PT874925E - Processo para fabricar cerdas espirais - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO “PROCESSO PARA FABRICAR CERDAS ESPIRAIS” A .presente invenção refere-se a um processo para fabricar cerdas de plástico espirais por extrusão de monofilamentos.

As cerdas para escovas de tipo discricionário desenvolvem a sua acção de escovagem em primeiro lugar, e sobretudo, pelas extremidades livres das cerdas que atacam a superfície suja e ao rascá-la e raspá-la eliminam a sujidade. No caso de se exercer uma pressão forte, as cerdas dobram-se e actuam com a sua superfície lateral. As cerdas deslizam esfregando e fazendo força mais sobre a- superfície superior com uma acção mais cuidadosa. 'Para além das cerdas redondas, com os efeitos referidos antes, são também conhecidas cerdas perfiladas nas quais os cantos de pèffil, no momento em que as cerdas se dobram, exercem uma acção de rascadura intensa. São também conhecidas cerdas para escovas para a lavagem de veículos automóveis, com um perfil espiral (documentos DE-U-93 19 214, DE-A-1 140 901) e com uma inclinação muito grande das espirais. Também neste caso deve ser reduzida a acção de raspagem forte por parte das cerdas perfiladas, aplicando-se localmente apenas uma parte da espiral. Tal cerda com espiral de grande inclinação deve ser obtida retorcendo um monofilamento com secção transversal com a forma essencial de uma estrela. 0 modo como isto se realiza em particular e em especial como pode conduzir a uma cerda estável com uma boa capacidade para voltar a endireitar-se continua por resolver no presente estado da técnica.

Também é conhecido o processo para dotar cerdas cónicas com uma espiral na sua superfície lateral (documento DE-U-85 22 986) . Isto realiza-se conformando num passo complementar a espiral ou moldando a cerda por injecção. Esta cerda, em particular no caso das escovas para o cabelo, tem a finalidade de facilitar ou melhorar a aplicação de meios. Não obstante, as cerdas moldadas por injecção, ou perfiladas num passo complementar, necessitam de uma secção 1

V f^ ^^ transversal considerável para serem suficientemente resistentes à flexão. Assim sendo, melhor será designá-las por espigas do que por cerdas.

Finalmente, também é conhecido o processo (documento EE-A-16 60 646) de fabricar fibras de forma helicoidal por extrusão de um monofila-mento sujeito a um forte esforço cortante, de tal modo que pode haver rupturas de fusão. Assim, a forma helicoidal produz-se directamente no orifício de saída da extrusora e é fixada por arrefecimento brusco a seguir ao orifício de saída. Devido ao forte esforço cortante, que origina, conforme se sabe, rupturas de fusão, e ao arrefecimento brusco do material plástico fundido, a estabilidade da fibra é afectada de forma bastante notável. A fibra não pode ser utilizada como material de cerdas. Além disso, não é possível influir livremente sobre a inclinação da curvatura helicoidal. A presente invenção tem por objecto proporcionar um processo que permite fabricar cerdas espirais com uma qualidade predeterminável e igual à das cerdas convencionais, mas de forma menos dispendiosa.

Esta finalidade da presente invenção é conseguida, de acordo com uma primeira variante, realizando a extrusão de um monofilamento com uma secção transversal não circular e que ao ser extraído é previamente estirado com redução da sua secção transversal, sendo depois novamente estirado e posteriormente retorcido, pelo menos ao longo de uma parte do seu comprimento, para formar um material de cerdas espirais, sendo então a retorcedura estabilizada por con-tracção térmica. O estiramento prévio produz-se directamente na extracção do monofilamento da extrusora, ao passo que o outro estiramento tem lugar depois de arrefecido, por exemplo, depois de o monofilamento ter passado por um banho de água. Graças ao estiramento prévio e ao outro estiramento posterior é possível obter uma cerda perfilada com propriedades de resistência à tracção, tal como sucede com as cerdas convencionais não perfiladas. A retorcedura posterior em torno do eixo do filamento proporciona, graças ao facto de o monofilamento ter uma secção transversal não circular, um material de cerdas de 2

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u forma espiral ou helicoidal. A espiral assim produzida obtém-se a partir do perfil do monofilamento que sobressai da forma circular e pode abranger quer todo o comprimento da cerca quer apenas uma parte do seu comprimento. A estabilização, após a retorcedura, pode ser realizada de uma forma conhecida, recorrendo ao efeito de uma temperatura elevada ou então guardando o material de cerdas espirais bobinado à temperatura ambiente ou a uma temperatura comparativamente elevada para fixar o material de cerdas com a forma desejada.

De preferência, estabiliza-se o monofilamento previamente, depois do último estiramento e antes da retorcedura por contracção térmica. Nesta estabilização prévia fornece-se calor ao monofilamento que é subsequentemente arrefecido por forma a contrair-se. No que diz respeito à outra estabilização, a seguir à retorcedura, fica garantido que a torção do monofilamento fica fixada de forma permanente. 0 monofilamento fabricado por extrusão pode apresentar uma secção transversal oval ou poligonal. No caso de uma secção transversal oval com centro de torção no eixo, produz-se um material de cerdas com duas espirais que correm sobre a superfície superior. No caso de uma secção transversal poligonal obtém-se um número de espirais correspondente ao número de vértices. De preferência, escolhe-se uma secção transversal rectangular, em particular quadrada, por forma a que sejam produzidas quatro espirais sobre a superfície lateral.

Por sua vez, também é possível extrudir e retorcer um monofilamento com um núcleo e pelo menos uma nervura paralela ao eixo. Neste caso tem-se um material de cerdas com espirais cuja altura pode ser escolhida previamente em correspondência com a altura da nervura, de modo a que sejam produzidos nas cerdas canais relativamente profundos.

Para determinadas aplicações deve garantir-se que um utilizador reconheça como tais cerdas espirais que actuam de forma particularmente abrasiva e que não as irá utilizar de forma errónea, como é o caso, por exemplo, das escovas de dentes para gengivas sensíveis. Posto isto, a presente invenção prevê um aperfeiçoamento em que há pelo menos uma nervura ou há pelo menos um ^5 V Γ u

canto da secção transversal poligonal que se distingue pela cor do núcleo do monofilamento, sendo extrudidos plásticos de cores distintas, por exemplo, uma cerda branca ou transparente no núcleo com uma espiral com uma cor distintiva. No caso de serem utilizados pigmentos corantes, a espiral apresenta uma superfície superior dura e simultaneamente abrasiva.

De preferência, o núcleo e pelo menos a nervura eventualmente única referida e pelo menos um canto eventualmente único referido da secção transversal poligonal são feitos de plásticos diferentes. Por conseguinte, a espiral obtida pode ser adaptada a determinadas condições de aplicação, em particular no que toca à sua dureza. Com nervuras de um material relativamente macio é possível eliminar cuidadosamente, por exemplo, a sujidade de tapetes. Um material relativamente duro para a nervura ou nervuras, por exemplo para a higiene dentária, possibilita uma limpeza eficiente dos dentes. É possível obter uma acção de escovagem intensa, por exemplo, para a eliminação de ferrugem, com nervuras de um material abrasivo. Também é possível proporcionar simultaneamente ao utilizador uma indicação sobre as propriedades de escovagem das respectivas escovas por meio de uma configuração de cor diferente do núcleo e das nervuras.

No caso de determinadas escovas é necessário que as cerdas tenham uma rigidez predeterminada. É possível conseguir uma adaptação da rigidez, de acordo com uma realização preferencial da invenção, se o monofilamento for extrudido a partir de uma alma e de uma capa lateral que a envolve, de plásticos diferentes. Para a escolha do material a alma pode ter, por exemplo, as propriedades típicas de uma cerda no que diz respeito à capacidade de flexão, ao passo que a capa envolvente pode apresentar propriedades adequadas perfeitamente para o fim determinado. As nervuras que correm sobre a capa envolvente podem ser feitas do mesmo material ou de um material diferente.

Outra solução que é também objecto da presente invenção parte da extrusão de monofilamentos de secção transversal, por exemplo, de forma circular. Tal procedimento caracteriza-se pelo facto de serem estirados previamente pelo menos dois filamentos na extracção, com 4 V r u

redução da sua secção transversal, sendo subsequentemente estirados outra vez e depois retorcidos entre si para formarem um material de cerdas espirais, sendo então estabilizados por contracção térmica depois de terem sido retorcidos.

No caso vertente obtém-se a superfície lateral perfilada com forma espiral das cerdas utilizando pelo menos dois filamentos com o tipo de secção transversal desejada, retorcidos entre si. A sua estabilidade é-lhes proporcionada pelo tipo de fabrico habitual das cerdas.

Os mono filamentos também podem ser estabilizados depois do último estiramento e antes da retorcedura por contracção térmica. Esta estabilização também pode ser conseguida pelo efeito da temperatura elevada ou guardando o material de cerdas bobinado à temperatura ambiente ou a uma temperatura comparativamente elevada. A acção de escovagem depende, entre outras coisas, da amplitude da retorcedura em relação ao comprimento útil de uma cerda ou do material de cerdas, isto é, da altura do passo da espiral que se forma devido à retorcedura. Comprovou-se que a altura do passo da espiral não deve ser superior ao dobro do comprimento útil da cerda, de modo que ao longo do comprimento útil haja uma espiral rodada de 180°. De preferência, a espiral não apresenta contudo uma altura do passo pequena, que possa ir até ao tamanho do diâmetro do material de cerdas. No caso das escovas de dentes comprovou-se que era favorável uma inclinação em que houvesse pelo menos duas e de preferência entre três a cinco voltas por cada centímetro de comprimento da cerda.

De acordo com um aperfeiçoamento da invenção, prevê-se que o monofilamento ou os monofilamentos sejam feitos de um plástico elástico. Desta forma, as cerdas produzidas a partir do material de cerdas podem distender-se na direcção longitudinal, o que se traduz por uma redução do seu diâmetro, de modo a que na aplicação em escovas de dentes ou como elemento de limpeza interdental podem ser introduzidas numa folga entre os dentes, embora aí não fiquem presas. Na extracção a cerda distende-se e pode retorcer-se ainda mais. 5

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Lç O material de cerdas produzido de acordo com a presente invenção pode ser aplicado com vantagens especiais em diversos tipos de escovas. Assim, os espaços deprimidos existentes entre as espirais que correm sobre a superfície superior são especialmente adequados para alojar e guardar a sujidade removida pela escovagem e para a depositar nunca antes do final do trajecto de escovagem. Este efeito vantajoso é eficaz, por exemplo, nas escovas para tapetes, nas escovas dos aspiradores, nas escovas de polir, etc..

De igual modo, os referidos espaços formados entre as espirais servem para alojar meios susceptíveis de serem aplicados. Por exemplo, é o que sucede no caso das escovas para cabelo, trinchas para pintura, pincéis de cosmética, etc..

Finalmente, as diferentes acções de limpeza das extremidades das cerdas e dos flancos das espirais podem ser combinadas entre si de forma vantajosa em muitos casos. Por exemplo, essa particularidade é aplicável no caso das escovas de dentes, escovas de massagens, esfregões, escovas rotativas, escovas para a remoção de ferrugem, etc.. Também é possível utilizar cerdas espirais individuais ou reunidas em feixes de forma especialmente vantajosa, como um elemento de limpeza interdental, que pelo seu movimento alternado realiza uma acção de limpeza muito melhor nos espaços existentes entre os dentes, uma vez qué actua sempre uma secção transversal alternativa. Mesmo no caso de o elemento de limpeza interdental ficar preso num interstício estreito, não se rompe, podendo ser extraído por retorcedura sem problemas. Finalmente, é possível conseguir um tratamento muito cuidadoso, até conservador, se a secção transversal da espiral estiver correspondentemente arredondada.

No caso de um fio de limpeza interdental obtém-se as vantagens a seguir enumeradas se apenas estiver retorcido numa zona parcial do seu comprimento. A zona parcial não retorcida tem uma secção transversal de dimensões pequenas e por conseguinte o fio pode ser facilmente introduzido num espaço entre os dentes. Além disso, a introdução pode ser facilitada se a zona parcial não retorcida possuir, pelo menos em determinados sectores, uma secção transversal achatada, por exemplo, obtida por compressão. 6

Para se poder adaptar o funcionamento de uma escova a condições básicas predeterminadas é possível combinar as cerdas espirais com cerdas de outras configurações e produzi-las conjuntamente.

Lisboa, 24 de Fevereiro de 2000 agente oficial da propriedade industrial

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Claims (15)

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   REIVINDICAÇÕES 1. Processo para fabricar cerdas de plástico espirais por extrusão de monofilamentos, caracterizado pelo facto de se realizar a extrusão de um monofilamento com secção transversal não circular e que ao ser extraído é previamente estirado com uma redução da sua secção transversal, sendo depois novamente estirado, e a seguir é retorcido para formar o material de cerdas espirais pelo menos ao longo de uma parte do seu comprimento, sendo então estabilizado a seguir à retorcedura por contracção térmica.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o monofilamento, depois do último estiramento e antes da retorcedura, ser previamente estabilizado por contracção térmica.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de a estabilização ser realizada por armazenagem do material de cerdas espirais bobinado.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de se realizar a extrusão de um monofilamento com secção transversal oval ou poligonal.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de se efectuar a extrusão de um monofilamento com secção transversal rectangular, de preferência quadrada.
6. 6. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 4, caracterizado pelo facto de se efectuar a extrusão de um monofilamento com um núcleo e pelo menos uma nervura paralela ao eixo.
7. 7. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 3 ou 6, caracterizado pelo facto de haver pelo menos uma nervura e pelo 1 V Γ u

   menos um canto da secção transversal poligonal cuja cor permite diferenciá-los do núcleo do filamento, sendo coextrudidos plásticos de colorações diferentes.
8. 8. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 6 ou 7, caracterizado pelo facto de o núcleo, a referida nervura eventualmente única ou pelo menos um canto da secção transversal poligonal serem coextrudidos com plásticos diferentes.
9. 9. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 4, caracterizado pelo facto de o monofilamento ser coextrudido a partir de uma alma e um invólucro que a rodeia, feitos de plásticos diferentes.
10. 10. Processo para fabricar cerdas espirais por extrusão de mono-filamentos, caracterizado pelo facto de haver pelo menos dois filamentos que ao serem extraídos são previamente estirados com uma redução da sua secção transversal e depois são novamente estirados e posteriormente são retorcidos entre si para formarem um material de cerdas espirais e depois da retorcedura são estabilizados por contracção térmica.
11. 11. Processo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo facto de os monofilamentos, depois do último estiramento, serem previamente estabilizados por contracção térmica.
12. 12. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 10 ou 11, caracterizado pelo facto de a estabilização ser efectuada por armazenagem do material de cerdas bobinado a uma temperatura eventualmente elevada.
13. 13. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 10, caracterizado pelo facto de o monofilamento ou os monofilamentos serem feitos de um plástico elástico. 2
14. 14. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 10, caracterizado pelo facto de o monofilamento ser retorcido pelo menos com duas voltas por centímetro (cm).
15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de o monofilamento ser retorcido com três a cinco voltas por centímetro (cm). Lisboa, 24 de Fevereiro de 2000 agente oficial da propriedade industrial

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