BRPI0609943A2 - métodos e aparelhos para fundir, via sopro, materiais poliméricos utilizando fluxo de fluidos de uma tubulação auxiliar - Google Patents

Abstract

MéTODOS E APARELHOS PARA FUNDIR, VIA SOPRO, MATERIAIS POLIMéRICOS UTILIZANDO FLUXO DE FLUIDOS DE UMA TUBULAçãO AUXILIAR. Trata-se de métodos e de um aparelho para fusão via sopro que utilizam uma tubulação auxiliar para dispensar um fluido entre um orifício de uma matriz que expele fibras poliméricas, e a saida de um duto que dispensa um fluxo secundário de gás sobre as fibras. O fluido dispensado da tubulação auxiliar reduz uma zona de recirculação do fluxo secundário entre a saida e o orifício que, na ausência de fluido da tubulação, causaria a ocorrência de fibras errantes que são sopradas de volta para a face da matriz pelo fluxo secundário de recirculação.

Description

"MÉTODOS E APARELHOS PARA FUNDIR, VIA SOPRO,MATERIAIS POLIMERICOS UTILIZANDO FLUXO DE FLUIDOS DE UMA TUBULAÇÃO AUXILIAR"

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

O presente pedido reivindica o beneficio do Pedidode Patente Provisório N- U.S. 60/683.643, depositado em 23de maio de 2005.

CAMPO DA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a processos de fusãovia sopro que produzem materiais poliméricos não-tecidos. Deforma mais especifica, a presente invenção se refere à fusãovia sopro que usa fluxo de fluido proveniente de uma tubula-ção auxiliar, juntamente com dutos que fornecem um fluxo se-cundário sobre as fibras que emergem da matriz de fusão viasopro.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

É possivel formarem-se mantas não-tecidas com pro-priedades úteis através da utilização de processos de fusãovia sopro, nos quais os filamentos são extrudados a partirde uma série de pequenos orifícios, enquanto são atenuadostransformando-se em fibras utilizando ar quente ou outrofluido atenuante. As fibras atenuadas transformam-se em man-ta num coletor situado remotamente ou em outras superfíciesadequadas.

Mais recentemente, a literatura deste campo des-creveu a forma como os fluxos secundários de fluido podemser direcionados sobre as fibras após elas terem sido extru-dadas dos orifícios e atenuadas, porém, antes de irem de en-contro com o coletor. Manipulando-se a velocidade e a tempe-ratura dos fluxos secundários, as propriedades das fibras ea manta não-tecida que elas formam no coletor podem ser mo-dificadas de formas proveitosas.

Entretanto, há limitações com relação ao uso defluxos secundários desta forma. À medida que se aumenta ataxa de formação de pano, em certo ponto, as técnicas conhe-cidas fracassam. Os fluxos do fluido de atenuação e os flu-xos do fluido secundário começam a interagir de formas inde-sejadas à medida que as taxas de produção aumentam. Um modode falha particular que começa a se manifestar é o apareci-mento de zonas de recirculação em redemoinho a jusante dosorifícios. Algumas das fibras emergentes são arrastadas naszonas de recirculação e são arrastadas em direções indeseja-das, causando desperdício, redução na produção e obstruçãodos equipamentos. Houve um empenho avançado para aperfeiçoara uniformidade das mantas não-tecidas. A técnica almeja ummecanismo pelo qual as vantagens, para as propriedades dafibra, do uso de um fluxo secundário possam se estender aaltas taxas de produção que reduzem os custos de produção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

As modalidades da presente invenção abordam essase outras questões proporcionando-se métodos e aparelhos quereduzem as zonas de recirculação para, desse modo, diminuira quantidade de fibras errantes que obstruem a face da ma-triz. Uma tubulação auxiliar dispensa fluido entre o fluxode gás de resfriamento e o orifício da matriz. 0 fluido datubulação reduz a área de baixa pressão, que, desse modo,reduz a recirculação de gás de resfriamento. Como resultado,também se reduz a quantidade de fibras errantes na face damatriz.

Uma modalidade consiste em um aparelho de fusãovia sopro dotado de uma matriz que por sua vez tem uma plu-ralidade de orifícios de filamento para expelir o materialpolimérico. Ao menos um duto fica posicionado para direcio-nar um fluxo de gás na direção do material polimérico expe-lido. A modalidade é dotada de pelo menos uma tubulação au-xiliar posicionada com relação à matriz, e de pelo menos umduto de tal modo que um fluido seja dispensado a partir datubulação auxiliar entre o fluxo e os orifícios de filamentopara, desse modo, isolar substancialmente o material polimé-rico das zonas de recirculação. Muitas vezes suficiente emprática atual, proporcionar-se-ão dois dutos, um em cada la-do da cortina de polímero expelido. Em tais casos, prefere-se ter duas tubulações auxiliares, cada uma posicionada paraque isolem o material polimérico de sua zona de recirculaçãocorrespondente.

Em modalidades preferenciais, a tubulação auxiliardispensa o fluido com um fluxo de massa substancialmente u-niforme por unidade de comprimento ao longo da extensão dasposições dos orifícios de filamento. Na descrição detalhadaabaixo, proporcionar-se-á uma orientação de como se fabricarrapidamente uma tubulação que dispensa um fluxo de massasubstancialmente uniforme, mesmo quando o fluido for com-pressivel.

Outra modalidade da presente invenção consiste emum aparelho de fusão via sopro dotado de uma matriz que porsua vez tem uma pluralidade de orifícios de filamento paraexpelir o material polimerico, sendo que a matriz expele osfluxos de material polimerico arrastados nos fluxos de arque saem de uma pluralidade de facas pneumáticas dentro damatriz. Posiciona-se ao menos um duto para direcionar umfluxo secundário de gás na direção do material polimericoexpelido e em direção contrária à matriz. Também se posicio-na ao menos uma tubulação auxiliar com relação à matriz e aomenos um duto de tal modo que um fluido seja dispensado datubulação auxiliar em um local entre o fluxo secundária e osfluxos de material polimerico e na direção de uma área daszonas de recirculação de gás que seja adjacente à matriz, ecom uma taxa de fluidez de massa menor que a taxa de fluidezde massa do fluxo secundário para, desse modo, isolar subs-tancialmente as zonas de recirculação entre o duto e a plu-ralidade de orifícios.

Outro aspecto da presente invenção é um método defusão via sopro, que compreende:

expelir material polimerico de uma pluralidade deorifícios de filamento de uma matriz;

direcionar um jato de gás na direção do materialpolimerico expelido; e

dispensar fluido proveniente de uma tubulação au-xiliar, sendo que o fluido é dispensado entre o jato de gáse os orifícios de filamento para isolar substancialmente omaterial polimerico das áreas de recirculação.DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 mostra uma vista em corte transversalde um aparelho de fusão via sopro convencional da técnicaanterior que pode gerar zonas de recirculação maiores.

A Figura 2 mostra a representação geométrica bidi-mensional de uma seção transversal de um aparelho de fusãovia sopro utilizado no projeto de uma tubulação auxiliar.

A Figura 3 mostra a representação geométrica daFigura 2 após ter sido discretizada em elementos finitos,permitindo a modelagem de formas aerodinâmicas que serão u-tilizadas no projeto da tubulação auxiliar.

A Figura 4 mostra a representação geométrica daFigura 2 após uma tubulação auxiliar ter sido adicionada.

A Figura 5 mostra a representação geométrica daFigura 4 após ter sido discretizada em elementos finitos,permitindo a modelagem de formas aerodinâmicas resultantesda introdução da tubulação auxiliar.

A Figura 6 mostra uma representação geométricatridimensional da tubulação auxiliar tendo as condições de-finidas pela representação geométrica bidimensional de ele-mentos discretizados mostrados na Figura 5.

A Figura 7 mostra a distribuição do fluxo de massae a direção tridimensional da tubulação auxiliar após umatentativa inicial de se projetar a representação geométricada Figura 6, que resultou em uma distribuição não-uniforme eem uma direção não-perpendicular do fluxo.

A Figura 8 mostra a distribuição do fluxo de massae a direção tridimensional da tubulação auxiliar após umatentativa subseqüente de se projetar na representação geomé-trica da Figura 6, que resultou em uma distribuição substan-cialmente uniforme e em uma direção substancialmente perpen-dicular de fluxo.

As Figuras 9A a 9D mostram um fluxograma que ilus-tra uma modalidade exemplificativa de um método de se proje-tar uma tubulação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

As modalidades da presente invenção proporcionamum aparelho de fusão via sopro que podem tratar as fibraspoliméricas que emergem da matriz com um fluxo secundáriocontrolado com a finalidade de otimizar as propriedades dospanos não-tecidos resultantes, e isto pode ser feito mesmoem altas taxas de produção. Também serão discutidas técnicaspara o planejamento de fabricação de tubulações auxiliaresadequadas.

Referindo-se agora à Figura 1, ilustra-se uma vis-ta em corte transversal de um aparelho de fusão via soproconvencional da técnica anterior que pode gerar zonas de re-circulação maiores. Ilustra-se, em uma seção transversal re-presentativa, um aparelho de fusão via sopro 20 incluindouma matriz de fusão via sopro 22. Ilustra-se a matriz de fu-são via sopro 22 que é utilizada para expelir um fluxo 24 defilamentos poliméricos estendidos na direção de um cinturãode coleta 2 6 que se movimenta na direção "D". De acordo coma prática convencional, a matriz de fusão via sopro 22 é mu-nida de cavidades 28 e 30 para direcionar dois fluxos degás aquecido contra o fluxo 24 logo após o fluxo 24 ser ex-trudado de uma linha de orifícios de extrusão 32. Os jatosde gás aquecido que emergem a partir das cavidades 28 e 30servem para estender e diminuir os filamentos que emergem apartir dos orifícios de extrusão 32, desta forma, eles apre-sentam o tamanho e dispersão adequados para formarem o panodesejado 34 sobre o cinturão de coleta 26. Muito embora umcinturão seja representado com relação a este exemplo, aque-les familiarizados com a técnica de fusão via sopro entende-rão que se pode utilizar um tambor giratório para o propósi-to de remover os filamentos como pano.

O aparelho de fusão via sopro 2 0 inclui, ainda, umpar de dutos 40 e 42, um a montante e um a jusante do fluxo24 comparados à direção "D". O fluxo secundário é expelidodos dutos 4 0 e 42 contra o fluxo de filamentos 24, logo osfilamentos, quando eles se chocam contra o cinturão de cole-ta 26, têm as propriedades desejadas do pano 34.

Genericamente, a descrição anterior segue a reve-lação da Patente U.S. 6.861.025 de Breister et al., e é ade-quada para a produção de panos por fusão via sopro a veloci-dades baixas e moderadas do cinturão de coleta 26. Entretan-to, à medida que o processo se realiza de forma mais severae rápida, por exemplo, após a produção de pano exceder em,aproximadamente, 35 g/h/abertura, surgem dificuldades naforma de movimento transferido a alguns dos filamentos emer-gentes. Em taxas de extrusão maiores, a acumulação sistemá-tica de filamentos sobre o cinturão de coleta 26 se tornarompida, e alguns filamentos começam a se acumular sobre asuperfície da matriz 22 e sobre os dutos 40 e 42. Esta ob-servação sugere que as áreas correlacionadas de recircula-ção, assumindo a forma de vórtices constantes, se formaramaproximadamente nas posições marcadas A e B.

Se for conveniente poder aumentar a velocidade li-near e ao mesmo tempo manter as propriedades desej áveis dopano 34, e romper as zonas de recirculação assentadas A e B,parece poder ser benévolo à solução uma tubulação dispensa-dora de gás que seja alongada na direção perpendicular à re-presentação bidimensional da Figura 1.

Configurou-se uma representação geométrica inicialde acordo com a Figura 2. Tomou-se uma hipótese simplifica-da, onde o problema foi simétrico apesar da complexidade i-dentificada de que o cinturão de coleta (26 na Figura 1) es-tá em movimento e não gera movimento fluidico pela condiçãode não escorregamento. As geometrias existentes na cavidade(28 na Figura 1), no duto (42 na Figura 1) e no cinturão decoleta (26 in Figure 1) são representadas como representa-ções geométricas 28v, 42v e 26v, respectivamente. As condi-ções de contorno são configuradas como sendo as pressões degás conhecidas que proporcionam as melhores, porém inadequa-das , condições operacionais quando se opera o cinturão decoleta 26 em alta velocidade linear. Na representação geomé-trica, supõe-se que estas pressões existam uniformemente aolongo das linhas 50, 52 e 54.

Esta geometria bidimensional e estas condições decontorno são alimentadas em um pacote de análise de fluxocomercialmente disponível para determinar a presença das zo-nas de recirculação em preparação para adicionar uma tubula-ção auxiliar e determinar qual perfil de massa desejado deveser adotado para se isolar adequadamente as zonas de recir-culação. Embora se considere adequada uma série de ofertascomerciais, pode-se utilizar o solucionador FLUENT, comerci-almente disponível junto à Fluent, Inc. de Lebanon, NH, EUA.Selecionou-se o modelo de duas equações k-epsilon para esteproblema, e se permite o uso de grupos renormalizados. Tam-bém se permite a função que adota o aquecimento viscoso dogás. Visto que a geometria e as condições de contorno des-critas são adequadas, e o espaço definido na Figura 2 foidiscretizado em elementos finitos, o solucionador é executa-do para analisar as formas aerodinâmicas que representam ofluxo de gás após estabelecer-se uma condição de equilíbrio.Estas formas aerodinâmicas são ilustradas na Figura 3. Nestafigura, a hipótese de que as zonas de recirculação em A e Bsão formadas é reforçada pelo aspecto das formas aerodinâmi-cas fechadas em torno destas localizações.

Neste exemplo, acredita-se que as zonas de recir-culação podem ser rompidas por um fluxo adicional de gás deemerge de uma abertura 60 em uma nova tubulação 62 conformemostrado na Figura 4. Como é verdadeiro para o resto da geo-metria, a tubulação dispensadora de gás 62 é assentada paraser alongada na direção perpendicular à representação bidi-mensional da Figura 1, e que qualquer seção transversal dadaé representativa do fluxo em qualquer outra seção transver-sal tomada ao longo desta perpendicular. Para simplicidade,estabelece-se uma linha de condição de contorno 64 na tubu-lação 62, neste estágio presume-se que uma pressão uniformepode ser mantida uniformemente ao longo da linha 64 em todaseção transversal possivel. Posteriormente, no processo deprojeto, esta hipótese simplificada pode ser verificada edirigida conforme a necessidade.

Como um ponto inicial para este exemplo particu-lar, presume-se. que o fluxo de massa, que emerge da tubula-ção 62 para romper as zonas de recirculação, deveria ser de50% do fluxo de massa que se sabe ser necessário a partir do42 para prover o tratamento necessário dos filamentos na ta-xa de produção de se j ada (sendo que se exige mais que 35g/h/abertura). Como outro ponto inicial, a pressão ao longoda linha de condição de contorno 64 é arbitrariamente confi-gurada em algum valor razoável, como 0,14 MPa (20 psig) to-tal , sendo meramente uma fração razoável da capacidade depressão estática de um compressor prontamente disponível. Umtamanho inicial para a abertura 60 é derivado por simplesequações de orificio do fluxo de massa presumido necessáriopara a tubulação 62 na pressão presumida na tubulação 62.

Com estas hipóteses adequadas, o solucionador émais uma vez empregado para analisar a nova geometria e con-dições de contorno. Para este exemplo, pode-se realizar umasérie de experimentos variando a posição da abertura 60 emtorno da circunferência da tubulação 62. A análise das for-mas aerodinâmicas produzida pelos experimentos sugere que osmelhores resultados seriam alcançados não se dirigindo o es-coamento da tubulação 62 na parte central da zona de recir-culação B, porém, na parte frontal desta com a finalidade decriar uma parede de cortina de gás em movimento para isolaros filamentos emergentes da zona de recirculação. Esta con-dição é ilustrada na Figura 5, e neste ponto pode-se dizerque uma direção de distribuição foi determinada para a tubu-lação 62 acompanhe a taxa de-fluxo de massa previamente pre-sumida para a dada pressão de entrada. Presume-se, ainda,para este exemplo, que a distribuição do fluxo pela extensãoalongada da tubulação na terceira dimensão deveria ser uni-forme para que se isolem adequadamente as zonas de recircu-lação.

Uma vez que se determina a melhor direção para di-recionar o escoamento da tubulação 62 para este exemplo par-ticular, um grupo adicional de experimentos j unto ao solu-cionador é realizado para determinar se o fluxo de massapresumido da tubulação 62 pode ser reduzido, mantendo-se oisolamento das zonas de recirculação com a finalidade de e-conomizar energia ao se proporcionar este fluxo. Nestes ex-perimentos para este exemplo particular, descobriu-se que ofluxo de massa pode ser reduzido para 30% do fluxo de massaque emerge do duto antes que o fluxo da tubulação não possamais isolar o fluxo dos filamentos 24 da zona de recirculação.

Nesse ponto, alcançou-se uma solução viável aoproblema prático que precisa de resolução, isto é, o perfilde fluxo de massa desejada, proporcionado isto, torna-sepossível fornecer, de forma adequada, o fluxo de massa iden-tifiçado ao longo da extensão alongada da tubulação 62 nadireção perpendicular à representação bidimensional. Cabeverificar, ainda, a hipótese simplificada previamente adota-da que tornaria isto possível. Para realizar este desafio,cria-se uma representação matemática em terceira dimensão dogás dentro da tubulação 62 e em seus arredores imediatos.Nesta representação, a geometria da tubulação 62p é essenci-almente inversa, definindo um limite através do qual o gásnão pode fluir. Esta representação geométrica é ilustrada naFigura 6. Nesta Figura, uma metade da tubulação 62 foi con-vertida nesta representação virtual 62p, pelo fato da hipó-tese simplificada ter sido feita onde a situação é simétri-ca. Também inclusa na representação se encontra o domínio dasolução do gás de escapamento que se origina a partir da re-presentação virtual da tubulação 62p. Embora não sej a intui-tivamente óbvio que o volume de gás adjacente à superfícieexterna da tubulação 62p até agora em torno da circunferên-cia das fendas 80p precisa ser incluído na representação ma-temática em terceira dimensão, a intuição é incorreta. Nãoincluir este volume aparentemente extra na representação ma-temática em terceira dimensão freqüentemente ocasiona resul-tados inválidos.

Pode-se projetar a representação da tubulação 62p,embora se saiba que pode ser necessário aumentar a extensãoestrutural proporcionando-se a abertura 60p como uma sériede fendas 80p separadas por pontes 82p. Naturalmente, consi-deram-se outras geometrias para as aberturas no escopo dapresente invenção. Na descrição instantânea, um tubo cilín-drico com 51 mm de diâmetro externo, 45 mm de diâmetro in-terno e 188 cm de comprimento (uma tubulação relativamentecomprida comparada às tubulações do método de tentativa eerro da técnica anterior que são tipicamente muito mais cur-tas que 60 cm) foi selecionado como um ponto inicial para atubulação 62 pelo fato de tal tamanho ser convenientementeposicionável no aparelho de fusão via sopro 20. Como um pon-to inicial para a análise neste exemplo particular, presu-miu-se que o tubo seria munido de fendas com 38 mm de com-primento e 3,2 mm de largura, separadas umas das outras por3,2 mm pelas pontes de acordo com os orifícios do aparelhode fusão via sopro de interesse. Um método empirico devemanter a área de superfície total das saidas em uma quanti-dade que não seja maior que a área total da entrada da tubulação.

O volume de gás dentro e adj acente à parte externada representação inversa da tubulação 62p é então discreti-zado em elementos hexaédricos finitos, de tal modo que aomenos alguns dos elementos hexaédricos finitos sejam orien-tados com relação à direção dispensadora, representada como"F" nesta Figura. Como uma condição de contorno, presume-seque a tubulação 62p seja preenchida a partir de uma extremi-dade 84, ou de ambas as extremidades 84 e 86. De forma maisespecifica, o fluxo de massa em, por exemplo, kg/s/m, queproporcionou . o isolamento das zonas de recirculação na re-presentação bidimensional, é multiplexado pela extensão datubulação 62p. Depois, configura-se como uma condição decontorno, a entrada de uma metade daquele fluxo total demassa (pelo fato da hipótese ser feita onde a outra metadedo fluxo total de massa é tratada pela outra metade simétri-ca da tubulação) na representação através da superfície daextremidade 84, ou das extremidades 84 e 8 6.Esta geométrica tridimensional e estas condiçõesde contorno são mais uma vez fornecidas ao solucionadorFLUENT, e, novamente, emprega-se o modelo de duas equaçõesk-epsilon. Da mesma forma, permite-se também o uso de gruposrenormalizados, e (pelo fato do fluido no exemplo instantâ-neo ser ar compressivel) da função que leva em consideraçãoo aquecimento viscoso do gás. Então, executa-se o soluciona-dor para proporcionar o vetor e a magnitude da velocidade dofluido em diversos pontos. Utilizou-se este campo vetorialpara preparar uma visualização falsa de cor da velocidade dofluido que passa através de cada fenda na direção dispensa-dora, para, através de derivação, proporcionar uma indicaçãoda distribuição real do fluxo de massa pela extensão alonga-da da tubulação. Isto é ilustrado como Figura 7, onde o gásentra na tubulação a partir de uma extremidade na direção defluxo "F" - Pode-se observar a partir da Figura que o fluxonão é uniforme ao longo da extensão alongada da tubulação,de tal modo que os parâmetros geométricos experimentais nãoproduziram o perfil de fluxo de massa desejado.

De acordo com as modalidades da presente invenção,se uma análise destes parâmetros geométricos experimentaisdo comprimento, largura e espaçamento da fenda, diâmetro datubulação, etc., falhar ao descrever a distribuição do fluxode massa necessária da tubulação em uma forma suficientemen-te igual à desejada é necessário refinar estes parâmetrosgeométricos e re-executar a análise. Descobriu-se que redu-zir a razão da área de descarga combinada com a área de ad-missão combinada tende a tornar o fluxo mais uniformementedistribuída, o fluxo uniforme pela extensão alongada da tu-bulação deveria ser desejada para uma aplicação particular.No presente exemplo, quando a visualização da Figura 7 de-monstrar que o fluxo da fenda com 6,4 mm de largura foi in-suficientemente uniforme, os parâmetros geométricos do mode-lo tridimensional 3-D são ajustados para 1,59 mm de largura,e o modelo é mais uma vez inserido no solucionador. 0 solu-cionador é novamente executado para proporcionar uma visua-lização da velocidade do fluido que passa através de cadauma destas fendas mais estreitas na direção dispensadora.Isto é ilustrado como Figura 8, e se pode observar a partirda Figura que a velocidade, e pela derivação do perfil dofluxo de massa, apresenta uma distribuição muito mais uni-forme do fluxo ao longo da extensão alongada do a distribui-ção no caso da Figura 7. Para este exemplo particular, con-sidera-se que a uniformidade do perfil de fluxo seja sufici-entemente boa para gerar uma parede de cortina uniforme dofluxo de gás para isolar os filamentos das zonas de recir-culação através de uma cadeia de produção completa.

Para testar esta estimativa para esta situação defusão via sopro particular, uma tubulação real foi fabricadaa partir de metal de acordo com os parâmetros que geraram aFigura 8, e esta tubulação foi instalada em uma linha de fu-são via sopro de acordo com a direção e com as posições i-dentificadas na análise bidimensional conforme ilustrada naFigura 4. A tubulação foi pressurizada para 0,14 MPa (20psig) total em ambas as extremidades, e o pano foi constitu-ído. Observou-se que a acumulação indesejada de filamentossobre a superfície da matriz e dos dutos é interrompida, eas propriedades do pano não foram adversamente afetadas.

Uma advertência é adequada para se observar comrelação à etapa de redução da razão da área de descarga com-binada com a área de admissão combinada da tubulação, quandoé necessário alcançar o grau desejado de uniformidade da sa-lda ao longo da extensão da tubulação. A redução, de formaimprudente, da razão mais do que o necessário tende a origi-nar outras dificuldades, particularmente, dificuldades rela-cionadas à quantidade de pressão necessária que conduzir ofluxo de massa. As pressões maiores são mais dispendiosas dese alcançarem no que diz respeito ao fornecimento de um com-pressor adequado para abastecer a tubulação 62, e as pres-sões maiores podem exigir que a tubulação 62 seja construídaa partir de materiais mais dispendiosos com a finalidade desuportarem as tensões de pressurização.

De fato, em algumas circunstâncias podem-se de-monstrar dificuldades na iteração dos parâmetros geométricosno modelo tridimensional para se alcançar a taxa de fluidezde massa almej ada, e a distribuição almej ada de fluxo aolongo da extensão da tubulação, dentro das limitações do e-quipamento que. alguém deseja usar. Quando isto ocorrer, po-de-se realizar uma etapa opcional. Observa-se a taxa máximade fluidez de massa que o equipamento desejado pode propor-cionar com o nivel necessário de uniformidade ao longo daextensão da tubulação, e a representação bidimensional é re-construída com este nível de taxa de fluidez de massa. En-tão, os parâmetros da posição e da direção dispensadora exa-tas da tubulação podem ser iterados e re-analisados, buscan-do por uma combinação onde a saida máxima de fluxo de massada tubulação, embora se retenha a distribuição almejada defluxo, é suficiente para alcançar o obj etivo previamenteconfigurado para o perfil de fluxo de massa desejada, porexemplo, no presente exemplo, o isolamento da zona de recir-culação. Será entendido que algumas vezes será impossívelalcançar os mesmos perfis de fluxo de massa envolvendo ascombinações de fluxo de massa e distribuição de fluxo poralgumas combinações de geometria da tubulação e do equipa-mento de suprimento de gás. Será entendido, ainda, que algu-mas configurações que o método permite como sendo adequadaspara a distribuição desejada, serão inadequadas para teremresistências estruturais suficientes para que contenham apressão interna ou abranj am a distância entre os suportesquando posicionados. Contempla-se que as exigências para tu-bulações de sucção que evacuam, ao invés de dispensaremfluido, são adequadas para o tratamento pelo método da pre-sente invenção.

Muito embora a invenção tenha sido particularmentemostrada e descrita com referencia às suas diversas modali-dades, os versados na técnica depreenderão que várias outrasalterações na forma e detalhes podem ser feitas sem divergirdo espirito e escopo da invenção.

Claims (9)

1. Aparelho de fusão via sopro, CARACTERIZADO pelofato de compreender:uma matriz dotada de uma pluralidade de orifíciosde filamento para expelir material polimérico;ao menos um duto posicionado para direcionar umfluxo de gás na direção do material polimérico expelido; eao menos uma tubulação auxiliar posicionada em re-lação à matriz e em relação ao dito ao menos um duto de modoque um fluido seja dispensado da tubulação auxiliar entre ofluxo e os orifícios de filamento para, desse modo, isolarsubstancialmente o material polimérico das zonas de recircu-lação.

2. Aparelho de fusão via sopro, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de a tubulação au-xiliar dispensar o fluido com um fluxo de massa substancial-mente uniforme por unidade de comprimento ao longo da exten-são das posições dos orifícios de filamento.

3. Aparelho de fusão via sopro, de acordo com areivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o fluido sercompressivel.

4. Método de fusão via sopro, CARACTERIZADO pelofato de compreender:expelir material polimérico de uma pluralidade deorifícios de filamento de uma matriz;direcionar um fluxo de gás na direção do materialpolimérico expelido; edispensar o fluido de uma tubulação auxiliar, sen-do que o fluido é dispensado entre o fluxo e os orifícios defilamento para isolar substancialmente o material poliméricodas áreas de recirculação.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4,CARACTERIZADO pelo fato de que a dispensação de fluido datubulação auxiliar compreende dispensar fluido com um fluxode massa substancialmente uniforme por unidade de comprimen-to ao longo da extensão das posições dos orifícios de filamento .

6. Método, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que a dispensação do fluido datubulação auxiliar compreende dispensar um fluido que é com-pressivel.

7. Aparelho de fusão via sopro, CARACTERIZADO pelofato de compreender:uma matriz dotada de uma pluralidade de orifíciosde filamento para expelir o material polimérico, sendo quea matriz expele fluxos de material polimérico arrastadosnos fluxos de ar que saem de uma pluralidade de facas pneu-máticas dentro da matriz;ao menos um duto posicionado para direcionar umfluxo secundário de gás na direção do material poliméricoexpelido e em uma direção contrária à matriz; eao menos uma tubulação auxiliar posicionada em re-lação à matriz e ao dito pelo menos um duto, de modo que umfluido seja dispensado a partir da tubulação auxiliar em umlocal entre o fluxo secundário e os fluxos de material poli-mérico, e na direção de uma área de zonas de recirculaçãode gás que fica adjacente à matriz, e com uma taxa de fluxode massa menor que a taxa de fluxo de massa do fluxo secun-dário para, desse modo, isolar substancialmente as zonas derecirculação entre o duto e a pluralidade de orifícios.

8. Aparelho de fusão via sopro, de acordo com areivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de a tubulação au-xiliar dispensar fluido com um fluxo de massa substancial-mente uniforme por unidade de comprimento ao longo da exten-são das posições dos orifícios de filamento.

9. Aparelho de fusão via sopro, de acordo com areivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de o fluido poderser comprimido.