BR112012016568B1

BR112012016568B1 - fibra bicomponente composta de uma resina à base de polietileno e uma resina de alto ponto de fusão, nãotecido, produto têxtil, produtos de meio de filtragem e produtos separadores de bateria

Info

Publication number: BR112012016568B1
Application number: BR112012016568-2A
Authority: BR
Inventors: Jörg Dahringer; Bernd A. Blech; Werner Stefani; Werner Grasser; Mehmet Demirors; Gert Claasen
Original assignee: Trevira Gmbh
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2021-01-26
Also published as: US8895459B2; WO2011079959A1; ES2463140T3; KR101879466B1; EP2607530A1; US8389426B2; BR112012016568A2; KR20130037733A; KR20120116959A; DK2521807T3; US20110165470A1; RU2012133445A; EP2521807A1; CN103497406B; CN102791913B; US20130134088A1; JP5678096B2; JP2013516555A; EP2607530B1; EP2521807B1

Abstract

FIBRA BICOMPONENTE. A presente invenção refere-se a uma nova fibra bicomponente, um tecido não traçado compreendendo a mencionada nova fibra bicomponente e produtos sanitários produzidos com os mesmos. A fibra bicomponente cotem uma resina à base de polietileno que forma pelo menos parte da superfície da fibra longitudinalmente continuamente e é caracterizada por uma constante de distribuição de comonômeros maior que cerca de 45, uma temperatura de recristalização entre 85ºC e 110ºC, um valor de tan delta a 0,1 rd/s de cerca de 15 a 50, e uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s de 1400 Pa.s ou menos. Os tecidos não trançados compreendendo a nova fibra bicomponente, conforme a presente invenção, são, não apenas, excelentes em maciez, mas também tem alta resistência, e podem ser produzidos em volumes comerciais a custos mais baixos devido a maiores rendimentos e requerendo menos energia.

Description

FIBRA BICOMPONENTE COMPOSTA DE UMA RESINA À BASE DE POLIETILENO E UMA RESINA DE ALTO PONTO DE FUSÃO, NÃOTECIDO, PRODUTO TÊXTIL, PRODUTOS DE MEIO DE FILTRAGEM E PRODUTOS SEPARADORES DE BATERIA

[001] A presente invenção refere-se a uma nova fibra bicomponente, um não-tecido compreendendo a dita fibra bicomponente e produtos sanitários produzidos com eles. Os tecidos não tecidos compreendendo a nova fibra bicomponente, conforme a presente invenção, são, não apenas, excelentes em maciez, mas também têm alta resistência, e podem ser produzidos em volumes comerciais a menores custos devido a maiores passagens e que requerem menos energia.

[002] Tecidos não tecidos, tais como tecidos não tecidos spunbonded usando tecidos não tecidos produzidos usando-se técnicas de cardagem, meltblowing, ou airlaid foram usados em uma ampla variedade de aplicações em anos recentes, também para produtos sanitários produzidos a partir deles.

[003] Um não-tecido de polietileno, cujas fibras de resina são formadas de polietileno, é conhecido por sua maciez e bom tato (EPA-0,154,197). Fibras de polietileno são, entretanto, difíceis de dilatar e, portanto, difíceis de permitir ter um denier mais fino que é necessário para a obtenção de uma boa maciez de um tecido. Não-tecido formado de fibras de polietileno se dissolvem facilmente quando submetidos a um tratamento de calor/pressão com um cilindro de calandra, e o que é ainda pior, ele se enrola facilmente em torno do cilindro devido à baixa resistência das fibras. Foram tomadas medidas contra os problemas acima nas quais a temperatura do tratamento é diminuída; entretanto, em tal caso, a adesão térmica é capaz de ser insuficiente, o que leva a outro problema de ser incapaz de obter não-tecido com suficiente resistência e firmeza de fricção na realidade, o não-tecido de polietileno é inferior em resistência a um não-tecido de polipropileno.

[004] Para resolver os problemas ditos acima, foram propostas técnicas de utilização de uma fibra bicomponente do tipo revestimento de núcleo usando-se uma resina de polipropileno, poliéster, etc., como núcleo e polietileno como revestimento (Japanese Patent Laid-Open n° 2-182960 e Japanese Patent Laid-Open n° 5-263353).

[005] Entretanto, tecidos não tecidos, que são formados de fibras bicomponentes do tipo revestimento de núcleo conforme descrito acima, não têm tanto maciez quanto resistência adequadas para serem usadas como materiais sanitários. Especificamente, quando se aumenta a quantidade de polietileno como constituinte do revestimento, a maciez do não-tecido é aumentada, mas sua resistência não é deixada ser suficiente, e como resultado disso é provável de fraturar durante o processo. Por outro lado, quando se aumenta o constituinte do núcleo, o não-tecido é deixado ter suficiente resistência, mas é pobre em maciez e sua qualidade, como material para bens sanitários, diminui. Assim, foi difícil obter um não-tecido tendo ambas as performances acima em nível satisfatório.

[006] Muitos desses bicomponentes do tipo revestimento de núcleo compreendem um revestimento de polietileno com um núcleo de poliéster ou de polipropileno. Os polietilenos responsáveis tipicamente usados em tas aplicações têm temperaturas de recristalização que são geralmente maiores que 110°C.

[007] Uma primeira solução para o problema dito acima está descrita na EP-A-1,057,916 que descreve tecidos não tecidos spunbonded para produtos sanitários descartáveis feitos de fibras conjugadas. Tais fibras conjugadas que têm um núcleo de alta fusão e um material de revestimento de baixa fusão podem ser do tipo lado-alado. O material de baixa fusão proposto é uma resina à base de polietileno tendo um primeiro alto ponto de fusão na faixa de 120 a 135°C e um segundo baixo ponto de fusão na faixa de 90 a 125°C, o ponto de fusão do segundo material de baixa fusão estando pelo menos 5°C abaixo do primeiro alto ponto de fusão. Tais resinas à base de polietileno de baixa fusão são particularmente complexas de se produzir e provocam problemas durante a fiação da fibra e no uso posterior de tais fibras conjugadas na produção de tecidos não tecidos., em particular tecidos não tecidos produzidos usando-se técnicas de cardagem, melt-blowing ou airlaid.

[008] Entretanto, seria ainda desejável diminuir o ponto de fusão do polietileno para permitir uma velocidade de linha mais rápida devido à menor temperatura de aglutinação e menor uso de energia. Por outro lado, a diminuição do ponto de fusão do polietileno é associada com problemas significativos de processamento durante a fiação da fibra. Para aplicabilidade expandida para uso em fibras aglutinantes, tais fibras devem ter as seguintes características: boa performance de fiação, de forma que fumaça, quebras de fibras e aglutinação de fibras sejam minimizadas durante o processo de fiação; as fibras também precisam ter um baixo COF para permitir a capacidade de serem texturizadas; boas propriedades de tensão das fibras; capacidade de serem prontamente cortadas; capacidade de serem processadas no processo airlaid e capacidade de serem aglutinadas usando-se o processo de aglutinação térmica no ar à menor temperatura sem as fibras se tornarem pegajosas. Adicionalmente, a camada externa da fibra bicomponente deve ter boa aglutinação ao núcleo interno (substrato) bem como a outros produtos fibrosos.

[009] Consequentemente, o objetivo da presente invenção é resolver o problema dito acima, em particular, fornecer uma fibra bicomponente que forneça um não-tecido com excelente maciez e tato bem como com resistência suficiente e que possa ser produzido em equipamentos comerciais existentes a custos mais baixos.

[0010] O objetivo da presente invenção é direcionado a uma fibra bicomponente composta de uma resina à base de polietileno (A) e uma resina de alto ponto de fusão (B) cujo ponto de fusão é mais alto que o da resina à base de polietileno (A) em pelo menos 10°C, a razão em peso do componente da resina à base de polietileno (A) para a resina de alto ponto de fusão (B) estando na faixa de 50/50 a 10/90, e a resina à base de polietileno (A) formando pelo menos parte da superfície da fibra continuamente longitudinalmente onde a resina à base de polietileno (A) é caracterizada por uma Constante de Distribuição de Comonômeros maior que cerca de 45, uma temperatura de recristalização entre 85°C e 110°C, um valor tan delta a 0,1 rad/s de cerca de 15 a 50, e uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s de 1400 Pa.s ou menos.

[0011] Outros objetivos da presente invenção são tecidos não tecidos compreendendo fibras bicomponentes conforme descrito acima. Preferivelmente tais tecidos não tecidos compreendem as fibras bicomponentes conforme a presente invenção como fibras textorizadas onduladas e/ou fibras planas não texturizadas. Além disso, tal não-tecido compreende as fibras bicomponentes anteriormente ditas como fibra cortada e/ou fibra de filamento contínuo.

[0012] Os tecidos não tecidos preferidos são (i) não tecidos wetlaid, (ii) não tecidos air-laid e (iii) não tecidos cardados.

[0013] Um outro objetivo da presente invenção é um produto sanitário compreendendo tecidos não tecidos de acordo com a presente invenção.

Definições

[0014] O termo "composição" conforme usado, inclui uma mistura de materiais que compreende a composição, bem como os produtos da reação e produtos da decomposição formada a partir de materiais da composição.

[0015] Os termos "mistura" e "mistura polímera", conforme usados, significam uma mistura física íntima (isto é, sem reação) de dois ou mais polímeros. Uma mistura pode ou não ser miscível (fase não separada a nível molecular). Uma mistura pode ou não ser de fases separadas. Uma mistura pode ou ao conter uma ou mais configurações de domínios, conforme determinado por espectroscopia de transmissão eletrônica, dispersão de luz, dispersão de raios-x, e outros métodos conhecidos na técnica. A mistura pode ser efetuada misturando-se fisicamente os dois ou mais polímeros no nível macro (por exemplo, resinas ou compostos de misturas fundidas) ou no nível micro (por exemplo, conformação simultânea dentro do mesmo reator).

[0016] O termo "polímero ramificado de cadeia longa" se refere a polímeros onde a espinha dorsal do polímero contém ramificações que são mais longas que os co-monômeros tipicamente usados (por exemplo, mais longas que 6 ou 8 átomos de carbono). Um polímero ramificado de cadeia longa contém mais de 0,2 ramificações de cadeias longas por 1000 átomos de carbono.

[0017] O termo "linear" se refere a polímeros onde a espinha dorsal do polímero carece de ramificações de cadeias longas mensuráveis ou demonstráveis, por exemplo, o polímero pode ser substituído com uma média de menos de 0,01 cadeia longa por 1000 átomos de carbono.

[0018] O termo "polímero" se refere a um composto polimérico preparado polimerizando-se monômeros, sejam eles do mesmo tipo ou de tipos diferentes. O termo genérico polímero envolve, portanto, o termo "homopolímero", empregado geralmente para definir um polímero preparado a partir de apenas um tipo de monômero, e o termo "interpolímero" conforme definido.

[0019] O termo "interpolímero" se referee a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui copolímeros, geralmente empregado para se referir a polímeros preparados a partir de dois monômeros diferentes, e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros,

[0020] O termo "polímero à base de etileno" se refere a um polímero que cotem monômero etileno mais de 50 moles por cento polimerizado (com base na quantidade total de monômeros de polimerização) e, opcionalmente, pode conter pelo menos um comonômero.

Fibra Bicomponente

[0021] A fibra bicomponente da presente invenção pode ser de qualquer forma e não é limitada a uma forma particular. Entretanto, são preferidas fibras bicomponentes do tipo de revestimento do núcleo e fibras bicomponentes do tipo lado a lado.

Resina (A) à base de polietileno

[0022] A fibra bicomponente da presente invenção contém uma resina à base de polietileno (A) que tem uma Constante de Distribuição de Comonômeros maior que cerca de 45; uma temperatura de recristalização entre 85°C e 110°C, um valor delta tan a 0,1 rad/s de 1400 Pa.s ou menos.

[0023] As composições de resina polímera à base de etileno podem ser também caracterizadas como tendo um único pico de fusão de calorimetria de varredura diferencial (DSC) dentro da faixa de temperaturas de 85°C a 110°C.

[0024] As composições de resina polímera à base de etileno podem ser também caracterizadas como tendo uma Constante de Distribuição de Comonômeros maior que cerca de 45, mais preferivelmente maior que 50, mais preferivelmente maior que 55 e da ordem de 400, mais preferivelmente da ordem de 100. Em particular, as composições de resina polímera à base de etileno têm uma Composição de distribuição de Comonômeros na faixa de 45 a 400, mais preferivelmente na faixa de 50 a 100, e mais preferivelmente ainda na faixa de 55 a 100.

[0025] As composições de polímero à base de etileno são aquelas feitas em reatores de alta pressão utilizando o processo de polimerização de radicais livres, preferivelmente usando-se um iniciador de radical livre à base de peróxido. A resina polietileno preferida tem um índice de fusão (medido de acordo com a ASTM D 1238m Condição 190°C/2,16 kg) na faixa de 5 a 25 g/10 min, mais preferivelmente 5 a 20.

[0026] As resinas etilênicas preferidas têm uma densidade na faixa de 0,910 a 0,930 g/cm3, mais preferivelmente 0,915 a 0,925 g/cm3.

[0027] As composições de polímero à base de etileno podem também ser caracterizadas por terem pico de temperatura de recristalização na faixa de 85°C a 110°C, preferivelmente de 90 a 105°C.

[0028] A composições de polímero à base de etileno podem também ser caracterizadas por terem mais de cerca de 0,2 ramificações de cadeias longas/1000 átomos de carbono, preferivelmente de cerca de 0,2 a cerca de 3 ramificações de cadeias longas/1000 átomos de carbono.

[0029] As composições de polímeros à base de etileno podem também ser caracterizadas por terem uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s de 1400 Pa.s ou menos, e preferivelmente a 100 rad/s de 500 Pa.s ou menos. Mais preferivelmente, as resinas da presente invenção terão uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s na faixa de 500 a 1200 e a 100 rad/s na faixa de 150 a 450 Pa.s.

[0030] As composições preferidas de polímeros à base de etileno podem também ser caracterizadas por terem um valor tan delta a 0,1 rad/s de cerca de 15 a 50, preferivelmente 15 a 40.

[0031] Em alguns processos para produção de resina à base de polietileno (A), auxiliares de processamento, tais como plastificantes, podem ser também incluídos no polímero à base de etileno da presente invenção. Esses auxiliares incluem, mas não estão limitados a, ftalatos, tais como dioctil ftalato e diisobutil ftalato, óleos naturais tais como lanolina, e parafina, óleos naftalênicos e aromáticos obtidos do refino de petróleo, e resinas líquidas de breu ou matérias primas de petróleo. Exemplos de classes de óleos úteis como auxiliares de processamento incluem óleos minerais brancos tais como óleo KAYDOL (Chemtura Corp.; Middlebury, Conn.) e óleo naftalênico SHELFLEX 371 (Shell Lubricants; Houston, Tex.). Outro óleo adequado é o óleo TUFFLO (Lyondell Lubricants; Huston, Tex.).

[0032] Em alguns processos, polímeros etilênicos são tratados com um ou mais estabilizadores, por exemplo, antioxidantes tais como IRGANOX 1010 e IRGAFOS 168 (Ciba Specialty Chemicals; Glattbrug, Switzerland).

[0033] Em geral, polímeros são tratados com um ou mais estabilizadores antes da extrusão ou outros processos de fusão. Em outras configurações de processo, outros aditivos poliméricos incluem, mas não estão limitados a, absorventes de luz ultravioleta, agentes antiestáticos, pigmentos, corantes, agentes de nucleação, enchimentos, agentes de deslizamento, retardadores de fogo, plastificantes, auxiliares de processamento, lubrificantes, estabilizadores, inibidores de fumaça, agentes de controle da viscosidade, agentes de modificação da superfície e agentes antibloqueio. A composição do polímero etilênico pode, por exemplo, compreender menos de 10 por cento, em peso, combinado de um ou mais aditivos, baseado no peso dos polímeros etilênicos da modalidade.

[0034] O polímero etilênico produzido pode também ser composto. Em algumas composições de polímeros etilênicos, um ou maios antioxidantes podem também ser compostos no polímero e o polímero composto peletizado. O polímero etilênico composto pode conter qualquer quantidade de um ou mais antioxidantes. Por exemplo, o polímero etilênico composto pode compreender de cerca de 200 a cerca de 600 partes de um ou mais antioxidantes fenólicos para um milhão de partes do polímero. Em adição, o polímero composto etilênico pode compreender de cerca de 800 a cerca de 1200 partes de m antioxidante à base de fosfito para um milhão de partes do polímero.

[0035] A resina à base de polietileno (A) pode ser feita usando-se dois ou mais reatores, um dos quais é um reator misto de retorno com pelo menos uma zona de reação e uma segunda zona de reação que é um reator de fluxo laminar com pelo menos duas zonas de reação. O produto pode também ser vantajosamente feito em um processo típico de alta pressão tubular com duas ou mais zonas de reação com pressão de etileno na entrada da faixa de 180 MPa a 350 MPa (1800 bar a 3500 bar). A temperatura na entrada da primeira zona de reação pode vantajosamente estar na faixa de 200 MPa a 300 MPa (2000 a 3000 bar). O início da temperatura de polimerização pode ser de 110°C a 150°C co o pico de temperatura de 280°C a 330°C. Para o início da reação, a mistura de peróxido foi utilizada para alcançar a taxa de reação desejada a uma dada temperatura e pressão como é conhecido na técnica. A composição exata da mistura iniciadora do peróxido de radicais livres pode ser determinada com base nos detalhes das instalações, pressões de processo, temperaturas e tempos de residência por aqueles peritos na técnica. Para a produção das composições da presente invenção, uma mistura de peroctoato butil terciário e peróxido butil diterciário pode vantajosamente ser usado na primeira zona do reator a uma razão da ordem de 14 para 3 com base no volume. Os mesmos dois peróxidos podem também ser usados na segunda zona de reação a uma razão de volume de 1 para 1. As quantidades exatas dependerão da pureza dos reatores, das características do reator e de outros parâmetros de processo e pode ser determinado por cada configuração especifica por aqueles peritos na técnica.

[0036] A temperatura de reinício da segunda zona pode ser de cerca de 160°C a 230°C com uma temperatura de pico de cerca de 280°C a 330°C. Uma mistura de metil etil cetona e propileno pode ser usada como agente de transferência de cadeia para controlar o peso molecular. As faixas típicas podem ser de cerca de 10 a 5000 ppm em volume de metil etil cetona e de cerca de 0,1% em volume a 5% em volume de propileno dependendo das faixas de viscosidades complexas desejadas. Então, o polímero foi separado dos solventes de processo e etileno não reagido, peletizado através de uma máquina de extrusão e usado sem outro processamento.

[0037] Aditivos e auxiliares podem também ser adicionados à pósformação do polímero etilênico. Aditivos adequados incluem fibras, tais como partículas orgânicas ou inorgânicas, incluindo argilas, talco, dióxido de titânio, zeólitos, metais pulverizados, em particular à base de prata e/ou de íons de prata, materiais super absorventes, fibras orgânicas ou inorgânicas, incluindo fibras de carbono, fibras de nitreto de silício, arame ou rede de aço, encordoamento de nylon ou de poliéster, partículas de nano dimensões, argilas, etc.; tackifiers, extensores de óleo incluindo óleos parafínicos ou naftalênicos; e outros polímeros naturais e sintéticos, incluindo outros polímeros que são feitos ou podem ser feitos conforme os métodos da modalidade.

Resina (B) – resina de alto ponto de fusão

[0038] A fibra bicomponente da presente invenção contém uma resina de alto ponto de fusão (B), que forma tipicamente a porção de núcleo da fibra bicomponente do tipo de cisalhamento do núcleo conforme a presente invenção. Tal resina de alto ponto de fusão (B) é uma resina termoplástica tendo um ponto de fusão mais alto que o da resina à base de polietileno (A) acima, em pelo menos 10°C, preferivelmente pelo menos 20°C, mais preferivelmente pelo menos 30°C.

[0039] Resinas de alto ponto de fusão (B) preferidas incluem resinas poliolefinas tais como polímeros à base de polipropileno, resinas poliéster tais como tereftalato de polietileno (PET) e resinas poliamida tais como nylon. Entre todas as resinas acima, resinas poliéster tais como tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polinaftaleno (PEN) são os mais preferidos.

[0040] Entre os polímeros à base de propileno ditos anteriormente, propileno homopolímero ou copolímeros de propileno e alfa olefinas, tais como etileno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno e 1-octeno são mais preferidos. Entre todos os copolímeros acima, são particularmente preferíveis copolímeros aleatórios propileno-etileno compreendido de propileno e uma pequena quantidade de etileno cujo teor unitário estrutural derivado de etileno é 0,1 a 5 moles%. O uso de copolímero desse tipo fornece boa capacidade de fiação e produtividade de suas fibras bicomponentes e um não-tecido tendo boa maciez. O termo "boa capacidade de fiação" usado aqui significa que não ocorrem nem quebra do fio nem fusão do filamento durante a extrusão pelos bocais de fiação e durante a extração.

[0041] Preferivelmente os polímeros à base de propileno anteriormente ditos têm uma taxa de fluxo de fusão (MFR; medido a 230°C e a uma carga de 2,16 kg de acordo com a ASTM D1238) na faixa de 20 a 100 g/10 min em termos de obtenção de uma fibra particularmente excelente no equilíbrio da capacidade de fiação e resistência da fibra.

[0042] Preferivelmente a distribuição do peso molecular (Mw/Mn) dos polímeros à base de propileno anteriormente ditos, quando se mede por cromatografia de permeação a gel (GPC), está na faixa de 2,0 a 4,0, e mais preferivelmente mW/Mn está na faixa de 2,0 a 3,0 em termos de obtenção de uma fibra bicomponente boa em capacidade de fiação e particularmente excelente em resistência da fibra.

[0043] O componente núcleo pode consistir preferivelmente de material poliéster convencional melt-spinnable. Todos os tipos conhecidos adequados para produção de fibras podem ser considerados, em princípio, como material poliéster. Tais poliésteres consistem essencialmente de componentes que derivam de ácidos dicarbônicos aromáticos e de dióis alifáticos. Comumente usados, componentes ácido dicarbônico aromático são os resíduos bivalentes de ácidos dicarbônico benzol, particularmente de ácido tereftalato e ácido isoftálico; dióis comumente usados têm 3 a 4 átomos de C, etileno glicol sendo particularmente adequado.

[0044] De vantagem particular é um material poliéster do qual pelo menos 85 moles% consiste de tereftalato de polietileno. Os restantes 15 moles% são então compostos de unidades de ácido dicarbônico e unidades de glicol que agem como os assim chamados modificadores e que permitem ao expert também influenciar as propriedades físicas e químicas das fibras produzidas de uma maneira específica. Exemplos de tais unidades de ácido dicarbônico são resíduos de ácido isoftálico ou de ácido dicarbônico alifático, por exemplo, ácido glutárico, ácido adipínico, ácido sabácico, exemplos de resíduos diol, com uma ação de modificação são aqueles de dióis de cadeias mais longas, por exemplo, de propano diol ou butano diol, ou di- ou tri-etileno glicol, ou, se disponível em uma pequena quantidade, de poliglicol com um peso molecular de 500 a 2000 g/mol.

[0045] São particularmente preferíveis poliésteres que contêm pelo menos 95 moles% de tereftalato de polietileno, particularmente aqueles de tereftalato de polietileno não modificado. Tais poliésteres têm normalmente um peso molecular equivalente a uma viscosidade intrínseca (IV) de 0,5 a 1,4 (dl/g), medido em soluções de ácido dicloroacético a 25°C.

Aditivos

[0046] A resina à base de polietileno (A) que forma a porção de revestimento da fibra e/ou a resina de alto ponto de fusão (B) que forma a porção núcleo o mesmo, podem ser misturadas com aditivos, tal como material de coloração, estabilizador de termorresistência, lubrificante, agente de nucleação, e outros polímeros de acordo com a com a situação.

[0047] Os materiais de coloração aplicáveis à presente invenção incluem, por exemplo, materiais de coloração inorgânicos, tais como óxido de titânio e carbonato de cálcio, e materiais de coloração orgânica, tais como ftalocianina.

[0048] Os estabilizadores de termorresistência incluem, por exemplo, estabilizadores à base de fenol tais como BHT (2,6-di-t-butil-4-metilfenol).

[0049] Os lubrificantes incluem, por exemplo, amido oléico, amido erúcico, e amido esteárico. Na presente invenção, particularmente preferivelmente 0,1 a 0,5 %, em peso, de lubrificante é misturado com a resina à base de polietileno (A) que forma a porção de revestimento, uma vez que a fibra bicomponente, obtida da maneira acima, possa ter uma firmeza de fricção aumentada.

[0050] Um outro grupo de aditivos são promotores de adesão que promovem a adesão entre a resina à base de polietileno (A) que forma a porção de revestimento da fibra e a resina de alto ponto de fusão (B). Promotores de adesão adequados são ácidos maléico (MSA), ou anidrido ácido maléico (MAH) que promovem tal adesão. Quantidades típicas adicionadas são de 0,05 a 3%, em peso. Mais preferivelmente o promotor de adesão é adicionado à resina à base de polietileno (A) na fusão durante a fiação da fibra bicomponente (Por favor, verifique a quantidade e o potencial de outros aditivos a serem ditos).

[0051] Preferivelmente a razão em peso do componente da resina à base de polietileno (A) para a resina de alto ponto de fusão (B) está na faixa de 50/50 a 10/90, e em termos de obtenção de uma fibra excelente em equilíbrio de maciez e firmeza de fricção, preferivelmente na faixa de 50/50 a 20/80 e mais preferivelmente em uma faixa de 40/60 a 30/70.

[0052] Quando a proporção da resina à base de polietileno (A) para a fibra bicomponente excede 50, podem existir algumas partes que não tenham sido melhoradas em resistência da fibra. Por outro lado, quando a proporção da resina à base de polietileno (A) para uma fibra bicomponente é baixo, da ordem de menos de 10, podem existir algumas partes pobres tanto em maciez quanto em tato no tecido obtido.

[0053] A razão de área da porção de revestimento para a porção de núcleo em uma seção transversal da fibra bicomponente do tipo núcleo-revestimento conforme a presente invenção é geralmente quase a mesma que a razão do componente em peso descrita acima, e está na faixa de 50/50 a 10/9, preferivelmente na faixa de 50/50 a 20/80, e mais preferivelmente na faixa de 40/60 a 3070.

[0054] A fibra bicomponente do tipo núcleo-revestimento conforme a presente invenção pode ser uma fibra do tipo concêntrica, onde a porção de núcleo circular e a porção de revestimento em forma de anel têm o mesmo centro e a mesma seção transversal na fibra, a porção de núcleo sendo envolvida pela porção de revestimento, ou de um tipo excêntrico, onde os centros da porção núcleo e da porção revestimento são diferentes entre si. Em adição, a fibra bicomponente do tipo núcleo-revestimento pode ser m tipo excêntrico onde a porção núcleo é parcialmente exposta na superfície da fibra.

[0055] Para fibras bicomponentes do tipo núcleo-revestimento, sua fineza é preferivelmente de 0,7 a 20 dtex e, em termos de obtenção de uma fibra mais excelente em maciez, mais preferivelmente de 0,9 a 15 dtex.

Produção da fibra bicomponente

[0056] Aparelhos da técnica anterior, com bocais adequados, podem ser usados para produzir fibras bicomponentes conforme a presente invenção.

[0057] Além das fibras comuns bicomponentes núcleo-revestimento, com um perfil núcleo/revestimento onde o núcleo ocupa uma posição excêntrica são também parte dessa invenção. Essas assim chamadas fibras bicomponentes excêntricas estão descritas em maiores detalhes na US 2005/0093197 que forma uma parte dessa especificação em relação a tal projeto de bicomponentes excêntricos.

[0058] A velocidade de fiação para formar a fibra bicomponente de acordo com a presente invenção está tipicamente entre 600 e 2000, preferivelmente entre 800 e 1500 m/min.

[0059] A velocidade de fuga na superfície de fuga do bocal é comparada à velocidade de fiação e à razão de saída de forma que a fibra finalmente produzida tenha uma tiragem de 0,7 a 20 dtex, preferivelmente de 0,9 a 15 dtex.

[0060] As matérias primas usadas para produção da fibra bicomponente, conforme a presente invenção, são fundidas independentemente na máquina de extrusão, etc., e cada fundido sofre extrusão através de uma fiandeira com bocais de fiação de fibra bicomponente construídos para extrudar o fundido de maneira a formar a estrutura desejada, por exemplo, núcleo-revestimento, de forma que a fibra bicomponente seja dilatada.

[0061] A fibra bicomponente dilatada é então resfriada com um fluido refrigerante, deixada receber uma força de tração por estiramento a ar para ter uma finura predeterminada conforme definido acima. Para produzir tecidos não tecidos spunbonded, a fibra bicomponente de fiação recente conforme a presente invenção é coletada em uma correia coletora para depositar até uma espessura predeterminada, de forma que o não-tecido spunbonded da fibra bicomponente possa ser obtido. O não-tecido de fibra bicomponente spunbonded pode também ser consolidado, por exemplo, submetendo-se o não-tecido a outro envolvimento, por exemplo, pelo processo de modelagem usando-se um cilindro de modelagem pelos métodos conhecidos de envolvimento needling/hydro.

[0062] Para produzir outros tecidos não tecidos, tais como tecidos não tecidos wet-laid, tecidos não tecidos air-laid e tecidos não tecidos cardados, outros tratamentos da fibra bicomponente de fiação recente são necessários.

Tratamento da fibra bicomponente após a fiação

[0063] Para produzir não-tecido, tal como não-tecido wet-laid, tecidos não tecidos air-laid e tecidos não tecidos cardados, outros tratamentos são necessários após a fiação.

[0064] As fibras bicomponentes conforme a presente invenção são tipicamente estiradas com razões individualmente diferentes de entre 1,2 e 4,0, a razão de estiramento variando de aprox. 0,1, isto é, elas são 1,2 , 1,3 , 1,4 ... até 4,0. A razão de estiramento total resultante está entre 1,2 e 4,0.

[0065] O estiramento da fibra bicomponente ocorre à mesma temperatura ou a diferentes temperaturas entre 40 e 70°C, preferivelmente a 55°C.

[0066] Posteriormente, a fibra bicomponente estirada pode ser ondulada, tipicamente em um stuffer box.

[0067] Após a ondulação na stuffer box, as fibras bicomponentes são submetidas a tratamento térmico a até 100°C, com um tempo de retenção de 3 a 20 minutos, mais preferivelmente 12 a 15 minutos.

[0068] O grau de estiramento pode ser melhorado usando-se fibras bicomponentes excêntricas conforme descrito acima.

[0069] Tipicamente o grau de estiramento pode ser expresso como contração de estiramento (K1) que é calculado usando-se a equação:

[0070] K1 = (comprimento mão estirado – comprimento estirado) / comprimento não estirado (clima padrão, 20°C +/- 2°C, umidade relativa do ar: 60 - 65%).

[0071] O número de ondulações é dado tipicamente em ondulações/cm.

[0072] As fibras bicomponentes, sejam texturizadas ou não, podem ser cortadas em fibras cortadas, e então processadas em produtos adequados. Os comprimentos da fibra cortada típica são de 0,2 a 15 cm, preferivelmente de 0,2 a 8 cm, mais preferivelmente de 0,3 a 6 cm.

[0073] Para uso em tecidos não tecidos wet-laid, a fibra bicomponente conforme a presente invenção é tipicamente uma fibra plana não-texturizada que não é texturizada após a fiação. Preferivelmente tais fibras planas têm um comprimento de 0,2 cm a 3 cm, mais preferivelmente de 0,3 cm a 2,5 cm.

[0074] Para uso em tecidos não tecidos air-laid a fibra bicomponente conforme a presente invenção é tipicamente uma fibra texturizada. Preferivelmente, a contração de estiramento (K1) é de 3 a 7% d o número de ondulações é de 3 a 6 ondulações/cm.

[0075] Para isso em tecidos não tecidos cardados, a fibra bicomponente conforme a presente invenção é tipicamente uma fibra texturizada. Preferivelmente a contração de estiramento (K1) é de 8 a 15% e o número de ondulações é de 5 a 8 ondulações/cm.

[0076] Posteriormente, as fibras bicomponentes podem ser processadas em produtos adequados, em particular em produtos têxteis, preferivelmente produtos higiênicos, tecidos higiênicos têxteis. Tecidos higiênicos não tecidos, fraldas, toalhas ou forros e similares, mas também em cotonetes, etc.

[0077] Como resultado da escolha de um design de núcleorevestimento excêntrico, a tais fibras bicomponentes é dada uma ondulação adicional que, durante o processamento posterior, pode ser iniciado por tratamento térmico a temperaturas que excedem aprox. 100°C.

Não-tecido de fibra bicomponente

[0078] Outros objetivos da presente invenção são tecidos não tecidos compreendendo fibras bicomponentes conforme descrito acima.

[0079] Devido à natureza da resina |à base de polietileno (A) que forma pelo menos parte da superfície da fibra continuamente longitudinalmente onde a resina à base de polietileno (A) pé caracterizada por uma constante de distribuição de comonômero maior que cerca de 45, uma temperatura de recristalização entre 85°C e 110°C, um valor de tan delta a 0,1 rad/s de cerca de 15 a 50, e uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s de 1400 Pa.s ou menos, o processamento dos tecidos não tecidos pode ser significativamente melhorado.

[0080] A resina específica à base de polietileno (A) permite processamento de temperatura quando se forma o não-tecido e a posterior ligação térmica. Devido ao menor ponto de fusão da resina à base de polietileno (A) que está abaixo de 120°C, uma menor temperatura de ligação e um menor uso de energia é necessário. Em adição, são possíveis maiores velocidades de linha resultando em menores custos de produção. Apesar do ponto de fusão mais baixo, não ocorre nenhum problema significativo de processamento durante a fiação da fibra. Essas e outras vantagens ocorrem, por exemplo, quando a fibra bicomponente conforme a presente invenção PE usada em tecidos não tecidos combinados com fibras à base de celulose, que são extremamente sensíveis ao calor. Mesmo uma pequena redução da temperatura de processamento de ligação térmica pode ter ma vantagem comercial significativa, devido aos altos volumes. Em adição, o risco de fogo potencial também é reduzido. Além disso, o dano térmico potencial de outros materiais misturados com a fibra bicomponente conforme a presente invenção pode ser diminuído ou mesmo evitado.

[0081] Tecidos não tecidos preferidos são (i) tecidos não tecidos wet-laid, (ii) tecidos não tecidos air-laid e (iii) tecidos não tecidos cardados.

[0082] Os tecidos não tecidos conforme a presente invenção pode ser misturado com outros materiais fibrosos.

[0083] Preferivelmente, os tecidos não tecidos conforme a presente invenção em um peso base de 10 a 500 g/m2. O peso base dito acima depende do uso final.

[0084] Preferivelmente, os tecidos não tecidos conforme a presente invenção compreende fibras bicomponentes texturizadas ou não e cortadas em fibras cortadas, preferivelmente tendo um comprimento de fibra cortada de 0,2 cm a 15 cm, mais preferivelmente 0,2 cm a 8 cm, e ainda mais preferivelmente de 0,3 a 6 cm.

[0085] Preferivelmente, o não-tecido conforme a presente invenção é um não-tecido wet-laid compreendendo tipicamente a fibra bicomponente conforme a presente invenção, a dita fibra bicomponente sendo uma fibra pana não-texturizada, preferivelmente tendo um comprimento de 0,2 cm a 3 cm, mais preferivelmente de 0,3 cm a 2,5 cm.

[0086] Preferivelmente o não-tecido conforme a presente invenção é um não-tecido air-laid compreendendo tipicamente a fibra bicomponente conforme a presente invenção, a dita fibra bicomponente sendo texturizada, tendo preferivelmente uma contração de estiramento (K1) de 3 a 7% e o número de ondulações de 3 a 6 ondulações/cm, preferivelmente tendo um comprimento de 0,2 cm a 3 cm, mais preferivelmente de 03 cm a 2,5 cm.

[0087] Preferivelmente o não-tecido conforme a presente invenção é um não-tecido cardado compreendendo tipicamente a fibra bicomponente conforme a presente invenção, a dita fibra bicomponente sendo texturizada, preferivelmente tendo uma contração de estiramento (K1) de 8 a 15% e o número de ondulações de 5 a 8 ondulações/cm, preferivelmente tendo um comprimento de 2 cm a 15 cm, mais preferivelmente de 3 cm a 8 cm.

[0088] Em adição, o não-tecido conforme a presente invenção pode ser um não-tecido spunbonded compreendendo filamentos contínuos ou fibras não contínuas, ambos do tipo de bicomponente composto da resina à base de polietileno (A) e da resina de alto ponto de fusão (B) ditas acima.

[0089] A formação do não-tecido conforme a presente invenção pode ser feita usando-se as técnicas existentes.

[0090] Os tecidos não tecidos conforme a presente invenção pode ser misturado com outros materiais fibrosos e/ou materiais em partículas, dependendo do uso pretendido.

[0091] Para aplicações industriais, os tecidos não tecidos conforme a presente invenção compreendem outros materiais fibrosos tais como materiais fibrosos orgânicos e/ou inorgânicos, que também podem ser materiais de reciclagem.

[0092] O termo materiais fibrosos orgânicos compreende além de resinas polímeras orgânicas também materiais fibrosos naturais. Dentro das resinas polímeras orgânicas, todos os materiais fundidos fiáveis podem ser usados. É dada uma preferência particular a polímeros orgânicos fundidos fiáveis tais como poliolefinas, por exemplo, polietileno e/ou polipropileno, poliésteres, por exemplo, tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polinaftaleno (PEN), tereftalato de politrimetileno (PTT), poliamidas, por exemplo, nylon.

[0093] Para aplicações industriais, os tecidos não tecidos conforme a presente invenção compreendem materiais em partículas, tais como materiais inorgânicos em partículas, em particular materiais de moagem.

[0094] O termo materiais fibrosos inorgânicos compreende - além de outros – aqueles à base de vidro e/ou minerais, em particular materiais reciclados.

[0095] Aplicações industriais incluem meios de filtragem e separadores de bateria.

[0096] Para aplicações têxteis, preferivelmente produtos de higiene e/ou sanitários, o não-tecido conforme a presente invenção compreende outros materiais fibrosos. Materiais fibrosos preferidos são polpa, celulose, algodão, homo- e copolímeros à base de polietileno ou polipropileno, em particular à base de materiais reciclados.

[0097] Posteriormente, os tecidos não tecidos conforme a presente invenção podem ser processados em produtos adequados ou processados para formarem uma parte integral desse s produtos, em particular produtos têxteis, preferivelmente produtos de higiene, tecidos de higiene têxteis, tecidos de higiene não tecidos, fraldas descartáveis, absorventes, fraldas, toalhas ou forros e similares, mas também cotonetes, etc.

[0098] Para algumas aplicações têxteis, os tecidos não tecidos conforme a presente invenção em adição a outros materiais fibrosos pode compreender materiais em partículas, tais como materiais super absorventes, inter alia usado em fraldas descartáveis.

[0099] Os tecidos não tecidos conforme a presente invenção podem ser combinados com outros materiais de cobertura ou camadas de revestimento para fornecer um toque ainda mais macio, Uma cobertura ou uma camada de revestimento adequada são tecidos não tecidos melt-blown formados a partir de fibras tendo diâmetro de 1 a 10 µm.

Métodos de teste Densidade:

[00100] Amostras que são medidas quanto à densidade são preparadas conforme a ASTM D 1928. São feitas medições no espaço de uma hora da prensagem da amostra usando-se o método B da ASTM D792.

Índice de fusão

[00101] O índice de fusão, ou I2, é medido de acordo com a ASTM D 1238, condição 190°C/2,16 kg, e é relatado em gramas eluídas por 10 minutos. I10 é medido de acordo com a ASTM D 1238, condição 190°C/10 kg, e é relatado em gramas eluídas por 10 minutos.

Cristalinidade DSC

[00102] Calorimetria por varredura diferencial (DSC) pode ser usada para medir o comportamento de fusão e de cristalização de um polímero por uma ampla faixa de temperaturas. Por exemplo, os instrumentos TA Q1000 DSC, equipados com um RCS (sistema de resfriamento refrigerado) e um auto-amostrador é usado para executar essa análise. Durante os testes, é usado um fluxo de gás nitrogênio de purificação de 50 ml/min. Cada exemplo é fundido prensado em uma película fina a cerca de 175°C, a amostra fundida é então resfriada a ar até a temperatura ambiente (~ 25°C). Um espécime de 3 a 10 mg e 6 mm de diâmetro é extraído do polímero resfriado, pesado, colocado em uma panela de alumínio leve (ca 50 mg), e ondulado. É então executada a análise para determinar suas propriedades térmicas. O comportamento térmico da amostra é determinado aumentando e diminuindo a temperatura das amostras para criar um fluxo de calor versus um perfil de temperaturas. Inicialmente a amostra é aquecida rapidamente até 180°C e mantida isotérmica por 3 minutos para remover sua história térmica. A seguir a amostra é resfriada até –40°C a uma taxa de resfriamento de 10°C/min e mantida isotérmica por a - 40°C por 3 minutos. A amostra é então aquecida até 150°C (esta é a "segunda rampa de aquecimento") a uma taxa de aquecimento de 10°C/min. As curvas de resfriamento e de segundo aquecimento são gravadas. A curva de resfriamento é analisada ajustando-se os pontos finais da linha base até -20°C. A curva de aquecimento é analisada ajustando-se os pontos finais da linha base de -20°C até o final da fusão. Os valores determinados são pico de temperatura de fusão (Tm), pico de temperatura de recristalização (Tp), calor de fusão (Hf) (em Joules por grama), e a cristalinidade percentual calculada para mostras de polietileno usando-se a equação 2:
% de cristalinidade = ((Hf)/(292 J/g) x 10 (Eq. 2)

[00103] O calor de fusão (Hf) e a temperatura de pico de fusão são relatados a partir da segunda curva de aquecimento. A temperatura de pico de recristalização é determinada da curva de resfriamento como Tp.

Varredura de frequência por espectroscopia mecânica dinâmica (DMS)

[00104] A reologia de fusão, a varredura de freqüência à temperatura constante, foram executadas usando-se um reômetro ARES da TA Instruments equipado com chapas paralelas de 25 mm sob um gás nitrogênio de purificação. Varreduras de freqüência foram executadas a 190°C para todas as amostras a um vão de 2,0 mm e a uma tensão constante de 10%. O intervalo de freqüência oi de 0,1 a 100 rad/s. A resposta de estresse foi analisada em termos de amplitude e fase, do que foram calculados os módulos de armazenagem (G’), o módulo de perda (G"), e a viscosidade dinâmica do fundido (ŋ*).

Método CEF

[00105] A análise de distribuição de comonômeros é executada com fracionamento da eluição da cristalização (CEF) (PolymerChar in Spain) (B. Monrabal e outros, Symp. 257, 71-79 (2007)). Orto-diclorobenzeno (ODCB) com 600 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT) antioxidante é usado como solvente. A preparação da amostra é feita com um autoamostrador a 160°C por 2 horas sob agitação a 4 mg/ml (a menos que especificado diferentemente. O volume de injeção é 300 µl.

[00106] O perfil de temperatura CEF é: cristalização a 3°C/min de 110°C a 30°C, equilíbrio térmico a 30°C por 5 minutos, eluição a 3°C/min de 30°C a 140°C. A taxa de fluxo durante a cristalização está a 0,052 ml/min. A taxa de fluxo durante a eluição está a 0,50 ml/min. Os dados são coletados em um ponto de dados/segundo.

[00107] A coluna CEF é comprimida pela Dow Chemical Company com contas de vidro a 125 µm ± 6% (MO-SCI Specialty Products) com uma tubulação inoxidável de 3,175 mm (1/8 de polegada). As contas de vidro sofrem lavagem ácida pelo MO-SCI Specialty com o pedido da Dow Chemical Company. O volume da coluna é 206 ml, A calibragem da temperatura da coluna é executada usando-se uma mistura de polietileno NIST Material Linear de Referência Padrão 1475a (1,0 mg/ml) e Elcosane (2 mg/ml) em ODCB. A temperatura é calibrada ajustando-se a taxa de aquecimento de eluição de forma que o polietileno linear NIST 1475a tenha um pico de temperatura a 101,0°C, e Ecosane tenha um pico de temperatura de 30,0°C. A resolução da coluna CEF é calculada com uma mistura de polietileno linear NIST 1475a (1,0 mg/ml) e hexacontano (Fluka, purum, ≥97,0%, 1 mg/ml). A separação da linha base de hexacontano e polietileno NIST 1475a é alcançada. A área de hexacontano (de 35,0 a 67,0°C) para a área de NIST 1475a de 67,0 a 110,0°C é de 50 para 50, a quantidade de fração solúvel abaixo de 35°C é < 1,8%, em peso. A resolução da coluna CEF é definida como:
Resolução =
temperatura de pico do NIST 1475a - temperatura de pico do hexacontano / meia altura largura do NIST 1475a + meia altura largura do hexacontano

[00108] A resolução da coluna é 6,0%.
Método CDC

[00109] A constante de distribuição de comonômeros (CDC) é calculada a partir do perfil de distribuição de comonômeros por CEF, a CDC é definida como Índice de distribuição de comonômeros dividido pelo fator de forma de distribuição de comonômeros multiplicado por 100 (Equação 1).

[00110] O índice de distribuição de comonômeros representa a fração do peso total da cadeia polímera com o teor do comonômero variando de 0,5 de teor médio de comonômero (C médio) e 1,5 de C médio de 35,0°C a 119,0°C.

[00111] O fator da forma de distribuição de comonômeros é definido como a razão da meia largura do perfil de distribuição do comonômero dividido pelo desvio padrão do perfil de distribuição do comonômero a partir da temperatura de pico (Tp).

[00112] A CDC é calculada conforme as etapas a seguir:

[00113] Obter a fração de peso a cada temperatura (T) (wT(T)) de 35°C a 119°C com um passo de temperatura de 0,200°C com a partir da CEF conforme a equação 2.

[00114] Calcular a temperatura média (Tmédia) à fração cumulativa de 0,500 (equação 3)

[00115] Calcular o teor médio de comonômero correspondente em mole% (Cmédio) à temperatura média (Tmédia) pelo uso da curva de calibração do teor de comonômero (equação 4).
(3i). A curva de calibração do teor de comonômero é construída usando-se uma série de materiais de referência com quantidades conhecidas de teor de comonômeros. Onze materiais de referência com distribuição de comonômeros estreita (distribuição de comonômero mono modal na CEF de 35,0 a 119,0°C) com peso médio mW de 35.000 a 115.000 (por GPC convencional) a um teor de comonômero variando de 0,0 mole% a 7,0 mole% são analisados com CEF nas mesmas condições experimentais especificadas nas seções experimentais da CEF.

(3ii). A calibração do teor de comonômero é calculada usando-se a temperatura de pico (Tp) de cada material de referência e seu teor de comonômero. A calibração é: R2 é a constante de correlação.

[00116] O índice de distribuição de comonômeros é a fração do peso total com um teor de comonômero variando de 0,5°Cmédio a 1,5°Cmédio. Se Tmédia for maior que 98,0°C o índice de distribuição de comonômeros é definido como 0,95.

[00117] A altura máxima de pico é obtida a partir do perfil de distribuição de comonômeros buscando-se cada ponto de dados para o maior pico de 35,0°C a 119°C (se dois picos forem idênticos, então a menor temperatura é selecionada). Meia largura é definida como a diferença de temperatura entre a temperatura frontal e a temperatura traseira na metade da altura do pico máximo. A temperatura frontal na metade do pico máximo é alcançada para frente a partir de 35°C, enquanto a temperatura traseira na metade da altura do pico máximo é alcançada para trás a partir de 119°C. No caso de uma distribuição bimodal bem definida onde a diferença nas temperaturas de pico é igual a ou maior que 1,1 vez a soma da meia largura de cada pico, a meia largura do polímero é calculada como a média aritmética da meia largura de cada pico.

[00118] O desvio padrão de temperatura (Stdev) é calculado de acordo com a equação 5.

[00119] Um exemplo de perfil de distribuição de comonômeros está mostrado na figura 1.

[00120] Desenhos esquemáticos para obtenção de pico de temperatura, meia largura e temperatura média a partir da CEF.

Viscosidade complexa (uso da viscosidade dinâmica do fundido) também conhecida como Eta:

[00121] A viscosidade dinâmica do fundido foi calculada a partir de medições de DMS entre 0,1 rad/s a 100 rad/s conforme esquematizado na seção no DMS.

Tan Delta

[00122] A tan delta foi calculada a partir de G’ e G" como segue:
Tan δ = G"/G"

Exemplos

[00123] A presente invenção será descrita em maiores detalhes em relação aos exemplos e exemplos comparativos mostrados abaixo.

[00124] Em geral para esse pedido, são necessários uma série de atributos de performance. Primeiramente, a resina deve ser capaz de formar uma fibra no estado fundido a taxas economicamente viáveis.

[00125] Em segundo lugar, a resina deve ser suficientemente boa na formação de uma boa ligação na fibra núcleo.

[00126] Em terceiro lugar, a resina deve ter um ponto de fusão suficientemente baixo para um bom processo airlaid bem como para aglutinação térmica no ar a outros substratos como celulose.

[00127] Se o Tp for muito alto, o processo airlaid é comprometido, bem como as propriedades de adesão no ar são pobres. Se Tp for muito baixo, então a adesão das fibras se torna um problema. De fato, ma faixa de fusão relativamente estreita é ideal.

[00128] O exemplo da invenção na Tabela 1 é feito com os seguintes parâmetros específicos da reação:

[00129] Em um reator de polimerização de radical livre de alta pressão tubular na zona dois todo o etileno é alimentado na primeira zona a uma pressão de 247 MPa (2470 bar). Uma mistura de 14,1% peroxioctoato butil terciário (em peso) e 2,8% de peróxido butil diterciário (em peso) é alimentado na primeira zona de reação do reator em um solvente inerte usado tipicamente para tais misturas. A temperatura de iniciação da primeira zona é 136°C e a temperatura de pico da primeira zona é 310°C. Também é adicionada à primeira zona do reator uma mistura de metil etil cetona de 1280 ppm em volume e 2,1% em volume de propileno em um solvente inerte. À segunda zona de reação é adicionada uma mistura de 7% (em volume) de peroxioctoato butil terciário e 7% (em volume) de peróxido butil diterciário, dissolvidos em um solvente inerte. Não é feita nenhuma adição de transferência de cadeia para a segunda zona de reação. A temperatura interna da segunda zona de reação é 194°C e a temperatura de pico para a segunda zona de reação é 317°C. A conversão total de etileno na saída do reator é de 28,7% com base na alimentação total de etileno no início da zona de reação 1. O polímero é então desvolatilizado para remover o etileno não reagido, os solventes inertes e outras impurezas, e então é peletizado. As pelotas são utilizadas no estado, sem outras modificações.

[00130] Esse material forma a resina à base de polietileno (A) usada nas firas bicomponentes conforme a presente invenção. Uma vez que tal resina (A) é mais importante, as propriedades foram investigadas na forma de fibras feitas apenas dessa resina (A).

[00131] O exemplo comparativo 1 é uma resina polietileno de baixa densidade disponibilizada comercialmente péla Dow Chemical Company como LDPE PT7009.

[00132] O exemplo comparativo 2 é uma resina polietileno de alta densidade à base de Ziegler Natta (HDPE) disponibilizada comercialmente como resina ASPUN® 6934, também pela Dow Chemical Company.

[00133] O exemplo comparativo 3 é uma resina polietileno de baixa densidade linear Ziegler Natta (LLDPE) disponibilizada comercialmente pela Dow Chemical Company como resina DOWFLEX® 2045.

[00134] O exemplo comparativo 4 é uma resina polietileno de baixa densidade de densidade ultra baixa Ziegler Natta (ULLDPE) disponibilizada comercialmente pela Dow Chemical Company como resina ATTANE® 4606.

[00135] Foi descoberto que apenas os exemplos comparativos 1, 2 e o exemplo da invenção puderam ser satisfatoriamente transformados em fibras. Enquanto o exemplo comparativo 2 foi bom em formação de fibras devido à sua alta temperatura de recristalização, ela não se ligou bem às fibras nas baixas temperaturas desejáveis. Uma ligação adequada desse exemplo comparativo só pode ser feita a altas temperaturas.

[00136] Os exemplos comparativos 3 e 4 não foram adequados na formação de fibras uma vez que seus valores eta 0,1 e eta 100 foram muito altos para a formação de fibras econômicas a alta velocidade.

[00137] Embora o exemplo 1 seja satisfatório em termos de formação de fibras, no processo de airlaid bem como na aglutinação ao ar aquecido, foi inferior ao exemplo da invenção na texturização. Foi observado que ele não aglutinou bem com a fibra substrato. Foi surpreendentemente descoberto que uma boa aglutinação à fibra substrato requer que a razão de G" e G’ (tan delta) deva estar em uma certa faixa. Se tan delta for muito baixa, então a resina de revestimento é muito elástica e não fornece boa aglutinação, como no caso do exemplo comparativo 1. Se tan delta for muito alta, então a resina de revestimento não é suficientemente elástica para fazer uma boa aglutinação à fibra substrato. Sem boa aglutinação entre a resina de revestimento e a fibra substrato, nenhuma texturização adequada é obtida.

[00138] Adicionalmente, descobrimos que se a resina tiver um valor CDC menor que 45, a adesão das firas ocorre a uma dada temperatura de pico de recristalização.

Claims

Fibra bicomponente composta de uma resina à base de polietileno (A) e uma resina de alto ponto de fusão (B) cujo ponto de fusão é maior que o da resina à base de polietileno (A) em pelo menos 10°C, a razão em peso do componente da resina à base de polietileno (A) para a resina de alto ponto de fusão (B) estando na faixa de 50/50 a 10/90, e a resina à base de polietileno (A) formando pelo menos parte da superfície da fibra longitudinalmente continuamente, sendo que a resina à base de polietileno (A) é caracterizada por uma constante de distribuição de comonômeros maior que 45, uma temperatura de recristalização entre 85 °C e 110 °C, um valor de tan delta a 0,1 rad/s de 15 a 50 e uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s de 1400 Pa.s ou menos.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra é uma fibra bicomponente do tipo núcleo-revestimento, preferivelmente uma fibra bicomponente excêntrica, e/ou uma fibra bicomponente do tipo lado a lado.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem um pico de fusão de calorimetria de varredura diferencial (DSC) dentro da faixa de temperaturas de 85°C a 110°C.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem uma constante de distribuição de comonômeros maior que 50.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem uma constante de distribuição de comonômeros na faixa de 45 a 400.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem um índice de fusão (medido de acordo com a ASTM D 1238, condição 190°C/2,16 kg) na faixa de 5 a 25 g/10 min.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem uma densidade na faixa de 0,910 a 0,930 g/cm3.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem uma temperatura de pico de recristalização na faixa de 90 °C a 105 °C.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem mais de 0,2 ramificações de cadeia longa/1000 átomos de carbono.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem uma viscosidade complexa a 100 rad/s de 500 Pa.s ou menos.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de poliéster (A) tem uma viscosidade complexa a 0,1 rad/s na faixa de 500 a 1200 e a 100 rad/s na faixa de 150 a 450 Pa.s.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) tem um valor de tan delta a 0,1 rad/s de 15 a 40.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de alto ponto de fusão (B) tem um ponto de fusão maior que o da resina à base de polietileno (A) em pelo menos 20°C.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de alto ponto de fusão (B) é uma poliolefina.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que a resina de alto ponto de fusão (B) é um polímero à base de propileno.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de alto ponto de fusão (B) é uma resina poliéster, sendo uma do grupo composto por tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (PBT) e tereftalato de polinaftaleno (PEN).
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina de alto ponto de fusão (B) é uma resina poliamida.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a resina à base de polietileno (A) e/ou a resina de alto ponto de fusão (B) contém aditivos, um do grupo composto por material de coloração, estabilizador de termorresistência, lubrificante, agente de nucleação e promotores de adesão.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que o promotor de adesão é ácido maleico (MSA) ou anidrido ácido maleico (MAH), em quantidades de 0,05 a 3% em peso.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a passagem é de 0,7 a 20 dtex.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra é uma fibra cortada tendo um comprimento de 0,2 cm a 15 cm.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra é texturizada, a dita fibra tendo uma contração de estiramento (K1) de 3 a 7% e um número de ondulações de 3 a 6 ondulações/cm.
Fibra bicomponente, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a fibra é texturizada, a dita fibra tendo uma contração de estiramento (K1) de 8 a 15% e um número de ondulações de 5 a 8 ondulações/cm.
Não-tecido, caracterizado pelo fato de que compreende a fibra bicomponente, como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 23.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido é um não-tecido wetlaid, um não-tecido air-laid ou não-tecido cardado.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido contém outros materiais fibrosos, sendo um material fibroso orgânico e/ou inorgânico.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido tem um peso base de 10 a 500 g/m2.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que a dita fibra bicomponente é uma fibra continua ou fibras cortadas, tendo um comprimento da fibra cortada de 0,2 a 8 cm.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido é um não-tecido wetlaid e a dita fibra bicomponente é uma fibra plana não-texturizada tendo um comprimento de 0,2 cm a 3 cm.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido é um não-tecido airlaid e a dita fibra bicomponente é texturizada, tendo uma contração de estiramento (K1) de 3 a 7% e o número de ondulações de 3 a 6 ondulações/cm, tendo um comprimento de 0,2 a 3 cm.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido é um não-tecido cardado e a dita fibra bicomponente é texturizada, tendo uma contração de estiramento (K1) de 8 a 15% e o número de ondulações de 5 a 8 ondulações/cm, tendo um comprimento de 2 cm a 15 cm.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o dito não-tecido também compreende materiais em partículas, sendo materiais superabsorventes, os ditos materiais em partículas sendo um material inorgânico em partículas, sendo um material de moagem.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito material orgânico fibroso compreende além de resinas polímeras orgânicas também materiais naturais fibrosos.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que as ditas resinas polímeras orgânicas são um material fundido fiável, um do grupo composto por poliolefinas, poliésteres, poliamida ou uma mistura deles.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito material inorgânico fibroso é baseado em vidro e/ou minerais.
Não-tecido, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o dito material orgânico fibroso é baseado em celulose, algodão, homo e copolímeros à base de polietileno ou polipropileno.
Produto têxtil, em particular produtos sanitários e/ou de higiene, caracterizado pelo fato de que compreende fibras bicomponentes, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, e/ou pelo menos um não-tecido, como definido em qualquer uma das reivindicações 24 a 36.
Produtos de meio de filtragem, caracterizados pelo fato de que compreendem fibras bicomponentes, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, e/ou pelo menos um nãotecido, como definido em qualquer uma das reivindicações 24 a 36.
Produtos separadores de bateria, caracterizados pelo fato de que compreendem fibras bicomponentes, como definidas em qualquer uma das reivindicações 1 a 23, e/ou pelo menos um nãotecido, como definido em qualquer uma das reivindicações 24 a 36.