BR112019020765A2 - non-woven cellulose fiber cloth with increased oil absorption capacity - Google Patents
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Abstract
é descrito um pano de fibra de celulose não tecido (102) fabricado diretamente de uma solução de fiação de lyocell (104). o pano (102) compreende uma rede de fibras substancialmente sem fim (108), em que o pano (1023) apresenta uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 1900 por cento de massa. é adicionalmente descrito um método e um dispositivo para fabricar tal pano (102), um produto ou compósito compreendendo tal pano e várias aplicações de uso para tal pano (102).a non-woven cellulose fiber cloth (102) made directly from a lyocell spinning solution (104) is described. the cloth (102) comprises a network of substantially endless fibers (108), wherein the cloth (1023) has an oil-absorbing capacity of at least 1900 weight percent. further described is a method and device for making such a cloth (102), a product or composite comprising such a cloth and various applications of use for such cloth (102).
Description
PANO DE FIBRA DE CELULOSE NÃO TECIDO COM CAPACIDADE AUMENTADA DE ABSORÇÃO DE ÓLEO”NON-WOVEN FIBER CELLULOSE CLOTH WITH INCREASED OIL ABSORPTION CAPACITY ”
Campo da invenção [001 ]A invenção refere-se a um pano de fibra de celulose não tecido; a um método de fabricar um pano de fibra de celulose não tecido; a um dispositivo para a fabricação de pano de fibra de celulose não tecido; a um produto ou composite e a um método de uso para tal pano.Field of the invention [001] The invention relates to a non-woven cellulose fiber cloth; a method of making a nonwoven cellulose fiber cloth; a device for making nonwoven cellulose fiber cloth; to a product or composite and to a method of use for such cloth.
Antecedentes da invenção [002]Tecnologia Lyocell se refere à dissolução direta de polpa de madeira de celulose ou outro insumo baseado em celulose em um solvente polar (por exemplo, n-metil morfolina n-oxido, que também pode ser indicado como “óxido de amina” ou “AO”) para produzir uma solução altamente diluída por cisalhamento viscosa que pode ser transformada em uma gama de materiais à base de celulose úteis. Comercialmente, a tecnologia é usada para produzir uma família de fibras descontínuas de celulose (comercialmente disponíveis junto a Lenzing AG, Lenzing, Áustria sob a marca registrada TENCEL®) que são amplamente usadas na indústria têxtil. Outros produtos de celulose a partir da tecnologia lyocell foram também usados.Background of the invention [002] Lyocell technology refers to the direct dissolution of cellulose wood pulp or other cellulose-based input in a polar solvent (for example, n-methyl morpholine n-oxide, which can also be indicated as “oxide of amine ”or“ AO ”) to produce a highly diluted viscous shear solution that can be transformed into a range of useful cellulose-based materials. Commercially, the technology is used to produce a family of cellulose staple fibers (commercially available from Lenzing AG, Lenzing, Austria under the trademark TENCEL®) that are widely used in the textile industry. Other cellulose products using lyocell technology were also used.
[003]Fibras descontínuas de celulose têm sido usadas há muito tempo como componente para conversão para tramas não tecidas. Entretanto, a adaptação de tecnologia lyocell para produzir tramas não tecidas acessariam diretamente propriedades e desempenho não possíveis para produtos de trama de celulose atuais. Isso pode ser considerado como a versão celulósica das tecnologias de sopro por fusão e ligação por fiação amplamente usadas na indústria de fibra sintética, embora não seja possível adaptar diretamente tecnologia de polímero sintético a lyocell devido a diferenças técnicas importantes.[003] Cellulose staple fibers have long been used as a component for conversion to non-woven fabrics. However, adapting lyocell technology to produce nonwoven fabrics would directly access properties and performance not possible for today's cellulose weft products. This can be considered as the cellulosic version of the fusion blowing and wire bonding technologies widely used in the synthetic fiber industry, although it is not possible to directly adapt synthetic polymer technology to lyocell due to important technical differences.
[004]Muita pesquisa foi realizada para desenvolver tecnologia para formar[004] Much research has been carried out to develop technology to form
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 9/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 9/68
2/46 diretamente tramas de celulose a partir de soluções de lyocell (entre outros, WO 98/26122, WO 99/47733, WO 98/07911, US 6.197.230, WO 99/64649, WO 05/106085, EP 1 358 369, EP 2 013 390). Técnica adicional é revelada em WO 07/124521 A1 e WO 07/124522 A1.2/46 directly cellulose wefts from lyocell solutions (among others, WO 98/26122, WO 99/47733, WO 98/07911, US 6,197,230, WO 99/64649, WO 05/106085, EP 1 358 369, EP 2,013,390). Additional technique is disclosed in WO 07/124521 A1 and WO 07/124522 A1.
[005]É comumente conhecido que materiais de celulose são bem hidrofílicos em vez de oleofílicos. Em muitas aplicações essa é uma propriedade reconhecida de produtos que contêm celulose. Entretanto, há também muitas aplicações (em potencial) para as quais uma capacidade oleofílica, respectivamente uma de absorção de óleo acentuada seria bem-vinda. Isso pode melhorar a capacidade de uso de material de celulose para produtos para aplicações conhecidas e podería tornar produtos de celulose aplicáveis para aplicações novas, até o presente desconhecidas.[005] It is commonly known that cellulose materials are very hydrophilic rather than oleophilic. In many applications this is a recognized property of products that contain cellulose. However, there are also many (potential) applications for which an oleophilic capacity, respectively an enhanced oil absorption would be welcome. This can improve the ability to use cellulose material for products for known applications and could make cellulose products applicable for new, hitherto unknown applications.
Sumario da invenção [006] Pode haver necessidade de melhorar a capacidade de absorção de óleo de material de celulose e em particular panos de fibra de celulose não tecidos.Summary of the invention [006] There may be a need to improve the oil-absorbing capacity of cellulose material and in particular non-woven cellulose fiber cloths.
[007]Essa necessidade pode ser atendida pelo assunto de acordo com as reivindicações independentes. Modalidades vantajosas da presente invenção são descritas pelas reivindicações dependentes.[007] This need can be met by the subject according to the independent claims. Advantageous embodiments of the present invention are described by the dependent claims.
[008]De acordo com um primeiro aspecto da invenção é fornecido um pano de fibra de celulose não tecido, que é em particular fabricado diretamente de uma solução de fiação de lyocell. O pano fornecido compreende uma rede de fibras substancialmente sem fim. O pano exibe uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 1900 por cento de massa.[008] According to a first aspect of the invention, a nonwoven cellulose fiber cloth is provided, which in particular is manufactured directly from a lyocell spinning solution. The cloth provided comprises a network of substantially endless fibers. The cloth exhibits an oil-absorbing capacity of at least 1900 percent by weight.
[009]O pano descrito é baseado na ideia de que o pano de fibra não tecido ou trama de fibra pode ser considerado como representando uma estrutura compreendendo uma pluralidade de cavidades ou espaços vazios formados entre várias fibras vizinhas. No estado não embebido original do pano esses espaços[009] The cloth described is based on the idea that the non-woven fiber cloth or fiber weft can be considered as representing a structure comprising a plurality of cavities or voids formed between several neighboring fibers. In the original non-soaked state of the cloth these spaces
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 10/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 10/68
3/46 vazios são cheios de ar. Quando o pano absorve óleo, espaços vazios são cheios de (líquido, semifluido ou pastoso) partículas de óleo ou graxa tendo um tamanho que pelo menos aproximadamente se encaixa no tamanho do espaço vazio respectivo.3/46 voids are filled with air. When the cloth absorbs oil, empty spaces are filled with (liquid, semi-fluid or pasty) particles of oil or grease having a size that at least approximately fits the size of the respective empty space.
[010]Nessa imagem física exemplificadora a pluralidade de espaços vazios no pano pode ser vista como representando uma pluralidade de gaiolas capilares nas quais o óleo pode ser recebido. Nesse aspecto, é observado que ao ser carregado / descarregado com um fluido uma gaiola capilar tem o efeito de uma histerese capilar. Isso significa que em comparação com o estado constante de uma gaiola carregada de líquido para entrar o líquido na gaiola é necessário uma pressão mais alta (no caso do ângulo de contato ser maior que 90Q) ou uma força de sucção capilar mais alta (no caso do ângulo de contato ser menor que 90Q). Em relação à estabilidade de absorção de óleo, é essencial quão estáveis as partículas de óleo líquido se apoiam em seus espaços vazios. Especificamente, quanto mais estáveis as partículas de óleo são acomodadas nos espaços vazios maior é a capacidade de absorção de óleo. A estabilidade da “acomodação” depende das condições capilares, em particular (a) do tamanho dos espaços vazios respectivamente as cavidades e (b) do ângulo de contato que de acordo com princípio físico básico depende das propriedades de superfície dos materiais envolvidos. Além disso, deve ser evidente que a extensão da capacidade de absorção de óleo depende da densidade de espaços vazios (apropriadamente dimensionados) no pano.[010] In this exemplary physical image the plurality of empty spaces in the cloth can be seen as representing a plurality of capillary cages in which the oil can be received. In this respect, it is observed that when being charged / discharged with a fluid, a capillary cage has the effect of capillary hysteresis. This means that compared to the constant state of a liquid-filled cage to enter the liquid into the cage, a higher pressure (in case the contact angle is greater than 90 Q ) or a higher capillary suction force (in the case of if the contact angle is less than 90 Q ). Regarding the oil absorption stability, it is essential how stable the liquid oil particles rest in their voids. Specifically, the more stable the oil particles are accommodated in the voids, the greater the oil absorption capacity. The stability of the “accommodation” depends on the capillary conditions, in particular (a) the size of the empty spaces respectively the cavities and (b) the contact angle which, according to basic physical principle, depends on the surface properties of the materials involved. In addition, it must be evident that the extent of the oil absorption capacity depends on the density of empty spaces (appropriately sized) in the cloth.
[011 ]Foi descoberto que um parâmetro para adaptar o tamanho das gaiolas capilares é o denominado valor de título, que é indicativo para o diâmetro das fibras. No caso de um valor de título variável compreendido na rede de fibras respectivamente o pano, um número grande de gaiolas capilares tendo tamanhos diferentes pode ser oferecido para uma absorção de partículas de óleo de tamanho diferente. Descritivamente falando, certos ajustes no processo de fabricação de fibra podem se traduzir em uma variação da distribuição de diâmetro das fibras no pano[011] It has been found that a parameter to adapt the size of capillary cages is the so-called titer value, which is indicative for the diameter of the fibers. In the case of a variable titer value comprised in the fiber network respectively the cloth, a large number of capillary cages having different sizes can be offered for an absorption of oil particles of different size. Descriptively speaking, certain adjustments in the fiber manufacturing process can translate into a variation in the diameter distribution of the fibers in the cloth
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 11/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 11/68
4/46 como um todo.4/46 as a whole.
[012]Já nesse ponto é mencionado que não somente o tamanho, mas também a geometria dos espaços vazios é um parâmetro para a afinidade de partículas de óleo a serem absorvidas na cavidade respectiva. Detalhes adicionais nesse aspecto são apresentados abaixo com relação a um fator de fusão, que também é um parâmetro muito importante para a capacidade de absorção de óleo.[012] At this point it is mentioned that not only the size, but also the geometry of the empty spaces is a parameter for the affinity of oil particles to be absorbed in the respective cavity. Additional details in this regard are presented below with respect to a melting factor, which is also a very important parameter for the oil absorption capacity.
[013]Para determinar capacidade de absorção de óleo (ou capacidade absortiva de líquido) de um pano, uma análise referente à avaliação de absorção de óleo e líquidos graxos baseada no padrão Edana NWSP 010, 4.RO (15) pode ser realizada usando óleo de motor. Para a análise, uma amostra de pano de um tamanho de 10 cm x 10 cm é usada. O peso da amostra é determinado, e a amostra é diagonalmente conectada a uma régua por meio de cordas. A amostra é então deixada cair em um recipiente cheio de óleo. O tempo exigido para umedecer o pano com óleo é medido. Subsequentemente, o pano é imerso no óleo por 120 segundos. O pano é então retirado do óleo por elevar a régua. Posteriormente, óleo é deixado cair do pano por 30 segundos. O peso do pano umedecido com óleo é determinado e a capacidade de absorção de óleo é calculada por subtrair o peso original da amostra de pano a partir do peso de amostra umedecida com óleo e calcular a % de massa do peso de óleo absorvido desse modo recebido em relação ao peso seco da amostra de pano.[013] To determine the oil absorption capacity (or liquid absorptive capacity) of a cloth, an analysis referring to the oil and fatty liquid absorption assessment based on the Edana NWSP 010, 4.RO (15) standard can be performed using motor oil. For the analysis, a 10 cm x 10 cm size cloth sample is used. The weight of the sample is determined, and the sample is diagonally connected to a ruler by means of strings. The sample is then dropped into a container filled with oil. The time required to moisten the cloth with oil is measured. Subsequently, the cloth is immersed in the oil for 120 seconds. The cloth is then removed from the oil by raising the ruler. Thereafter, oil is dropped from the cloth for 30 seconds. The weight of the oil-dampened cloth is determined and the oil-absorbing capacity is calculated by subtracting the original weight of the cloth sample from the weight of the oil-moistened sample and calculating the mass% of the absorbed oil weight thus received in relation to the dry weight of the cloth sample.
[014]Com relação a estudos experimentais com emulsões, isto é, uma mistura de componentes oleosos e aquosos, a velocidade de sucção respectivamente uma velocidade de absorção dos componentes aquosos nos espaços vazios capilares fornece um aprisionamento, respectivamente, um arrasto dos componentes oleosos juntamente com os componentes aquoso. Portanto, para aplicações com tais emulsões esse efeito de arrasto também pode ser considerado. Especificamente, não somente os efeitos capilares entre a estrutura de pano[014] With respect to experimental studies with emulsions, that is, a mixture of oily and aqueous components, the suction speed respectively an absorption speed of the aqueous components in the capillary voids provides a trapping, respectively, a dragging of the oily components together with the aqueous components. Therefore, for applications with such emulsions this drag effect can also be considered. Specifically, not only the capillary effects between the cloth structure
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 12/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 12/68
5/46 descrita e o óleo respectivamente os componentes oleosos, mas também os efeitos capilares entre a estrutura de rede descrita do pano e os componentes aquosos devem ser considerados ao selecionar um design apropriado para a estrutura de rede do pano. Descritivamente falando, os componentes aquosos podem empurrar ou arrastar os componentes oleosos através de uma barreira oleofóbica entre o pano descrito e as partículas de óleo e fornecem uma capacidade aperfeiçoada de absorção de óleo. Devido a essas propriedades de manipulação de líquido esse efeito pode ser em particular vantajoso para máscaras faciais que podem ter um peso base comparativamente baixo.5/46 described and the oil the oily components respectively, but also the capillary effects between the described network structure of the cloth and the aqueous components must be considered when selecting an appropriate design for the network structure of the cloth. Descriptively speaking, the aqueous components can push or drag the oily components through an oleophobic barrier between the described cloth and the oil particles and provide an improved oil absorption capacity. Due to these liquid handling properties this effect can be particularly advantageous for face masks which can have a comparatively low base weight.
[015]Estudos experimentais revelaram adicionalmente que o pano descrito apresenta um alto grau de regularidade respectivamente ordem em sua estrutura espacial. Isso torna adequadamente mais fácil adaptar o tamanho e/ou o formato dos espaços vazios por uma seleção apropriada de valores de parâmetro de processo. Sem ser limitado a uma teoria física específica, o motivo físico para um alto grau de regularidade ou mesmo cristalinidade do pano descrito pode ser visto na polaridade acentuada das fibras de lyocell que se baseia em três grupos hidroxila para cada unidade de monômero. Uma vez que moléculas de glicose são organizadas em cadeias compreendendo várias centenas de tais moléculas praticamente sem qualquer contaminação por meio de outras moléculas de glicose similares ao fabricar o pano descrito o alto grau mencionado de regularidade é obtido. Os grupos hidroxila formam uma rede ordenada de pontes de hidrogênio que pode permitir entender as seguintes propriedades do pano descrito (a) alto grau de cristalinidade, (b) comportamento hidrofílico extremamente alto, (b) capacidade alta de retenção de água, (c) propriedades de termoendurecimento (sem ponto de fusão) (s) capacidade de coagulação a partir de um solvente de N-metil-morfolina (NMMO) aquoso, e (e) propriedades antiestáticas inerentes dependentes de umidade.[015] Experimental studies have further revealed that the cloth described has a high degree of regularity, respectively, order in its spatial structure. This makes it suitably easier to adapt the size and / or shape of the voids by an appropriate selection of process parameter values. Without being limited to a specific physical theory, the physical reason for a high degree of regularity or even crystallinity of the cloth described can be seen in the marked polarity of the lyocell fibers which is based on three hydroxyl groups for each monomer unit. Since glucose molecules are organized into chains comprising several hundred such molecules with virtually no contamination by means of other glucose molecules similar to the fabric described, the mentioned high degree of regularity is obtained. The hydroxyl groups form an ordered network of hydrogen bonds that can allow understanding of the following properties of the described cloth (a) high degree of crystallinity, (b) extremely high hydrophilic behavior, (b) high water holding capacity, (c) thermosetting properties (without melting point) (s) clotting ability from an aqueous N-methyl morpholine solvent (NMMO), and (e) inherent moisture-dependent antistatic properties.
[016]É indicado que por controlar os parâmetros de processo do[016] It is indicated that by controlling the process parameters of the
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 13/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 13/68
6/46 procedimento de fabricação de solução de fiação de lyocell em um modo apropriado a capacidade de absorção de óleo descrita já pode ser obtida sem nenhum tratamento adicional (extra) do pano, em particular sem aplicar e/ou usar quaisquer substâncias químicas adicionais. Isso pode fornecer a vantagem de que um produto final compreendendo o pano descrito estará automaticamente livre de quaisquer restantes de tais substâncias químicas.6/46 lyocell spinning solution manufacturing procedure in an appropriate manner the oil absorption capacity described can now be obtained without any additional (extra) treatment of the cloth, in particular without applying and / or using any additional chemical substances. This can provide the advantage that a final product comprising the described cloth will be automatically free of any remaining chemical substances.
[017]No contexto desse pedido, o termo “pano de fibra de celulose não tecido” (que também pode ser indicado como pano de filamento de celulose não tecido) pode particularmente indicar um pano ou trama composto de uma pluralidade de fibras substancialmente sem fim. O termo “fibras substancialmente sem fim” tem em particular o significado de fibras de filamento tendo um comprimento significativamente mais longo do que fibras descontínuas convencionais. Em uma formulação alternativa, o termo “fibras substancialmente sem fim” pode, em particular ter o significado de uma trama formada de fibras de filamento tendo uma quantidade significativamente menor de extremidades de fibra por volume do que fibras descontínuas convencionais. Em particular, fibras sem fim de um pano de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção podem ter uma quantidade de extremidades de fibra por volume menor que 10.000 extremidades/cm3, em particular menor que 5.000 extremidades/cm3. Por exemplo, quando fibras descontínuas são usadas como substituto para algodão, podem ter um comprimento de 38 mm (correspondendo a um comprimento natural típico de fibras de algodão). Em contraste com isso, fibras substancialmente sem fim do pano de fibra de celulose não tecido podem ter um comprimento de pelo menos 200 mm, em particular pelo menos 1000 mm. Entretanto, uma pessoa versada na técnica estará ciente do fato de que mesmo fibras de celulose sem fim podem ter interrupções, que podem ser formadas por processos durante e/ou após a formação de fibra. Como consequência, um pano de fibra de celulose não tecido feito de fibras[017] In the context of that application, the term “non-woven cellulose fiber cloth” (which can also be indicated as a non-woven cellulose filament cloth) can particularly indicate a cloth or weft composed of a plurality of substantially endless fibers . The term "substantially endless fibers" in particular means filament fibers having a significantly longer length than conventional staple fibers. In an alternative formulation, the term "substantially endless fibers" may, in particular, mean a web formed of filament fibers having significantly less fiber ends per volume than conventional staple fibers. In particular, endless fibers of a cloth according to an exemplary embodiment of the invention can have a quantity of fiber ends per volume less than 10,000 ends / cm 3 , in particular less than 5,000 ends / cm 3 . For example, when staple fibers are used as a substitute for cotton, they can have a length of 38 mm (corresponding to a typical natural length for cotton fibers). In contrast to this, substantially endless fibers of the non-woven cellulose fiber cloth can have a length of at least 200 mm, in particular at least 1000 mm. However, a person skilled in the art will be aware of the fact that even endless cellulose fibers can have interruptions, which can be formed by processes during and / or after fiber formation. As a consequence, a non-woven cellulose fiber cloth made from fibers
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 14/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 14/68
7/46 de celulose substancialmente sem fim tem um número significativamente mais baixo de fibras por massa em comparação com pano não tecido feito de fibras descontínuas do mesmo denier. Um pano de fibra de celulose não tecido pode ser fabricado por fiar uma pluralidade de fibras e por atenuar e estirar as últimas em direção a uma unidade de suporte de fibra preferivelmente em movimento. Desse modo, uma rede ou trama tridimensional de fibras de celulose é formada, constituindo o pano de fibra de celulose não tecido. O pano pode ser feito de celulose como constituinte principal ou único.7/46 of substantially endless cellulose has a significantly lower number of fibers per mass compared to non-woven cloth made of staple fibers of the same denier. A non-woven cellulose fiber cloth can be manufactured by spinning a plurality of fibers and by attenuating and stretching the latter towards a fiber support unit preferably in motion. In this way, a three-dimensional network or web of cellulose fibers is formed, constituting the non-woven cellulose fiber cloth. The cloth can be made of cellulose as the main or unique constituent.
[018]No contexto desse pedido, o termo “solução de fiação de lyocell” pode particularmente indicar um solvente (por exemplo, uma solução polar de um material como N-metil-morfolina, NMMO, “óxido de amina” ou “AO”) no qual celulose (por exemplo, polpa de madeira ou outro insumo baseado em celulose) é dissolvida. A solução de fiação de lyocell é uma solução ao invés de uma fusão. Filamentos de celulose podem ser gerados a partir da solução de fiação de lyocell por reduzir a concentração do solvente, por exemplo, por contatar os filamentos com água. O processo de geração inicial de fibras de celulose a partir de uma solução de fiação de lyocell pode ser descrito como coagulação.[018] In the context of that application, the term “lyocell spinning solution” may particularly indicate a solvent (for example, a polar solution of a material such as N-methyl-morpholine, NMMO, “amine oxide” or “AO” ) in which cellulose (for example, wood pulp or other cellulose-based input) is dissolved. The lyocell spinning solution is a solution rather than a fusion. Cellulose filaments can be generated from the lyocell spinning solution by reducing the concentration of the solvent, for example, by contacting the filaments with water. The process of initial generation of cellulose fibers from a lyocell spinning solution can be described as coagulation.
[019]No contexto desse pedido, o termo “fluxo de gás” pode particularmente indicar um fluxo de gás como ar substancialmente paralelo à direção de movimento da fibra de celulose ou sua pré-forma (isto, é, uma solução de fiação de lyocell) durante e/ou após a solução de fiação de lyocell sair ou ter saído da fiandeira.[019] In the context of this application, the term “gas flow” may particularly indicate a flow of gas as air substantially parallel to the direction of movement of the cellulose fiber or its preform (ie, a lyocell spinning solution ) during and / or after the lyocell spinning solution leaves or has left the spinner.
[020]No contexto desse pedido, o termo “fluido de coagulação” pode indicar particularmente um fluido não solvente (isto é, um gás e/ou um líquido, opcionalmente incluindo partículas sólidas) que tem a capacidade de diluir a solução de fiação de lyocell e trocar com o solvente até tal ponto que as fibras de celulose são formadas dos filamentos de lyocell. Por exemplo, tal fluido de coagulação pode ser névoa de água.[020] In the context of that application, the term "coagulation fluid" may particularly indicate a non-solvent fluid (ie a gas and / or a liquid, optionally including solid particles) that has the ability to dilute the spinning solution of lyocell and exchange with the solvent to the extent that cellulose fibers are formed from the lyocell filaments. For example, such a clotting fluid can be water mist.
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 15/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 15/68
8/46 [021 ]No contexto desse pedido, o termo “parâmetros de processo” pode indicar particularmente todos os parâmetros físicos e/ou parâmetros químicos e/ou parâmetros de dispositivos de substâncias e/ou componentes de dispositivo usados para fabricar pano de fibra de celulose não tecido que podem ter um impacto sobre as propriedades das fibras e/ou do pano, em particular no diâmetro de fibra e/ou distribuição de diâmetro de fibra. Tais parâmetros de processo podem ser ajustáveis automaticamente por uma unidade de controle e/ou manualmente por um usuário para desse modo sintonizar ou ajustar as propriedades das fibras do pano de fibra de celulose não tecido. Parâmetros físicos que podem ter um impacto sobre as propriedades das fibras (em particular sobre seu diâmetro ou distribuição de diâmetro) podem ser temperatura, pressão e/ou densidade dos vários meios envolvidos no processo (como a solução de fiação de lyocell, o fluido de coagulação, o fluxo de gás, etc.). Parâmetros químicos podem ser concentração, quantidade, valor de pH de meios envolvidos (como a solução de fiação de lyocell, o fluido de coagulação, etc.). Parâmetros de dispositivos podem ser tamanhos de e/ou distâncias entre orifícios, distâncias entre orifícios e unidade de suporte de fibra, velocidade de transporte de unidade de suporte de fibra, a provisão de uma ou mais unidades de processamento posterior no local, opcionais, o fluxo de gás, etc.8/46 [021] In the context of this application, the term "process parameters" can particularly indicate all physical parameters and / or chemical parameters and / or device parameters of substances and / or device components used to manufacture fiber cloth of non-woven cellulose that can have an impact on the properties of the fibers and / or the cloth, in particular on the fiber diameter and / or fiber diameter distribution. Such process parameters can be adjusted automatically by a control unit and / or manually by a user to thereby tune or adjust the fiber properties of the non-woven cellulose fiber cloth. Physical parameters that can have an impact on the properties of the fibers (in particular on their diameter or diameter distribution) can be temperature, pressure and / or density of the various media involved in the process (such as the lyocell spinning solution, the coagulation, gas flow, etc.). Chemical parameters can be concentration, quantity, pH value of the media involved (such as the lyocell spinning solution, the clotting fluid, etc.). Device parameters can be sizes of and / or distances between holes, distances between holes and fiber support unit, transport speed of fiber support unit, the provision of one or more post processing units on site, optional, gas flow, etc.
[022]O termo “fibras” pode indicar particularmente pedaços alongados de um material compreendendo celulose, por exemplo, aproximadamente redondos ou não regularmente formados em seção transversal, opcionalmente tratados com outras fibras. Fibras podem ter uma relação de aspecto que é maior que 10, particularmente maior que 100, mais particularmente maior que 1000. A relação de aspecto é a razão entre o comprimento da fibra e um diâmetro das fibras. Fibras podem formar redes por serem interconectadas por fusão (de modo que uma estrutura de multifibras integral seja formada) ou por fricção (de modo que as fibras permaneçam separadas, porém sejam fracamente acopladas mecanicamente por[022] The term "fibers" can particularly indicate elongated pieces of a material comprising cellulose, for example, approximately round or not regularly formed in cross section, optionally treated with other fibers. Fibers can have an aspect ratio that is greater than 10, particularly greater than 100, more particularly greater than 1000. The aspect ratio is the ratio of the length of the fiber to a diameter of the fibers. Fibers can form networks by being interconnected by fusion (so that an integral multi-fiber structure is formed) or by friction (so that the fibers remain separate, but are loosely coupled mechanically by
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 16/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 16/68
9/46 uma força de fricção exercida ao mover mutuamente as fibras estando em contato físico entre si). Fibras podem ter uma forma substancialmente cilíndrica que podem, entretanto, ser retas, flexionadas, dobradas ou curvas. Fibras podem consistir em um material homogêneo único (isto é, celulose). Entretanto, as fibras também podem compreender um ou mais aditivos. Materiais líquidos como água ou óleo podem ser acumulados entre as fibras.9/46 a frictional force exerted when mutually moving the fibers while in physical contact with each other). Fibers can have a substantially cylindrical shape which can, however, be straight, flexed, bent or curved. Fibers can consist of a single homogeneous material (ie cellulose). However, the fibers can also comprise one or more additives. Liquid materials such as water or oil can accumulate between the fibers.
[023]De acordo com uma modalidade da invenção o pano compreende uma massa por área de unidade que é menor que 150 gramas por metro quadrado, em particular menor que 100 gramas por metro quadrado, adicionalmente em particular menor que 50 gramas por metro quadrado e ainda mais em particular menor que 20 gramas por metro quadrado.[023] According to an embodiment of the invention the cloth comprises a mass per unit area that is less than 150 grams per square meter, in particular less than 100 grams per square meter, in addition in particular less than 50 grams per square meter and even more in particular less than 20 grams per square meter.
[024] Melhorando a capacidade de absorção de óleo para panos tendo uma massa pequena por área de unidade, esses panos podem ter a vantagem de que podem ser usados para uma variedade de aplicações, que exigem, por exemplo, um lenço fino.[024] Improving the oil absorption capacity for cloths having a small mass per unit area, these cloths can have the advantage that they can be used for a variety of applications, which require, for example, a thin handkerchief.
[025]É mencionado que o termo “massa por área de unidade” é frequentemente também denominado peso base.[025] It is mentioned that the term “mass per unit area” is often also called base weight.
[026]De acordo com uma modalidade adicional da invenção a rede apresenta um fator de fusão das fibras, que está em uma faixa entre 0,1% e 100%, em particular em uma faixa entre 0,5% e 10%.[026] According to an additional embodiment of the invention, the network has a fiber melting factor, which is in the range between 0.1% and 100%, in particular in the range between 0.5% and 10%.
[027]Para determinar o fator de fusão (que também pode ser indicado como fator de fusão de área) de um pano, o seguinte processo de determinação pode ser realizado: uma amostra quadrada do pano é opticamente analisada. Um círculo, que tem um diâmetro que tem de permanecer totalmente dentro da amostra quadrada, é traçado em torno de cada posição de fusão (em particular, ponto de fusão, bloco de fusão e/ou linha de fusão) de fibras, cruzando pelo menos uma das diagonais da amostra quadrada. O tamanho do círculo é determinado de modo que o círculo[027] To determine the melting factor (which can also be indicated as an area melting factor) of a cloth, the following determination process can be performed: a square sample of the cloth is optically analyzed. A circle, which has a diameter that must remain fully within the square sample, is drawn around each melting position (in particular, melting point, melting block and / or melting line) of fibers, crossing at least one of the diagonals of the square sample. The size of the circle is determined so that the circle
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 17/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 17/68
10/46 abrange a área de fusão entre as fibras fundidas. Uma média aritmética dos valores do diâmetro dos círculos determinados é calculada. O fator de fusão é calculado como razão entre o valor de diâmetro mediado e o comprimento diagonal da amostra quadrada, e pode ser dado em percentagem.10/46 covers the fusion area between the fused fibers. An arithmetic mean of the diameter values of the determined circles is calculated. The melting factor is calculated as a ratio between the mediated diameter value and the diagonal length of the square sample, and can be given as a percentage.
[028]Um fator de fusão de zero ou 0% corresponde a um pano sem quaisquer pontos de fusão, isto é, fibras totalmente separadas interagindo entre si somente por fricção ou ligação de hidrogênio inter-fibras. Um fator de fusão de um ou 100% descreve um pano que é constituído por fibras totalmente integrais formando uma estrutura contínua como um filme. Por ajustar o fator de fusão, também as propriedades físicas (em particular a estabilidade mecânica) do pano correspondente podem ser ajustadas.[028] A melting factor of zero or 0% corresponds to a cloth without any melting points, that is, fully separated fibers interacting with each other only by friction or inter-fiber hydrogen bonding. A melting factor of one or 100% describes a cloth that is made up of fully integral fibers forming a continuous structure like a film. By adjusting the melting factor, the physical properties (in particular the mechanical stability) of the corresponding cloth can also be adjusted.
[029]Por controlar o fator de fusão várias propriedades do pano resultante podem ser ajustadas. No contexto com a capacidade de absorção de óleo em particular as cavidades entre as fibras respectivamente os filamentos podem ser controladas. Em combinação com a variação de diâmetro de fibra, estruturas de pano feitas por encomenda especialmente para absorção alta de óleo ou graxa podem ser obtidas.[029] By controlling the melting factor, various properties of the resulting cloth can be adjusted. In the context with the oil absorption capacity in particular the cavities between the fibers respectively the filaments can be controlled. In combination with the variation in fiber diameter, custom made cloth structures for high oil or grease absorption can be obtained.
[030]Em uma modalidade, as posições de fusão (dos pontos de fusão) são assimetricamente e/ou anisotropicamente distribuídas por todo o pano. Isso significa que o fator de fusão, a densidade de pontos de fusão ou qualquer outro parâmetro indicativo de um grau de uma ocorrência local de fusão entre fibras pode ser diferente para seções de volume diferentes do pano. Por exemplo, um pano composto de duas camadas pode ser composto de uma camada tendo um fator de fusão maior do que outra camada tendo um fator de fusão menor. O fator de fusão de uma camada respectiva pode ser ajustado por um ajuste ou um controle de processo da formação dessa camada independentemente ou diferentemente de um ajuste ou controle de processo da formação da outra camada.[030] In one embodiment, the melting positions (of the melting points) are asymmetrically and / or anisotropically distributed over the entire cloth. This means that the melting factor, melting point density or any other parameter indicative of a degree of local melting between fibers may be different for different volume sections of the cloth. For example, a cloth composed of two layers may be composed of one layer having a higher melting factor than another layer having a lower melting factor. The melting factor of a respective layer can be adjusted by an adjustment or process control of the formation of that layer independently or differently from an adjustment or process control of the formation of the other layer.
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 18/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 18/68
11/46 [031 ]De acordo com uma modalidade adicional da invenção pelo menos algumas fibras individuais são torcidas entre si e/ou pelo menos outra estrutura de fibra é torcida com outra estrutura de fibra. Isso pode (adicionalmente) melhorar a estabilidade mecânica do pano descrito.11/46 [031] According to a further embodiment of the invention at least some individual fibers are twisted together and / or at least another fiber structure is twisted with another fiber structure. This can (additionally) improve the mechanical stability of the described cloth.
[032]No contexto desse documento uma “estrutura de fibra” pode ser qualquer disposição de fibra compreendendo pelo menos duas fibras. Desse modo, as fibras podem ser fibras individuais que tocam entre si pelo menos parcialmente. Alternativamente ou em combinação, uma estrutura de fibra pode ser também uma estrutura compreendendo pelo menos duas fibras que são integralmente conectadas pelo menos em uma posição de fusão.[032] In the context of this document a "fiber structure" can be any fiber arrangement comprising at least two fibers. In this way, the fibers can be individual fibers that touch each other at least partially. Alternatively or in combination, a fiber structure can also be a structure comprising at least two fibers that are integrally connected in at least one melting position.
[033]De acordo com uma modalidade adicional da invenção o pano apresenta uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 2100 por cento de massa, em particular de pelo menos 2300 por cento de massa, e mais em particular de pelo menos 2500 por cento de massa.[033] According to an additional embodiment of the invention the cloth has an oil-absorbing capacity of at least 2100 percent by weight, in particular at least 2300 percent by weight, and more in particular at least 2500 percent of mass.
[034]É mencionado que com valores de parâmetro de processo apropriados para fabricação do pano descrito, que devido a seu material de celulose apresenta intrinsecamente uma capacidade de absorção de óleo muito pequena, uma capacidade de absorção de óleo pode ser obtida que está na mesma ordem que a capacidade de absorção de óleo de tereftalato de polietileno (PET), que de sua natureza é um material altamente oleofílico. Além disso, a capacidade de absorção de óleo descrito é ainda maior que a capacidade de absorção de óleo de certos panos de polipropileno testados (PP).[034] It is mentioned that with process parameter values appropriate for the fabrication described, which due to its cellulose material intrinsically has a very small oil absorption capacity, an oil absorption capacity can be obtained which is in the same order that the absorption capacity of polyethylene terephthalate (PET) oil, which by its nature is a highly oleophilic material. In addition, the oil absorption capacity described is even greater than the oil absorption capacity of certain tested polypropylene (PP) cloths.
[035]De acordo com uma modalidade adicional da invenção fibras diferentes das fibras são localizadas pelo menos parcialmente em camadas distinguíveis diferentes. Nesse contexto “distinguível” pode significa em particular que o pano mostra uma região de interface ou separação visível entre as camadas pelo menos em uma imagem capturada, por exemplo, por meio de um microscópio de elétron.[035] According to a further embodiment of the invention fibers other than fibers are located at least partially in different distinguishable layers. In this “distinguishable” context it can mean in particular that the cloth shows a visible interface or separation region between the layers at least in a captured image, for example, by means of an electron microscope.
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 19/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 19/68
12/46 [036]Descritivamente falando, o pano descrito apresenta uma estrutura de multicamadas com pelo menos duas camadas de rede formadas uma sobre a outra. Por controlar os parâmetros de processo de tal modo que as várias camadas de rede diferentes têm funcionalidades qualitativamente e/ou quantitativamente diferentes as propriedades físicas e/ou químicas do pano inteiro podem ser moldadas em um modo específico em direção a muitas aplicações específicas. Isso pode ampliar significativamente a aplicabilidade técnica do pano descrito.12/46 [036] Descriptively speaking, the cloth described has a multilayer structure with at least two layers of mesh formed on top of each other. By controlling the process parameters in such a way that the various different network layers have qualitatively and / or quantitatively different functionalities, the physical and / or chemical properties of the entire cloth can be shaped in a specific way towards many specific applications. This can significantly increase the technical applicability of the cloth described.
[037]Um pano de pelo menos três camadas pode ser usado, por exemplo, para um lenço, em que uma camada interna pode ser preferivelmente embebida com um líquido, em particular, um líquido oleoso, que durante uso é liberado em um modo controlado através de pelo menos uma das camadas externas. Desse modo, as propriedades funcionais diferentes das camadas respectivas podem ser ajustadas, por exemplo, por escolher uma faixa apropriada de diâmetros de fibras.[037] A cloth of at least three layers can be used, for example, for a handkerchief, in which an inner layer can preferably be soaked with a liquid, in particular an oily liquid, which during use is released in a controlled manner through at least one of the outer layers. In this way, the different functional properties of the respective layers can be adjusted, for example, by choosing an appropriate range of fiber diameters.
[038]É mencionado que não há limitação principal com relação ao número máximo de camadas de rede empilhadas. Dependendo das aplicações específicas panos de multicamadas podem ser produzidos que consistem em 2 a 4 ou mesmo mais, por exemplo, 5 a 20, camadas de rede empilhadas.[038] It is mentioned that there is no main limitation regarding the maximum number of layers of network stacked. Depending on the specific applications, multilayer cloths can be produced that consist of 2 to 4 or even more, for example, 5 to 20, stacked mesh layers.
[039]Em comparação com panos de multicamadas conhecidos as posições de fusão intercamadas ou pontos de fusão intercamadas permitem uma fixação mútua entre as duas camadas sem usar qualquer material de adesão adicional, que por natureza incluiría certa penetração no interior de pelo menos uma das duas camadas de rede. Além disso, uma fixação mútua não se baseia em qualquer penetração de fibras de um tipo na camada sendo atribuída ao outro tipo de fibras. Como consequência, ao separar as duas camadas, o que pode ser desejado em certas aplicações, haverá somente uma quantidade mínima de rupturas de fibra e as superfícies aderidas anteriores, das camadas, serão substancialmente livres de bordas. Além disso, uma rasgadura desejada somente causará formação mínima de[039] Compared to known multilayer cloths, interlayer melting positions or interlayer melting points allow for mutual attachment between the two layers without using any additional adhesion material, which by nature would include some penetration into at least one of the two network layers. Furthermore, a mutual attachment is not based on any penetration of fibers of one type into the layer being attributed to the other type of fibers. As a consequence, by separating the two layers, which can be desired in certain applications, there will be only a minimum amount of fiber breaks and the previous bonded surfaces of the layers will be substantially free of edges. Furthermore, a desired tear will only cause minimal formation of
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 20/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 20/68
13/46 fiapos.13/46 lint.
[040]Devido ao fato de que não há necessidade de material de adesão adicional para uma fixação mútua das duas camadas o pano pode ser realizado em um modo compatível com o meio ambiente. Especificamente, o pano de multicamadas descrito pode ser usado para um produto sendo totalmente biodegradável. Além disso, uma ausência de qualquer material de adesão adicional como um aglutinante entre camadas vizinhas pode fornecer a vantagem de que líquido pode espalhar através da interface de camada respectiva sem qualquer impedimento.[040] Due to the fact that there is no need for additional adhesion material for the mutual fixation of the two layers the cloth can be made in an environmentally friendly way. Specifically, the described multilayer cloth can be used for a product being completely biodegradable. In addition, an absence of any additional adhesion material as a binder between neighboring layers can provide the advantage that liquid can spread through the respective layer interface without any hindrance.
[041 ]De acordo com uma modalidade adicional da invenção o pano compreende pelo menos uma das seguintes características:[041] According to an additional embodiment of the invention, the cloth comprises at least one of the following characteristics:
(a) Fibras de camadas diferentes são integralmente conectadas pelo menos em uma posição de fusão inter-camadas entre as camadas;(a) Fibers of different layers are integrally connected at least in an interlayer melting position between the layers;
(b) Fibras diferentes das fibras sendo localizadas pelo menos parcialmente em camadas diferentes diferem em relação ao diâmetro de fibra, em particular, diferem em relação a um diâmetro médio de fibra;(b) Fibers other than fibers being located at least partially in different layers differ in relation to the fiber diameter, in particular, they differ in relation to an average fiber diameter;
(c) Fibras de camadas diferentes têm o mesmo diâmetro de fibra, em particular têm substancialmente o mesmo diâmetro de fibra médio;(c) Fibers of different layers have the same fiber diameter, in particular they have substantially the same average fiber diameter;
(d) Redes de fibras de camadas diferentes fornecem funcionalidade diferente, em que a funcionalidade diferente em particular compreende pelo menos um do grupo que consiste em absorção diferente, comportamento anisotrópico diferente, capacidade de absorção de líquido diferente, capacidade de limpeza diferente, propriedades ópticas diferentes, aspereza diferente, suavidade diferente e propriedades mecânicas diferentes.(d) Fiber networks of different layers provide different functionality, where the different functionality in particular comprises at least one of the group consisting of different absorption, different anisotropic behavior, different liquid absorption capacity, different cleaning capacity, optical properties different roughness, different smoothness and different mechanical properties.
[042]Posições de fusão inter-camada como descrito acima sob o item (a) podem ser geradas por alinhar serialmente dois (ou mais) jatos com orifícios através dos quais a solução de fiação lyocell é extrudada para coagulação e formação de[042] Interlayer fusion positions as described above under item (a) can be generated by serially aligning two (or more) jets with holes through which the lyocell spinning solution is extruded for coagulation and formation of
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 21/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 21/68
14/46 fibra. Quando tal disposição é combinada com uma unidade de suporte de fibra em movimento (como uma correia transportadora com uma superfície de acomodação de fibra), uma primeira camada de fibras é formada na unidade de suporte de fibra pelo primeiro jato, e o segundo jato forma uma segunda camada de fibras no topo da primeira camada quando a unidade de suporte de fibra em movimento atinge a posição do segundo jato. Os parâmetros de processo desse método podem ser ajustados de modo que pontos de fusão sejam formados entre a primeira camada e a segunda camada.14/46 fiber. When such an arrangement is combined with a moving fiber support unit (such as a conveyor belt with a fiber accommodation surface), a first layer of fibers is formed in the fiber support unit by the first jet, and the second jet forms a second layer of fibers on top of the first layer when the moving fiber support unit reaches the position of the second jet. The process parameters of this method can be adjusted so that melting points are formed between the first layer and the second layer.
[043]No contexto do presente pedido, o termo “fusão” pode indicar particularmente uma interconexão de fibras diferentes no ponto de fusão respectivo que resulta na formação de uma estrutura de fibra integralmente conectada composta das duas fibras separadas anteriormente que se referiu anteriormente às camadas diferentes. Fibras interconectadas podem aderir fortemente entre si em um ponto de fusão. Em particular, fibras da segunda camada em formação não estando ainda totalmente curadas ou solidificadas por coagulação podem, por exemplo, ter ainda regiões de superfície ou revestimento exteriores que estão ainda na fase de solução de lyocell líquido e não ainda no estado sólido totalmente curado. Quando tais estruturas pré-fibra entram em contato entre si e curam totalmente no estado de fibra sólida posteriormente, isso pode resultar na formação de duas fibras fundidas em uma interface entre camadas diferentes. Quanto mais alto o número de pontos de fusão, mais alta é a estabilidade da interconexão entre as camadas do pano. Desse modo, o controle de fusão permite controlar rigidez da conexão entre as camadas do pano. A fusão pode ser controlada, por exemplo, por ajustar o grau de cura ou coagulação antes das estruturas pré-fibra de uma camada respectiva atingirem a placa de suporte de fibra em uma camada subjacente de fibras ou estruturas pré-fibra. Por fundir fibras de camadas diferentes em uma interface entre as mesmas, separação indesejável das camadas pode ser evitada. Na ausência de[043] In the context of the present application, the term “fusion” can particularly indicate an interconnection of different fibers at the respective melting point which results in the formation of an integrally connected fiber structure composed of the two separate fibers previously referred to above the layers many different. Interconnected fibers can adhere strongly to one another at a melting point. In particular, fibers of the forming second layer not yet fully cured or solidified by coagulation may, for example, still have outer surface or coating regions that are still in the liquid lyocell solution phase and not yet in the fully cured solid state. When such pre-fiber structures come into contact with each other and fully cure in the solid fiber state later, it can result in the formation of two fused fibers at an interface between different layers. The higher the number of melting points, the higher the stability of the interconnection between the layers of the cloth. In this way, the fusion control allows controlling the rigidity of the connection between the layers of the cloth. The fusion can be controlled, for example, by adjusting the degree of curing or coagulation before the pre-fiber structures of a respective layer reach the fiber support plate in an underlying layer of fibers or pre-fiber structures. By fusing fibers of different layers at an interface between them, undesirable separation of the layers can be avoided. In the absence of
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 22/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 22/68
15/46 pontos de fusão entre as camadas, desprendimento de uma camada a partir da outra camada de fibras pode ser tornado possível.15/46 melting points between the layers, detachment of one layer from the other layer of fibers can be made possible.
[044]Quando camadas diferentes do pano são formadas de fibras tendo diâmetros diferentes (médios) como descrito acima sob o item (b), as propriedades mecânicas das camadas diferentes podem ser ajustadas separadamente e diferentemente. Por exemplo, uma das camadas pode ser dotada de um caráter rígido usando fibras tendo um diâmetro relativamente grande, ao passo que a outra camada pode ser dotada de um caráter liso ou elástico (por exemplo, usando fibras tendo um diâmetro relativamente baixo). Por exemplo, um lenço pode ser fabricado tendo uma superfície mais áspera para limpeza por remover mecanicamente sujeira e ter uma superfície mais lisa para limpeza, isto é, sendo configurada para absorver água ou similar a partir de uma superfície a ser limpa.[044] When different layers of the cloth are formed of fibers having different (average) diameters as described above under item (b), the mechanical properties of the different layers can be adjusted separately and differently. For example, one of the layers can be provided with a rigid character using fibers having a relatively large diameter, while the other layer can be provided with a smooth or elastic character (for example, using fibers having a relatively low diameter). For example, a handkerchief can be manufactured having a rougher surface for cleaning by mechanically removing dirt and having a smoother surface for cleaning, that is, being configured to absorb water or the like from a surface to be cleaned.
[045]Se fibras de camadas diferentes tiverem o mesmo diâmetro (médio) como descrito acima sob o item (c), camadas adjacentes podem ter propriedades físicas similares ou idênticas. Podem ser interconectadas fortemente ou fracamente em pontos de fusão entre os mesmos. O número de tais pontos de fusão por área de interface pode definir a resistência de acoplamento entre camadas adjacentes. Com uma resistência de acoplamento pequena, as camadas podem ser facilmente separadas por um usuário. Com uma resistência de acoplamento alta, as camadas podem permanecer permanentemente fixadas entre si.[045] If fibers of different layers have the same (average) diameter as described above under item (c), adjacent layers may have similar or identical physical properties. They can be strongly or weakly interconnected at melting points between them. The number of such melting points per interface area can define the coupling strength between adjacent layers. With a small coupling resistance, the layers can be easily separated by a user. With a high coupling resistance, the layers can remain permanently attached to each other.
[046]De acordo com uma modalidade adicional da invenção as redes de fibra em camadas diferentes têm fatores de fusão diferentes. Isso pode contribuir para uma estabilidade mecânica aumentada do pano descrito.[046] According to an additional embodiment of the invention, fiber networks in different layers have different melting factors. This can contribute to an increased mechanical stability of the described cloth.
[047]Especificamente, por controlar o fator de fusão ao longo de uma direção-z ou -altura sendo perpendicular aos planos das camadas, certa pré-tensão pode ser obtida quando as fibras sem fim tocam sobre uma unidade de suporte de fibra coletando as fibras durante o processo de fabricação do pano descrito. Desse[047] Specifically, by controlling the melting factor along a z-direction or -height being perpendicular to the layers' planes, a certain pre-tension can be obtained when the endless fibers touch a fiber support unit collecting the fibers. fibers during the fabrication process described. Of this
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 23/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 23/68
16/46 modo, uma distribuição dependente de altura de fatores de fusão diferentes pode permitir acúmulo de um “sistema de mola de absorção de força” que fornece a alta estabilidade mecânica e evita eficazmente um colapso de cavidades capilares ou espaços vazios formados no pano descrito após a pressão de forças de adesão quando partículas de óleo são incorporadas no pano.16/46 mode, a height-dependent distribution of different melting factors can allow the accumulation of a “spring force absorption system” that provides high mechanical stability and effectively prevents a collapse of capillary cavities or voids formed in the described cloth after pressing adhesion forces when oil particles are incorporated into the cloth.
[048]De acordo com uma modalidade adicional da invenção as fibras têm um teor de cobre menor que 5 ppm e/ou têm um teor de níquel menor que 2 ppm. Os valores de ppm mencionados nesse pedido se referem todos à massa (ao invés de volume). Fora isso, a contaminação de metal pesado das fibras ou o pano pode não ser maior que 10 ppm para cada elemento de metal pesado individual. Devido ao uso de uma solução de fiação de lyocell como base para a formação do pano baseado em fibra sem fim (em particular ao envolver um solvente como N-metilmorfolina, NMMO), a contaminação do pano com metais pesados como cobre ou níquel (que pode causar reações alérgicas de um usuário) pode ser mantida extremamente pequena.[048] According to a further embodiment of the invention, the fibers have a copper content of less than 5 ppm and / or have a nickel content of less than 2 ppm. The ppm values mentioned in this order all refer to mass (rather than volume). Other than that, the heavy metal contamination of the fibers or the cloth may not be greater than 10 ppm for each individual heavy metal element. Due to the use of a lyocell spinning solution as a basis for the formation of the endless fiber-based cloth (in particular when involving a solvent such as N-methylmorpholine, NMMO), contamination of the cloth with heavy metals such as copper or nickel (which can cause a user's allergic reactions) can be kept extremely small.
[049]De acordo com um aspecto adicional da invenção é fornecido um método de fabricar pano de fibra de celulose não tecido, em particular um pano como descrito acima, diretamente de uma solução de fiação de lyocell. O método fornecido compreende (a) extrudar a solução de fiação de lyocell através de um jato com orifícios suportados por um fluxo de gás para dentro de uma atmosfera de fluido de coagulação para desse modo formar fibras substancialmente sem fim; (b) coletar as fibras em uma unidade de suporte de fibra para desse modo formar o pano; (c) ajustar parâmetros de processo do processo de fabricação de modo que o pano apresente uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 1900 por cento de massa.[049] In accordance with a further aspect of the invention there is provided a method of making nonwoven cellulose fiber cloth, in particular a cloth as described above, directly from a lyocell spinning solution. The method provided comprises (a) extruding the lyocell spinning solution through a jet with orifices supported by a gas flow into an atmosphere of coagulation fluid to thereby form substantially endless fibers; (b) collecting the fibers in a fiber support unit to thereby form the cloth; (c) adjust process parameters of the manufacturing process so that the cloth has an oil absorption capacity of at least 1900 percent by weight.
[050]O método fornecido se baseia na ideia de que uma pluralidade de cavidades ou espaços vazios pode ser formada entre várias fibras vizinhas. Por[050] The method provided is based on the idea that a plurality of cavities or voids can be formed between several neighboring fibers. Per
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17/46 selecionar parâmetros de processo apropriados esses espaços vazios podem ser dimensionados adequadamente em tamanho e/ou formato. Em um estado original não embebido do pano esses espaços vazios são cheios de ar. Quando o pano absorve óleo, os espaços vazios se tornam cheios de (líquido, semifluido ou pastoso) partículas de óleo ou graxa tendo um tamanho que pelo menos aproximadamente se encaixa no tamanho do espaço vazio respectivo.17/46 selecting appropriate process parameters these empty spaces can be sized appropriately in size and / or format. In an original state not soaked in the cloth these empty spaces are filled with air. When the cloth absorbs oil, the empty spaces become filled with (liquid, semi-fluid or pasty) particles of oil or grease having a size that at least approximately fits the size of the respective empty space.
[051 ]No contexto desse documento, um “jato com orifícios” (que pode, por exemplo, ser indicado como uma “disposição de orifícios”) pode ser qualquer estrutura compreendendo uma disposição de orifícios que são linearmente dispostos.[051] In the context of this document, a "jet with holes" (which can, for example, be indicated as a "orifice arrangement") can be any structure comprising an arrangement of orifices that are linearly arranged.
[052]De acordo com uma modalidade da invenção o ajuste dos parâmetros de processo compreende pelo menos uma das seguintes características:[052] According to an embodiment of the invention the adjustment of the process parameters comprises at least one of the following characteristics:
(a) Formar pelo menos parte da posição de fusão após a solução de fiação de lyocell ter saído dos orifícios e antes da solução de fiação de lyocell ter atingido a unidade de suporte de fibra por disparar uma interação entre solução de fiação de lyocell extrusada através de orifícios diferentes dos orifícios;(a) Form at least part of the melting position after the lyocell spinning solution has left the holes and before the lyocell spinning solution has reached the fiber support unit by triggering an interaction between extruded lyocell spinning solution through holes other than holes;
(b) Formar pelo menos parte das posições de fusão após a solução de fiação de lyocell ter atingido a unidade de suporte de fibra por disparar coagular de pelo menos parte das fibras ao assentar sobre a unidade de suporte de fibra;(b) Form at least part of the melting positions after the lyocell spinning solution has reached the fiber support unit by firing at least part of the fibers to coagulate while resting on the fiber support unit;
(c) Dispor serialmente múltiplos jatos com orifícios ao longo de uma unidade de suporte de fibra móvel, depositar uma primeira camada de fibras sobre a unidade de suporte de fibra, e depositar uma segunda camada de fibras sobre a primeira camada antes de coagulação de pelo menos parte das fibras em uma interface entre as camadas ter sido concluída.(c) Serially arrange multiple jets with orifices along a mobile fiber support unit, deposit a first layer of fibers on the fiber support unit, and deposit a second layer of fibers on the first layer before hair coagulation least part of the fibers at an interface between the layers have been completed.
[053]Formar pelo menos parte das posições de fusão após a solução de fiação de lyocell ter saído dos orifícios e antes da solução de fiação de lyocell ter atingido a unidade de suporte de fibra como descrito acima de acordo com o item (a)[053] Form at least part of the melting positions after the lyocell spinning solution has left the holes and before the lyocell spinning solution has reached the fiber support unit as described above in accordance with item (a)
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18/46 pode ser obtido, por exemplo, por acionar uma interação entre fios de solução de fiação de lyocell extrudada através de orifícios diferentes dos orifícios enquanto é acelerado para baixo, por exemplo, o fluxo de gás pode ser ajustado em termos de velocidade e direção de modo que fios ou filamentos diferentes da solução de fiação (não ainda coagulada totalmente) sejam forçados para entrar em interação entre si em uma direção lateral antes de atingir a unidade de suporte de fibra. Também é possível que o fluxo de gás seja operado para estar próximo ou no regime de fluxo turbulento de modo a promover uma interação mútua entre as várias pré-formas das fibras. Portanto, as pré-formas individuais das fibras podem ser colocadas em contato entre si antes da coagulação, desse modo formando posições de fusão.18/46 can be obtained, for example, by triggering an interaction between extruded lyocell spinning solution wires through orifices other than the orifices as it is accelerated downwards, for example, the gas flow can be adjusted in terms of speed and direction so that threads or filaments other than the spinning solution (not yet fully coagulated) are forced to interact with each other in a lateral direction before reaching the fiber support unit. It is also possible for the gas flow to be operated to be close to or in the turbulent flow regime in order to promote mutual interaction between the various fiber preforms. Therefore, individual fiber preforms can be brought into contact with each other prior to coagulation, thereby forming melting positions.
[054]Formar pelo menos uma parte das posições de fusão após a solução de fiação de lyocell ter atingido a unidade de suporte de fibra como descrito acima sob o item (b) pode ser obtido por retardar intencionalmente o processo de coagulação. Esse retardo pode ser ajustado por uma operação correspondente de uma unidade de coagulação, em particular por ajustar de modo correspondente as propriedades e a posição de fornecimento do fluido de coagulação. Mais especificamente, o processo de coagulação pode ser retardado até que a solução de fiação tenha atingido a placa de suporte de fibra. Em tal modalidade, as pré-formas das fibras, ainda antes da coagulação, atingem a unidade de suporte de fibra e desse modo entram em contato com outras pré-formas da fibra, também ainda antes da coagulação. A solução de fiação de fios ou pré-formas diferentes pode ser desse modo forçado a fluir para contato entre si, e somente posteriormente a coagulação pode ser acionada ou concluída. Desse modo a coagulação após contato inicial entre pré-formas diferentes de fibras estando ainda no estado não coagulado é uma medida eficiente de formar posições de fusão.[054] Form at least part of the melting positions after the lyocell spinning solution has reached the fiber support unit as described above under item (b) can be obtained by intentionally slowing down the clotting process. This delay can be adjusted by a corresponding operation of a coagulation unit, in particular by correspondingly adjusting the properties and the supply position of the coagulation fluid. More specifically, the coagulation process can be delayed until the spinning solution has reached the fiber support plate. In such an embodiment, the fiber preforms, even before coagulation, reach the fiber support unit and thus come into contact with other fiber preforms, even before coagulation. The solution for spinning wires or different preforms can thus be forced to flow to contact each other, and only later can the coagulation be triggered or completed. Thus, coagulation after initial contact between different fiber preforms while still in the non-coagulated state is an efficient measure of forming melting positions.
[055]Dispor em série múltiplos jatos com orifícios ao longo de uma unidade de suporte de fibra móvel e as seguintes etapas como descrito acima de acordo com[055] Serially arrange multiple jets with orifices along a mobile fiber support unit and the following steps as described above according to
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19/46 o item (c) pode também contribuir para que uma capacidade apropriada de absorção de óleo seja obtida. Desse modo, para cada camada a ser formada, os parâmetros de processo de operar os jatos correspondentes com orifícios podem ser ajustados de modo a obter um comportamento de coagulação específico de camada. Comportamento de coagulação específico de camada das camadas diferentes pode ser ajustado de modo que posições de fusão (intra-camada) sejam formadas na respectiva camada e posições de fusão (inter-camada) sejam formadas entre camadas adjacentes. Mais especificamente, o controle de pressão pode ser ajustado de modo que posições de fusão sejam formadas entre duas camadas adjacentes por promover coagulação de ambas as camadas somente após contato inicial entre solução de fiação relacionada às diferentes camadas.19/46 item (c) can also contribute to obtaining an appropriate oil absorption capacity. In this way, for each layer to be formed, the process parameters of operating the corresponding jets with orifices can be adjusted in order to obtain specific layer coagulation behavior. Layer specific coagulation behavior of different layers can be adjusted so that melting positions (intra-layer) are formed in the respective layer and melting positions (inter-layer) are formed between adjacent layers. More specifically, pressure control can be adjusted so that melting positions are formed between two adjacent layers by promoting coagulation of both layers only after initial contact between spinning solution related to the different layers.
[056]De acordo com uma modalidade adicional da invenção o método compreende ainda processar adicionalmente as fibras e/ou o pano no local após coleta sobre a unidade de suporte de fibra. Esse processamento adicional compreende em particular pelo menos um do grupo que consiste em hidroemaranhamento, perfuração de agulha, impregnação, tratamento a vapor com um vapor pressurizado e calandragem.[056] According to a further embodiment of the invention, the method further comprises further processing the fibers and / or the cloth in place after collection on the fiber support unit. This additional processing comprises in particular at least one of the group consisting of hydro-entanglement, needle drilling, impregnation, steam treatment with pressurized steam and calendering.
[057]Tais processos no local podem ser aqueles processos sendo realizados antes do pano fabricado (em particular substancialmente sem fim) ser armazenado (por exemplo, enrolado por um enrolador) para transporte para um destino de manufatura de produto. Por exemplo, tal processamento adicional ou pósprocessamento pode envolver hidroemaranhamento. Hidroemaranhamento pode ser indicado como um processo de ligação para tramas fibrosas úmidas ou secas, o pano ligado resultante sendo um não tecido. Hidroemaranhamento pode usar jatos de pressão alta, finos, de água que penetram na trama, atingem uma unidade de suporte de fibra (em particular, uma correia transportadora) e saltam de volta fazendo com que as fibras emaranhem. Uma compressão correspondente do pano[057] Such on-site processes can be those processes being carried out before the fabric (in particular substantially endless) is stored (for example, rolled up by a winder) for transport to a product manufacturing destination. For example, such further processing or post-processing may involve hydro-entanglement. Hydro-entanglement can be indicated as a bonding process for wet or dry fibrous wefts, the resulting bonded cloth being a nonwoven. Hydro-entanglement can use thin, high-pressure jets of water that penetrate the web, hit a fiber support unit (in particular, a conveyor belt) and bounce back causing the fibers to tangle. A corresponding compression of the cloth
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20/46 pode tornar o pano mais compacto e mecanicamente mais estável. Adicional ou alternativamente a hidroemaranhamento, tratamento a vapor das fibras com um vapor pressurizado pode ser realizado. Adicional ou alternativamente, tal processamento adicional ou pós-processamento pode envolver um tratamento de perfuração do pano manufaturado. Um sistema de perfuração de agulha pode ser usado para ligar as fibras do pano ou trama. Panos perfurados por agulha podem ser produzidos quando agulhas com rebarbas são empurradas através da trama fibrosa forçando algumas fibras através da trama, onde permanecem quando as agulhas são retiradas. Se fibras suficientes forem adequadamente deslocadas a trama pode ser convertida em um pano pelo efeito de consolidação desses plugs de fibras. Ainda outro tratamento de pós-processamento ou processamento adicional da trama ou pano é um tratamento de impregnação. A impregnação da rede de fibras sem fim pode envolver a aplicação de um ou mais produtos químicos (como um agente de amolecimento, um agente hidrofóbico, e agente antiestático, etc.) no pano. Ainda outro tratamento de processamento adicional do pano é calandragem. Calandragem pode ser indicada como um processo de acabamento para tratar o pano e pode empregar uma calandra para alisar, revestir, e/ou comprimir o pano.20/46 can make the cloth more compact and mechanically more stable. In addition or alternatively to hydro-entanglement, steam treatment of the fibers with a pressurized steam can be performed. In addition or alternatively, such additional processing or post-processing may involve a perforation treatment of the manufactured cloth. A needle-piercing system can be used to connect the fibers of the cloth or weft. Needle-pierced cloths can be produced when burr needles are pushed through the fibrous web by forcing some fibers through the web, where they remain when the needles are removed. If enough fibers are properly displaced, the weave can be converted into a cloth by the consolidation effect of these fiber plugs. Yet another post-processing treatment or further processing of the weft or cloth is an impregnation treatment. The impregnation of the endless fiber network may involve the application of one or more chemicals (such as a softening agent, a hydrophobic agent, and an antistatic agent, etc.) on the cloth. Yet another additional processing treatment of the cloth is calendering. Calendering can be indicated as a finishing process to treat the cloth and can employ a calender to smooth, coat, and / or compress the cloth.
[058]De acordo com um aspecto adicional da invenção é fornecido um dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido diretamente de uma solução de fiação de lyocell e em particular para fabricar um pano como descrito acima. O dispositivo fornecido compreende (a) um jato com orifícios configurados para extrudar a solução de fiação de lyocell suportada por um fluxo de gás; (b) uma unidade de coagulação configurada para fornecer uma atmosfera de fluido de coagulação para a solução de fiação de lyocell extrudada para desse modo formar fibras substancialmente sem fim; (c) uma unidade de suporte de fibra configurada para coletar as fibras para desse modo formar o pano; e (d) uma unidade de controle configurada para ajustar parâmetros de processo de modo que o pano apresente[058] In accordance with a further aspect of the invention there is provided a device for making nonwoven cellulose fiber cloth directly from a lyocell spinning solution and in particular for making a cloth as described above. The device provided comprises (a) a jet with orifices configured to extrude the lyocell spinning solution supported by a gas flow; (b) a coagulation unit configured to provide an atmosphere of coagulation fluid for the extruded lyocell spinning solution to thereby form substantially endless fibers; (c) a fiber support unit configured to collect the fibers to thereby form the cloth; and (d) a control unit configured to adjust process parameters so that the cloth presents
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21/46 uma capacidade de absorção de óleo de pelo menos 1900 por cento de massa.21/46 an oil absorption capacity of at least 1900 percent by weight.
[059]O dispositivo descrito é baseado na ideia de que a unidade de controle permite realizar em um modo seguro o método acima descrito para fabricar o pano de fibra de celulose não tecido descrito adicionalmente acima.[059] The device described is based on the idea that the control unit allows to carry out in a safe way the method described above to manufacture the non-woven cellulose fiber cloth described further above.
[060]De acordo com um aspecto adicional da invenção é fornecido um método de usar um pano de fibra de celulose não tecido como descrito acima. O pano é usado para pelo menos um do grupo que consiste em uma folha secadora, uma máscara facial, um produto de higiene, um lenço, um filtro, um produto de aplicação médica, um geotêxtil, agrotêxtil, artigos de vestuário, um produto para tecnologia de construção, um produto automotivo, um mobiliário, um produto industrial, um produto relacionado a lazer, beleza, esportes ou viagem, e um produto relacionado à escola ou escritório.[060] According to a further aspect of the invention there is provided a method of using a nonwoven cellulose fiber cloth as described above. The cloth is used for at least one of the group consisting of a dryer sheet, a face mask, a hygiene product, a handkerchief, a filter, a medical product, a geotextile, agrotextile, clothing, a product for construction technology, an automotive product, furniture, an industrial product, a product related to leisure, beauty, sports or travel, and a product related to school or office.
[061 ]Ao usar o pano descrito para uma folha secadora a capacidade de absorção de óleo pode ser usada para depositar componentes ativos que são liberados durante um procedimento de secagem realizado em uma secadora de lavanderia. O processo de liberação pode ser suportado, por exemplo, por meio do encolhimento térmico e uma compressão correspondente de cavidades contendo partículas de óleo.[061] When using the cloth described for a dryer sheet, the oil absorption capacity can be used to deposit active components that are released during a drying procedure carried out in a laundry dryer. The release process can be supported, for example, by means of thermal shrinkage and a corresponding compression of cavities containing oil particles.
[062]Ao usar o pano descrito para uma máscara facial benefícios especiais podem ser tirados da capacidade de recebimento grande para óleos e/ou emulsões, que são mais bem adequados para a pele humana.[062] By using the cloth described for a face mask, special benefits can be derived from the large receiving capacity for oils and / or emulsions, which are best suited for human skin.
[063]Ao usar o pano descrito para um lenço de limpeza, por exemplo, um lenço doméstico, benefícios podem ser tirados da alta absorção de óleo ao remover resíduos oleosos na cozinha sem usar nenhum produto químico ou tensoativos.[063] By using the cloth described for a cleaning handkerchief, for example, a household handkerchief, benefits can be derived from the high oil absorption by removing oily residues in the kitchen without using any chemicals or surfactants.
[064]A absorção alta de óleo do pano descrito pode ser especialmente também benéfica para lenços de cuidados pessoais, por exemplo, para remover maquiagem sem qualquer necessidade de tensoativos contendo loções.[064] The high oil absorption of the cloth described can also be especially beneficial for personal care wipes, for example, to remove makeup without any need for surfactants containing lotions.
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 29/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 29/68
22/46 [065]De acordo om um aspecto adicional da invenção é fornecido um produto ou composite compreendendo um pano de fibra de celulose não tecido como descrito acima.22/46 [065] In accordance with a further aspect of the invention there is provided a product or composite comprising a non-woven cellulose fiber cloth as described above.
[066]Um pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção também pode ser combinado (por exemplo, no local ou em um processo subsequente) com um ou mais outros materiais, para desse modo formar um composite de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. Materiais exemplificadores, que podem ser combinados com o pano para formar tal compósito podem ser selecionados de um grupo de materiais compreendendo, porém não sendo limitados aos seguintes materiais ou combinações dos mesmos: polpa de felpa, uma suspensão de fibra, um não tecido assentado úmido, um não tecido assentado a ar, uma trama ligada por fiação, uma trama soprada por fusão, uma trama perfurada por agulha ou trançada cardada ou outras estruturas semelhantes à folha de vários materiais. Em uma modalidade, a conexão entre os materiais diferentes pode ser feita por (porém não limitada a) uma ou uma combinação dos seguintes processos: fusão, hidroemaranhamento, perfuração de agulha, ligação por hidrogênio, termoligação, colagem por um aglutinante, laminação e/ou calandragem.[066] A non-woven cellulose fiber cloth according to an exemplary embodiment of the invention can also be combined (for example, on site or in a subsequent process) with one or more other materials, to thereby form a composite accordingly with an exemplary embodiment of the invention. Exemplary materials, which can be combined with the cloth to form such a composite can be selected from a group of materials comprising, but not limited to, the following materials or combinations thereof: fluff pulp, a fiber suspension, a wet seated nonwoven , air-settled nonwoven, a spinning weave, a melt blown weave, a needle-pierced or carded braided weave or other sheet-like structures of various materials. In one embodiment, the connection between the different materials can be made by (but not limited to) one or a combination of the following processes: fusion, hydro-entanglement, needle drilling, hydrogen bonding, thermal bonding, bonding by a binder, lamination and / or calendering.
[067]Usos específicos das tramas, tramas de 100% de fibra de celulose, ou, por exemplo, tramas compreendendo ou consistindo em duas ou mais fibras, ou fibras quimicamente modificadas ou fibras com materiais incorporados como materiais antibacterianos, materiais de permuta de íon, carbono ativo, partículas nano, loções, agentes médicos ou retardadores de chamas ou fibras bicomponentes podem ser como a seguir:[067] Specific uses of wefts, wefts of 100% cellulose fiber, or, for example, wefts comprising or consisting of two or more fibers, or chemically modified fibers or fibers with materials incorporated as antibacterial materials, ion exchange materials , active carbon, nano particles, lotions, medical agents or flame retardants or bicomponent fibers can be as follows:
O pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção pode ser usado para fabricar lenços como lenços umedecidos, de cozinha, de bebê, lenços cosméticos, de higiene, limpeza, polimentoThe non-woven cellulose fiber cloth according to exemplary embodiments of the invention can be used to manufacture wipes such as baby, kitchen, baby wipes, cosmetic, hygiene, cleaning, polishing wipes
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 30/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 30/68
23/46 (carro, móveis), pó, industrial, espanador e esfregões.23/46 (car, furniture), dust, industrial, duster and mops.
[068]Também é possível que o pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção seja usado para fabricar um filtro. Por exemplo, tal filtro pode ser um filtro de ar, um HVAC, filtro de ar condicionado, filtro de gás de combustão, filtros líquidos, filtros de café, sacos de chá, sacos de café, filtros de alimento, filtro de purificação de água, filtro de sangue, filtro de cigarro; filtros de cabine, filtros de óleo, filtro de cartucho, filtro a vácuo, saco de aspirador de pó, filtro de pó, filtro hidráulico, filtro de cozinha, filtro de ventoinha, filtros de permuta de umidade, filtro de pólen, filtros HEVAC/HEPA/ULPA, filtro de cerveja, filtro de leite, filtro de refrigerante líquido e filtros de sucos de frutas.[068] It is also possible that the non-woven cellulose fiber cloth according to exemplary embodiments of the invention is used to manufacture a filter. For example, such a filter can be an air filter, an HVAC, air conditioning filter, flue gas filter, liquid filters, coffee filters, tea bags, coffee bags, food filters, water purification filter , blood filter, cigarette filter; cabin filters, oil filters, cartridge filter, vacuum filter, vacuum cleaner bag, dust filter, hydraulic filter, kitchen filter, fan filter, moisture exchange filters, pollen filter, HEVAC / filters HEPA / ULPA, beer filter, milk filter, liquid soda filter and fruit juice filters.
[069]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar produtos de higiene absorventes. Os exemplos do mesmo são uma camada de aquisição, um estoque de cobertura, uma camada de distribuição, uma cobertura absorvente, absorventes higiênicos, camadas superiores, camadas traseiras, punhos das pernas, produtos solúveis, absorventes, pads para amamentação, roupas íntimas descartáveis, calças de treinamento, máscaras faciais, máscaras faciais de beleza, pads para remoção de cosméticos, toalhas de rosto, fraldas, e lençóis para uma secadora de lavanderia que libera um componente ativo (como um amaciante têxtil).[069] In yet another modality, the non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture absorbent hygiene products. Examples of this are an acquisition layer, a cover stock, a distribution layer, an absorbent cover, sanitary pads, top layers, back layers, leg cuffs, soluble products, pads, breastfeeding pads, disposable underwear, training pants, face masks, facial beauty masks, cosmetic removal pads, face towels, diapers, and sheets for a laundry dryer that releases an active component (such as a fabric softener).
[070]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar um produto de aplicação médica. Por exemplo, tais produtos de aplicação médica podem ser bonés descartáveis, vestes, máscaras e cobertura de sapatos, produtos para cuidados de ferimentos, produtos de embalagem estéril, produtos de estoque de cobertura, materiais de curativo, peças de vestuário de uso único produtos de diálises, tiras nasais, adesivos para placas dentais, peças íntimas descartáveis, panos, envoltórios e pacotes, esponjas, curativos e lenços, roupas de cama, distribuição de droga transdérmica, invólucros,[070] In yet another modality, the non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture a product for medical application. For example, such medical products may be disposable caps, robes, masks and shoe covers, wound care products, sterile packaging products, cover stock products, dressing materials, single-use clothing products dialysis, nasal strips, dental plaque adhesives, disposable underwear, cloths, wraps and packages, sponges, bandages and wipes, bed linen, transdermal drug delivery, wrappers,
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 31/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 31/68
24/46 underpads, packs de procedimento, packs de calor, forros para bolsa de ostomia, fitas de fixação e colchoes de incubadora.24/46 underpads, procedure packs, heat packs, ostomy pouch liners, fixation tapes and incubator mattresses.
[071]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar geotêxteis. Isso pode envolver a produção de coberturas para proteção de cultura, tapete capilar, purificação de água, controle de irrigação, overlay de asfalto, estabilização do solo, drenagem, controle de erosão e sedimentação, revestimentos de lago, revestimentos de canal de drenagem, baseados em impregnação, estabilização da terra, revestimentos de fosso, cobertas de semente, panos para controle de ervas daninhas, sombreamento de estufa, sacos de raiz e vasos de planta biodegradáveis. Também é possível usar o pano de fibra de celulose não tecido para uma folha de planta (por exemplo, fornecer uma proteção contra luz e/ou uma proteção mecânica para uma planta e/ou fornecer a planta ou solo com esterco ou semente).[071] In yet another modality, non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture geotextiles. This may involve the production of crop protection coverings, capillary carpet, water purification, irrigation control, asphalt overlay, soil stabilization, drainage, erosion and sedimentation control, lake coverings, drainage channel coverings, based in impregnation, soil stabilization, ditch coverings, seed coverings, weed control cloths, greenhouse shading, root bags and biodegradable plant pots. It is also possible to use non-woven cellulose fiber cloth for a plant leaf (for example, to provide protection against light and / or mechanical protection for a plant and / or to supply the plant or soil with manure or seed).
[072]Em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricação de peças de vestuário. Por exemplo, entretelas, isolamento e proteção de peças de vestuário, componentes de bolsas de mão, componentes de sapatos, forros de cinto, artigos para a cabeça/calçados, industriais, roupas de trabalho descartáveis, peças de vestuário e bolsas para sapatos e isolamento térmico podem ser fabricados com base em tal pano.[072] In another modality, the non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture garments. For example, interlinings, insulation and protection of garments, handbag components, shoe components, belt liners, headwear / footwear, industrial, disposable work clothes, clothing and shoe bags and insulation thermal can be manufactured on the basis of such cloth.
[073]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar produtos usados para tecnologia de construção. Por exemplo, base de azulejo e telhado, telhado revestido de ardósia inferior, isolamento de ruído e térmico, papel de parede para casa, revestimentos para placa de gesso, invólucro de tubo, camadas de moldagem de concreto, bases e estabilização de terra, drenagens verticais, telhas, feltros para telhados, diminuição de ruído, reforço, material de vedação e material de amortecimento (mecânico) podem ser fabricados usando tal pano.[073] In yet another modality, non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture products used for construction technology. For example, tile base and roof, lower slate-coated roof, noise and thermal insulation, home wallpaper, plasterboard coverings, pipe casing, concrete molding layers, bases and earth stabilization, drainage uprights, tiles, roofing felts, noise reduction, reinforcement, sealing material and damping material (mechanical) can be manufactured using such cloth.
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 32/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 32/68
25/46 [074]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar um produto automotivo. Os exemplos são um filtro de cabine, revestimentos de porta-malas, prateleiras para pacotes, protetores contra calor, guarnição de prateleira, forros de capô moldados, cobertura de piso de portamalas, filtro de óleo, revestimentos, prateleiras traseiras de pacotes, panos decorativos, airbags, pads de silencioso, materiais de isolamento, coberturas de carro, underpadding, tapetes de carro, fitas, tapetes acolchoados e com forro, coberturas de assento, acabamento de porta, tapete perfurado e forro de tapete de automóvel.25/46 [074] In yet another modality, the non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture an automotive product. Examples are a cabin filter, trunk liners, package shelves, heat protectors, shelf trim, molded hood liners, trunk boot cover, oil filter, coatings, package rear shelves, decorative cloths , airbags, muffler pads, insulation materials, car covers, underpadding, car mats, tapes, padded and lined carpets, seat covers, door trim, perforated carpet and automobile carpet liner.
[075]Ainda outro campo de aplicação de pano fabricado de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção são mobílias, como móveis, construção, isolante para braços e costas, espessamento de almofada, coberturas contra poeira, forro de colcha, envoltório de mola, componentes de almofada de colchão, coberturas de colchão, cortinas para janelas, coberturas de parede, forros de tapete, abajures, componentes de colchão, isoladores de molas, vedações, pano para travesseiro e pano para colchão.[075] Yet another field of application of cloth manufactured in accordance with exemplary modalities of the invention are furniture, such as furniture, construction, insulation for arms and back, thickening of cushion, dust covers, bedspread lining, spring wrap, components of mattress pad, mattress covers, window curtains, wall coverings, carpet linings, lampshades, mattress components, spring insulators, seals, pillow cloth and mattress cloth.
[076]Ainda em outra modalidade, o pano de fibra de celulose não tecido pode ser usado para fabricar produtos industriais. Isso pode envolver eletrônicos, revestimentos de disco flexível, isolamento de cabo, abrasivos, fitas de isolamento, correias transportadoras, camadas absorvedoras de ruído, ar condicionado, separadores de batería, sistemas de ácido, removedores de mancha tapete antideslizante, envoltórios de alimentos, fita adesiva, invólucros de salsicha, invólucro de queijo, couro artificial, booms de recuperação de óleo e meias e feltros de fabricação de papel.[076] In yet another modality, the non-woven cellulose fiber cloth can be used to manufacture industrial products. This may involve electronics, floppy disc liners, cable insulation, abrasives, insulation tapes, conveyor belts, noise-absorbing layers, air conditioning, battery separators, acid systems, non-slip mat stain removers, food wraps, tape adhesive, sausage wrappers, cheese wrappers, artificial leather, oil recovery booms and papermaking socks and felts.
[077]Pano de fibra de celulose não tecido de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção também é apropriado para fabricar produtos relacionados a lazer e viagem. Os exemplos para tal aplicação são sacos de dormir,[077] Non-woven cellulose fiber cloth according to exemplary modalities of the invention is also suitable for manufacturing products related to leisure and travel. Examples for such an application are sleeping bags,
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26/46 tendas, malas, bolsas de mão, bolsas para compras, descansos de cabeça para avião, proteção de CD, fronhas e embalagem de sanduíche.26/46 tents, suitcases, handbags, shopping bags, airplane head rests, CD protection, pillow cases and sandwich packaging.
[078]Ainda outro campo de aplicação de modalidade exemplificadora da invenção se refere a produtos para escola e escritório. Como exemplos, capas de livro, envelopes para correspondência, mapas, sinais e flâmulas, toalhas, e bandeiras serão mencionados.[078] Yet another field of application of the exemplary modality of the invention concerns products for school and office. As examples, book covers, envelopes for correspondence, maps, signs and pennants, towels, and flags will be mentioned.
[079]Deve ser observado que modalidades da invenção foram descritas com referência a assuntos diferentes. Em particular, algumas modalidades foram descritas com referência a reivindicações do tipo aparelho ao passo que outras modalidades foram descritas com referência a reivindicações do tipo método. Entretanto, uma pessoa versada na técnica deduzirá a partir do acima e da seguinte descrição que, a menos que de outro modo notificado, além de qualquer combinação de características que pertencem a um tipo de assunto também qualquer combinação entre características referentes a assuntos diferentes, em particular entre características das reivindicações do tipo aparelho e características das reivindicações do tipo método é considerada como sendo revelada com esse documento.[079] It should be noted that modalities of the invention have been described with reference to different subjects. In particular, some embodiments have been described with reference to claims of the apparatus type whereas other embodiments have been described with reference to claims of the method type. However, a person skilled in the art will deduce from the above and the following description that, unless otherwise notified, in addition to any combination of characteristics that belong to a type of subject, also any combination of characteristics relating to different subjects, in particular between characteristics of the claims of the apparatus type and characteristics of the claims of the method type is considered to be disclosed with that document.
[080]0s aspectos definidos acima e aspectos adicionais da presente invenção são evidentes a partir dos exemplos de modalidades a serem descritas a seguir e são explicados com referência aos exemplos de modalidades. A invenção será descrita em mais detalhe a seguir com referência a exemplos de modalidade, porém aos quais a invenção não é limitada.[080] The aspects defined above and additional aspects of the present invention are evident from the examples of modalities to be described below and are explained with reference to the examples of modalities. The invention will be described in more detail below with reference to examples of modality, but to which the invention is not limited.
Breve descrição do desenho [081 ]A figura 1 ilustra um dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido que é diretamente formado de solução de fiação de lyocell sendo coagulada por um fluido de coagulação de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção.Brief description of the drawing [081] Figure 1 illustrates a device for making nonwoven cellulose fiber cloth that is directly formed from lyocell spinning solution being coagulated by a coagulation fluid according to an exemplary embodiment of the invention.
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27/46 [082]A figura 2 até a figura 4 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção nas quais a fusão de fibras individuais foi realizada por um controle de processo específico.27/46 [082] Figure 2 to figure 4 show experimentally captured images of non-woven cellulose fiber cloth according to an exemplary embodiment of the invention in which the fusion of individual fibers was carried out by a specific process control.
[083]A figura 5 e a figura 6 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção nas quais o intumescimento de fibras foi realizado, em que a figura 5 mostra o pano de fibra em um estado não intumescido seco e a figura 6 mostra o pano de fibra em um estado intumescido úmido.[083] Figure 5 and Figure 6 show experimentally captured images of non-woven cellulose fiber cloth according to an exemplary embodiment of the invention in which the fiber swelling was performed, in which figure 5 shows the fiber cloth in a dry non-swollen state and figure 6 shows the fiber cloth in a wet swollen state.
[084]A figura 7 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a formação de duas camadas sobrepostas de fibras foi realizada por um processo específico implementando duas barras seriais de bocais.[084] Figure 7 shows an experimentally captured image of non-woven cellulose fiber cloth according to an exemplary embodiment of the invention in which the formation of two overlapping layers of fibers was carried out by a specific process implementing two nozzle serial bars.
[085]A figura 8 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecida de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual um fator de fusão de quase cem por cento foi ajustado por controle de processo.[085] Figure 8 shows an experimentally captured image of non-woven cellulose fiber cloth according to an exemplary embodiment of the invention in which a fusion factor of almost one hundred percent was adjusted by process control.
[086]A figura 9 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido de acordo com outra modalidade exemplificadora da invenção na qual um fator de fusão de quase zero por cento foi ajustado pelo controle de processo.[086] Figure 9 shows an experimentally captured image of non-woven cellulose fiber cloth according to another exemplary embodiment of the invention in which a fusion factor of almost zero percent was adjusted by the process control.
[087]As figuras 10 e 11 mostram duas imagens experimentalmente capturadas de dois panos de fibra de celulose não tecido que apresentam capacidades de absorção de óleo diferentes devido a fatores de fusão diferentes.[087] Figures 10 and 11 show two experimentally captured images of two non-woven cellulose fiber cloths that have different oil absorption capacities due to different melting factors.
[088]A figura 12 ilustra uma parte de um dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido composto de duas camadas empilhadas de tramas de fibra de celulose sem fim de acordo com uma modalidade exemplificadora da[088] Figure 12 illustrates a part of a device for making non-woven cellulose fiber cloth composed of two stacked layers of endless cellulose fiber wefts according to an exemplary embodiment of
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28/46 invenção.28/46 invention.
[089]A figura 13 ilustra um pano de fibra de celulose não tecido compreendendo três camadas de rede.[089] Figure 13 illustrates a non-woven cellulose fiber cloth comprising three layers of mesh.
Descrição detalhada do desenho [090]A ilustração no desenho é esquemática. Observa-se que em figuras diferentes, elementos ou características similares ou idênticas são dotadas dos mesmos sinais de referência. Para evitar elementos ou características de repetição desnecessários que já foram elucidados com relação a uma modalidade anteriormente descrita não serão elucidados novamente em uma posição posterior da descrição.Detailed description of the drawing [090] The illustration in the drawing is schematic. It is observed that in different figures, similar or identical elements or characteristics are provided with the same reference signs. To avoid unnecessary repetition elements or characteristics that have already been elucidated in relation to a previously described modality, they will not be elucidated again in a later position of the description.
[091]Além disso, termos espacialmente relativos, como “frontal” e “traseiro”, “acima” e “abaixo”, “esquerda” e “direita”, etc. são usados para descrever a relação de um elemento com outro(s) elemento(s) como ilustrado nas figuras. Desse modo, os termos espacialmente relativos podem se aplicar a orientações em uso que diferem da orientação mostrada nas figuras. Obviamente todos esses termos espacialmente relativos se referem à orientação mostrada nas figuras somente para facilidade de descrição e não são necessariamente limitadores visto que um aparelho de acordo com uma modalidade da invenção pode assumir orientações diferentes daquelas ilustradas nas figuras quando em uso.[091] In addition, spatially relative terms, such as "front" and "rear", "above" and "below", "left" and "right", etc. are used to describe the relationship of one element to another element (s) as illustrated in the figures. Thus, the spatially relative terms can apply to orientations in use that differ from the orientation shown in the figures. Obviously all of these spatially relative terms refer to the orientation shown in the figures for ease of description only and are not necessarily limiting since an apparatus according to an embodiment of the invention may assume orientations different from those illustrated in the figures when in use.
[092]A figura 1 ilustra um dispositivo 100 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção para fabricar pano de fibra de celulose não tecido 102 que é diretamente formado de solução de fiação de lyocell 104. A última é pelo menos parcialmente coagulada por um fluido de coagulação 106 a ser convertido em fibras de celulose parcialmente formadas 108. Pelo dispositivo 100, um processo de sopro de solução de lyocell de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser realizado. No contexto do presente pedido, o termo “processo de sopro de solução de lyocell” pode abranger particularmente processos que podem[092] Figure 1 illustrates a device 100 according to an exemplary embodiment of the invention for making nonwoven cellulose fiber cloth 102 that is directly formed from lyocell spinning solution 104. The latter is at least partially coagulated by a fluid coagulation 106 to be converted into partially formed cellulose fibers 108. By device 100, a blowing process of lyocell solution according to an exemplary embodiment of the invention can be performed. In the context of this application, the term “lyocell solution blowing process” may cover particularly processes that may
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29/46 resultar em filamentos ou fibras essencialmente sem fim 108 de um comprimento discreto ou misturas de filamentos e fibras sem fim de comprimento discreto sendo obtidos. Como adicionalmente descrito abaixo, bocais tendo, cada, um orifício 126 são fornecidos através dos quais solução de celulose ou solução de fiação de lyocell 104 é ejetada juntamente com uma corrente de gás ou fluxo de gás 146 para fabricar o pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção.29/46 result in essentially endless filaments or fibers 108 of a discrete length or mixtures of endless filaments and fibers of discrete length being obtained. As further described below, nozzles each having an orifice 126 are provided through which cellulose solution or lyocell spinning solution 104 is ejected together with a gas stream or gas flow 146 to manufacture the non-cellulose fiber cloth fabric 102 according to an exemplary embodiment of the invention.
[093]Como pode ser concluído da figura 1, polpa de madeira 110, outro insumo baseado em celulose ou similar pode ser fornecido a um tanque de armazenagem 114 através de uma unidade de dosagem 114. Água de um recipiente de água 112 também é fornecida ao tanque de armazenagem 114 através da unidade de dosagem 113. Desse modo, a unidade de dosagem 113, sob controle de uma unidade de controle 140 descrito abaixo em detalhe adicional, pode definir quantidades relativas de água e polpa de madeira 110a serem fornecidas ao tanque de armazenagem 114. Um solvente (como N-metil-morfolina, NMMO) acomodado em um recipiente de solvente 116 pode ser concentrado em uma unidade de concentração 118 e pode ser então misturado com a mistura de água e polpa de madeira 110 ou outro insumo baseado em celulose com quantidades relativas definíveis em uma unidade de mistura 119. Também, a unidade de mistura 119 pode ser controlada pela unidade de controle 140. Desse modo, o meio de polpa de madeira-água 110 é dissolvido no solvente concentrado em uma unidade de dissolução 120 com quantidades relativas ajustáveis, desse modo obtendo solução de fiação de lyocell 104. A solução de fiação de lyocell aquosa 104 pode ser um meio com viscosidade semelhante a mel composto de (por exemplo, 5% de massa a 15% de massa) celulose compreendendo polpa de madeira 110 e (por exemplo, 85% de massa a 95% de massa) solvente.[093] As can be concluded from figure 1, wood pulp 110, another cellulose-based input or the like can be supplied to a storage tank 114 via a dosing unit 114. Water from a water container 112 is also provided to the storage tank 114 via the dosing unit 113. In this way, the dosing unit 113, under control of a control unit 140 described in further detail, can define relative amounts of water and wood pulp 110a to be supplied to the tank 114. A solvent (such as N-methyl-morpholine, NMMO) accommodated in a solvent container 116 can be concentrated in a concentration unit 118 and can then be mixed with the water and wood pulp mixture 110 or other input based on cellulose with relative quantities definable in a mixing unit 119. Also, the mixing unit 119 can be controlled by the control unit 140. In this way, the wood-water pulp medium 110 is d This is dissolved in the concentrated solvent in a dissolution unit 120 with relative adjustable amounts, thereby obtaining lyocell spinning solution 104. Aqueous lyocell spinning solution 104 can be a medium with honey-like viscosity composed of (for example, 5% by mass to 15% by mass) cellulose comprising wood pulp 110 and (for example, 85% by mass to 95% by mass) solvent.
[094]A solução de fiação de lyocell 104 é enviada para uma unidade de[094] The lyocell 104 spinning solution is shipped to a
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30/46 formação de fibra 124 (que pode ser incorporada como ou que pode compreender um número de feixes de fiação ou jatos 122). Por exemplo, o número de orifícios 126 dos jatos 122 pode ser maior que 50, em particular, maior que 100. Em uma modalidade, todos os orifícios 126 de uma unidade de formação de fibra 124 (que podem compreender um número de fiandeiras de jatos 122) de orifícios 126 dos jatos 122 podem ter o mesmo tamanho e/ou formato. Alternativamente, tamanho e/ou formato de orifícios diferentes 126 de um jato 122 e/ou orifícios 126 de jatos diferentes 122 (que podem ser dispostos em série para formar um pano de multicamadas) pode ser diferente. Os orifícios 126 podem ser dispostos como um alinhamento dimensional de orifícios 126.30/46 fiber formation 124 (which may be incorporated as or which may comprise a number of spinning bundles or jets 122). For example, the number of holes 126 of the jets 122 may be greater than 50, in particular, greater than 100. In one embodiment, all the holes 126 of a fiber forming unit 124 (which may comprise a number of jet spinners) 122) of holes 126 of the jets 122 can be the same size and / or shape. Alternatively, different size and / or shape of holes 126 of a jet 122 and / or holes 126 of different jets 122 (which can be arranged in series to form a multilayer cloth) may be different. Holes 126 can be arranged as a dimensional alignment of holes 126.
[095]Quando a solução de fiação de lyocell 104 passa através dos orifícios 126 dos jatos 122, é dividida em uma pluralidade de fios paralelos de solução de fiação de lyocell 104. Um fluxo de gás verticalmente orientado, isto é, sendo orientado substancialmente paralelo à direção de fiação, força a solução de fiação de lyocell 104 a transformar em fios cada vez mais longos e finos que podem ser ajustados por alterar as condições de processo sob controle da unidade de controle 140. O fluxo de gás pode acelerar a solução de fiação de lyocell 104 ao longo de pelo menos uma parte de seu caminho a partir dos orifícios 126 até uma unidade de suporte de fibra 132.[095] When the lyocell spinning solution 104 passes through the holes 126 of the jets 122, it is divided into a plurality of parallel strands of lyocell spinning solution 104. A vertically oriented gas flow, that is, being oriented substantially parallel to the spinning direction, forces the lyocell 104 spinning solution to turn into increasingly long and thin wires that can be adjusted by changing the process conditions under control of the control unit 140. The gas flow can accelerate the spinning solution spinning lyocell 104 along at least part of its path from holes 126 to a fiber support unit 132.
[096]Enquanto a solução de fiação de lyocell 104 se move através dos jatos 122 e adicionalmente para baixo, os fios longos e fios da solução de fiação de lyocell 104 interagem com fluido de coagulação não solvente 106. O fluido de coagulação 106 é vantajosamente incorporado como uma névoa de vapor, por exemplo, uma névoa aquosa. Propriedades relevantes do processo do fluido de coagulação 106 são controladas por uma ou mais unidades de coagulação 128, fornecendo o fluido de coagulação 106 com propriedades ajustáveis. As unidades de coagulação 128 são controladas, por sua vez, pela unidade de controle 140. Preferivelmente,[096] While the lyocell 104 spinning solution moves through jets 122 and additionally downwards, the long strands and yarns of the lyocell 104 spinning solution interact with non-solvent coagulation fluid 106. Coagulation fluid 106 is advantageously incorporated as a mist of vapor, for example, an aqueous mist. Relevant properties of the coagulation fluid process 106 are controlled by one or more coagulation units 128, providing the coagulation fluid 106 with adjustable properties. Coagulation units 128 are controlled, in turn, by control unit 140. Preferably,
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31/46 unidades de coagulação respectivas 128 são fornecidas entre os bocais ou orifícios individuais 126 para ajustar individualmente propriedades de camadas respectivas de pano 102 sendo produzido. Preferivelmente, cada jato 122 pode ter duas unidades de coagulação atribuídas 128, uma de cada lado. Os jatos individuais 122 podem ser desse modo dotados de porções individuais de solução de fiação de lyocell 104 que também podem ser ajustadas para ter propriedades controláveis diferentes de camadas diferentes de pano manufaturado 102.31/46 respective coagulation units 128 are provided between individual nozzles or holes 126 to individually adjust properties of respective layers of cloth 102 being produced. Preferably, each jet 122 may have two coagulation units assigned 128, one on each side. Individual jets 122 can thus be provided with individual portions of lyocell spinning solution 104 which can also be adjusted to have controllable properties different from different layers of manufactured cloth 102.
[097]Ao interagir com o fluido de coagulação 106 (como água), a concentração de solvente da solução de fiação de lyocell 104 é reduzida, de modo que a celulose do anterior, por exemplo, polpa de madeira 110 (ou outro insumo) seja pelo menos parcialmente coagulada como fibras de celulose longas e finas 108 (que podem ainda conter solvente residual e água).[097] When interacting with coagulation fluid 106 (such as water), the solvent concentration of the lyocell 104 spinning solution is reduced, so that the cellulose from the former, for example, wood pulp 110 (or other input) be at least partially coagulated as long, thin cellulose fibers 108 (which may still contain residual solvent and water).
[098]Durante ou após formação inicial das fibras de celulose individuais 108 a partir da solução de fiação de lyocell extrudada 104, as fibras de celulose 108 são depositadas na unidade de suporte de fibra 132, que é aqui incorporado como uma correia transportadora com uma superfície de acomodação de fibra plana. As fibras de celulose 108 formam um pano de fibra de celulose não tecido 102 (ilustrado somente esquematicamente na figura 1). O pano de fibra de celulose não tecido 102 é composto de fibras ou filamentos substancialmente sem fim e contínuos 108.[098] During or after initial formation of the individual cellulose fibers 108 from the extruded lyocell spinning solution 104, the cellulose fibers 108 are deposited in the fiber support unit 132, which is incorporated here as a conveyor belt with a flat fiber accommodation surface. The cellulose fibers 108 form a non-woven cellulose fiber cloth 102 (illustrated only schematically in figure 1). The non-woven cellulose fiber cloth 102 is composed of substantially endless and continuous fibers or filaments 108.
[099]Embora não mostrado na figura 1, o solvente da solução de fiação de lyocell 104 removido em coagulação pela unidade de coagulação 128 e em lavagem em uma unidade de lavagem 180 pode ser pelo menos parcialmente reciclado.[099] Although not shown in figure 1, the solvent from the lyocell spinning solution 104 removed in coagulation by the coagulation unit 128 and washing in a washing unit 180 can be at least partially recycled.
[0100]Enquanto é transportado ao longo da unidade de suporte de fibra 132, o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser lavado pela unidade de lavagem 180 fornecendo líquido de lavagem para remover solvente residual e pode então ser seco. Pode ser adicionalmente processado por uma unidade de processamento adicional opcional, porém vantajosa, 134. Por exemplo, tal processamento adicional[0100] While being transported along the fiber support unit 132, the nonwoven cellulose fiber cloth 102 can be washed by the washing unit 180 providing washing liquid to remove residual solvent and can then be dried. It can be further processed by an optional, but advantageous, additional processing unit 134. For example, such additional processing
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32/46 pode envolver hidroemaramanhamento, perfuração de agulha, impregnação, tratamento a vapor com um vapor pressurizado, calandragem, etc.32/46 may involve hydromassage, needle drilling, impregnation, steam treatment with pressurized steam, calendering, etc.
[0101]A unidade de suporte de fibra 132 também pode transportar o pano de fibra de celulose não tecido 102 para um enrolador 136 no qual o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser coletado como uma folha substancialmente sem fim. O pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser então transportado como um rolo para uma entidade que fabrica produtos como lenços ou artigos têxteis baseados no pano de fibra de celulose não tecido 102.[0101] The fiber support unit 132 can also transport the nonwoven cellulose fiber cloth 102 to a winder 136 in which the nonwoven cellulose fiber cloth 102 can be collected as a substantially endless sheet. The non-woven cellulose fiber cloth 102 can then be transported as a roll to an entity that manufactures products such as scarves or textile articles based on the non-woven cellulose fiber cloth 102.
[0102]Como indicado na figura 1, o processo descrito pode ser controlado pela unidade de controle 140 (como um processador, parte de um processador, ou uma pluralidade de processadores). A unidade de controle 140 é configurada para controlar a operação das várias unidades mostradas na figura 1, em particular uma ou mais entre unidade de dosagem 113, unidade de mistura 119, unidade de formação de fibra 124, unidade(s) de coagulação 128, unidade de processamento adicional 134, unidade de dissolução 120, unidade de lavagem 118, etc. Desse modo, a unidade de controle 140 (por exemplo, por executar código de programa executável por computador, e/ou por executar comandos de controle definidos por um usuário) pode definir precisa e flexivelmente os parâmetros de processo de acordo com os quais o pano de fibra de celulose não tecido 102 é fabricado. Parâmetros de design nesse contexto são fluxo de ar ao longo dos orifícios 126, propriedades do fluido de coagulação 106, velocidade de acionamento da unidade de suporte de fibra 132, composição, temperatura e/ou pressão da solução de fiação de lyocell 104, etc. Parâmetros de design adicionais que podem ser ajustados para ajustar as propriedades do pano de fibra de celulose não tecido 102 são número e/ou distância mútua e/ou disposição geométrica dos orifícios 126, composição química e grau de concentração da solução de fiação de lyocell 104, etc. Desse modo, as propriedades do pano de fibra de celulose não tecido 102 podem ser[0102] As indicated in figure 1, the described process can be controlled by the control unit 140 (as a processor, part of a processor, or a plurality of processors). Control unit 140 is configured to control the operation of the various units shown in Figure 1, in particular one or more between dosing unit 113, mixing unit 119, fiber forming unit 124, coagulation unit (s) 128, additional processing unit 134, dissolving unit 120, washing unit 118, etc. In this way, the control unit 140 (for example, by executing program code executable by computer, and / or by executing control commands defined by a user) can precisely and flexibly define the process parameters according to which the cloth 102 non-woven cellulose fiber is manufactured. Design parameters in this context are air flow through holes 126, properties of coagulation fluid 106, drive speed of fiber support unit 132, composition, temperature and / or pressure of lyocell spinning solution 104, etc. Additional design parameters that can be adjusted to adjust the properties of the non-woven cellulose fiber cloth 102 are mutual number and / or distance and / or geometric arrangement of the holes 126, chemical composition and degree of concentration of the lyocell spinning solution 104 , etc. In this way, the properties of non-woven cellulose fiber cloth 102 can be
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 40/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 40/68
33/46 adequadamente ajustadas, como descrito abaixo. Tais propriedades ajustáveis (vide descrição detalhada abaixo) podem envolver uma ou mais das seguintes propriedades: diâmetro e/ou distribuição de diâmetro das fibras 108, quantidade e/ou regiões de fusão entre fibras 108, um nível de pureza das fibras 108, propriedades de um pano de multicamadas 102, propriedades ópticas do pano 102, propriedades de retenção de fluido e/ou liberação de fluido do pano 102, estabilidade mecânica do pano 102, suavidade de uma superfície do pano 102, formato em seção transversal das fibras 108, etc.33/46 properly adjusted, as described below. Such adjustable properties (see detailed description below) may involve one or more of the following properties: diameter and / or diameter distribution of fibers 108, amount and / or melting regions between fibers 108, a level of purity of fibers 108, properties of a multilayer cloth 102, optical properties of cloth 102, fluid retention and / or fluid release properties of cloth 102, mechanical stability of cloth 102, smoothness of a surface of cloth 102, shape in cross section of fibers 108, etc. .
[0103]Embora não mostrado, cada jato de fiação 122 pode compreender uma entrada de solução de polímero através da qual a solução de fiação de lyocell 104 é fornecida ao jato 122. Através de uma entrada de ar, um fluxo de gás 146 pode ser aplicado à solução de fiação de lyocell 104. Iniciando a partir de uma câmara de interação em um interior do jato 122 e delimitado por um invólucro de jato, a solução de fiação de lyocell 104 se move ou é acelerada (pelo fluxo de gás 146 puxando a solução de fiação de lyocell 104 para baixo) para baixo através de um orifício respectivo 126 e é lateralmente estreitado sob a influência do fluxo de gás 146 de modo que filamentos de celulose ou fibras de celulose de afilamento contínuo 108 são formados quando a solução de fiação de lyocell 104 se move para baixo juntamente com o fluxo de gás 146 no ambiente do fluido de coagulação 106.[0103] Although not shown, each spinning jet 122 may comprise a polymer solution inlet through which lyocell spinning solution 104 is supplied to jet 122. Through an air inlet, a gas flow 146 can be applied to the lyocell 104 spinning solution. Starting from an interaction chamber inside a jet 122 and bounded by a jet shell, the lyocell 104 spinning solution moves or is accelerated (by the gas flow 146 pulling lyocell spinning solution 104 downwards) through a respective orifice 126 and is laterally narrowed under the influence of gas flow 146 so that cellulose filaments or continuous tapering cellulose fibers 108 are formed when the lyocell wiring 104 moves downwards along with gas flow 146 in the coagulation fluid environment 106.
[0104]Desse modo, processos envolvidos no método de fabricação descrito por referência à figura 1 podem incluir que a solução de fiação de lyocell 104, que também pode ser indicada como solução de celulose seja moldada para formar fios de líquido ou filamentos latentes, que são puxados pelo fluxo de gás 146 e significativamente diminuídos em diâmetro e aumentados em comprimento. Coagulação parcial de filamentos ou fibras latentes 108 (ou pré-formas dos mesmos) por fluido de coagulação 106 antes de ou durante a formação de trama na unidade de suporte de fibra 132 pode estar também envolvida. Os filamentos ou fibras 108[0104] Thus, processes involved in the manufacturing method described with reference to figure 1 may include that the lyocell 104 spinning solution, which can also be indicated as a cellulose solution, is molded to form latent liquid strands or filaments, which they are pulled by the gas flow 146 and significantly decreased in diameter and increased in length. Partial coagulation of latent filaments or fibers 108 (or preforms thereof) by coagulation fluid 106 before or during weft formation in fiber support unit 132 may also be involved. Filaments or fibers 108
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 41/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 41/68
34/46 são formados em pano semelhante à trama 102, lavados, secos e podem ser adicionalmente processados (vide adicionalmente a unidade de processamento 134) como necessário. Os filamentos ou fibras 108 podem, por exemplo, ser coletados, por exemplo, em uma correia ou tambor rotativo, pelo que uma trama é formada.34/46 are formed on cloth similar to weft 102, washed, dried and can be further processed (see further processing unit 134) as needed. The filaments or fibers 108 can, for example, be collected, for example, on a rotating belt or drum, whereby a weft is formed.
[0105]Como resultado do processo de fabricação descrito e em particular a escolha de solvente usado, as fibras 108 têm um teor de cobre menor que 5 ppm e têm um teor de níquel menor que 2 ppm. Isso melhora vantajosamente a pureza do pano 102.[0105] As a result of the manufacturing process described and in particular the choice of solvent used, fibers 108 have a copper content less than 5 ppm and have a nickel content less than 2 ppm. This advantageously improves the purity of the cloth 102.
[0106]A trama soprada de solução de lyocell (isto é, o pano de fibra de celulose não tecido 102) de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção apresenta preferivelmente uma ou mais das seguintes propriedades:[0106] The blown web of lyocell solution (i.e., non-woven cellulose fiber cloth 102) according to exemplary embodiments of the invention preferably has one or more of the following properties:
(i) O peso seco da trama é de 5 a 300 g/m2, preferivelmente 10-80 g/m2 (ii) A espessura da trama de acordo com o padrão WSP120.6 respectivamente DIN29073 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) é de 0,05 a 10,0 mm, preferivelmente 0,1 a 2,5 mm (iii) A tenacidade específica da trama em MD de acordo com EN29073-3, respectivamente ISO9073-3 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) varia de 0,1 a 3,0 Nm2/g, preferivelmente de 0,4 a 2,3 Nm2/g (iv) O alongamento médio da trama de acordo com EN29073-3, respectivamente ISO9073-3 (em particular, a versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) varia de 0,5 a 100%, preferivelmente de 4 a 50%.(i) The weft dry weight is 5 to 300 g / m 2 , preferably 10-80 g / m 2 (ii) The weft thickness according to standard WSP120.6 respectively DIN29073 (in particular in the latest version as in force on the priority date of the present patent application) is 0.05 to 10.0 mm, preferably 0.1 to 2.5 mm (iii) The specific toughness of the MD frame according to EN29073-3, respectively ISO9073-3 (in particular in the most recent version as in force on the priority date of the present patent application) ranges from 0.1 to 3.0 Nm 2 / g, preferably from 0.4 to 2.3 Nm 2 / g (iv) The average frame elongation according to EN29073-3, respectively ISO9073-3 (in particular, the most recent version as in force on the priority date of this patent application) varies from 0.5 to 100%, preferably 4 to 50%.
(v) A razão de tenacidade de MD/CD da trama é de 1 a 12 (vi) A retenção de água da trama de acordo com DIN 53814 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de(v) The MD / CD weft tenacity ratio is 1 to 12 (vi) The weft water retention according to DIN 53814 (in particular in the most recent version as in force on the priority date of this application for
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 42/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 42/68
35/46 patente) é de 1 a 250%, preferivelmente 30 a 150% (vii)A capacidade de retenção de água da trama de acordo com DIN 53923 (em particular na versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) varia de 90 a 2000%, preferivelmente 400 a 1100%.35/46 patent) is 1 to 250%, preferably 30 to 150% (vii) The weft water retention capacity according to DIN 53923 (in particular in the most recent version as in force on the priority date of the present application patent) ranges from 90 to 2000%, preferably 400 to 1100%.
(viii)Níveis de resíduo de metal de teor de cobre menor que 5 ppm e teor de níquel menor que 2 ppm de acordo com os padrões EM 15587-2 para a decomposição de substrato e EM 17294-2 para a análise de ICP-MS.(viii) Levels of metal residue with copper content less than 5 ppm and nickel content less than 2 ppm according to the EM 15587-2 standards for substrate decomposition and EM 17294-2 for the analysis of ICP-MS .
[0107]Mais preferivelmente, a trama soprada de solução de lyocell apresenta todas as propriedades (i) a (viii) mencionadas acima.[0107] More preferably, the lyocell solution blown web has all the properties (i) to (viii) mentioned above.
[0108]Como descrito, o processo para produzir o pano de fibra de celulose não tecido 102 compreende preferivelmente:[0108] As described, the process for producing the nonwoven cellulose fiber cloth 102 preferably comprises:
(a) Extrudar uma solução compreendendo celulose dissolvido em NMMO (vide o numeral de referência 104) através dos orifícios 126 de pelo menos um jato 122, desse modo formando filamentos de solução de fiação de lyocell 104 (b) Estirar os filamentos de solução de fiação de lyocell 104 por uma corrente gasosa (vide o numeral de referência 146) (c) Contatar os filamentos com uma névoa de vapor (vide o numeral de referência 106), preferivelmente contendo água, desse modo pelo menos parcialmente precipitando as fibras 108. Consequentemente, os filamentos ou fibras 108 são pelo menos parcialmente precipitados antes de formar trama ou pano de fibra de celulose não tecido 102.(a) Extrude a solution comprising cellulose dissolved in NMMO (see reference numeral 104) through holes 126 of at least one jet 122, thereby forming filaments of lyocell spinning solution 104 (b) Stretching the filaments of spinning of lyocell 104 by a gas stream (see reference numeral 146) (c) Contact the filaments with a vapor mist (see reference numeral 106), preferably containing water, thereby at least partially precipitating the fibers 108. Consequently, the filaments or fibers 108 are at least partially precipitated before forming a nonwoven cellulose fiber weft or cloth 102.
(d) Coletar e precipitar os filamentos ou fibras 108 para formar uma trama ou pano de fibra de celulose não tecido 102 (e) Remover solvente em linha de lavagem (vide a unidade de lavagem 180) (f) Opcionalmente ligar através de hidroemaranhamento, perfuração de agulha, etc. (vide unidade de processamento adicional 134) (g) Secar e coleta em rolo.(d) Collect and precipitate the filaments or fibers 108 to form a nonwoven cellulose fiber weft or cloth 102 (e) Remove solvent in the washing line (see washing unit 180) (f) Optionally connect via hydro-entanglement, needle piercing, etc. (see additional processing unit 134) (g) Dry and collect in roll.
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 43/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 43/68
36/46 [0109]Constituintes do pano de fibra de celulose não tecido 102 podem ser ligados por fusão, inter-mistura, ligação por hidrogênio, ligação física como hidroemaranhamento ou perfuração de agulha e/ou ligação química.36/46 [0109] Constituents of non-woven cellulose fiber cloth 102 can be bonded by melting, inter-mixing, hydrogen bonding, physical bonding such as hydro-entanglement or needle drilling and / or chemical bonding.
[0110]Para ser adicionalmente processado, o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser combinado com uma ou mais camadas dos mesmos materiais e/ou outros materiais, como (não mostrados) camadas de polímeros sintéticos, polpa de felpa celulósica, tramas não tecidas de celulose ou fibras de polímero sintético, fibras bicomponentes, tramas de polpa de celulose, como polpa assentada a ar ou assentada úmida, tramas ou panos de fibras de alta tenacidade, materiais hidrofóbicos, fibras de alto desempenho (como materiais resistentes à temperatura ou materiais retardadores de chamas), camadas que transmitem propriedades mecânicas alteradas aos produtos finais (como camadas de Poliéster ou polipropileno), materiais biodegradáveis (por exemplo, filmes, fibras ou tramas de ácido poliláctico) e/ou materiais de volume alto.[0110] To be further processed, non-woven cellulose fiber cloth 102 can be combined with one or more layers of the same materials and / or other materials, such as (not shown) layers of synthetic polymers, pulp, cellulose pulp, wefts non-woven cellulose or synthetic polymer fibers, bicomponent fibers, cellulose pulp webs, such as air-laid or wet-laid pulp, high tenacity fiber webs or cloths, hydrophobic materials, high-performance fibers (such as temperature-resistant materials or flame retardant materials), layers that transmit altered mechanical properties to the final products (such as layers of Polyester or polypropylene), biodegradable materials (for example, films, fibers or polylactic acid wefts) and / or high volume materials.
[0111]Também é possível combinar várias camadas distinguíveis de pano de fibra de celulose não tecida 102, vide por exemplo, a figura 7.[0111] It is also possible to combine several distinguishable layers of non-woven cellulose fiber cloth 102, see for example, figure 7.
[0112]O pano de fibra de celulose não tecido 102 pode consistir essencialmente em celulose individualmente. Alternativamente, o pano de fibra de celulose não tecido 102 pode compreender uma mistura de celulose e um ou mais outros materiais de fibra. O pano de fibra de celulose não tecido 102, adicionalmente, pode compreender um material de fibra bicomponente. O material de fibra no pano de fibra de celulose não tecido 102 pode pelo menos parcialmente compreender uma substância de modificação. A substância de modificação pode ser selecionada, por exemplo, do grupo que consiste em uma resina polimérica, uma resina inorgânica, pigmentos inorgânicos, produtos antibacterianos, nanopartículas, loções, produtos retardadores de chamas, aditivos para melhora de absorvência, como resinas superabsorventes, resinas de permuta de íon, composto de carbono[0112] The non-woven cellulose fiber cloth 102 can essentially consist of cellulose individually. Alternatively, the nonwoven cellulose fiber cloth 102 may comprise a mixture of cellulose and one or more other fiber materials. The nonwoven cellulose fiber cloth 102 may additionally comprise a bicomponent fiber material. The fiber material in the nonwoven cellulose fiber cloth 102 may at least partially comprise a modifying substance. The modifying substance can be selected, for example, from the group consisting of a polymeric resin, an inorganic resin, inorganic pigments, antibacterial products, nanoparticles, lotions, flame retardant products, additives for improving absorbency, such as superabsorbent resins, resins ion exchange, carbon compound
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 44/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 44/68
37/46 como carvão ativo, grafite, carvão para condutividade elétrica, substâncias de contraste de raios-X, pigmentos luminescentes, e corantes.37/46 such as active carbon, graphite, charcoal for electrical conductivity, X-ray contrast substances, luminescent pigments, and dyes.
[0113]Concluindo, a trama não tecida de celulose ou pano de fibra de celulose não tecido 102 fabricado diretamente da solução de fiação de lyocell 104 permite acesso a desempenho de trama de valor adicionado que não é possível através de rota de fibra descontínua. Isso inclui a possibilidade de formar tramas leves uniformes, fabricar produtos de microfibra e fabricar filamentos ou fibras contínuas 108 formando uma trama. Além disso, em comparação com tramas de fibras descontínuas, vários procedimentos de fabricação não são mais necessários. Adicionalmente, pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção é biodegradável e fabricado de matéria prima de origem sustentável (isto é, polpa de madeira 110 ou similar). Além disso, tem vantagens em termos de pureza e absorvência. Além disso, tem uma resistência mecânica, rigidez e maciez ajustáveis. Além disso, pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com modalidades exemplificadoras da invenção pode ser fabricado com peso baixo por área (por exemplo, 10 a 30 g/m2). Filamentos muito finos até um diâmetro não maior que 5 pm, em particular não maior que 3 pm, podem ser fabricados com essa tecnologia. Adicionalmente, pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção pode ser formado com uma ampla gama de estéticas de trama, por exemplo, em um modo semelhante a filme crocante plano, em um modo semelhante a papel, ou em um modo semelhante a artigo têxtil flexível e macio. Por adaptar os parâmetros de processo do processo descrito, é adicionalmente possível ajustar precisamente dureza e rigidez mecânica ou flexibilidade e maciez do pano de fibra de celulose não tecido 102. Isso pode ser ajustado, por exemplo, por ajustar diversas posições de fusão, o número de camadas ou por após tratamento (como perfuração de agulha, hidroemaranhamento e/ou calandragem). É em particular[0113] In conclusion, the non-woven cellulose weft or non-woven cellulose fiber cloth 102 manufactured directly from the lyocell spinning solution 104 allows access to value added weft performance that is not possible through a staple fiber route. This includes the possibility of forming uniform light wefts, making microfiber products and making filaments or continuous fibers 108 forming a weft. In addition, compared to staple fiber wefts, several manufacturing procedures are no longer needed. In addition, non-woven cellulose fiber cloth 102 according to exemplary embodiments of the invention is biodegradable and manufactured from raw material of sustainable origin (i.e., wood pulp 110 or similar). In addition, it has advantages in terms of purity and absorbency. In addition, it has an adjustable mechanical strength, stiffness and softness. In addition, non-woven cellulose fiber cloth 102 according to exemplary embodiments of the invention can be manufactured with low weight per area (for example, 10 to 30 g / m 2 ). Very thin filaments up to a diameter of no more than 5 pm, in particular not more than 3 pm, can be manufactured with this technology. In addition, non-woven cellulose fiber cloth 102 according to an exemplary embodiment of the invention can be formed with a wide range of weft aesthetics, for example, in a manner similar to flat crisp film, in a manner similar to paper, or in a similar way to flexible and soft textile article. By adapting the process parameters of the described process, it is additionally possible to precisely adjust mechanical hardness and rigidity or flexibility and softness of the 102 non-woven cellulose fiber cloth. This can be adjusted, for example, by adjusting different melting positions, the number layers or after treatment (such as needle drilling, hydro-entanglement and / or calendering). It is in particular
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 45/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 45/68
38/46 possível fabricar o pano de fibra de celulose não tecido 102 com um peso base relativamente baixo até 10 g/m2 ou mais baixo, para obter filamentos ou fibras 108 com um diâmetro muito pequeno (por exemplo para baixo até 3 a 5 pm ou menos), etc.38/46 it is possible to manufacture non-woven cellulose fiber cloth 102 with a relatively low base weight up to 10 g / m 2 or lower, to obtain filaments or fibers 108 with a very small diameter (for example down to 3 to 5 pm or less), etc.
[0114]A figura 2, a figura 3 e a figura 4 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a fusão de fibras individuais 108 foi realizada por um controle de processo correspondente. Os marcadores ovais na figura 2 até a figura 4 mostram tais regiões de fusão onde múltiplas fibras 108 são integralmente conectadas entre si. Em tais pontos de fusão, duas ou mais fibras 108 podem ser interconectadas para formar uma estrutura integral.[0114] Figure 2, figure 3 and figure 4 show experimentally captured images of non-woven cellulose fiber cloth 102 according to an exemplary embodiment of the invention in which the fusion of individual fibers 108 was carried out by a process control corresponding. The oval markers in figure 2 through figure 4 show such fusion regions where multiple fibers 108 are integrally connected together. At such melting points, two or more fibers 108 can be interconnected to form an integral structure.
[0115]A figura 5 e a figura 6 mostram imagens experimentalmente capturadas de pano de fibra de celulose não tecida 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual intumescimento de fibras 108 foi realizado, em que a figura 5 mostra o pano de fibra 102 em um estado não intumescido seco e a figura 6 mostra o pano de fibra 102 em um estado intumescido úmido. Os diâmetros de poro podem ser medidos em ambos os estados da figura 5 e figura 6 e podem ser comparados entre si. Ao calcular um valor médio de 30 medições, uma diminuição do tamanho de poro por intumescimento das fibras 108 em um meio aquoso até 47% de seu diâmetro inicial pode ser determinada.[0115] Figure 5 and figure 6 show experimentally captured images of non-woven cellulose fiber cloth 102 according to an exemplary embodiment of the invention in which fiber swelling 108 was performed, in which figure 5 shows the fiber cloth 102 in a dry non-swollen state and figure 6 shows the fiber cloth 102 in a wet swollen state. The pore diameters can be measured in both the states of figure 5 and figure 6 and can be compared with each other. By calculating an average value of 30 measurements, a decrease in pore size by swelling of fibers 108 in an aqueous medium to 47% of its initial diameter can be determined.
[0116]A figura 7 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção na qual a formação de duas camadas sobrepostas 200, 202 de fibras 108 foi realizada por um design de processo correspondente, isto é, uma disposição serial de múltiplas fiandeiras. As duas camadas separadas, porém conectadas 200, 202 são indicadas por uma linha horizontal na figura 7. Por exemplo, um pano de camada-n 102 (n>2) pode ser fabricado por dispor em série n fiandeiras ou jatos 122[0116] Figure 7 shows an experimentally captured image of non-woven cellulose fiber cloth 102 according to an exemplary embodiment of the invention in which the formation of two overlapping layers 200, 202 of fibers 108 was carried out by a corresponding process design , that is, a serial arrangement of multiple spinners. The two separate but connected layers 200, 202 are indicated by a horizontal line in figure 7. For example, a n-layer cloth 102 (n> 2) can be manufactured by arranging n spinners or jets in series 122
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 46/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 46/68
39/46 ao longo da direção da máquina.39/46 along the machine direction.
[0117]Modalidades exemplificadoras específicas da invenção serão descritas a seguir em mais detalhe:[0117] Specific exemplary modalities of the invention will be described in more detail below:
[0118]A figura 8 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. Na modalidade ilustrada, um fator de fusão de quase cem por cento (mais precisamente: aproximadamente 98%) foi ajustado pelo controle de processo. Como resultado do fator de fusão extremamente alto, o pano 102 mostrado na figura 8 é uma folha substancialmente contínua tendo uma consistência similar como um filme. Tal pano 102 tem um comportamento semelhante a filme plano. Como pode ser deduzido da figura 8,os parâmetros de processo podem ser ajustados para ajustar a fusão de modo a acionar a formação de tal quantidade de posições de fusão 204 que um pano no formato de filme substancialmente contínuo 102 é obtido.[0118] Figure 8 shows an experimentally captured image of non-woven cellulose fiber cloth 102 according to an exemplary embodiment of the invention. In the illustrated mode, a fusion factor of almost one hundred percent (more precisely: approximately 98%) was adjusted by the process control. As a result of the extremely high melting factor, the cloth 102 shown in figure 8 is a substantially continuous sheet having a similar consistency as a film. Such cloth 102 behaves similar to flat film. As can be deduced from figure 8, the process parameters can be adjusted to adjust the melting so as to trigger the formation of such an amount of melting positions 204 that a substantially continuous film format cloth 102 is obtained.
[0119]A imagem esquerda superior da figura 8 mostra o pano com uma primeira escala que é ilustrada na inserção esquerda mostrando uma barra indicando um comprimento de 500 pm. A imagem direita inferior da figura 8 mostra o pano com uma segunda escala sendo significativamente maior que a primeira escala. A barra correspondente na inserção direita é indicativa por um comprimento de 20 pm.[0119] The upper left image of figure 8 shows the cloth with a first scale that is illustrated in the left insert showing a bar indicating a length of 500 pm. The lower right image of figure 8 shows the cloth with a second scale being significantly larger than the first scale. The corresponding bar on the right insert is indicative for a length of 20 pm.
[0120]A figura 9 mostra uma imagem experimentalmente capturada de pano de fibra de celulose não tecido 102 de acordo com outra modalidade exemplificadora da invenção. Na modalidade ilustrada, um fator de fusão de quase zero (mais precisamente: abaixo de 2%) foi ajustado por um controle de processo. Tal pano 102 tem um comportamento semelhante a artigo têxtil flexível, macio. Como resultado do fator de fusão muito pequeno, o pano 102 mostrado na figura 9 é uma rede de fibras 108 sendo somente fracamente ligada através de poucas posições de fusão 204. Sobre a maior parte do pano 100, entretanto, as fibras 108 são somente acopladas[0120] Figure 9 shows an experimentally captured image of non-woven cellulose fiber cloth 102 according to another exemplary embodiment of the invention. In the illustrated modality, a melting factor of almost zero (more precisely: below 2%) was adjusted by a process control. Such cloth 102 behaves similarly to a flexible, soft textile article. As a result of the very small melting factor, the cloth 102 shown in figure 9 is a network of fibers 108 being only loosely connected through a few melting positions 204. On most of the cloth 100, however, fibers 108 are only coupled
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 47/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 47/68
40/46 por fricção e emaranhadas entre si ao invés de serem acopladas por fusão. O resultado é um pano relativamente flexível 102 sendo, não obstante, adequadamente retido junto pelas posições de fusão 204, emaranhamento, fricção e ligação de hidrogênio inter-fibra.40/46 by friction and entangled with each other instead of being coupled by fusion. The result is a relatively flexible cloth 102 that is nevertheless properly held together by the melting positions 204, entanglement, friction and inter-fiber hydrogen bonding.
[0121 ]A imagem esquerda superior da figura 9 mostra o pano com uma primeira escala que é igual à escala da imagem esquerda superior da figura 8. A imagem direita inferior da figura 9 mostra o pano com uma segunda escala sendo maior que a primeira escala. A barra correspondente na inserção direita é indicativa para um comprimento de 20 pm.[0121] The upper left image of figure 9 shows the cloth with a first scale that is equal to the scale of the upper left image of figure 8. The lower right image of figure 9 shows the cloth with a second scale being larger than the first scale . The corresponding bar in the right insert is indicative for a length of 20 pm.
[0122]Um pano com tal fator de fusão pequeno apresenta uma pluralidade de espaços vazios ou folgas sendo fornecidas entre fibras vizinhas. Com relação à capacidade de absorver óleo pode ser crucial se esses espaços vazios ou folgas têm um tamanho adequado para acomodar partículas de óleo. De qualquer modo, a capacidade de absorção de óleo do pano 102 mostrado na figura 9 deve ser definitivamente significativamente maior que a capacidade de absorção de óleo do pano 102 mostrado na figura 8.[0122] A cloth with such a small fusion factor has a plurality of voids or gaps being provided between neighboring fibers. Regarding the ability to absorb oil it can be crucial if these voids or gaps are adequately sized to accommodate oil particles. In any case, the oil-absorbing capacity of the cloth 102 shown in figure 9 should definitely be significantly greater than the oil-absorbing capacity of the cloth 102 shown in figure 8.
[0123]As figuras 10 e 11 mostram imagens experimentalmente capturadas de dois panos de fibra de celulose não tecidos que apresentam fatores de fusão diferentes. O fator de fusão do pano 102 da figura 10 é menor que o fator de fusão do pano 102 da figura 11. Consequentemente, ao considerar a capacidade de absorver óleo como uma função do fator de fusão deve ser evidente que entre um fator de fusão mínimo e um fator de fusão máximo deve haver um valor ótimo para o fator de fusão quando uma capacidade máxima de absorver óleo é desejável.[0123] Figures 10 and 11 show experimentally captured images of two non-woven cellulose fiber cloths that have different melting factors. The melting factor of the cloth 102 of figure 10 is less than the melting factor of the cloth 102 of figure 11. Consequently, when considering the ability to absorb oil as a function of the melting factor, it must be evident that between a minimum melting factor and a maximum melting factor there must be an optimum value for the melting factor when a maximum oil-absorbing capacity is desirable.
[0124]A figura 12 ilustra uma parte de um dispositivo 100 para fabricar pano de fibra de celulose não tecido 102 composto de duas camadas empilhadas 200, 202 de fibras de celulose sem fim 108 de acordo com uma modalidade exemplificadora da invenção. Uma diferença entre o dispositivo 100 mostrado na[0124] Figure 12 illustrates a part of a device 100 for making nonwoven cellulose fiber cloth 102 composed of two stacked layers 200, 202 of endless cellulose fibers 108 according to an exemplary embodiment of the invention. A difference between device 100 shown in
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 48/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 48/68
41/46 figura 12 e o dispositivo 100 mostrado na figura 1 é que o dispositivo 100 de acordo com a figura 12 compreende dois jatos alinhados em série 122 com orifícios 126 e unidades de coagulação respectivamente atribuídas 128, como descrito acima. Na modalidade descrita aqui, duas unidades de coagulação 128 são atribuídas a cada dos jatos 122. Na figura 12, uma unidade de coagulação 128 está situada no lado esquerdo do percurso da solução de fiação de lyocell 104 estendendo entre o jato 122 e a unidade de suporte de fibra 132 e a outra unidade de coagulação 128 está situada no lado direito respectivo desse percurso. Em vista da superfície de acomodação de fibra móvel da unidade de suporte de fibra do tipo correia transportadora 132, o jato à montante 122 no lado esquerdo da figura 12 produz a camada 200. A camada 202 é produzida pelo jato à jusante 122 (vide o lado direito da figura 12) e é fixada a uma superfície principal superior da camada anteriormente formada 202 de modo que uma camada dupla 200, 202 do pano 102 seja obtida.41/46 figure 12 and the device 100 shown in figure 1 is that the device 100 according to figure 12 comprises two jets aligned in series 122 with holes 126 and respectively assigned coagulation units 128, as described above. In the embodiment described here, two coagulation units 128 are assigned to each of the jets 122. In figure 12, a coagulation unit 128 is located on the left side of the lyocell spinning solution 104 extending between the jet 122 and the fiber support 132 and the other coagulation unit 128 is located on the respective right side of that path. In view of the mobile fiber accommodation surface of the conveyor belt type fiber support unit 132, the upstream jet 122 on the left side of figure 12 produces layer 200. Layer 202 is produced by the downstream jet 122 (see right side of figure 12) and is attached to an upper main surface of the previously formed layer 202 so that a double layer 200, 202 of the cloth 102 is obtained.
[0125]De acordo com a figura 12, a unidade de controle 140 (controlando os jatos 122 e todas as unidades de coagulação 128) é configurada para ajustar parâmetros de processo de modo que as fibras 108 das camadas diferentes 200, 202 difiram em relação ao diâmetro de fibra por mais de 50% em relação a um diâmetro menor. O ajuste dos diâmetros de fibra das fibras 108 das camadas 200, 202 pela unidade de controle 140 pode compreender ajustar uma quantidade de fluido de coagulação 106 interagindo com a solução de fiação de lyocell 104. Adicionalmente, a modalidade da figura 12 ajusta os parâmetros de processo para ajustar diâmetro de fibra por dispor em série múltiplos jatos 122 com orifícios 126 (opcionalmente com propriedades diferentes) ao longo da unidade de suporte de fibra móvel 132. Por exemplo, tais propriedades diferentes podem ser diâmetros de orifício 126, diferentes, velocidade diferente de fluxo de gás 146, quantidades diferentes de fluxo de gás 146 e/ou pressão de fluxo de gás diferente 146. Embora não mostrado na figura 12, é possível adicionalmente processar as fibras 108 após[0125] According to figure 12, control unit 140 (controlling jets 122 and all coagulation units 128) is configured to adjust process parameters so that fibers 108 of different layers 200, 202 differ in relation fiber diameter by more than 50% compared to a smaller diameter. The adjustment of the fiber diameters of the fibers 108 of layers 200, 202 by the control unit 140 may comprise adjusting an amount of coagulation fluid 106 interacting with the lyocell spinning solution 104. Additionally, the mode of figure 12 adjusts the parameters of process for adjusting fiber diameter by arranging multiple jets 122 with holes 126 in series (optionally with different properties) along the mobile fiber support unit 132. For example, such different properties can be different orifice diameters 126, different speed gas flow rate 146, different amounts of gas flow 146 and / or different gas flow pressure 146. Although not shown in figure 12, it is possible to further process fibers 108 after
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42/46 coleta sobre a unidade de suporte de fibra 132, por exemplo, por hidroemaranhamento, perfuração de agulha, impregnação, tratamento a vapor com um vapor pressurizado e/ou calandragem.42/46 collection on the fiber support unit 132, for example, by hydro-entanglement, needle drilling, impregnation, steam treatment with pressurized steam and / or calendering.
[0126]Ainda com referência à modalidade ilustrada na figura 12, uma ou mais barras de bocal ou jatos, adicionais, 122 podem ser fornecidas e podem ser dispostas em série ao longo de uma direção de transporte da unidade de suporte de fibra 132. Os múltiplos jatos 122 podem ser dispostos de modo que uma camada adicional 202 de fibras 108 possa ser depositada no topo da camada anteriormente formada 200, preferivelmente antes do processo de cura ou coagulação das fibras 108 da camada 200 e/ou camada 202 ser totalmente concluído, o que pode acionar a fusão. Ao ajustar adequadamente os parâmetros de processo, isso pode ter efeitos vantajosos em termos das propriedades de um pano de multicamadas 102.[0126] Still with reference to the modality illustrated in figure 12, one or more additional nozzle bars or jets, 122 can be supplied and can be arranged in series along a transport direction of the fiber support unit 132. The multiple jets 122 can be arranged so that an additional layer 202 of fibers 108 can be deposited on top of the previously formed layer 200, preferably before the curing or coagulation process of fibers 108 of layer 200 and / or layer 202 is fully completed, which can trigger the merger. By properly adjusting the process parameters, this can have advantageous effects in terms of the properties of a multilayer cloth 102.
[0127]Sem desejar ser limitado a uma teoria específica, acredita-se atualmente que a segunda camada 202 possa ser considerada como um reforço da primeira camada 200, aumentando a homogeneidade total do pano de multicamadas resultante 102. Esse aumento da estabilidade mecânica pode ser adicionalmente melhorado por variação de diâmetro de fibra (em particular variação de diâmetro inter-fibras e/ou variação de diâmetro longitudinal intra-fibra das fibras individuais 108). Ao exercer pressão mais profunda (em particular pontual) (por exemplo, fornecida por ar ou água), o formato em seção transversal de uma fibra 108 pode ser adicionalmente intencionalmente distorcido, o que pode resultar vantajosamente em uma estabilidade mecânica aumentada adicional.[0127] Without wishing to be limited to a specific theory, it is currently believed that the second layer 202 can be considered as a reinforcement of the first layer 200, increasing the total homogeneity of the resulting multilayer cloth 102. This increase in mechanical stability can be further improved by variation in fiber diameter (in particular variation in inter-fiber diameter and / or variation in intra-fiber longitudinal diameter of individual fibers 108). By exerting deeper (in particular punctual) pressure (for example, supplied by air or water), the cross-sectional shape of a fiber 108 can be additionally intentionally distorted, which can advantageously result in additional increased mechanical stability.
[0128]Por outro lado, a fusão pretendida entre fibras 108 do pano 102 de acordo com a figura 12 pode ser acionada de modo a aumentar adicionalmente a estabilidade mecânica do pano 102. Nesse contexto, a fusão pode ser uma adesão de ponto de contato suportado de contatar filamentos de fibras 108, em particular antes da conclusão de um processo de coagulação de uma ou ambas as fibras 108[0128] On the other hand, the desired fusion between fibers 108 of the cloth 102 according to figure 12 can be activated in order to further increase the mechanical stability of the cloth 102. In this context, the fusion can be an adhesion of contact point supported from contacting fiber filaments 108, in particular before the completion of a coagulation process of one or both fibers 108
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 50/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 50/68
43/46 sendo fundidas. Por exemplo, a fusão pode ser promovida por aumentar uma pressão de contato por um fluxo de fluido (por exemplo, um fluxo de ar ou água). Por tomar essa medida, a resistência da coagulação por um lado entre filamentos ou fibras 108 de uma das camadas 200, 202 e/ou por outro lado entre as camadas 200, 202 pode ser aumentada.43/46 being merged. For example, fusion can be promoted by increasing a contact pressure by a flow of fluid (for example, a flow of air or water). By taking this measure, the coagulation resistance on the one hand between filaments or fibers 108 of one of layers 200, 202 and / or on the other hand between layers 200, 202 can be increased.
[0129]O dispositivo 100 de acordo com a figura 12, que é configurado para a fabricação do pano de multicamadas 102, implementa um número alto de parâmetros de processo que podem ser usados para projetar formato e/ou diâmetro ou distribuição de diâmetro das fibras 108 bem como de camadas de fibra 200, 202. Esse é o resultado da disposição serial de múltiplos jatos 122, cada um dos quais sendo operável com parâmetros de processo individualmente ajustáveis.[0129] The device 100 according to figure 12, which is configured for the manufacture of multilayer cloth 102, implements a high number of process parameters that can be used to design fiber shape and / or diameter or diameter distribution 108 as well as fiber layers 200, 202. This is the result of the serial arrangement of multiple jets 122, each of which is operable with individually adjustable process parameters.
[0130]Com o dispositivo 100 de acordo com a figura 12, é em particular possível fabricar um pano 102 composto de pelo menos duas camadas 200, 202 (preferivelmente mais de duas camadas). As fibras 108 das camadas diferentes 200, 202 podem ter valores diferentes de diâmetro e podem ser formadas em um processo contínuo. Por tomar essa medida, uma produção altamente eficiente do pano de fibra de celulose não tecido 102 pode ser assegurada, que em particular permite transferir o pano de multicamadas obtido 102 em um procedimento de transporte para um destino para processamento adicional.[0130] With the device 100 according to figure 12, it is in particular possible to manufacture a cloth 102 composed of at least two layers 200, 202 (preferably more than two layers). The fibers 108 of the different layers 200, 202 can have different values of diameter and can be formed in a continuous process. By taking this step, a highly efficient production of the non-woven cellulose fiber cloth 102 can be ensured, which in particular allows to transfer the obtained multilayer cloth 102 in a transport procedure to a destination for further processing.
[0131]Pela separação de camada definida de um pano de multicamadas 102, também é possível separar posteriormente o pano de multicamadas 102 nas diferentes camadas individuais 200, 202 ou em seções de multicamadas diferentes. De acordo com modalidades exemplificadoras da invenção, tanto adesão intracamada das fibras 108 de uma camada 200, 202 como adesão inter-camada das fibras 108 entre camadas adjacentes 200, 202 (por exemplo, por fusão e/ou por contato que gera fricção) podem ser adequada e individualmente ajustados. Um controle separado correspondente para cada camada 200, 202 individualmente pode[0131] By separating the defined layer of a multilayer cloth 102, it is also possible to later separate the multilayer cloth 102 in the different individual layers 200, 202 or in different multilayer sections. According to exemplary embodiments of the invention, both intra-layer adhesion of fibers 108 of a layer 200, 202 and inter-layer adhesion of fibers 108 between adjacent layers 200, 202 (for example, by fusion and / or friction-generating contact) can be properly and individually adjusted. A corresponding separate control for each layer 200, 202 individually can
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 51/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 51/68
44/46 ser em particular obtido quando os parâmetros de processo são ajustados de modo que a coagulação ou cura das fibras 108 de uma camada 202 já seja concluída quando a outra camada 200 de fibras 08 é colocada no topo da mesma.44/46 will in particular be obtained when the process parameters are adjusted so that the coagulation or curing of the fibers 108 of a layer 202 is already completed when the other layer 200 of fibers 08 is placed on top of it.
[0132]A figura 13 ilustra um pano de fibra de celulose não tecido 102 compreendendo três camadas de rede. Uma primeira camada de rede de fibra (inferior) é denominada com o numeral de referência 200. Uma segunda camada de rede de fibra (média), que é formada no topo da primeira camada de rede de fibra 200, é denominada com o numeral de referência 202. Uma camada de rede de fibra adicional (superior), que é formada no topo da segunda camada de rede de fibra 202, é denominada com o numeral de referência 202’. Como já foi mencionado acima, o pano 102 pode compreender mais de três camadas de rede de fibra empilhadas.[0132] Figure 13 illustrates a nonwoven cellulose fiber cloth 102 comprising three layers of mesh. A first layer of fiber net (bottom) is named with the reference numeral 200. A second layer of fiber net (middle), which is formed on top of the first layer of fiber net 200, is named with the numeral of reference 202. An additional (upper) fiber mesh layer, which is formed on top of the second fiber mesh layer 202, is referred to with reference numeral 202 '. As already mentioned above, the cloth 102 may comprise more than three layers of stacked fiber net.
[0133]Como pode ser adicionalmente visto da figura 11, as três camadas de rede de fibra 200, 202, 202’ têm espessuras diferentes. A primeira camada de rede de fibra 200 tem uma primeira espessura t1. A segunda camada de rede de fibra 202 tem uma segunda espessura t2. A camada de rede de fibra adicional 202’ tem uma terceira espessura t3.[0133] As can be seen further from figure 11, the three layers of fiber net 200, 202, 202 ’have different thicknesses. The first layer of fiber net 200 has a first thickness t1. The second layer of fiber net 202 has a second thickness t2. The additional fiber mesh layer 202 'has a third thickness t3.
[0134]Deve ser observado que o termo “compreendendo” não exclui outros elementos ou etapas e o uso de artigos “um” ou “uma” não exclui uma pluralidade. Também elementos descritos em associação a modalidades diferentes podem ser combinados. Deve ser também observado que sinais de referência nas reivindicações não devem ser interpretados como limitando o escopo das reivindicações.[0134] It should be noted that the term “comprising” does not exclude other elements or steps and the use of articles “one” or “one” does not exclude a plurality. Also elements described in association with different modalities can be combined. It should also be noted that reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.
Lista de sinais de referência:List of reference signs:
100 dispositivo para fabricar pano de fibra de celulose não tecido100 device for making nonwoven cellulose fiber cloth
102 pano semelhante à trama / pano de fibra de celulose não tecido102 weft-like cloth / non-woven cellulose fiber cloth
104 solução de fiação de lyocell104 lyocell spinning solution
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 52/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 52/68
45/4645/46
106 fluido de coagulação106 coagulation fluid
108 fibras108 fibers
110 polpa de madeira110 wood pulp
112 recipiente de água112 water container
113 unidade de dosagem113 dosing unit
114 tanque de armazenagem114 storage tank
116 recipiente de solvente116 solvent container
118 unidade de lavagem118 washing unit
119 unidade de mistura119 mixing unit
120 unidade de dissolução120 dissolution unit
122 jato122 jet
124 unidade de formação de fibra124 fiber forming unit
126 orifícios126 holes
128 unidade de coagulação128 coagulation unit
132 unidade de suporte de fibra (do tipo correia transportadora)132 fiber support unit (conveyor belt type)
134 unidade de processamento adicional134 additional processing unit
136 rolo136 roll
140 unidade de controle140 control unit
146 fluxo de gás146 gas flow
200 camada fundida / primeira camada de rede200 fused layer / first network layer
202 camada fundida / segunda camada de rede202 fused layer / second network layer
202’ camada fundida / camada de rede adicional202 ’fused layer / additional mesh layer
204 posição de fusão204 melting position
T1, t2, t3 espessuras de camada [0135]A seguir, exemplos para produzir variações no fator de fusão são descritos e visualizados na tabela abaixo. Fatores de fusão diferentes no pano de fibra de celulose podem ser obtidos por variar o fluxo de pulverização de coagulaçãoT1, t2, t3 layer thicknesses [0135] Below, examples for producing variations in the melting factor are described and visualized in the table below. Different melting factors in the cellulose fiber cloth can be obtained by varying the coagulation spray flow
Petição 870190098791, de 02/10/2019, pág. 53/68Petition 870190098791, of 10/02/2019, p. 53/68
46/46 durante uso de uma solução de fiação constante (isto é,. Uma solução de fiação com uma consistência constante) em particular uma solução de fiação de Lyocell, e um fluxo de gás constante (por exemplo, rendimento de ar). Pelo presente, uma relação entre o fluxo de pulverização de coagulação e o fator de fusão, isto é, uma tendência de comportamento de fusão (quanto mais alto o fluxo de pulverização de coagulação, mais baixo o fator de fusão), pode ser observada. MD indica a direção de máquina e CD indica a direção transversal.46/46 when using a constant spinning solution (ie, a spinning solution with a constant consistency) in particular a Lyocell spinning solution, and a constant gas flow (for example, air yield). At present, a relationship between the coagulation spray flow and the melting factor, i.e., a trend of melting behavior (the higher the coagulation spray flow, the lower the melting factor), can be observed. MD indicates the machine direction and CD indicates the cross direction.
[0136]A maciez (descrita pela técnica de medição de Mão específica, conhecida, medida com um denominado “Handle-o-Meter” com base no padrão não tecido WSP90.3, em particular a versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente) pode seguir a tendência acima descrita de fusão. A tenacidade (descrita por Fmax), por exemplo, de acordo com EN29073-3, respectivamente ISO9073-3, em particular a versão mais recente como em vigor na data de prioridade do presente pedido de patente, também pode seguir a tendência descrita de fusão. Desse modo, a maciez e a tenacidade do pano de fibra de celulose não tecido resultante podem ser ajustadas de acordo com o grau de fusão (como especificado pelo fator de fusão).[0136] The softness (described by the specific, known Hand measurement technique, measured with a so-called “Handle-o-Meter” based on the non-woven standard WSP90.3, in particular the most recent version as in effect on the date of priority of the present patent application) may follow the above described merger trend. The toughness (described by Fmax), for example, according to EN29073-3, respectively ISO9073-3, in particular the most recent version as in force on the priority date of the present patent application, can also follow the described fusion trend . In this way, the softness and toughness of the resulting non-woven cellulose fiber cloth can be adjusted according to the degree of melting (as specified by the melting factor).
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