PT90481B

PT90481B - Processo de producao de laminado constituido por camadas texteis e folhas respiratorias

Info

Publication number: PT90481B
Application number: PT90481A
Authority: PT
Inventors: Rolf-Dirk Mahler
Original assignee: Akzo Nv
Priority date: 1988-05-07
Filing date: 1989-05-05
Publication date: 1994-05-31
Also published as: PT90481A; IL89858A0; CA1338631C; IN171844B; DK1190D0; WO1989010838A1; JPH02504127A; DK168278B1; AU3421189A; EP0341430A1; ES2051385T3; IE891267L; KR960008291B1; EP0382801B1; KR900701524A; BR8906948A; DE3815634A1; DE58907192D1; EP0382801A1; MX170028B

Description

presente invento refere-se a laminados constituídos por um tecido ou uma manta de fibras não tecidas e uma folha imper meável à água mas permeável ao vapor de água.

invento refere-se ainda à utilização destes laminados como matéria-prima para o fabrico de camadas intermédia de sa patos ou luvas.

E conhecida a utilização de folhas respiratórias no fabry co de sapatos ou de luvas. Estas folhas têm por fim dar ao uty lizador uma sensação agradável ao usar os artigos dado que per mitem a passagem do vapor de água e portanto se deixam através sar peíos fluídos corporais como o suor quando se evapora da pele, passando-o para o exterior. ?or outro lado estas folhas devem ser impermeáveis à água no estado líquido de modo a que por exemplo a chuva não possa atravessar o sapato ou a luva e atingir a pele do utilizador. Por outras palavras estas folhas respiratórias têm que ser impermeáveis à água mas permeáveis ao vapor de água, yuan.do assim seja podem ser utilizadas em camadas intermédias no fabrico de sapatos ou de luvas que englobam também uma camada exterior e uma camada interior feitas por exemplo de couro ou de camadas texteis. Nas patentes BE-0S 27 37 756, DE-03 31 47 202, US-P3 4,520,056, uS-PS 4,545, 841 e US-P3 4,679,257 por exemplo encontram-se descritas folhas deste tipo e sapatos e luvas que incorporam estas folhas.

Um inconveniente da utilização destas folhas em si reside, entre outros, no facto de, por razões de manejatalidade e da resistência mecânica que lhes é exigida terem que apresentar uma dada espessura mínima. As folhas muito finas não podem ser utilizadas, visto que as solicitações de distensão e rasgamento que se verificam nos sapatos ou nas luvas exijem uma certa resistência mecanica que só se consegue a partir de certas espessuras. A utilização de folhas com uma espessura acima de um dado minimo, por outro lado, encarece o artigo viy to que estas folhas respiratórias representam no artigo final um custo não desprezível.

Além disso o transporte do vapor de água para o ambiente

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BG-Fi./3. ⁷ através de folhas de espessuras maiores torra-se mais lento.

Tentou-se obviar os referidos inconvenientes pelo emprego de laminados constituídos por uma folha respiratória e um têxtil não tecido como por exemplo martas de fibras ligadas termicamente. Este caso encontra-se, por exemplo, descrito nas patentes US-PS 3,510,344, US-PS 3,713,938 e US-PS 4,594,283.

Os inconvenientes da utilização destes laminados no fabrico de sapatos ou de luvas reside no facto de os texteis não tecidos, como as martas, por exemplo, terem una capacidade de distensão baixa e por essa razão não poderem fazer parte integrante da camada exterior de sapatos ligando-se-lhe e deformando-se em conjunto com esta. 0 problema é o mesmo que se verifica nos laminados que incorporam texteis de fibras completamente distendidas como a seguir se referirá em pormenor.

Já anteriormente se utilizaram laminados constituídos por folhas e texteis tecidos e não tecidos. Estes casos ficaram a conhecer-se, entre outras pelas patentes EP-A 0 110 627, UB-A 2 114 585, US-PS 4,599,810, DE-03 27 37 756, DE-OS 31 49 878. Em todos estes casos o tecido ou não tecido era composto por fios ou fibras continuas completamente distendidos. 0 inconveniente destes laminados reside ra sua baixa distensibilidade. Esta característica mostra-se inconveniente no processo de fabrico de sapatos ou de luvas. Dadas as limitadas distensibilidades longitudinal e transversal destes laminados, tem que se recorrer a corta-los em peças e liga-los a peças de forma conjugada da camada interior. Em seguida estas peças têm que ser cosidas umas às outras e o conjunto ligado à camada exterior, previamente formada por exemplo por colagem. 0 procei so de fabrico dos sapatos ou das luvas resulta deste modo dispendioso e por outro lado as costuras com que se ligam as peças de laminado a camada interior constituem pontos fracos no artigo pronto pelos quais a água pode introduzir-se. Muitas vezes torna-se, por esse motivo, necessário vedar estas costu ras por exemplo por selagem ou por meio de fitas vedantes.

Constitui assim objectivo do presente invento obviar os inconvenientes dos laminados conhecidos e proporcionar lamina

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BG-Fi./Β.

-4dos que possam ser conformados em conjunto com as camadas exteriores de sapatos ou luvas já ligados a estas, ou seja sem que as peças de laminado previamente preparadas tenham que ser cosidas umas às outras.

Este objectivo foi atingido com a utilização de laminados executados de acordo com os conceitos fundamentais contidos na reivindicação 1, que se caracteriza pelo facto de o tecido ou manta de fibras não tecida serem constituídos por fibras continuas não distendidas ou parcialmente distendidas e por o laminado apresentar, à temperatura ambiente, uma distensibili. dade (ou alongamento à tracção) nos sentidos longitudinal e transversal de pelo menos 150% e ainda por após uma distensão longitudinal e/ou transversal de 150% manter a forma atingida.

A distensibilidade ou alongamento foi determinada nestes casos de acordo com a norma DIN 53 857.

Os laminados de acordo com o presente invento apresentam, em comparação com os laminados conhecidos, a vantagem de pcde_ rem ser ligados e deformados em conjunto com a camada externa de sapatos ou luvas constituída por couro ou por um produto têxtil. Para o efeito a camada exterior pode ser colocada soore o laminado de acordo com o presente invento e o material resultante conformado sobre uma forma. A ligação entre o lami. nado e a camada externa pode efectuar-se ao mesmo tempo que se faz a conformação ou numa etapa separada como, por exemplo por meio de uma colagem em toda a superfície com uma camada de cola intermédia. Be preferência a ligação efectua-se por pontos isolados através de pontos de colagem, ditos activáveis, como adiante se explicará em pormenor. A ligação entre a cama da externa e o laminado pode desse modo fazer-se, de forma van tajosa, ao mesmo tempo que se efectua a conformação, aquecendo a forma e portanto activando os pontos de colagem. Depois de formado o material constituído pela camada exterior e pelo la minado de acordo com o presente invento, aplica-se a camada interior sob a forma de uma peça previamente cortada, que no sapato ou na luva irá ficar voltada para o pé ou a mão do uti. lizador e liga-se a peça formada pela camada exterior e pelo

121 bG -Fi ./b .

-5laminado, por exemplo por colagem ou costura dos bordos exteriores .

A possibilidade de conformar o laminado de acordo com o presente invento ao mesmo tempo que a camada exterior, em con junto com ela e ligando-se-lhe, resulta da elevada distensibi, lidade do laminado que constitui uma condição essencial para a conformação do mesmo, por exemplo em formas. Esta elevada distensibiLidade deve-se a utilização de fibras contínuas, não distendidas ou parcialmente distendidas, na parte do laminado constituída pelo tecido ou manta de fibras não tecida. «. vanta gem da conformação de um material laminado reside no facto de a folha respiratória no sapato ou na luva se apresentar numa única peça, quer dizer não existirem costuras entre peças de laminado pré-cortadas, através das quais a água possa penetrar e, portanto, se poder prescindir da vedação ou selagem das cos t uras .

Para a constituição dos laminados de acordo com o presen te invento, além de tecidos ou mantas de fibras não tecidas, obtidos a partir de fibras continuas não distendidas ou parcialmente distendidas, empregam-se ainda folhas respiratórias que têm também por seu lado uma distensibilidade elevada, pelo menos 150% tanto longitudinalmente como transversalmente e que têm que ser necessariamente impermeáveis à água mas permeáveis ao vapor de água. Estas folhas em si são conhecidas, nomeadamente através de publicações como as que atrás foram referidas e através da patente EP-À 0 111 360. Por folhas, entendem-se, no âmbito do presente invento materiais flexíveis essencialmen te constituídos em superfície e cuja espessura em comparação com o comprimento e a largura, é ínfima. Estes artigos quando feitos de polímeros tomam também a designação de filmes.

Os tecidos ou mantas de fibras não tecidas podem ser pro_ duzidos por processos conhecidos, devendo no entanto ficar assegurado que o tecido ou manta não tecida apresentem disten dibilidades transversais e longitudinais de pelo menos 150%. Isto significa que as fibras utilizadas têm que ter uma distendibilidade longitudinal de pelo menos 150% e que o fabrico

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-6do tecido ou da manta não tecida tem que ser efectuado de modo que a distendibilidade das fibras não desça a menos de 150>. Lma distensão completa do tecido ou da manta não tecida durante o fabrico, por exemplo derivada de elevados esforços de tracção aplicados, tem assim que ser evitada. 0 termo fibra pareialmente distendida no âmbito do presente invento significa que se admite uma certa distensão durante o fabrico da fibra ou do tecido ou manta não tecida mas apenas na medida em que a distendibilidade do material produzido não venha a ter um valor inferior a 1504.

limite da distensão admissível depende entre outros faç tores do material da fibra e pode ser definido a partir das características texteis da fibra continua como por exemplo a curva esforço alongamento.

Oomo fibras não distendidas ou parcialmente distendidas, no âmbito do presente invento, podem utilizar-se as chamadas fibras pré-orientadas (ΕΌΥ, POY) ou parcialmente pré-orientadas (MOY) fiadas a altas velocidades como seja 2000 m/min a 8000 m/min, desde que apresentem a distendibilidade requerida ou permitam o fabrico de laminados que possuam as propriedades de distendibilidade enunciadas na reivindicação 1.

A ligação entre a folha e o tecido com a manta de fibras não tecida pode, de acordo com o invento, fazer-se por colagem por pontos ou superficial. As colas escolhidas para o efei_ to, principalmente no caso da colagem superficial têm que ser hidrófilas a fim de não impedirem a passagem do vapor de água e não devem dar lugar a que a distendibilidade do laminado se reduza a valores inferiores a 150/. Encontram-se indicadas pa ra o efeito as colas espumadas à base de poliuretano ou acrilat o.

A elevada distendibilidade dos laminados de acordo com o presente invento não é só por si suficiente para se atingirem as vantagens de aplicação pretendidas. Mais importante é o facto de, após a distensão de 150'/ e atá atingida a forma que o material adopta quando tenha sido atingido o alongamento de rotura, ou seja quando o comprimento e largura do laminado,

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-7se mantenham quando deixa de actuar o esforço que provocou a distensão. A não ser assim verificar-se-iam esforços de retrae^ ção que originariam tensões no material constituído pela cama da exterior e pelo laminado. Nos laminados de acordo com o in vento não podem portanto utilizar-se fibras elásticas (stretch) que embora tenham grande distendibilidade, voltem ao comprimen to ir.icial quando cessa o esforço sobre elas aplicado, ^uando se diz que a forma atingida deve ser mantida sensivelmente, quere-se significar que não se devem verificar encurtamento no comprimento e na largura superiores a 10% quando o esforço aplicado cessa. Obviamente os laminados de acordo com o presen te invento mantêm, depois de distendidos, sensivelmente a forma atingida, mesmo quando a distensão for inferior a 150%.

Numa forma de concretização vantajosa os laminados de acordo com o invento apresentam uma distendibilidade longitudi. nal e transversal de 250% a 400%. Especialmente no caso do fa brico de luvas é frequentemente necessária uma distendibilida de superior a 150%.

A folha utilizada nos laminados do invento pode ser rela tivamente fina visto que a utilização adicional do tecido ou da manta nâo tecida contribui para a resistência mêcanica necessária. A utilização de folhas firas permite que o vapor de água passa mais rapidamente da pele do utilizador para o exte rior. De preferência a espessura da folha deverá estar compre endida entre 5 e 50 especialmente entre 10 e 25 ^zxm.

Na produção das fibras continuas destinadas ao fabrico do tecido ou da manta nâo tecida dos laminados de acordo com o irvento podem utilizar-se quaisquer materiais que proporcio nem as características de distendibilidade necessárias. De preferência utilizam-se para este fim polímeros orgânicos sin téticos como o tereftalado de polietileno ou o tereftalato de polibutileno, poliamida 6 ou 6o, copoliamida ou poliolefinas como o polipropileno.

material de que é feita a folha respiratória pode iguaX mente escolher-se de entre uma série de materiais conhecidos como os mencionados nas publicações anteriormente referidas.

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-8ώ r.o entanto de novo, essencial, que se atinjam as referidas distenditilidades longitudinal e transversal. Como materiais para folia sao preferíveis os poliuretanos as poliolefir.as e os ésteres de copoliéter. Obtêm-se caracteristicas particular merte apropriadas con os copoliésteres constituídos por múltiplas unidades éster de cadeia longa que se repetem e unidades éster de cadeia curta ligados estatisticamente, cabeça com cauda, por meie de pontes éster ros quais as unidades éster de cadeia longa têm a fórmula

0 II II

-4-0-G-0-C-R-C + e as unidades éster de cadeia curta têm a fórmula

0 II II

O-D-O-C-R-C -4 em que 5 é um radical bivalente resultante da remoção de grupos hidroxilo firais de um glicol de cadeia longa, com um peso molecular entre 800 e 5000 e uma relação atómica carbono-oxigénio entre '2,0 e 4,3 em que pelo menos 70% em peso do gli. ool de cadeia longa tenha uma relação carbono-oxigénio entre 2,0 e 2,4, R é um radical bivalente resultante da remoção de grupos carboxilo de pelo menos um ácido ticarbonico com um peso molecular inferior a 300 e R é um radical bivalente resultante da remoção de grupos hidroxilo de pelo menos um diol, com um peso molecular inferior a 250 em que pelo menos 80% em moles do ácido bicarbonico utilizado seja constituído por áci lo tereftálico ou um seu equivalente esterifican.te e pelo menos 80/ em moles do diol de baixo peso molecular seja constituído por 1,4 butanodiol ou um seu equivalente esterificante sendo a soma das percentagens em moles do ácido bicarbonico não constituído por ácido tereftálico ou dos seus equivalentes esterificantes com as dos diois de baixo peso molecular não constituídos por 1,4-butanodiol ou dos seus equivalentes este rificantes não superior a 20, perfazendo as unidades éster de

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BG-ii ,/b // _o_ cadeia curta 50 a 75/ es peso do éster de copoliéter.

Estes ésteres de copoliéter e o fabrico de folhas a partir dos mesmos encontram-se descritos r.a patente EP-A 0 lll 360. 0 fabrico de folhas pode ser efectuado por exemplo de acordo con as instruções contidas em Airk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology 9 (1966) pago 252-241. Os ésteres de copoliéter especialmente referidos na patente EP-Á 0 lll 360 podem igualmente ser utilizados nos laminados do presente invento .

A comprovação de que uma folha respiratória tem características adequadas para utilização nos laminados de acordo cot o presente invento, ou seja que é suficientemerte permeável ao vapor de água e impermeável a água poderá fazer-se conforme as normas OIN 53 495, AS!’/ E 96-66 (método b) e GB-P3

024 100 .

Segundo a norma ΌΙΚ 53 495 a absorção de água é medida a temperatura de 23°G, segundo a norma A3TM S 96-66 (método B)

Λ , V o a permeabilidade a agua e medida a temperatura de 30 0 e a humidade relativa do ar de 50/. As propriedades de repelencia de água são medidas conforme as indicações contidas na patente G3-PS 2 124 100 com um aparelho de teste Sutter¹’ modificado e pelo processo de teste Muiliu-tíurst. PAra os laminados de acordo com o presente invento encontram-se indicadas folhas com uma permeabilidade à água de 1000, de preferência 2000 g/ . 9 /m . dia e uma absorção de agua não superior a 17% em peso, de preferência não superior a 11% em peso.

Numa forma de concretização preferencial dos laminados, de acordo com o invento estes apresentam na superficie da folha não voltada para o tecido ou manta não tecida, pontos de colagem activáveis termicamente feitos de um polímero orgânico. Estes por.tos de colagem servem para efectuar a colagem por pontos entre o lamir-do e uma outra camada, por exemplo a camada exterior de sapatos ou luvas. Para este efeito é preferível uma colagem por pontos em vez de uma colagem em toda a superficie. Os pontos de colagem de polímero orgânico são activáveis termicamente, quer dizer podem amolecer a tempera69 121

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turas superiores à temperatura normal de preferência situadas entre 100 e 180°0. Ao arrefecer os pontos de colagem solidifi cam e efectuam a ligação por colagem entre o laminado e a camada exterior do sapato ou da luva. A colagem a alta temperatura pode tamuém efectuar-se com aplicação de uma pressão de encosto ligeira ou média o que melhora o processo.

Como material indicado para os pontos de colagem encontram -se os polímeros orgânicos de oaixo ponto de amolecimento, por exemplo da ordem dos 100 a 180°C . Estes polímeros termoplásti. cos são em si conhecidos e os exemplis típicos são os copoliésteres ou copoliamidas. Os pontos de colagem podem ser aplicados sobre a folha dos laminados do invento por técnicas bem. conhecidas como por exemplo por serigrafia.

Os laminados de acordo com o presente invento podem ser utilizados com vantagem na produção da camadas intermédias para sapatos e luvas que apresentem também uma camada exterior e uma camada interior. Oa utilização dos laminados na camada intermédia resultam as vantagens atrás referidas no que se refere ao fabrico e as propriedades do produto. Frequentes vezes a camada exterior e a camada interior dos sapatos ou das luvas independentes una da outra são de cabedal ou um material têxtil, como tecido por exemplo. As camadas exteriores texteis empregam-se por exemplo, em sapatos de ginástica ou de desporto. As camadas interiores texteis podem ser feitas de materiais de enchimento conhecidas. Em. muitos casos a camada exterior de sapatos ou de luvas é de cabedal por razões de resistência ou estéticas.

Ee preferência a camada média fabricada com os laminados de acordo com o presente invento é aplicado de modo a a folha ficar voltada para a camada exterior e o tecido ou m.anta não tecida, voltada para a camada interior. A camada interior fica assim no lado do sapato voltado para o pé ou a mão do utilizador. Quando a folha fica na proximidade da camada exterior cria-se uma barreira eficaz contra a entrada de água, por exem pio da chuva, no tecido ou manta não tecida têxtil do laminado. Numa forma de concretização vantajosa o laminado de acordo com

-1139 121 BC--i ί ./? .

ο inverte pontes de e colado por pontos a camada exterior por meio dos colagem a que atrás se fez referência e cosido nos bordo exteriores.

*<as camadas intermédias do sapato ou da luva acabados os laminados não ficam normalmente com a sua forma original visto que ao conform^r-se o sapato ou a luva durante o fabrico, por exemplo com o auxilio de formas, se verifica uma distensão irreversível. Ás camadas intermédias dos artigos acabados apresentam portanto, normalmente menores valores de distersibi. lidade que os laminados de acordo com o presente invento quan do utilizados como camada intermédia.

invento será em seguida explicado per meio de um exempio de concretização. Á folha Sympatexvíy vulgar, no mercado que se utilizou neste caso é feita de um copoliéster de acordo com a reivindicação 6 e foi produzida de acordo com o processo descrito na patente ΞΡ-Α 0 111 360.

Exemplo de concretização . Laminado

Com um fio de poliéster 1'OY 107 dtex 136 gl pr, fiado a uma velocidade de saída de 2000 m/min tricotou-se uma peça a uma passagem com um número de fios 11 x 207 e 23 fiadas de p

malhas por cm. 0 peso por m do material produzido era de 63 g/m . Com este material preparou-se um laminado de duas cama das utilizando uma folha (membrana) de Dympatex® cor. uma espessura de 25 m, correspondente a 31 g/m² e 10 g/m² de co la. A cola (poliuretano) foi dissolvida em acetato de etilo e aplicada na forma de pontos sobre a membrana deixando-se em seguida evaporar o solvente a 40°C após o que a membrana com os pontos de cola foi calandrada a SO°C de temperatura do rolo sobre o tecido.

Os alongamentos máximos medidos no laminado foram: no sentido longitudinal de produção do laminado - 2551 no sentido perpendicular a da produção do laminado - 366/ . Transformação laminado foi deformado numa máquina de embutir (da fir

121 BG-r 1 ,/b .

-12ma Illig) por um processo de embutissagem por vácuo, moldando -se sobre uma forma. A operação foi efectuada a uma temperatu ra de 120 C con una duração de 10 s. 0 tempo ie arrefecimento, antes de eliminar o vácuo foi de 1 min.

Obtiveram-se peças moldad-s com a forna da forna que depois de removido o material em excesso e aberto o cano se mos, trava apropriado para utilização como camada intermédia de protecção, impermeável· a água.

Claims

1§ . - Processo de produção de um laminado, caracterizado por um -.acido ou uma manta de fibras não tecidas ser associado a uma folha impermeável a água mas permeável ao vapor de ág.-a sendo o tecido ou manta de fitras não tecidas feito de fibras não distendidas ou parcialmente distendidas que conferem ao laminado, a temperatura ambiente quando distendido lon gitudinaTmer.te e trensversalmente , alongamentos entre pelo menos 150/ e o alongamento de rotura, mantendo a forma atingida depois da distensão.

22. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o laminado apresentar alongamentos de 250 a 400%.

3-3. - Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por as fibras contínuas serem de um polímero orgâ rico sintético.

43, - Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por as fibras contínuas serem de poliéster, poliamida ou polipropileno.

53. - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a folha impermeável a água mas permeável ao vapor de água ser de poliuretano, poliolefina ou éster de copoliéter.

63. - Processo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por a folha ser de um éster de copoliéter constituído por vários ésteres d? cadeia longa intralineares e repetitivos e ésteres de cadeia curta que se ligam estatisticamente cabeça com cauda, por pontes éster tendo os ésteres de cadeia longa a fórmula

0 0 II il

4 O-G-O-C-H-C4e os ésteres de cadeia curta a fórmula

0 0

II II

40_B.3-c-R.c-]63 121 EG-Li ./15 .

em que G e um radical divalente obtido por remoção de grupos hidroxilo terminais de pelo meros um glicol de cadeia longa, com um peso molecular entre 800 e 6000 e uma razão atómica en tre carbono e oxigénio entre 2,0 e 4,3, tendo pelo menos 76;em peso do glicol uma razão carboro:oxigénio entre 2,0 e 2,4, R é um radical divalente obtido por remoção de grupos c-rboxi lo de pelo menos um ácido dicarboxílico com um peso molecular inferior a 300, e 3 é um radical divalente obtido por remoção de grupos hidroxilo de pelo menos um diol com um peso molecular inferior a 250, tendo pelo menos 80%, em moles, do ácido dicarboxílico utilizado constituído por ácido tereftálico ou um esterificante equivalente e pelo menos 80% em moles, do diol de baixo peso moleci.lar constituído por 1,4-eutanodiol ou 'uir. esterificante equivalente, sendo ainda a soma das percentagens, em moles, de ácido dicarboxílico não constituído por ácido tereftálico ou um esterificante equivalente e do diol de baixo peso molecular não constituído por 1,4-butanodiol ou um esterificante equivalente, inferior a 20, perfazen do os ésteres de cadeia curta 50 a 757 em peso do éster de co poli ét er.

7'3 . - Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 6, caracterizado por a folha ter uma espessura compreendida entre 5 e 50 ^m.

89. - Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a folha ter uma espessura compreendida entre 10 e

25 ytir..

9». _ Processo de acordo com uma ou mais das reivindicações 1 a 8, caracterizado por sobre a superfície da folha vol. tada para o tecido ou manta de fibras não tecidas se encontra rem portos de cola termoactivável constituída por um polímero orgânico.