BRPI0816538B1 - composição polimérica, processo de preparação de uma composição polimérica, artigo à base de uma composição polimérica, uso de um artigo à base de uma composição polimérica. - Google Patents
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Abstract
composição polimérica, método de preparação de uma composição polimérica, artigo à base de uma composição polimérica, e uso cosmético de um artigo à base de uma composição polimérica a presente invenção trata de uma composição polimérica que compreende o uso de aditivos que possuem propriedades de emissão e/ou absorção de radiação na região do infravermelho longo, bem como dos artigos fabricados a partir dessa composição. a presente invenção trata igualmente dos processos de fabricação de fios e composições poliméricas que contêm esses aditivos, bem como dos artigos têxteis tais como tecidos ou malhas fabricadas a partir desses fios, bem como de seu uso. mais especificamente, a composição compreende aditivos orgânicos ou cargas minerais que apresentam uma capacidade de absorção/emissão de radiação na região do infravermelho, em uma faixa de comprimento de onda situada entre 2 µm e 20 µm, bem como um substrato polimérico, e as cargas minerais podem ser de pelo menos um tipo escolhido entre os óxidos, sulfatos, carbonatos, fosfatos e silicatos, e que apresentam um tamanho médio de partícula inferior a 2 µm.
Description
Campo da Invenção [001] A presente invenção trata de uma composição polimérica que compreende o uso de aditivos que possuem propriedades de emissão e/ou absorção de radiação na região do infravermelho longo, bem como dos artigos fabricados a partir dessa composição.
[002] Mais especificamente, a presente invenção trata de uma composição polimérica que compreende aditivos que possuem propriedades de emissão de radiação na região do infravermelho, em uma faixa de comprimento de onda situada entre 2 pm e 20 pm, bem como dos artigos fabricados a partir dessa composição. A presente invenção trata igualmente dos processos de fabricação de fios e composições de poliamida que contêm esses aditivos bem como dos artigos tais como artigos têxteis como tecidos ou malhas, fabricados a partir desses fios, e do uso desses artigos.
Antecedentes da Invenção [003] A interação entre a radiação na região do infravermelho, de comprimento de onda entre 2 pm e 20 pm, e os tecidos biológicos vêm atraindo a atenção dos cientistas há anos. De acordo com os estudos publicados, a radiação infravermelha nessa faixa acarreta a bioestimulação tal como o aumento da microcirculação do sangue, a diminuição de espasmos musculares, o aumento do metabolismo celular, entre outras coisas. De acordo com um dos mecanismos propostos, as células dos tecidos biológicos são estimuladas por um processo de ressonância com a radiação, que provoca um aumento da circulação sanguínea e uma diminuição da concentração de ácido láctico nos músculos esqueléticos humanos (Niwa et al 1993: Niwa, Y.; lizawa O.; lshimoto K.; Jiang. X.; Kanoh.T.;
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Electromagnetic Wave Emitting products and Kikoh Potentiate Human Leukocyte Functions; International Journal of Biometeorology n° 37, p. 133-138, 1993; Perez et Martinez 1995: Pérez, A. C. N., Martinez, A. J. A., Fibra de Photon Plantino. São João de Compostela, 1995, p.7-71). Outros efeitos tais como o aumento do fluxo sanguíneo periférico, o aumento da temperatura do corpo, foram também descritos na literatura.
[004] Durante esses últimos anos, foram publicadas patentes que reivindicam o uso de materiais emissores de radiação infravermelha na faixa considerada acima, para uma aplicação têxtil. Em geral, a aplicação é dirigida para os efeitos de absorção térmica (US 5053275), antimicrobianos (US 6316102) e trata do uso de partículas de titânio metálico (US 7201945) ou de uma composição de cargas minerais de óxidos, carbonetos, sulfatos e silicatos. Os materiais citados nas patentes são aplicados por meio de uma solução aquosa (no caso do titânio metálico) ou então misturados e tratados com um tipo de resina polimérica e depositados como revestimento (coatings) (EP 1792724) sobre superfícies têxteis. Essas aplicações superficiais não apresentam boa resistência ao uso e à lavagem, nem um toque agradável em contato com a pele, em particular em na forma de revestimento (coatings) de resinas. Algumas patentes procuram resolver esse problema incorporando os materiais no substrato polimérico e produzindo filamentos por meio de processos de extrusão, estiramento e texturização (US 4999243, US 5880044, WO 2007/055432). Entretanto, o uso de taxas elevadas de óxidos e de carbonetos de dureza elevada não é apropriado para a produção de fios a partir de componentes termoplásticos, pois eles provocam uma rápida deterioração dos órgãos das máquinas. A solução encontrada apresenta igualmente inconvenientes: a coloração de certos carbonetos e a baixa eficácia do tratamento (rupturas frequentes de filamentos) comprometem as propriedades mecânicas do fio.
[005] Uma alternativa proposta pela patente EP 1094136 trata do
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3/22 uso de uma composição de partículas condutoras brancas, de óxidos brancos emissores de infravermelho e de resinas termoplásticas para a produção de filamentos que possuem taxas mais baixas de óxidos. Entretanto, a composição apresenta óxidos de dureza muito elevada (acima de 8,0 Mohs) e o uso de titanato de potássio, que se apresenta em geral sob a forma de um pó fibroso, que pode ser classificado como fibra respirável, torna a manipulação difícil e desvantajosa do ponto de vista da higiene e da saúde.
[006] Além disso, existe uma procura constante por produtos cosméticos que estimulem a pele, em particular para as pessoas que possuem celulite (lipodistrofia ginoide). De fato, a celulite está geralmente ligada à presença de corpos graxos nas células adiposas presentes sob a pele, que provoca uma distorção dos tecidos sob a pele, e provoca o famoso efeito “casca de laranja”. Existe, portanto, uma procura constante de soluções para diminuir a celulite, e isso tem por finalidade melhorar o conforto e o bem-estar das pessoas.
Descrição da Invenção [007] Para esse fim, foi desenvolvido, de acordo com a presente invenção, que aditivos que possuem propriedades de emissão e/ou de absorção na região do infravermelho interagem igualmente com outro tecido biológico que é a pele. De fato, esses aditivos permitem em particular diminuir e mesmo eliminar a celulite, o que é particularmente interessante.
[008] A presente invenção trata da produção de uma composição polimérica na qual as características dos aditivos absorvedores e/ou emissores de infravermelho (na faixa de comprimento de onda situada entre 2 pm e 20 pm) e as taxas utilizadas resolvem os problemas levantados acima referentes à dificuldade de tratamento das cargas minerais e dos fios, permitindo a produção de fios e de artigos têxteis que proporcionam conforto, bem-estar, melhora da microcirculação, melhor homogeneidade térmica e diminuição da fadiga muscular.
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4/22 [009] O principal objetivo da presente invenção é obter fios, fibras, filamentos e artigos que possuem propriedades de estimulação da microcirculação sanguínea para oferecer melhor homogeneidade térmica e diminuição da fadiga muscular, bem como melhor elasticidade da pele, graças à introdução, em uma matriz polimérica, de aditivos que possuem uma propriedade de emissão e/ou absorção de infravermelho, de manipulação fácil e simples do ponto de vista industrial. Esses artigos permitem em particular diminuir a celulite.
[010] A presente invenção trata do uso de cargas minerais e/ou aditivos orgânicos introduzidos em polímeros para conferir propriedades de emissão de infravermelho capazes de oferecer melhor homogeneidade térmica e melhor elasticidade da pele, bioestimulação para uma diminuição da fadiga muscular, a fim de proporcionar conforto e bem-estar à pessoa; bem como do processo para a obtenção em particular das fibras, dos fios e dos artigos obtidos a partir dessas composições poliméricas. Os polímeros utilizados são os que são fiados no estado fundido tais como o poliéster, a poliamida, as poliolefinas (e seus copolímeros), entre outros, ou através das soluções, tais como os polímeros poliacrílicos, os poliacrilatos e seus copolímeros, e os derivados de celulose tais como o acetato de celulose, o propionato de celulose, a viscose, etc. Os aditivos podem ser introduzidos no polímero de acordo com um método qualquer conhecido do técnico no assunto. Preferencialmente, a introdução é realizada na fase de síntese do polímero, ou então na fase de fiação por meio de uma mistura direta das cargas minerais e/ou aditivos orgânicos no polímero fundido ou em solução, ou ainda através de uma mistura principal (masterbatch), o uso de uma combinação de dois modos de introdução pode ser apropriado.
[011] A composição de acordo com a presente invenção compreende uma combinação de aditivos orgânicos ou cargas minerais que apresentam uma capacidade de emissão e/ou absorção de radiações infravermelhas na faixa de comprimento de onda situada entre 2 pm e 20 pm, e
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5/22 de um polímero.
[012] A composição de acordo com a presente invenção apresenta um número de picos de absorção de radiações infravermelhos superior a 10 nas dez faixas de frequência indicadas a seguir: 3,00 +/- 0,30 pm,
6,20 +/- 0,50 pm, 8,00 +/- 0,25 pm, 8,50 +/- 0,25 pm, 9,00 +/- 0,25 pm, 9,50 +/0,25 pm, 10,00 +/- 0,25 pm, 10,50 +/- 0,25 pm, 11,00 +/- 0,25 pm, 14,60 +/- 2,10 pm, e pelo menos 1 pico está presente em pelo menos 7 dessas dez faixas de frequência.
[013] O espectro de absorção de radiações infravermelhas da composição pode ser determinado por qualquer método conhecido do técnico no assunto. Um método possível é o uso de um aparelho Bruker Equinox 55, com uma resolução de 4 cm-1. Nesse caso, o espectro obtido está em forma ATR (Atenuated Total Reflectance), utilizando um cristal ZnSe.
[014] Vantajosamente, as cargas minerais são de pelo menos um tipo escolhido entre os óxidos, sulfatos, carbonatos, fosfatos e silicatos, que apresentam um tamanho médio de partículas inferior a 2 pm.
[015] De acordo com a presente invenção, é fornecida uma composição de polímero que inclui aditivos emissores de infravermelho na faixa de comprimento de onda situada entre 2 pm e 20 pm. O polímero pode ser escolhido no grupo que compreende os poliésteres, as poliolefinas, os polímeros à base de celulose-éster tais como o acetato de celulose, o propionato de celulose, o raiom, a viscose e os polímeros da mesma família, os polímeros e copolímeros acrílicos, as poliamidas, a poli-hexametileno adipamida (PA66) ou a policaproamida (PA6), ou seus copolímeros em quaisquer proporções, ou ainda misturas entre quaisquer polímeros citados anteriormente. De acordo com uma forma preferencial de realização, o polímero termoplástico que compõe a matriz termoplástica da composição polimérica é à base de poliamida, escolhida entre a poliamida 6, a poliamida 66 e os copolímeros de poliamida 6/poliamida
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6/22 em quaisquer proporções.
[016] Foram desenvolvidos aditivos, e que podem ser utilizados na produção, por exemplo, de fios, fibras e filamentos que possuem propriedades bioestimulantes que oferecem melhora da microcirculação sanguínea, melhor homogeneidade térmica, melhor elasticidade da pele e diminuição da fadiga muscular, resultando em maior conforto e bem-estar para os usuários dos artigos que os contêm, em particular os usuários que têm celulite. Esses artigos permitem diminuir a celulite.
[017] Mais precisamente, a presente invenção trata em primeiro lugar do uso de uma associação de aditivos em composições poliméricas para obter o efeito descrito acima, caracterizado pelo fato de que a associação compreende pelo menos uma carga mineral escolhida entre o grupo dos óxidos (dióxido de titânio, dióxido de silício, óxido de magnésio), o grupo dos sulfatos (sulfato de bário, sulfato de cálcio, sulfato de estrôncio), o grupo dos carbonatos (carbonato de cálcio ou de sódio), o grupo dos silicatos (actinolita, turmalina, serpentina, caulim e outros aluminossilicatos) e o grupo dos fosfatos (fosfatos de zircônio, apatita, bem como outros possíveis, ou ainda suas misturas).
[018] Os aditivos orgânicos podem ser compostos orgânicos que contêm silício, como os organoalcoxi silanos, por exemplo, os dimetil dietoxi silano, ou o metil trietoxi silano. Os aditivos orgânicos podem igualmente ser compostos orgânicos organometálicos como, por exemplo, o éster metálico de alquila, o quelato metálico de alquila, o acilato metálico de alquila, o quelato de éster metálico, o alcoolato metálico, o isopropilato de alumínio, o sec-butilato de alumínio ou o tetra acetilacetonato de zircônio, preferencialmente o isopropilato de alumínio, o sec-butilato de alumínio ou o tetra acetilacetonato de zircônio.
[019] As cargas minerais utilizadas em associação como absorvedores e/ou emissores de infravermelho na faixa de comprimento de onda situada entre 2 pm e 20 pm apresentam-se em forma de partículas de tamanho
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7/22 inferior a 2 pm, preferencialmente inferior a 1 pm e vantajosamente inferior a 0,5 pm. As partículas podem ser vantajosamente envolvidas ou recobertas para torná-las inertes aos componentes aos quais serão incorporadas ou ainda para proporcionar melhor compatibilidade com o substrato polimérico, sem que isso intervenha em sua característica de absorvedores e/ou emissores de infravermelho na faixa considerada.
[020] As associações de duas cargas minerais, ou de três cargas minerais, são preferidas, e em particular as associações ternárias podem ser escolhidas entre as que compreendem o dióxido de titânio, o sulfato de bário, o dióxido de silício e uma carga do grupo dos silicatos.
[021] Mais particularmente ainda, a associação compreende três cargas minerais em mistura de quaisquer proporções, tais como as escolhidas no grupo que compreende: dióxido de titânio/ dióxido de silício/ turmalina; dióxido de titânio/ dióxido de silício/ sulfato de bário; e dióxido de titânio/ sulfato de bário/ turmalina. Preferencialmente, é empregado o dióxido de titânio/ sulfato de bário/ turmalina.
[022] De acordo com a presente invenção, a associação de cargas minerais descrita acima é utilizada como aditivo emissor de infravermelho na faixa de 2 pm a 20 pm em composições poliméricas para a produção de fios, fibras, filamentos e artigos têxteis.
[023] O aditivo está presente de acordo com um modo particular de realização da presente invenção em uma quantidade inferior a 9,0 % de aditivo em relação à massa total da composição de polímero, de preferência inferior a 6,0 %, vantajosamente inferior a 4,5 % em peso. Da mesma forma, de acordo com outro modo particular de realização da presente invenção, a proporção em peso da associação de cargas minerais em relação ao peso total da composição polimérica é superior a 1,0 %, de preferência superior ou igual a
1,5 % e mais preferencialmente ainda superior ou igual a 2,5 %.
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8/22 [024] A composição de polímero pode ainda conter um agente antimicrobiano ou bacteriostático, ignifugante, estabilizador diante dos raios UV, bem como outros agentes conhecidos do técnico do assunto.
[025] De acordo com a presente invenção, é possível utilizar uma associação de aditivos tal como a descrita acima em quaisquer proporções. A título de exemplo, e de modo não limitativo, as cargas minerais das associações ternárias serão realizadas no uso da presente invenção em proporções que variam vantajosamente de 80:10:10 a 10:30:60, mais especificamente em proporções de 50:25:25.
[026] Outro objeto da presente invenção é o processo de preparação das composições poliméricas com uma associação de cargas minerais absorvedoras / emissoras de infravermelho distante tal como definido anteriormente. As cargas ou aditivos podem ser introduzidos na composição polimérica de acordo com um método qualquer conhecido do técnico do assunto. Preferencialmente, a introdução é realizada durante fase de síntese do polímero, ou por mistura diretamente ao polímero durante a fase de fiação dos filamentos, ou ainda por meio de um concentrado de partículas em forma de mistura principal (masterbatch), posteriormente diluído em concentrações predeterminadas na massa polimérica durante a fase de fiação.
[027] As cargas minerais ou aditivos orgânicos podem ser adicionados separadamente de acordo com um ou mais métodos de introdução descritos acima.
[028] A mistura principal é preparada com quantidades de carga mineral compreendidas vantajosamente entre 10 % e 65 % em peso em relação a sua massa total, de preferência entre 15 % e 35 %, mais preferencialmente ainda entre 15 % e 25 %.
[029] A presente invenção trata igualmente dos artigos e em particular dos fios, fibras e filamentos obtidos a partir das composições descritas
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9/22 acima, nas quais a associação das cargas minerais ou aditivos orgânicos da presente invenção foi utilizada.
[030] No caso de fios, fibras e filamentos obtidos por fiação no estado fundido, a composição termoplástica aditivada é obtida com a introdução das cargas minerais ou aditivos orgânicos no polímero fundido por meio de um dispositivo de mistura, por exemplo, a montante de um dispositivo de fiação. Pela fiação da composição termoplástica aditivada podem ser obtidos fios multifilamentares contínuos, monofilamentos, fibras curtas e longas, ou suas misturas. Os fios, fibras e filamentos obtidos a partir das composições poliméricas apresentadas na presente invenção podem ser submetidos a todos os tratamentos têxteis conhecidos do técnico do assunto, tais como extrusão, estiramento, texturização, tintura, acabamento etc.
[031] A presente invenção trata igualmente dos artigos obtidos a partir dos fios, fibras e filamentos descritos acima. Os artigos podem ser obtidos a partir de um único tipo de fio, fibra ou filamento, ou a partir de uma mistura de fios, fibras ou filamentos de diferentes tipos.
[032] Por artigos, entendem-se em particular os tecidos, as malhas e os não-tecidos. O artigo pode ser composto de pelo menos um tipo de fio, filamento ou fibra obtido a partir de composições poliméricas descritas na presente invenção.
[033] O artigo pode igualmente ser um filme ou um pó obtidos a partir da composição descrita acima. O filme ou o pó podem ser obtidos de acordo com qualquer método conhecido do técnico do assunto.
[034] A presente invenção trata também do uso de um artigo, em particular têxtil, tal como descrito acima, à base de uma composição tal como descrita acima, para estimular tecidos biológicos, em particular tecidos biológicos de esportistas. Vantajosamente o tecido biológico é a pele, em particular a pele de pessoas que têm celulite. De acordo com um modo de realização particular
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10/22 da presente invenção, a invenção trata desse uso para diminuir a celulite das pessoas.
[035] Vantajosamente a presente invenção trata desse uso para estimular a microcirculação sanguínea.
[036] Tudo o que foi descrito acima em relação à composição polimérica da presente invenção e aos artigos da presente invenção aplica-se aqui para o uso da presente invenção.
[037] Os exemplos a seguir apresentados a título indicativo mostrarão bem as vantagens da presente invenção.
Exemplos [038] As amostras dos exemplos 1 a 6 a seguir foram preparadas com uma poliamida 66 de viscosidade relativa (VR) 43, medida em uma solução de ácido fórmico a 90 % em água. A incorporação de cargas minerais emissoras de infravermelho na poliamida 66 foi realizada através da mistura das cargas minerais em forma de pó e do polímero triturado, em uma proporção de 20 % em peso de carga mineral para obtenção de uma mistura principal. A mistura foi extrudada, resfriada e granulada. A mistura principal (masterbatch) assim obtida foi introduzida na poliamida 66 durante a fase de fiação. A composição polimérica fundida foi fiada a uma temperatura entre 280 0C e 300 0C (medida na fieira), resfriada ao ar (20 0C, umidade relativa de 65 %) e enrolada a uma velocidade de 4200 m/min para obter um fio contínuo multifilamentar. O fio multifilamentar formado de 68 filamentos de seção circular foi posteriormente texturizado. O título do filamento no produto acabado é de 1,2 dtex. O fio assim obtido foi utilizado na produção de malhas para a confecção de bermudas e camisetas, por utilização de um tear circular. As camisetas assim obtidas apresentam uma densidade de superfície de 175 g/m2, e as bermudas uma densidade de superfície de 305 g/m2, e contêm 12% de elastano. Esses artigos foram utilizados para avaliar o desempenho das composições.
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11/22
Exemplo 1 [039] Uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TÍO2 e 0,5 % de BaSO4 foi preparada de acordo com a descrição anterior. A variação térmica do corpo (tronco e membros inferiores) de dois grupos de 15 atletas submetidos à aplicação de um protocolo de atividade física (teste ergométrico em esteira de corrida de acordo com o protocolo de Bruce) foi comparada. O teste foi efetuado ao longo de três dias:
• no dia 1, os atletas foram submetidos ao protocolo de Bruce vestidos com um conjunto de camiseta de algodão e bermuda de poliéster, chamado grupo de controle, para a definição do tempo máximo (t) (definido como a duração de atividade física até que seja atingido um certo limite de frequência cardíaca ou de pressão arterial - predefinidos de acordo com a idade da pessoa - ou até um pedido de parada do atleta por fadiga) • no dia 2, os atletas não praticaram nenhuma atividade física;
• no dia 3, os mesmos atletas foram submetidos ao protocolo de Bruce até atingirem o tempo (t), vestidos com o conjunto de camiseta e bermuda, chamado grupo de amostra;
• amostras avaliadas: algodão e poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 e 0,5 % de BaSO4.
[040] A temperatura do corpo foi medida por meio da técnica de termografia (equipamento Raytec Fluke TiSO Thermal Image) antes e depois da aplicação do protocolo, e o índice de variação térmica ÁT/ÁT1 foi avaliado.
[041] O índice de variação térmica foi obtido pela comparação das temperaturas médias antes (temperatura inicial) e depois (temperatura final) da realização do protocolo de atividades físicas:
ÁT = ÁT2 - ÁT1 em que:
ÁT1 = Tfc - Tic (subtração entre as temperaturas médias finais Tfc e
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12/22 iniciais Tic do grupo de controle), e
ΔΤ2 = Tfe - Tie (subtração entre as temperaturas médias finais Tfe e iniciais Tie do grupo de amostra).
[042] A tabela 1 a seguir resume os índices de variação térmica ΔΤ/ΔΤ1 obtidos nas regiões do tronco e lateral da perna para o grupo A (atletas vestidos com camiseta e bermuda de algodão) e B (atletas vestidos com camiseta e bermuda em PA66 contendo 1,5 % de TiO2 e 0,5 % de BaSO-4).
Tabela 1
| Grupo | Amostra | Tronco AT/A1 (%) | Lateral da perna AT/A1 (%) |
| A | Algodão | 38 | 48 |
| B | Poliamida 66 + TiO2 + BaSO4 | 48 | 62 |
[043] Os índices obtidos mostram uma elevação da temperatura no grupo B em comparação com o grupo A, indicando um aumento da circulação sanguínea quando são utilizados os artigos fabricados em poliamida aditivada.
Exemplo 2 [044] Uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 e 0,5 % de BaSO4 foi preparada de acordo com a descrição anterior e comparada com uma amostra de fio poliamida contendo 1,5 % de TiO2. A variação térmica do corpo (tronco e membros inferiores) de dois grupos de 15 atletas submetidos à aplicação de um protocolo de atividade física (teste ergométrico em esteira de corrida de acordo com o protocolo de Bruce) foi comparada. O teste e a medida de temperatura foram efetuados do modo descrito no exemplo 1.
[045] O índice de heterogeneidade térmica (h) foi obtido pelo cálculo da variação do desvio das medidas de temperatura da região considerada após a aplicação do protocolo de atividade física:
h = (d2 - d1) / d1 em que, d1 = desvio padrão da temperatura do grupo de controle,
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13/22 d2 = desvio padrão da temperatura do grupo de amostra.
[046] A tabela 2 a seguir resume o índice de heterogeneidade térmica (h) obtido nas regiões do tronco inferior e lateral da perna para o grupo C (atletas vestidos com camiseta e bermuda de fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2) e D (atletas vestidos com camiseta e bermuda de fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 e 0,5 % de BaSO4).
Tabela 2
| Grupo | Amostra | h (%) |
| C | Poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 | 20 |
| D | Poliamida 66 TiO2 + BaSO4 | 14 |
[047] Os resultados da tabela 2 acima mostram uma maior homogeneidade para o grupo D (índice de heterogeneidade térmica menor), demonstrando a influência do aditivo que favorece a homogeneidade da temperatura corporal.
Exemplo 3 [048] Uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina foi preparada de acordo com a descrição anterior. Avaliou-se a concentração de lactato (L) no sangue de dois grupos de 15 atletas antes e depois da aplicação de um protocolo de atividade física de teste ergométrico em esteira de corrida de acordo com o protocolo de Bruce. A concentração de lactato (em mmol/litro) foi obtida por meio da análise strip test (equipamento Accutrend lactate da Roche Diagnostica Brasil).
[049] O teste foi efetuado de acordo com as etapas descritas no exemplo 1, com amostras de poliéster e poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina e o índice de variação de lactato AL/AL1 foi calculado:
AL = AL2 - AL1 em que:
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ÁL1 = Lfc - Lic (subtração entre as concentrações de lactato final Lfc e inicial Lic do grupo de controle), e
ÁL2 = Lfe - Lie (subtração entre as concentrações de lactato final Lfe e inicial Lie do grupo de amostra).
[050] A tabela 3 a seguir mostra o índice de variação de concentração de lactato ÁL/ÁL1 obtido para o grupo E (atletas vestidos com camiseta e bermuda de poliéster) e F (atletas vestidos com camiseta e bermuda de PA66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina).
Tabela 3
| Grupo | Amostra | AL/L1 (%) |
| E | Poliéster | -31 |
| F | Poliamida 66 TiO2 + BaSO4 + turmalina | -36 |
[051] Os resultados mostram uma diminuição da concentração de lactato no sangue, superior em 5 % no grupo F, em comparação com o grupo E. A taxa de lactato no sangue está diretamente associada à fadiga muscular.
Exemplo 4 [052] Uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina foi preparada de acordo com a descrição anterior e comparada com uma amostra de fio poliamida contendo 1,5 % de TiO2. A variação térmica das regiões do tronco inferior e lateral da perna de um grupo de 15 atletas submetidos à aplicação de um protocolo de atividade física (teste ergométrico em esteira de corrida a uma velocidade constante de 6,5km/h e uma inclinação de 6% durante 30 minutos) foi avaliada, para comparação. O teste foi efetuado ao longo de três dias:
• no dia 1, os atletas foram submetidos ao protocolo vestidos com bermuda confeccionada em fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina;
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15/22 • no dia 2, os atletas não praticaram nenhuma atividade física;
• no dia 3, os atletas foram submetidos ao protocolo vestidos com bermuda confeccionada em fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TÍO2.
[053] A temperatura do corpo foi medida por meio da técnica de termografia (equipamento Raytec Fluke TiSO Thermal Image) antes e depois da aplicação do protocolo, e o índice de heterogeneidade térmica foi avaliado.
[054] O índice de heterogeneidade térmica (h) foi obtido pelo cálculo da variação do desvio das medidas de temperatura na região considerada, antes e depois da aplicação do protocolo de atividade física:
h = (d2 - d1) / d1 em que, d1 = desvio padrão da temperatura antes da aplicação do protocolo de atividade física, e d2 = desvio padrão da temperatura depois da aplicação do protocolo de atividade física.
Tabela 4
| Amostra | h (%) |
| Poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 | 30 |
| Poliamida 66 TiO2 + BaSO4 + turmalina | 20 |
[055] Os resultados da tabela 4 acima mostram uma maior homogeneidade para a amostra de poliamida 66 contendo TiO2, BaSO4 e turmalina (índice de heterogeneidade térmica menor), demonstrando a influência do aditivo que favorece a homogeneidade da temperatura corporal.
[056] O aumento da circulação sanguínea, a diminuição do nível de lactato no sangue e a melhor homogeneidade térmica estão associados a uma diminuição de fadiga muscular. Assim, os resultados apresentados nos exemplos acima indicam uma diminuição de fadiga muscular em relação com o uso do artigo produzido com os fios de poliamida aditivada pelo emprego de
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16/22 cargas minerais ou aditivos orgânicos emissores de infravermelho distante definidos na presente invenção.
Exemplos 5 e 6 [057] Uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 (exemplo 5), e uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina (exemplo 6) foram preparadas de acordo com a descrição anterior.
Homogeneidade Térmica Da Pele [058] Mediu-se a variação térmica da pele (em uma região que compreende o lado externo, a parte anterior e posterior da coxa e da nádega) de um grupo de 15 voluntários que usaram durante 60 dias, 6 horas por dia, uma bermuda com uma das pernas fabricada com o fio do exemplo 5, e a outra perna foi fabricada com o fio do exemplo 6. Os 15 voluntários apresentam um grau de celulite I ou II na escala NURNBERGER-MULLER SCALE (Referência: Nurnberger F, Muller G. So-called celulite: an invented disease. J Dermatol Surg Oncol 1978; 4: 221- 229).
[059] A temperatura do corpo foi medida por meio da técnica de termografia (equipamento Raytec Fluke TiSO Thermal Image) antes e depois dos 60 dias.
[060] O índice de heterogeneidade térmica (h) foi obtido pelo cálculo da relação entre os desvios padrão de temperatura na região considerada antes e depois do uso de 60 dias da bermuda:
h = X2/X1 em que,
X1 = desvio padrão da temperatura na região (média dos desvios padrão para os 15 voluntários) antes dos 60 dias, e
X2 = desvio padrão da temperatura na região (média dos desvios padrão para os 15 voluntários) depois dos 60 dias.
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17/22 [061] A tabela 5 a seguir resume o índice de heterogeneidade térmica (h) obtido para o fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TO2 e para a poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina.
Tabela 5
| Amostra | h (%) |
| Poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 | 0,84 |
| Poliamida 66 TiO2 + BaSO4 + turmalina | 0,67 |
[062] Os resultados da tabela 5 acima mostram que houve uma diminuição de 33% da heterogeneidade térmica após o uso da bermuda para o fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina, e uma diminuição de 16% da heterogeneidade térmica após o uso da bermuda para o fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2. Esses resultados mostram a influência do aditivo que favorece a homogeneidade da temperatura corporal.
Elasticidade Da Pele [063] Além da variação térmica do corpo, foi medida igualmente a variação de elasticidade da pele do mesmo grupo de voluntários (em uma região que compreende o lado externo, a parte posterior e a parte anterior da coxa e da nádega) antes e depois dos 60 dias.
[064] A elasticidade da pele foi medida com o aparelho Cutometer® MPA580 comercializado pela CK Electronic GmbH que utiliza o princípio do método de sucção. Uma pressão negativa é criada no aparelho e a pele é puxada na abertura da sonda. No interior da sonda, mede-se a profundidade de penetração da sonda. A capacidade da pele de retornar à sua posição inicial quando a pressão negativa não é mais aplicada (elasticidade) é medida e expressa por meio de uma curva (ver figura 1).
[065] A elasticidade da pele corresponde à relação R = Ur/Ue, e os valores de Ur e Ue correspondem aos valores indicados na figura 1.
[066] A variação de elasticidade F corresponde a F = [(Rf
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18/22
Ri)/Ri]*100 com Ri que corresponde à elasticidade antes dos 60 dias, e Rf que é a elasticidade depois dos 60 dias.
[067] A tabela 6 a seguir resume a variação de elasticidade F obtida para o fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 e para a poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 (exemplo 5) e 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina (exemplo 6).
Tabela 6
| Amostra | F (%) |
| Poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 | 1 |
| Poliamida 66 TiO2 + BaSO4 + turmalina | 8 |
[068] Os resultados da tabela 6 acima mostram um aumento significativo de elasticidade para o fio poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina do que para o fio poliamida 66 contendo
1,5 % de TiO2. Esses resultados mostram a influência do aditivo que favorece o aumento da elasticidade da pele e, portanto, a diminuição da celulite.
[069] O aumento da elasticidade da pele e a melhor homogeneidade térmica estão associados a um melhor conforto e bem-estar, e a uma diminuição da celulite. Assim, os resultados apresentados nos exemplos acima indicam um melhor conforto e bem-estar em relação com o uso do artigo produzido com os fios de poliamida aditivada pelo emprego de cargas minerais ou aditivos orgânicos emissores de infravermelho distante definidos na presente invenção.
Atividade Antibacteriana [070] A atividade antibacteriana é medida de acordo com a norma JIS L 1902: 2002 sobre as bactérias Staphylococcus aureus ATCC 6538P e Klebsiella pneumoniae ATCC4352 para fios de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina (exemplo 6):
[071] A referida atividade é igualmente comparada com fios de
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19/22 algodão que não possuem aditivo.
[072] Os testes são em superfícies tricotadas de 0,4g.
[073] As diferentes superfícies das amostras são postas em contato com o mesmo número de bactérias, para incubação a 37 0C durante 18 horas. No tempo t = 0 e t = 18 h procede-se à contagem do número de bactérias.
[074] Após a verificação do crescimento adequado das bactérias nas amostras de controle, é determinado, para cada amostra, o número médio de bactérias ativas imediatamente após a inoculação nas diferentes amostras e o número médio de bactérias ativas após 18 horas de incubação nas diferentes amostras, em cfu (colony forming unit / unidade formadora de colônia).
[075] Mede-se atividade específica bacteriostática S que corresponde à diferença entre o logaritmo do número médio de bactérias ativas depois de 18 horas de incubação na amostra de controle (fios algodão sem aditivo) e o logaritmo do número médio de bactérias ativas após 18 horas de incubação na amostra (fios poliamida 66 do exemplo 6).
[076] Os resultados estão expressos na tabela 7:
Tabela 7
| Atividade específica bacteriostática S1 (Staphylococcus aureus) | Atividade específica bateriostática S2 (Klebsiella Pneumoniae) | |
| Fios do exemplo 6 | 0,76 | 0,48 |
[077] Os resultados da tabela 7 acima mostram uma boa atividade bacteriostática dos fios poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e
0,2% de turmalina. Esses resultados são muito interessantes para artigos, em particular artigos têxteis, que estão em contato com a pele.
Exemplos 7 e 8 [078] As amostras dos exemplos a seguir foram preparadas com
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20/22 uma poliamida 66 de viscosidade relativa (VR) 43, medida em uma solução de ácido fórmico a 90 % em água. A incorporação do TiO2 e da turmalina na poliamida 66 foi realizada por incorporação dessas cargas durante o processo de polimerização da poliamida 66, na forma de uma suspensão aquosa de TiO2 a 20 %, e de uma suspensão aquosa de turmalina a 39%. A incorporação do BaSO4 na poliamida 66 foi realizada através da mistura das cargas minerais em forma de pó e da poliamida 66, em uma proporção de 20 % em peso de BaSO4 para obtenção de uma mistura principal. A mistura foi extrudada, resfriada e granulada. A mistura principal (masterbatch) assim obtida foi introduzida na poliamida 66 durante a fase de fiação. A composição polimérica fundida foi fiada a uma temperatura entre 280 0C e 300 0C (medida na fieira), resfriada ao ar (20 0C, umidade relativa de 65 %) e enrolada a uma velocidade de 4200 m/min para obter um fio contínuo multifilamentar. O fio multifilamentar formado de 68 filamentos de seção circular foi posteriormente texturizado. O título do filamento no produto acabado é de 1,2dtex. O fio assim obtido foi utilizado na produção de malhas para a confecção de bermudas, por utilização de um tear circular. As bermudas assim obtidas apresentam uma densidade de superfície de 305 g/m2, e contêm 12% de elastano. Esses artigos foram utilizados para avaliar o desempenho das composições.
[079] Uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2 (exemplo 7), e uma amostra de fio de poliamida 66 contendo 1,5 % de TiO2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina (exemplo 8) foram preparadas de acordo com a descrição anterior.
[080] A microcirculação sanguínea nas proximidades da pele foi avaliada por ultrassons pelo método Power Doppler. O efeito Doppler é uma mudança de frequência dos ultrassons refletidos pelas células sanguíneas em movimento.
[081] Os testes foram realizados em um grupo de 15 voluntários
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21/22 (que possuem um índice de massa corporal de 23+/-4 kg/m2) que usaram durante 60 dias, 6 horas por dia, uma bermuda com uma perna fabricada com o fio do exemplo 8 (perna direita) e a outra perna fabricada com o fio do exemplo (perna esquerda).
[082] O método Power Doppler mede a amplitude dos sinais
Doppler, diretamente correlacionável com a velocidade/intensidade do fluxo sanguíneo na região avaliada.
[083] Os resultados obtidos foram tratados com um índice de confiança de 95 %.
[084] O aumento do sinal Doppler D% é medido, entre o tempo tO (inicial) e t60 (após 60 dias).
[085] Ele corresponde à seguinte fórmula:
| n | ||
| n |
na qual D é o sinal Doppler, n é igual a 15 (número de voluntários)
Tabela 8
| Exemplo | Aumento médio do sinal Doppler D (%) |
| 7 | 31,1 |
| 8 | 92,0 |
[086] Um aumento da microcirculação sanguínea foi confirmado para os dois exemplos.
[087] A malha preparada a partir de fios de poliam ida 66 contendo
1,5 % de T1O2, 0,5 % de BaSO4 e 0,2% de turmalina é aproximadamente 3 vezes melhor do que a preparada a partir de fios de poliamida 66 contendo 1,5 % de TÍO2.
Petição 870190080468, de 19/08/2019, pág. 38/71
22/22 [088] Os resultados indicados aqui mostram que o aumento da microcirculação sanguínea está ligado ao uso de uma malha preparada a partir de uma poliamida modificada por cargas minerais ou orgânicas que absorvem/emitem no infravermelho distante descritas na presente invenção.
[089] A composição do exemplo 8 apresenta as propriedades de absorção de radiações infravermelhas indicadas a seguir:
- número de picos na faixa de frequência 3,00 +/- 0,30 pm:2
- número de picos na faixa de frequência 6,20 +/- 0,50 pm:2
- número de picos na faixa de frequência 8,00 +/- 0,25 pm:1
- número de picos na faixa de frequência 8,50 +/- 0,25 pm:1
- número de picos na faixa de frequência 9,00 +/- 0,25 pm:0
- número de picos na faixa de frequência 9,50 +/- 0,25 pm:1
- número de picos na faixa de frequência 10,00 +/- 0,25 pm:0
- número de picos na faixa de frequência 10,50 +/- 0,25 pm:2
- número de picos na faixa de frequência 11,00 +/- 0,25 pm:0
- número de picos na faixa de frequência 14,60 +/- 2,10 pm:3
Claims (11)
- Reivindicações1. COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA, caracterizada por compreender uma combinação de três cargas minerais que apresentam uma capacidade de emissão e/ou absorção de radiações infravermelhas na faixa de comprimento de onda situada entre 2 pm e 20 pm, e um polímero, sendo que a composição apresenta um número de picos de absorção de radiações infravermelhas superior a 10 nas dez faixas de frequência indicadas a seguir: 3,00 +/- 0,30 pm, 6,20 +/- 0,50 pm, 8,00 +/- 0,25 pm, 8,50 +/- 0,25 pm, 9,00 +/0,25 pm, 9,50 +/- 0,25 pm, 10,00 +/- 0,25 pm, 10,50 +/- 0,25 pm, 11,00 +/- 0,25 pm, 14,60 +/- 2,10 pm, e pelo menos 1 pico está presente em pelo menos 7 dessas dez faixas de frequência, e em que a combinação das três cargas inorgânicas é a combinação de dióxido de titânio / sulfato de bário / turmalina que apresentam um tamanho médio de partículas inferior a 2 pm.
- 2. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo polímero ser escolhido entre os poliésteres, as poliolefinas, os polímeros celulósicos tais como o acetato de celulose, o propionato de celulose, o raiom, a viscose, os polímeros e copolímeros acrílicos, e as poliamidas em geral, como a poliamida 66 ou a poliamida 6, ou seus copolímeros ou suas misturas.
- 3. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo polímero ser à base de poliamida.
- 4. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo polímero que compõe a matriz da composição polimérica ser uma poliamida escolhida entre a poliamida 6, a poliamida 66 e os copolímeros de poliamida 6 / poliamida 66.
- 5. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela proporção em peso das três cargas estar compreendida entre 80:10:10 e 10:30:60.Petição 870190080468, de 19/08/2019, pág. 40/712/3
- 6. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela proporção em peso da combinação de cargas minerais em relação ao peso total da composição polimérica ser superior a 1,0 %, de preferência superior ou igual a 1,5 % e mais preferencialmente ainda superior ou igual a 2,5 %.
- 7. COMPOSIÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pela proporção em peso da combinação de cargas minerais em relação ao peso total da composição polimérica ser inferior a 9 %, de preferência inferior a 6 %, vantajosamente inferior a 4,5 %.
- 8. PROCESSO DE PREPARAÇÃO DE UMA COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelas cargas minerais serem incorporadas durante a fase de síntese do polímero, ou por mistura direta ao polímero durante a fase de fiação dos filamentos, ou ainda por meio de um concentrado de partículas em forma de uma mistura principal (masterbatch), mistura essa que pode ser posteriormente diluída em concentrações predeterminadas na massa polimérica durante a fase de fiação.
- 9. PROCESSO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela mistura principal compreender, em peso, entre 10 % e 65 % de cargas minerais, preferencialmente entre 15 % e 35 % de cargas minerais, mais preferencialmente ainda entre 15 % e 25 % de cargas minerais.
- 10. ARTIGO À BASE DE UMA COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por ser um artigo têxtil na forma de fios, fibras ou filamentos, ou uma mistura destes, tecidos, não-tecidos ou malha, ou um filme ou um pó.
- 11. USO COSMÉTICO DE UM ARTIGO À BASE DE UMA COMPOSIÇÃO POLIMÉRICA, conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por ser para estimular tecidos biológicos.
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