BR0110915B1 - conjunto de cabeçote de molde e método para produzir fibras bicomponentes fundidas a sopro em um aparelho de fundição a sopro. - Google Patents
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Description
CONJUNTO DE CABEÇOTE DE MOLDE E MÉTODO PARA PRODUZIR FIBRAS BICOMPONENTES FUNDIDAS A SOPRO EM UM APARELHO DE FUNDIÇÃO A SOPRO
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a um conjunto de cabeçote de molde para um aparelho de fundição a sopro e, mais especificamente, a um método e a um conjunto de placas interruptoras para produzir fibras bicomponentes em um aparelho de fundição a sopro.
Um método ou processo de fundição a sopro é usado principalmente para formar fibras termoplásticas finas por fiação de um polímero fundido e contato do mesmo no seu estado fundido com vim fluido, normalmente ar, orientado de modo a formar e adelgaçar filamentos ou fibras. Após esfriamento, as fibras são coletadas e aglutinadas para formar uma trama integrada. Tais tramas têm utilidade específica como materiais para filtros, materiais absorventes, barreiras contra umidade, isoladores, etc.
Processos convencionais de fundição a sopro são bem conhecidos na técnica. Tais processos utilizam um extrusor para forçar um fundido quente termoplástico através de uma fileira de pequenos orifícios em um bico do cabeçote de molde e para dentro de correntes duplas a alta velocidade de gás de adelgaçcimento, normalmente ar, dispostas em cada lado do orifício de extrusão. Um cabeçote de molde convencional é apresentado na Patente U.S. No. 3.82 5.380. O ar de adelgaçamento é geralmente aquecido, como descrito em várias patentes U.S., incluindo a Patente U.S. No. 3.676.242; a Patente U.S. No. 3.755.527; a Patente U.S. No. 3.825.379; a Patente U.S. No. 3.849.241 e a Patente U.S. No. 3.825.3 80. Processos de adelgaçamento a ar frio são também conhecidos a partir da Patente U.S. No. 4.52 6.733; WO 99/32692 e Patente U.S. No. 6.001.303.
Quando o fundido quente sai dos orifícios, encontra o gás de adelgaçamento e é estirado em fibras discretas que são em seguida depositadas sobre uma superfície coletora móvel, normalmente uma correia porosa, para formar uma trama de material termoplástico. Para produção eficiente a alta velocidade, é importante que a viscosidade do polímero seja mantida baixa o suficiente para fluir e impedir entupimento do bico do molde. De acordo com prática convencional, o cabeçote de molde é munido de aquecedores adjacentes ao bico do molde para manter a temperatura do polímero como foi introduzido nos orifícios do bico do molde através de canais de alimentação. É também sabido, por exemplo a partir de EP 0 553 419 Bl, como usar ar de adelgaçamento aquecido para manter a temperatura do fundido quente durante o processo de extrusão do polímero através dos orifícios do bico do molde.
Processos de fiação de bicomponentes fundidos a sopro envolvem a introdução de dois diferentes polímeros a partir dos respectivos extrusores para dentro de orifícios ou câmaras para combinar os polímeros antes de forçar os polímeros através dos orifícios do bico do molde. A estrutura de fibra resultante mantém os polímeros em segmentos distintos ao longo da seção transversal da fibra que corre longitudinalmente pela fibra. Os segmentos podem ter diversos padrões ou configurações, como apresentado na Patente U.S. No. 5.935.883. Os polímeros são geralmente "incompatíveis" pelo fato de que não formam uma mistura miscível quando combinados. Exemplos de pares especialmente desejáveis de polímeros incompatíveis úteis para produzir fibras bicomponentes ou "conjugadas" são fornecidos na Patente U.S. No. 5.935.883. Estas fibras bicomponentes podem ser subseqüentemente *separadas" ao longo das linhas de segmentos dos polímeros para formar fibras miçrofinas. Um processo para produzir tramas de fibras miçrofinas separadas em um aparelho de fundição a sopro é descrito na Patente U.S. No. 5.935.883.
Uma preocupação específica com a produção de fibras bicomponentes é a dificuldade em manter separadamente as viscosidades dos polímeros. Tem geralmente sido considerado que as viscosidades dos polímeros que atravessam o cabeçote do molde devem ser aproximadamente iguais e que isso é conseguido pelo controle da temperatura e tempo de retenção no cabeçote do molde e extrusor, composição dos polímeros, etc. Tem sido geralmente sentido que apenas quando os polímeros atravessam o cabeçote do molde e alcançam os orifícios em um estado tal que as suas respectivas viscosidades são aproximadamente iguais, os mesmos podem formar uma massa conjugada que pode ser extrusada através dos orifícios sem qualquer turbulência ou quebra significativa nas porções conjugadas. Çuando ocorre uma diferença de viscosidade entre os polímeros respectivos devida a uma diferença nos pesos moleculares e mesmo a uma diferença em temperaturas de extrusão, ocorre mistura no fIxaxo dos polímeros dentro do cabeçote do molde que torna difícil formar uma massa conjugada uniforme dentro do bico do molde antes da extrusão dos polímeros a partir dos orifícios. A Patente U.S. No. 5.511.960 descreve um dispositivo de fiação de fundição a sopro para produzir fibras conjugadas mesmo com diferenças entre os polímeros. O dispositivo utiliza uma combinação de uma placa de alimentação, placa de distribuição e uma placa de separação dentro do bico do molde.
Permanece na técnica a necessidade de obter economias adicionais em processos de fundição a sopro e aparelhos para produzir fibras bicomponentes a partir de polímeros que possuem viscosidades distintamente diferentes.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Objetivos e vantagens da invenção serão apresentados na descrição a seguir, ou poderão ficar evidentes a partir da descrição, ou poderão ser aprendidos através da prática da invenção.
A presente invenção refere-se a um conjunto de cabeçote de molde aperfeiçoado para produzir fibras bicomponentes fundidas a sopro em um aparelho de fiação por fundição a sopro. Deve ser entendido que o presente conjunto de cabeçote de molde não se limita à aplicação em qualquer tipo específico de dispositivo de fundição a sopro, ou ao uso de qualquer combinação específica de polímeros. Deve ser também observado que o termo "fundido a sopro" usado aqui inclui iam processo que é também denominado na técnica "fundido por pulverização".
O conjunto de cabeçote de molde de acordo com a invenção inclui um bico de molde que é montado de modo destacável em um elemento alongado de suporte. O elemento de suporte pode ser parte do próprio corpo do molde, ou pode ser um componente ou placa separado que está fixado ao corpo do molde. Independentemente da sua configuração, o elemento de suporte tem, pelo menos, uma passagem de fornecimento do primeiro polímero e uma passagem separada de alimentação do segundo polímero, que o atravessam. Estas passagens podem incluir, por exemplo, ranhuras definidas ao longo de uma superfície inferior do elemento de suporte. As ranhuras podem ser alimentadas por canais separados de alimentação de polímero.
O bico do molde tem uma fileira de canais que o atravessam que terminam em orifícios ou bocais de saída ao longo da borda inferior do bico do molde. Estes canais recebem e combinam os primeiro e segundo polímeros transportados a partir do elemento de suporte.
Um rebaixo alongado é definido na superfície superior do bico do molde. Este rebaixo define uma câmara superior para cada um dos canais do bico do molde. Diversas placas interruptoras alongadas estão posicionadas em uma configuração empilhada dentro do rebaixo. A placa interruptora superior tem orifícios de recepção definidos na mesma para receber separadamente os polímeros provenientes das passagens de alimentação do elemento. Por exemplo, em uma modalidade da placa interruptora superior, orifícios de recepção alternados estão posicionados ao longo da superfície superior da placa interruptora para receber separadamente os dois polímeros. Nesta modalidade, os orifícios de recepção podem estar em comunicação de fluido com canais de distribuição definidos na parte inferior da placa interruptora superior. Estes canais de distribuição estão posicionados de modo a distribuir separadamente os dois polímeros para uma placa interruptora adjacente. Em uma modalidade específica, estes canais de distribuição estão posicionados através da placa interruptora, ou transversais ao eixo geométrico longitudinal da placa interruptora. Um conjunto de canais de distribuição estende-se aproximadamente meio percurso ao longo da placa interruptora de modo a distribuir um dos polímeros para uma fileira de orifícios na placa interruptora adjacente. Outro conjunto dos canais de distribuição estende-se geralmente ao longo da placa interruptora de modo a distribuir o outro polímero para pelo menos outra fileira de orifícios na placa interruptora adjacente.
As restantes placas interruptoras têm orifícios ou canais que as atravessam configurados para dividir os polímeros distribuídos pela placa interruptora superior para dentro de diversas correntes separadas de polímeros e para orientar estas correntes de polímeros para dentro dos canais do bico do molde. Portanto, em cada canal do bico do molde, os primeiro e segundo polímeros são transportados a partir das passagens de alimentação do elemento de suporte, passam pelas placas interruptoras e para dentro dos canais do bico do molde como diversas correntes separadas de polímeros correspondentes ao número de orifícios em uma placa interruptora mais inferior. As correntes de polímeros combinam-se nos canais antes de serem extrusadas a partir do orifício como fibras bicomponentes de polímeros.
Um elemento de filtro, tal como uma tela, está posicionada no rebaixo de modo a filtrar separadamente as correntes de polímeros antes das correntes serem transportadas para dentro dos canais do bico do molde. Por exemplo, esta tela de filtro pode estar posicionada entre as duas placas interruptoras inferiores.
Ein uma modalidade específica da invenção, três placas interruptoras empilhadas estão posicionadas no rebaixo do bico do molde e incluem uma placa interruptora superior, uma placa interruptora intermediária e uma placa interruptora inferior. A placa interruptora inferior tem um agrupamento de orifícios que a atravessam em cada uma das câmaras do bico do molde. Portanto, a placa interruptora inferior tem uma série de tais agrupamentos definidos longitudinalmente ao longo da mesma, caracterizada pelo fato de que é propiciado vim tal agrupamento para cada canal do bico do molde. A invenção não se limita a qualquer número ou configuração específicos de orifícios definidos na placa interruptora inferior. Por exemplo, em uma modalidade, são propiciados três tais orifícios para cada agrupamento que dividem os polímeros em três correntes separadas de polímeros que são combinadas nos canais do bico do molde.
Na modalidade da invenção em que são propiciadas três placas interruptoras, a placa interruptora intermediária pode ter diversos orifícios que a atravessem e estão posicionados em relação aos canais de distribuição na placa interruptora superior de modo que cada um dos polímeros seja distribuído para pelo menos um dos orifícios na placa interruptora intermediária e cada iam orifícios da placa interruptora intermediária receba apenas um polímero. Portanto, os polímeros não se misturam nos orifícios da placa interruptora intermediária e pelo menos um dos orifícios da placa interruptora intermediária é usado para transportar separadamente um dos polímeros. Cada um dos orifícios da placa interruptora inferior de cada agrupamento de orifícios está em comunicação fluida com um dos orifícios da placa interruptora intermediária de modo que cada um dos polímeros seja distribuído separadamente para pelo menos um dos orifícios da placa interruptora inferior e cada um dos orifícios da placa interruptora inferior receba apenas um polímero. 0 número de orifícios da placa interruptora inferior determina o número de correntes separadas de polímeros extrusadas para dentro dos canais do bico do molde.
A invenção será descrita em maior detalhe abaixo com referência às figuras apensas.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A Figura 1 é uma vista em perspectiva simplificada de um aparelho de fundição a sopro para produção de fibras bicomponentes;
a Figura 2 é uma vista em seção transversal de componentes de um conjunto de cabeçote de molde de acordo com a presente invenção;
a Figura 3 é uma vista em seção transversal de uma modalidade das placas interruptoras de acordo com a presente invenção;
a Figura 4 é uma vista superior da placa interruptora de montante tirada ao "longo das linhas inclicadas na Figrura 3;
a Figura 5 é uma vista superior da placa interruptora intermediária tirada ao longo das linhas indicadas na Figura 3 e
a Figura 6 é uma vista superior da placa interruptora inferior tirada ao longo das linhas indicadas na Figura 3. DESCRIÇÃO DETALHADA
Será feita agora referência em detalhe a modalidades da invenção, das quais um ou mais exemplos são apresentados nas figuras e descritos abaixo. Cada exemplo é fornecido como meio de explicação da invenção e não significa uma limitação da invenção. De fato, será evidente para aqueles versados na técnica que diversas modificações e variações na presente invenção podem ser realizadas sem divergir do âmbito ou espírito da invenção. Por exemplo, aspectos ilustrados ou descritos como parte de uma modalidade, podem ser usados em outra modalidade para produzir ainda uma modalidade adicional. Portanto, pretende-se que a invenção inclua tais modificações e variações.
A presente invenção refere-se a um conjunto de molde aperfeiçoado para uso em qualquer aparelho de fundição a sopro comercial ou convencional para produzir fibras bicomponentes. Tais aparelhos de fundição a sopro são bem conhecidos por aqueles versados na técnica e não é necessária uma descrição detalhada dos mesmos para fins de compreensão da presente invenção. Um aparelho de fundição a sopro será descrito genericamente aqui até onde necessário para ganhar um reconhecimento da invenção.
Processos e dispositivos para formar fibras bicomponentes ou "conjugadas" de polímeros são também bem conhecidas por aqueles versados na técnica. Polímeros e combinações de polímeros especialmente adequados para fibras conjugadas bicomponentes são revelados, por exemplo, na Patente U.S. No. 5.935.883. Toda a descrição da Patente 4833 está incorporada aqui mediante referência para todos os fins. Voltando à Figura 1, é oferecida uma vista simplificada de um aparelho de fundição a sopro 8 para produzir fibras bicomponentes de polímeros 18. Alimentadores IOa e IOb fornecem polímeros separados a extrusores respectivos 12a e 12b. Os extrusores, acionados por motores lia e 11b, são aquecidos para trazer os polímeros até uma temperatura e viscosidade desejadas. Os polímeros fundidos são transportados separadamente para um molde, genericamente 14, que é também aquecido por meio do aquecedor 16 e conectado por condutos 13 a uma fonte de fluido de adelgaçamento. Na saída 19 do molde 14, fibras bicomponentes 18 são formadas e coletadas com o auxílio de \ima caixa de sucção 15 sobre uma correia de formação 20. As fibras são estiradas e podem ser quebradas pelo gás de adelgaçamento e depositadas sobre a correia móvel 2 0 para formar a trama 22. A trama pode ser compactada ou aglutinada de qualquer outro modo por cilindros 24, 26. A correia 20 pode ser acionada ou girada por cilindros 21, 23.
A presente invenção não está também limitada a qualquer tipo específico de sistema de gás de adelgaçamento. A invenção pode ser usada com um sistema de gás de adelgaçamento de ar quente, ou um sistema de ar frio, por exemplo como descrito na Patente U.S. No. 4.526.733; a Publicação Internacional No. WO 99/32692 e Patente U.S. No. 6.001.303. A Patente U.S. x733 e a Publicação Internacional estão incorporadas aqui nas suas totalidades para todos os fins.
Uma modalidade de um conjunto de cabeçote de molde 30 de acordo com a presente invenção é ilustrada na Figura 2. O conjunto 30 inclui um bico de molde 32 que está montado de modo destacável no lado inferior 36 de um elemento de suporte 34. O elemento de suporte 34 pode compreender uma porção inferior do corpo do molde, ou uma placa ou elemento separado que está montado no corpo do molde. Na modalidade ilustrada, o bico do molde 32 está montado no elemento de suporte 34 por meio de cavilhas 38.
Canais ou passagens separadas de fornecimento de primeiro e segundo polímeros 40, 42 atravessam o elemento de suporte 34. Estas passagens de alimentação podem ser consideradas como tubos de alimentação de polímeros. Embora não vistas na vista da Figura 2, as passagens de alimentação 40, 42 podem terminar nas ranhuras alongadas definidas ao longo do lado inferior 36 do elemento de suporte 34. Pode ser utilizada qualquer configuração de passagens ou canais para transportar separadamente os polímeros fundidos através do elemento de suporte 34 para o bico do molde 32.
O bico do molde 32 tem uma fileira de canais 44 que o atravessam. Os canais 44 podem estreitar-se na direção para baixo e terminar em bocais ou orifícios de saída 46 definidos ao longo da borda de aresta inferior 19 do bico do molde 32. Os canais 44 recebem e combinam os primeiro e segundo polímeros transportados a partir do elemento de suporte 34. Ao formar fibras bicomponentes, os polímeros não se misturam dentro do canal 44-, mas mantêm as suas integridades separadas e pelo menos uma interface ou linha de segmento é definida entre os dois polímeros. Portanto, a estrutura de fibra resultante mantém os polímeros em segmentos distintos através da seção transversal da fibra. Estes segmentos correm longitudinalmente através da fibra. Exemplos de vários padrões de segmentos aplicáveis à presente invenção são apresentados na Patente U.S. No. 5.035.883.
Um rebaixo alongado 48 é definido ao longo de uma superfície superior 50 do bico do molde 32. O rebaixo 48 pode correr ao longo do comprimento total do bico do molde 32. O rebaixo 48 define assim uma câmara superior para cada um dos canais 44 do bico do molde.
Diversas placas interruptoras estão posicionadas em uma configuração empilhada dentro do rebaixo 48. Na modalidade ilustrada, são propiciadas uma placa interruptora superior 52, uma placa interruptora intermediária 54 e uma placa interruptora inferior 56. Deve ser entendido que a invenção não se limita a três tais placas interruptoras, mas pode incluir qualquer número de placas interruptoras para dividir os dois polímeros em um número desejado de correntes separadas de polímeros que são eventualmente extrusadas para dentro de cada canal 44. As placas interruptoras têm o mesmo formato e dimensões globais e são suportadas dentro do rebaixo 48 em uma configuração empilhada, como visto particularmente na Figura 3. As placas interruptoras individuais são vistas de modo mais claro nas Figuras 4, 5 e 6.
A placa interruptora superior 52 tem orifícios de recepção 68a, 68b definidos em sua superfície superior 53. Os orifícios de recepção 68a, 68b estão afastados de uma distância tal que os orifícios 68a, 68b se alinham com uma das passagens de alimentação 40, 42 de elemento de suporte, como visto particularmente na Figura 2. Na modalidade ilustrada os orifícios de recepção 68a, 68b, alternam-se longitudinalmente ao longo da placa interruptora, como visto particularmente na Figura 4. Portanto, os orifícios de recepção 68a alinham-se apenas com a passagem de alimentação 42 e os orifícios de recepção 68b alinham-se apenas com a passagem de alimentação'40.
Os orifícios de recepção 68a e 68b estão em comunicação fluida com os respectivos canais de distribuição 70a, 70b definidos em uma superfície inferior da placa interruptora superior 52. Estes canais de distribuição podem tomar qualquer formato ou configuração. Na modalidade ilustrada, os canais de distribuição 7.0a, 70b estendem-se transversalmente através da placa interruptora superior 52 em relação a um eixo geométrico ou direção longitudinal da placa interruptora, como visto particularmente nas Figuras 3 e 4. Os canais têm um formato e orientação de modo a entregar duas correntes separadas de polímeros a orifícios definidos através da placa interruptora intermediária 54, como discutido em maior detalhe abaixo.
A placa interruptora intermediária 54 tem diversos orifícios que a atravessam para receber os dois polímeros provenientes dos canais de distribuição 7 0a, 70b da placa interruptora superior 52. Com referência específica à Figura 5, pode ser visto que os orifícios estão dispostos em fileiras 74a, 74b e 74c. A fileira intermediária 74b contém os orifícios 58b. As fileiras externas 74a e 74c contêm os orifícios 58a e 58c, respectivamente. A fileira intermediária 74b dos orifícios 58b alterna longitudinalmente entre os orifícios 58a e 58c das fileiras externas 74a e 74c. Os orifícios 54a, 54b e 54c estão posicionados em relação aos canais de distribuição 70a, 7 0b e 70c de modo que cada um dos polímeros seja distribuído para pelo menos um dos orifícios da placa interruptora intermediária e cada um dos orifícios da placa interruptora intermediária receba apenas um dos polímeros. Por exemplo, como pode ser visto nas Figuras 3 a 5, os orifícios de recepção 68a na placa interruptora superior 52 recebe o polímero proveniente da passagem de alimentação 42. Os canais de distribuição 70a definem um primeiro conjunto de canais de distribuição que se estendem aproximadamente meio percurso através da placa interruptora 52 de modo a distribuir o polímero proveniente da passagem de alimentação 42 para a fileira intermediária 74b de orifícios 58b definidos na placa interruptora intermediária 54. Similarmente, os orifícios de recepção 68b na placa interruptora superior 52 recebem vim polímero proveniente da passagem de alimentação 40. Os seus respectivos conjuntos de canais de distribuição 7 0b estendem-se transversalmente através da placa interruptora superior 52 de uma distância necessária para distribuir os polímeros para fileiras 74a e 74c dos orifícios 58a e 58c, respectivamente. Portanto, as fileiras 74a e 74c recebem o polímero proveniente da passagem de alimentação 40 e a fileira intermediária 74b recebe o polímero proveniente da passagem de alimentação 42.
A placa interruptora inferior 56 tem conjuntos ou agrupamentos de orifícios que a atravessam de modo que um grupo está posicionado em cada câmara superior dos canais do bico do molde 44. Este agrupamento pode compreender qualquer número de orifícios. Na modalidade ilustrada, cada agrupamento é definido por orifícios adjacentes 62a, 62b e 62c. Cada orifício 62a, 62b e 62c de um agrupamento respectivo em um canal 44 do bico do molde está em comunicação fluida com pelo menos um dos orifícios 58a, 58b e 58c da placa interruptora intermediária 54 de modo que cada um dos polímeros distribuídos para a placa interruptora intermediária 54 seja subseqüentemente distribuído para pelo menos um orifício da placa interruptora inferior e cada um dos orifícios da placa interruptora inferior receba apenas um dos polímeros. Com referência especificamente às Figuras 3 e 6, os orifícios 62a, 62b e 62c estão posicionados de modo adjacente na porção inferior da placa interruptora inferior 56. Ranhuras de distribuição respectivas 63a, 63b e 63c são definidas longitudinalmente ao longo da porção superior da placa interruptora inferior 56. Portanto, cada um dos orifícios individuais 62a está em comunicação fluida com a ranhura longitudinal 63a, cada um dos orifícios individuais 62b es#tá em comunicação fluida com a ranhura longitudinal 63b e cada um dos orifícios individuais 62c está em comunicação fluida com a ranhura longitudinal 63c. A ranhura longitudinal intermediária 63b está alinhada de modo que a fileira intermediária 74b de orifícios 58b na placa interruptora intermediária 54 distribua o polímero proveniente da passagem de alimentação 42 para dentro da ranhura de distribuição 63b. Do mesmo modo, as ranhuras de distribuição 63a e 63c estão alinhadas com as fileiras externas de orifícios 74a e 74c de modo que o polímero proveniente do canal de distribuição 40 seja distribuído para as ranhuras de distribuição 63a e 63c. Portanto, deve ser entendido, que em cada canal respectivo 44 do bico de molde, três correntes separadas de polímeros serão extrusadas para dentro de cada canal respectivo. As correntes de polímeros combinar-se-ão nos canais antes de serem extrusadas como fibras bicomponentes de polímeros. Os polímeros podem ter uma viscosidade tal que as correntes individuais mantenham as suas integridades no canal. As fibras resultantes terão, portanto, pelo menos duas interfaces de polímeros que correm longitudinalmente através da fibra.
Um elemento de fibra, tal como uma tela 72, está posicionada dentro do rebaixo 48 para filtrar separadamente cada um dos polímeros antes dos polímeros serem extrusados como correntes separadas para dentro dos canais individuais 44. A tela 72 pode estar posicionada entre quaisquer das placas interruptoras. Por exemplo, na modalidade ilustrada, a tela 72 está posicionada entre a placa interruptora intermediária 54 e a placa interruptora inferior 56. A tela 72 tem uma espessura e configuração de malha tais que os polímeros não a atravessam ou misturam-se entre as placas interruptoras. Uma tela de malha 150 a malha 250 é útil para esta finalidade.
As placas interruptoras. individuais 52, 54, 56 podem simplesmente permanecer dentro do rebaixo 48 em uma configuração empilhada não fixada. Deste modo, cada uma das placas interruptoras é removível separada e facilmente do rebaixo 48 após afrouxamento ou remoção do bico do molde 32 do elemento de suporte 34.
Os requerentes verificaram que a construção de um conjunto de cabeçote de molde descrito aqui permite fiação eficaz de fibras bicomponentes de polímeros que têm pelo menos duas linhas de segmento ou interfaces de polímeros, se possível a partir de polímeros que têm viscosidades significativamente diferentes sem problemas de turbulência ou distribuição que têm sido uma preocupação com aparelhos convencionais de fiação de bicomponentes. Por exemplo, polímeros que tenham uma diferença de viscosidades de até aproximadamente 450 MFR, e mesmo uma diferença de viscosidades de até aproximadamente 600 MFR, podem ser processados com o presente conjunto de cabeçote de molde.
Contudo, deve ser entendido que o padrão ou distribuição de segmentos resultante dos polímeros dentro de qualquer fibra individual não é uma limitação da invenção. O padrão de segmentos pode ser em tiras, em setores, etc. Em uma modalidade alternativa, a viscosidade de um polímero distribuído sobre qualquer dos lados do outro polímero pode ser controlada de modo que um polímero se funda em torno do polímero interno para formar uma configuração núcleo-em-bainha. As taxas de medição dos polímeros podem também ser controladas com precisão por meios bem conhecidos por aqueles versados na técnica para obter razões desejadas dos polímeros separados. Deve também ser entendido que os segmentos de polímeros dependerão do número, configuração, ou diâmetro dos orifícios na placa interruptora mais inferior.
As placas interruptoras 52, 54, 56 têm de preferência uma espessura tal que a combinação empilhada de placas fique nivelada dentro do rebaixo 48 de modo que a superfície superior 53 da placa interruptora 52 fique nivelada com a superfície superior 50 do bico do molde 32, ou fique no mesmo plano. Nesta modalidade, como ilustrado na Figura 2, o bico do molde 32 pode ser montado de modo que a superfície superior 50 do bico do molde 32 permaneça diretamente contra o lado inferior 3 6 do elemento de suporte 34. O rebaixo 48 tem uma largura de modo a abranger as passagens de alimentação 42, 40 que devem terminar nas ranhuras de alimentação definidas ao longo do lado inferior 36 do elemento de suporte 34.
Deve ser entendido por aqueles versados na técnica que diversas modificações e variações na presente invenção podem ser realizadas sem divergir do âmbito e espírito da invenção. Por exemplo, o conjunto de cabeçote de molde de acordo com a invenção pode incluir diversas configurações de orifícios que atravessam as placas interruptoras, especialmente a placa interruptora inferior. Do mesmo modo, o bico do molde pode ser configurado em qualquer configuração compatível com vários moldes de fundição a sopro. Pretende-se que a presente invenção inclua tais modificações e variações.
Claims (24)
1. Conjunto de cabeçote de molde (30) para produzir fibras bicomponentes fundidas a sopro (18) em iam aparelho de fundição a sopro (8), dito conjunto caracterizado por compreender: um bico do molde (32) montado de modo destacável a um lado inferior de um elemento de suporte alongado (34), o elemento de suporte (34) tendo uma passagem de alimentação do primeiro polímero (40) e uma passagem de alimentação do segundo polímero (42) que o atravessam; dito bico do molde (32) tendo uma fileira de canais (44) que o atravessam e que terminam em orifícios de saída (46) ao longo de uma borda do dito bico do molde (32), os ditos canais (44) recebendo e combinando os primeiro e segundo polímeros transportados a partir do elemento de suporte (34); um rebaixo alongado (48) definido em uma superfície superior (53) do dito bico do molde (32), o dito rebaixo (48) definindo uma câmara superior de cada dito canal do bico do molde (32); uma pluralidade de placas interruptoras posicionadas em uma configuração empilhada dentro do dito rebaixo (48), uma placa superior das ditas placas ir cerruptoras tendo orifícios de recepção definidos na mesma para receber separadamente os polímeros provenientes das passagens de alimentação do elemento de suporte (34), as restantes ditas placas interruptoras tendo orifícios que as atravessam configurados para dividir os polímeros para dentro de pelo menos três correntes separadas de polímeros e para orientar as correntes de polímeros para dentro dos ditos canais do bico do molde (32) ; e em que em cada dito canal, os primeiro e segundo polímeros transportados a partir das passagens de alimentação do elemento de suporte (34) fluem através das ditas placas interruptoras e para dentro dos ditos canais como correntes separadas de polímeros correspondentes ao número de ditos orifícios na dita placa interruptora mais inferior e combinam-se nos ditos canais antes de serem extrusados a partir dos ditos orifícios como fibras bicomponentes de polímeros.
2. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro está posicionado entre as placas interruptoras inferior (56) e intermediária (54) .
3. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as placas interruptoras são removíveis separadamente a partir do bico do molde (32).
4. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender três fileiras de orifícios na placa interruptora intermediária (54) posicionados em um padrão tal que uma fileira de orifícios recebe um polímero e as outras duas fileiras recebem o outro polímero proveniente da placa interruptora superior (52).
5. Conjxinto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a fileira de orifícios que recebe um polímero é uma fileira intermediária posicionada entre as outras fileiras que recebem o outro polímero.
6. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os orifícios da placa interruptora inferior (56) estão em comunicação fluida com os orifícios da placa interruptora intermediária (54) por meio de ranhuras de distribuição (63a, 63b, 63c) definidas em uma superfície superior da placa interruptora inferior (56).
7. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as ranhuras de distribuição (63a, 63b, 63c) correspondem em número ao número das fileiras de orifícios na placa interruptora intermediária (54).
8. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o número de orifícios em cada agrupamento de orifícios na placa interruptora inferior (56) corresponde ao número de ranhuras de distribuição (63a, 63b, 63c) .
9. Conjunto de cabeçote de molde (3!)), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender três dos ditos orifícios em cada dito agrupamento de orifícios na placa interruptora inferior (56).
10. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro compreende uma configuração e espessura de malha de modo a impedir passagem ou mistura dos polímeros entre as placas interruptoras.
11. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os canais da placa interruptora superior (52) estão posicionados através da dita placa interruptora superior (52) em relação a um/seu eixo longitudinal, iam conjunto de ditos canais estendendo-se aproximadamente meio percurso através da placa interruptora superior (52) para distribuir um polímero para uma fileira intermediária de ditos orifícios na placa interruptora intermediária (54), e um outro conjunto de canais estendendo-se de uma distância de modo a distribuir o outro polímero para fileiras externas de ditos orifícios na placa interruptora intermediária (54).
12. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os canais do conjunto alternam com aqueles do outro conjunto em combinação com a placa interruptora superior (52), e a fileira intermediária de orifícios alterna longitudinalmente com as fileiras externas na placa interruptora intermediária (54).
13. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de dita pluralidade de placas interruptoras compreender: um bico do molde (32) montado de modo destacável a um lado inferior de um elemento de suporte (34) alongado, o elemento de suporte (34) tendo uma passagem de alimentação do primeiro polímero (40) e uma passagem de alimentação do segundo polímero (42) que o atravessam; dito bico do molde (32) tendo uma fileira de canais (44) que o atravessam e que terminam em orifícios de saída (46) ao longo de uma borda do dito bico do molde (32), os ditos canais (44) recebendo e combinando os primeiro e segundo polímeros transportados a partir do elemento de suporte (34); um rebaixo alongado (48) definido em uma superfície superior (53) do dito bico do molde (32), o dito rebaixo (48) definindo uma câmara superior de cada dito canal do bico do molde (32); uma placa interruptora superior (52), uma placa interruptora intermediária (54) e uma placa interruptora inferior (56) suportadas de modo removível no dito rebaixo (48), ditas placas interruptoras posicionadas em uma configuração empilhada no dito rebaixo (48) ; dita placa interruptora superior (52) tendo orifícios de recepção definidos em sua superfície superior (53) para receber separadamente os polímeros provenientes das passagens de alimentação no elemento de suporte (34) e canais para distribuir separadamente os dois polímeros para a dita placa interruptora intermediária (54); dita placa interruptora intermediária (54) tendo uma pluralidade de orifícios que a atravessam e posicionados em relação aos ditos canais de placa interruptora de modo que cada um dos polímeros seja distribuído para pelo menos um dito orifício da placa interruptora intermediária (54) e cada dito orifício da placa interruptora intermediária (54) recebe apenas um polímero; dita placa interruptora inferior (56) tendo agrupamentos de orifícios definidos ao longo do seu comprimento de modo que cada dito agrupamento esteja posicionado em cada dita câmara dos ditos canais do bico do molde (32), cada um dos ditos orifícios da. placa interruptora inferior (56) em comunicação fluida com um dos ditos vorif ícios da placa interruptora intermediária (54) de modo que cada um dos polímeros seja distribuído para pelo menos iam dos ditos orifícios da placa interruptora inferior (56) e cada um dos ditos orifícios da placa interruptora inferior (56) receba apenas um polímero; e ainda compreendendo um elemento de filtro posicionado dentro do dito rebaixo (48) .
14. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um elemento de filtro posicionado no rebaixo (48).
15. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o elemento de filtro está posicionado entre duas placas interruptoras adjacentes inferiores.
16. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ditas placas interruptoras compreendem dita placa interruptora superior (52), uma placa interruptora intermediária (54) e uma placa interruptora inferior (56).
17. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que dita placa interruptora inferior (56) tem um agrupamento de pelo menos três orifícios que a atravessam em cada câmara do bico do molde (32), ditos orifícios na placa interruptora intermediária (54) dividindo as correntes dos polímeros provenientes da dita placa interruptora superior (52) para dentro de três correntes separadas de polímeros fornecidas aos ditos orifícios da placa interruptora inferior (56).
18. Conjunto de cabeçote de molde (30), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que dita placa interruptora superior (52) inclui canais de distribuição (70a, 70b) posicionados de tal modo que um conjunto de ditos canais de distribuição (70a, 70b) distribui um polímero para uma fileira intermediária de orifícios na placa interruptora intermediária (54) e outro conjunto dos canais de distribuição (70a, 70b) distribui o outro polímero para fileiras externas de orifícios na placa interruptora intermediária (54).
19. Método para produzir fibras bicomponentes fundidas a sopro (18) em um aparelho de fundição a sopro (8), pelo uso de um conjunto de cabeçote de molde como definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender os passos de: fornecer um primeiro polímero e um segundo polímero de diferentes viscosidades a um conjunto de cabeçote de molde (30) de um conjunto de fundição a sopro, o conjunto de cabeçote de molde (30) incluindo uma pluralidade de placas interruptoras empilhadas recebidas em um rebaixo (48) de um bico do molde (32); transportar o primeiro polímero através de um orifício de recepção de uma placa superior das placas interruptoras e transportar o segundo polímero através de um orifício de recepção separado adjacente na placa interruptora superior (52); dividir os dois polímeros provenientes da placa interruptora superior (52) em pelo menos três correntes separadas de polímeros mediante transporte dos primeiro e segundo polímeros através de uma combinação de orifícios nas restantes placas interruptoras; e combinar as pelo menos três correntes de polímeros em um canal definido no bico do molde (32) antes de extrusar os polímeros como uma fibfa bicomponente de polímeros multi - segmentados proveniente de um orifício de saída na extremidade do canal.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda a filtração separada dos dois polímeros guando os mesmos fluem através das placas interruptoras.
21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender a filtração das três correntes de polímeros entre as duas últimas placas interruptoras no conjunto de bico do molde (32).
22. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender o fornecimento do primeiro e segundo polímeros com uma diferença de viscosidades de até aproximadamente 600 MFR.
23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a diferença de viscosidades é aproximadamente 450 MFR.
24. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda o transporte do primeiro e segundo polímeros com viscosidades tais que as três correntes separadas de polímeros mantêm sua integridade quando os polímeros se combinam no canal, tendo a fibra resultante pelo menos duas interfaces distintas de polímeros na mesma.
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