BRPI1004108B1

BRPI1004108B1 - Método e aparelho para fabricar tampões absorventes

Info

Publication number: BRPI1004108B1
Application number: BRPI1004108-7A
Authority: BR
Inventors: David L. Kimball; Antony C. Lalama
Original assignee: Mcneil-Ppc, Inc.
Priority date: 2009-10-29
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2020-03-24
Also published as: RU2533549C2; IL208314A0; BRPI1004108A2; JP2011092703A; EP2316399B1; AR078800A1; RU2010144255A; EP2316399A2; ZA201006946B; PL2316399T3; CA2717714C; CN102048616B; CN102048616A; EP2316399A3; JP5721990B2; BRPI1004108B8; CA2717714A1; AU2010224393B2; AU2010224393A1; US7845055B1

Abstract

tampões formados a partir de mantas de materiais não tecidos costuradas de forma seletiva. a presente invenção refere-se a um método e aparelho para a produção de tampões absorventes com felpa da fibra reduzida que inclui uma unidade nova de perfuração por agulhagem. o método inclui as etapas de fornecimento de uma manta fibrosa continua não tecida; separação das seções individuais de manta não tecida da manta fibrosa continua não tecida; formação de bordas laterais distintas de cada seção individual de manta não tecida; enrolamento da seção de manta não tecida para formar uma pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica; e compressão da pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica para formar o tampão absorvente. as bordas laterais distintas de cada seção individual de manta não tecida são formadas pela perfuração por agulhagem adjacente às bordas laterais longitudinais de cada seção individual de manta não-tecida, dobra de ambas as bordas laterais longitudinais para dentro para formar as bordas laterais distintas da seção individual de manta não tecida, e perfuração por agulhagem das bordas laterais longitudinais dobradas para estabilizar as bordas laterais distintas da seção individual de manta não tecida. a seção de manta não tecida é enrolada em torno de um eixo geométrico de enrolamento substancialmente paralelo à largura para formar a pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica que tem uma extremidade de inserção e uma extremidade recuada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E APARELHO PARA FABRICAR TAMPÕES ABSORVENTES. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um método de fabricação de tampões que emprega um aparelho de costura. Em particular, o método e aparelho da presente invenção são úteis na fabricação de tampões absorventes para higiene feminina.

[002] São conhecidos vários métodos de fabricação de tampões absorventes. Um método relativamente bem conhecido é usado para a fabricação comercial de tampões que se expandem de forma radial. O método da presente invenção é geralmente apresentado nas US 3422496, US 4816100 e US 6310269. Neste método, uma porção no sentido do comprimento do material não tecido é enrolada para formar uma pré-forma aproximadamente cilíndrica de material fibroso. A superfície circunferencial deste pré-forma de tampão é pressionada radialmente em relação ao eixo central longitudinal da pré-forma cilíndrica de tampão. O material não tecido pode ser fornecido a este processo através de vários métodos. Em geral, o não tecido é formado de uma manta fibrosa cardada que é unida para formar uma tira estreita do material fibroso. Conforme as bordas laterais desta tira formam a inserção e extremidades recuadas do tampão resultante, a condição das bordas da tira influencia a qualidade do produto final.

[003] Vários métodos de formação de materiais não tecidos são conhecidos, incluindo perfuração por agulhagem. Em tal método, as fibras soltas são entrelaçadas em estruturas não tecidas com o uso de agulhas pontiagudas reciprocantes, através das fibras concentradas para deslocar as fibras de uma orientação geralmente transversal a uma orientação perpendicular. Os tecidos costurados com fibras perpendicularmente orientadas são substancialmente mais fortes do que a estrutura de fibra concentrada anterior à costura. Exemplos de apa

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2/10 relhos e métodos de perfuração por agulhagem são apresentados nas EP 492432, EP 520869, EP 1983930, US 2036766, US 2902746 e US 3199166.

[004] Esses aparelhos e métodos fornecem, em geral, grandes mantas de materiais não tecidos que são subsequentemente fendidos e enrolados para armazenamento antes do uso subsequente em outras operações de fabricação. O corte de fendas é crucial para fornecer bordas perfeitas e definidas das mantas de tecido. De outro modo, bordas irregulares permitem que as fibras se estendam a partir destas bordas resultando em um produto com extensão de fibras de aparência desagradável. Em consequências piores, estas extensões de fibras podem se soltar das mantas de tecidos. As operações de corte de fendas fornecem, ainda, bordas bem definidas da manta de tecidos. Descobriu-se que o emprego de um aparelho pequeno de costura na fabricação de tampões fibrosos individuais sem o corte de bordas resulta nas desvantagens descritas acima. Portanto, é necessário um aparelho pequeno e eficiente e um método para formar mantas de materiais não tecidos que podem ser usados na fabricação de tampões absorventes que reduzem significativamente as extensões de fibras das bordas da manta de tecido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [005] Surpreendentemente, descobriu-se uma forma inovadora de abordar o problema das extensões de fibras ou felpa na fabricação de tampões. Em um aspecto da invenção, um método de fabricação de tampões absorventes inclui as etapas de fornecer uma manta fibrosa contínua não tecida; separar seções individuais de manta não tecida da manta fibrosa contínua não tecida; formar bordas laterais distintas em cada seção individual de manta não tecida; enrolar a seção de manta não tecida para formar uma pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica; e comprimir a pré-forma de tampão substancialmente

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3/10 cilíndrica para formar o tampão absorvente. Cada seção individual de manta não tecida tem um comprimento maior que uma largura, uma espessura substancialmente menor que ambos o comprimento e a largura, e bordas laterais longitudinais. As bordas laterais distintas de cada seção individual de manta não tecida são formadas pela perfuração por agulhagem adjacente às bordas laterais longitudinais de cada seção individual de manta não tecida, dobra de ambas bordas laterais longitudinais para dentro para formar as bordas laterais distintas da seção individual de manta não tecida e perfuração das bordas laterais longitudinais dobradas para estabilizar as bordas laterais distintas da seção individual de manta não tecida. A seção de manta não tecida é enrolada em torno de um eixo geométrico de enrolamento substancialmente paralelo à largura para formar a pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica que tem uma extremidade de inserção e uma extremidade de remoção.

[006] Em um outro aspecto da invenção, um aparelho para a produção de tampões absorventes inclui um alimentador individual de seção de manta não tecida; uma unidade de costura; uma seção de transporte; e um formador de tampão. A unidade de costura inclui as primeira e segunda seções de perfuração por agulhagem separadas por uma seção de dobragem da borda longitudinal. A primeira seção de perfuração por agulhagem tem uma primeira região que tem uma primeira densidade de agulha que corresponde a uma primeira borda lateral longitudinal da seção individual de manta não tecida e uma segunda região que tem uma segunda densidade de agulha que corresponde a uma segunda borda lateral longitudinal da seção individual de manta não tecida. A segunda densidade de agulha pode ser menor que a primeira densidade de agulha. A seção de dobragem da borda longitudinal é disposta e configurada para dobrar para dentro a primeira e a segunda bordas laterais longitudinais da seção individual de

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4/10 manta não tecida. A segunda seção de perfuração por agulhagem tem uma terceira região, que tem uma terceira densidade de agulha que corresponde a uma primeira borda lateral longitudinal da seção individual de manta não tecida, e uma quarta região que tem uma quarta densidade de agulha que corresponde a uma segunda borda lateral longitudinal da seção individual de manta não tecida. A seção de transporte move a seção individual de manta não tecida para uma seção de enrolamento, que enrola a seção individual de manta não tecida em torno de um eixo geométrico de enrolamento, em geral paralelo à largura da seção individual de manta não tecida, para formar uma pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica. A pré-forma de tampão tem uma extremidade de inserção definida, pelo menos em parte, pela segunda borda lateral longitudinal da seção individual de manta não tecida e uma extremidade de remoção definida, pelo menos em parte, pela primeira borda lateral longitudinal da seção individual de manta não tecida. O transforma a pré-forma de tampão substancialmente cilíndrica no tampão absorvente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [007] A figura 1 é uma vista em planta de uma seção individual de manta não tecida da técnica anterior.

[008] A figura 2 é uma elevação lateral de uma pré-forma de tampão da técnica anterior.

[009] A figura 3 é uma vista em planta de uma modalidade do aparelho da presente invenção.

[0010] A figura 4 é uma elevação lateral do aparelho da figura 3.

[0011] A figura 5 é um plano esquemático de uma placa de agulha útil em uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERENCIAL [0012] De acordo com um processo moderno para a produção de tampões, uma manta fibrosa absorvente coesiva é criada através de

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5/10 (1) cardação de uma mistura de fibras absorventes, (2) junção das fibras cardadas para formar uma manta contínua estreita e (3) calandragem da manta em uma manta coesiva que pode ser processada no produtor de tampão. Conforme mostrado na figura 1, as fibras soltas 1 podem estar presentes nas bordas laterais 2 da manta fibrosa absorvente 3. Quando este material é enrolado para formar uma pré-forma de tampão 4 conforme descrito na US 4816100, estas fibras 1 podem se estender a partir das extremidades cilíndricas 5 da pré-forma de tampão 4, conforme mostrado na figura 2. Isto pode afetar a aparência do tampão resultando em uma aparência geral fibrosa com felpa na extremidade de remoção (a extremidade com a corda de remoção 6) e/ou na extremidade de inserção.

[0013] Tal processo pode usar um aparelho que inclui os dispositivos a seguir que podem ser dispostos em série na direção de processamento:

um suprimento de uma manta contínua não tecida de fibras naturais e/ou sintéticas;

uma estação para separar seções individuais de manta não tecida do suprimento;

uma seção de anexação de cobertura;

um dispositivo para prender e amarrar a corda de remoção; uma estação de enrolamento para enrolar a seção de manta não tecida para formar uma pré-forma de tampão;

um dispositivo para transferir a pré-forma de tampão em uma prensa, onde a pré-forma de tampão pode ser pressionada substancial e radialmente para dar a forma final do tampão, um dispositivo para formar a extremidade de introdução do tampão e um dispositivo para embalar o tampão.

[0014] Algumas das etapas do processo acima podem ser rearru

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6/10 madas sem afetar significativamente o produto resultante. Por exemplo, a seção de anexação de cobertura pode ser movida antes ou depois do dispositivo para prender e amarrar a corda de remoção ou da estação de separação da seção individual de manta não tecida.

[0015] Na presente invenção, uma etapa adicional é fornecida, sendo que a mesma forma bordas laterais bem definidas da manta não-tecida. Em particular, uma seção de perfuração por agulhagem forma a bordas laterais definidas da manta não tecida. A seção de perfuração por agulhagem inclui uma área de entrada de agulha, uma área de dobragem do centro da borda e uma área de saída da agulha. A área de entrada de agulha emaranha a direção da espessura da manta, a área de dobragem dobra as bordas laterais da manta para formar bordas laterais definidas e distintas e a área de saída da agulha emaranha, adicionalmente, a dimensão da espessura da manta, especificamente pelas bordas, para manter a aparência definida das bordas laterais que são substancialmente livres de fibras livres estendendo-se para fora.

[0016] As figuras 3 e 4 mostram uma porção do processo de produção do tampão e do equipamento usado no processo. Uma manta contínua não tecida 10 é recebida a partir de um suprimento. Esta manta 10 pode passar através de uma primeira calandra 12 tanto para comprimir ligeiramente a manta quanto para levar a mesma para dentro de uma primeira zona de costura 14. A primeira zona de costura 14 inclui uma primeira placa de agulha 16, que apoia as agulhas 18, uma primeira placa separadora 20 e uma primeira placa de apoio 22. Os pontos de agulha são dispostos em relação espaçada à placa 16. A primeira placa separadora 20 tem perfurações posicionadas de forma que, na reciprocação da primeira placa de agulha 16, as agulhas 18 passam através destas perfurações e através das perfurações correspondentes na primeira placa de apoio 22. Conforme a manta 10 passa

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7/10 entre a primeira placa separadora e a primeira placa de apoio, as extremidades agudas dispostas próximas à ponta das agulhas 18 carregam e entrelaçam as fibras através da espessura da manta 10. O formato e tamanho das extremidades agudas afetam a manta costurada resultante, conforme é conhecido dos versados na técnica.

[0017] A manta 10 passa, então, através de uma estação de dobragem 30 com lâminas de flexão 32. As lâminas de flexão 32 dobram as margens laterais da manta 10 para dentro para oferecer as bordas laterais definidas 34.

[0018] Imediatamente, depois da estação de dobragem 30, uma segunda zona de costura 40 está presente para entrelaçar as dobras formadas na estação de dobragem 30, a fim de manter as bordas laterais definidas 34. A segunda zona de costura 40 inclui uma segunda placa de agulha 42, que apoia as agulhas 18, uma segunda placa separadora 44 e uma segunda placa de apoio 46. Novamente, a segunda placa separadora 44 e a segunda placa de apoio 46 têm perfurações alinhadas com as agulhas 18.

[0019] Finalmente, uma segunda calandra 50 pode estar presente para definir, adicionalmente, a manta absorvente não tecida 10 e para puxar a manta 10 através das zonas de costura e em direção à prensa que forma o tampão.

[0020] Descobriu-se que o processo de agulhagem da presente invenção afeta tanto a aparência quanto as propriedades absorventes do produto de tampão resultante. Em particular, existe um equilíbrio entre a redução da felpa da fibra estendendo-se a partir das extremidades do tampão e a capacidade do tampão comprimido de se expandir e absorver o fluido. Descobriu-se, também, que o problema da felpa da fibra é maior na extremidade de remoção do tampão e, portanto, descobriu-se que é desejável integrar mais a manta não tecida ao longo da borda lateral associada à extremidade de remoção do tampão

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8/10 quando se usa o processo geral apresentado nas US 3422496, US 4816100 e US 6310269, cujas descrições estão aqui incorporadas, por referência.

[0021] Portanto, conforme mostrado na figura 3, o padrão de agulhagem da primeira zona de costura 14 tem uma primeira região 62 (adjacente a uma primeira borda lateral que corresponde à extremidade de remoção do tampão resultante) que tem uma primeira densidade de agulha e uma segunda região 64 (adjacente à borda lateral oposta) que tem uma segunda densidade de agulha. A primeira densidade de agulha é maior que a segunda densidade de agulha e, portanto, as agulhas estão mais próximas na primeira região. A terceira região 66 é localizada entre as primeira e segunda regiões e as agulhas podem ser espaçadas conforme desejado. Esta terceira região 66 pode não exigir a densidade de agulha de nenhuma das outras duas regiões.

[0022] A segunda zona de costura 40 tem, também, regiões de densidade/característica de agulha diferentes. Uma primeira região 72 (adjacente a uma primeira borda lateral que corresponde à extremidade de remoção do tampão resultante) que tem uma primeira densidade de agulha e uma segunda região 74 (adjacente à borda lateral oposta) que tem uma segunda densidade de agulha. Novamente, uma terceira região 76 pode estar situada entre as primeira e segunda regiões. Esta terceira região 76 pode ou não incluir agulhas, conforme desejado.

[0023] Dependendo dos resultados desejados, o indivíduo versado na técnica irá reconhecer que é possível variar o número e o local das zonas de costura e, também, o número, o espaçamento e o tipo de agulhas usadas nas regiões diferentes. De fato, pode ser desejável que a costura em cada região empregue as mesmas agulhas e densidade de agulha e/ou espaçamento, especificamente nas regiões adjacentes às bordas laterais da manta.

[0024] Após a passagem da manta costurada pela segunda calan

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9/10 dra 50, ela prossegue em um processo adicional para formar um tampão comprimido conforme descrito, novamente, de modo geral nas US 3422496, US 4816100 e US 6310269.

EXEMPLOS [0025] A presente invenção será compreendida adicionalmente por referência aos exemplos específicos a seguir, que são ilustrativos da composição, forma e método de produção do dispositivo da presente invenção. Compreende-se que muitas variações da composição, forma e método de produção do dispositivo seriam evidentes aos versados na técnica. Os exemplos a seguir são apenas ilustrativos.

EXEMPLO 1 [0026] As mantas de tampão foram formadas em uma blenda de 75 % em peso de fibras de raiom de viscose trilobal Galaxy® disponível junto à Kelheim Fibres GmbH Kelheim, Alemanha, e 25 %, em peso, de fibras de raiom de viscose padrão, unidas a partir de uma manta cardada e pré-calandrada, conforme descrito de maneira geral nas US 3422496, US 4816100 e US 6310269, e processada de acordo com a presente invenção. Este processo empregou uma placa de agulha com cinco zonas de costura distintas (que correspondem às regiões 62, 64, 66, 72 e 74 na figura 3). O espaçamento relativo de agulha acontece conforme mostrado na figura 5, com fileiras e colunas numeradas para maior clareza. A primeira região 62' inclui 42 agulhas de feltragem com lâmina do tipo estrela (sb) (Foster Needle Co., Inc., Manitowoc, Wisconsin, EUA), a segunda região 64' inclui 17 agulhas de feltragem com lâmina de lâmina de compressão (pb) Foster Needle Co., Inc.), a terceira região 66' inclui 5 agulhas pb, a primeira região 72' da segunda zona de costura inclui 12 agulhas sb e a segunda região 74' da segunda zona de costura inclui 8 agulhas pb. A manta fibrosa é avançada através da seção de agulhagem a aproximadamente 22,86 m/min (75 pés por minuto) e a placa de agulha opera a aproximadamente 700

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10/10 ciclos por minuto. A manta resultante teve bordas laterais definidas e produziu um tampão absorvente com felpa significativamente reduzida e boas características absorventes.

[0027] O relatório descritivo e as modalidades acima são apresentados para auxiliar na compreensão completa e não limitadora apresentada da presente invenção. Como muitas variações e modalidades da invenção podem ser feitas sem se afastar de seu espírito e escopo, a invenção fundamenta-se nas concretizações mais adiante neste documento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para fabricar tampões absorventes, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

a. fornecer uma manta (10) fibrosa continua não tecida;

b. separar seções individuais de manta não tecida (10) das mantas fibrosas continuas não tecidas (10), sendo que cada seção individual de manta não tecida (10) tem:

i. um comprimento maior que uma largura;

ii. uma espessura menor que ambos o comprimento e a largura; e iii. bordas laterais longitudinais (34);

c. formar bordas laterais (34) distintas de cada seção individual de manta não tecida (10) por:

1. perfuração por agulhagem próxima às bordas laterais longitudinais (34) de cada seção individual de manta não tecida (10);

ii. dobra de ambas as bordas laterais longitudinais (34) para dentro, para formar bordas laterais (34) distintas da seção individual de manta não tecida (10); e iii. perfuração por agulhagem das bordas laterais longitudinais (34) dobradas para estabilizar as bordas laterais (34) distintas da seção individual de manta não tecida (10);

d. enrolar a seção de manta não tecida (10) em torno de um eixo geométrico de enrolamento paralelo à largura para formar uma pré-forma de tampão cilíndrica que tem uma extremidade de inserção e uma extremidade de remoção; e

e. comprimir a pré-forma de tampão cilíndrica para formar o tampão absorvente.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de perfuração por agulhagem próxima às bordas laterais longitudinais (34) de cada seção individual de manta

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2/5 não tecida (10) compreende:

a. perfurar por agulhagem uma primeira região (72) adjacente à borda lateral longitudinal (34) que corresponde à extremidade de remoção da pré-forma de tampão cilíndrica com uma primeira densidade de agulha; e

b. perfurar por agulhagem uma segunda região (74) adjacente à borda lateral longitudinal (34) que corresponde à extremidade de inserção da pré-forma de tampão cilíndrica com uma segunda densidade de agulha, menor que a primeira densidade de agulha.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de perfuração por agulhagem das bordas laterais longitudinais (34) dobradas compreende:

a. perfurar por agulhagem uma terceira região (76) adjacente à borda lateral longitudinal (34) que corresponde à extremidade de remoção da pré-forma de tampão cilíndrica com uma terceira densidade de agulha; e

b. perfurar por agulhagem uma quarta região adjacente à borda lateral longitudinal (34) que corresponde à extremidade de inserção da pré-forma de tampão cilíndrica com uma quarta densidade de agulha.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a terceira e a quarta densidades de agulha são menores que a primeira densidade de agulha.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações

1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de aplicação de um material de cobertura às seções individuais de manta não tecida (10); fornecer uma corda de remoção; e embalar o tampão absorvente.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações

1 a 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de

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3/5 calandrar as seções individuais de manta não tecida (10) antes de formar a pré-forma de tampão cilíndrica.
7. Aparelho para fabricar tampões absorventes, usado no método conforme definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende:

a. um alimentador de seção individual de manta não tecida (10), em que cada seção individual de manta não tecida (10) tem:

i. um comprimento maior que uma largura;

ii. uma espessura menor que ambos o comprimento e a largura; e iii. bordas laterais longitudinais (34);

b. uma primeira seção de perfuração por agulhagem que compreende:

i. uma primeira região (72) que tem uma primeira densidade de agulha que corresponde a uma primeira borda lateral longitudinal (34) da seção individual de manta não tecida (10); e ii. uma segunda região (74) que tem uma segunda densidade de agulha que corresponde a uma segunda borda lateral longitudinal (34) da seção individual de manta não tecida (10);

c. uma seção de dobragem de borda longitudinal disposta e configurada para dobrar para dentro a primeira e a segunda bordas laterais longitudinais (34) da seção individual de manta não tecida (10);

d. uma segunda seção de perfuração por agulhagem que compreende:

i. uma terceira região (76) que tem uma terceira densidade de agulha que corresponde a uma primeira borda lateral longitudinal (34) da seção individual de manta não tecida (10); e ii. uma quarta região que tem uma quarta densidade de agulha que corresponde a uma segunda borda lateral longitudinal (34) da seção individual de manta não tecida (10);

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4/5

e. uma seção de transporte para mover a seção individual de manta não tecida (10) para uma seção de enrolamento, sendo que a seção de enrolamento enrola a seção individual de manta não tecida (10) em torno de um eixo geométrico de enrolamento em geral paralelo à largura da seção individual de manta não tecida (10) para formar uma pré-forma de tampão cilíndrica que tem uma extremidade de inserção definida, pelo menos em parte, pela segunda borda lateral longitudinal (34) da seção individual de manta não tecida (10) e uma extremidade de remoção, definida pelo menos em parte, pela primeira borda lateral longitudinal (34) da seção individual de manta não tecida (10); e

f. um formador de tampão que transforma a pré-forma de tampão cilíndrica no tampão absorvente.
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o alimentador de seção individual de manta não tecida (10) compreende uma calandra (12, 50).
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a seção de transporte para mover a seção individual de manta não tecida (10) para uma seção de enrolamento compreende uma calandra (12, 50).
10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o formador de tampão compreende uma prensa que forma o tampão.
11. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que a primeira seção de perfuração por agulhagem, a seção de dobragem de borda longitudinal e a segunda seção de perfuração por agulhagem são dispostas e configuradas em uma única unidade de perfuração por agulhagem.
12. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que a segunda densidade de

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5/5 agulha é a mesma que a primeira densidade de agulha.
13. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que a segunda densidade de agulha é menor que a primeira densidade de agulha.