ES2251780T3 - Metodo de fabricacion de un hilo y productos que comprenden ese hilo. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE UN HILO CONTINUO EN EL QUE SE FORMA VARIOS FILAMENTOS CONTINUOS (12) POR ESTIRADO MECANICO DE VARIOS HILITOS DE MATERIAL(ES) TERMOPLASTICO(S) FUNDIDO(S) QUE FLUYEN POR LOS ORIFICIOS DE AL MENOS UN DISPOSITIVO (13) QUE CONSISTE EN DEPOSITAR EN LA SUPERFICIE DE AL MENOS UNA PARTE DE LOS FILAMENTOS (12) UNA MEZCLA EN ESTADO LIQUIDO, ANTES DE UNIRLOS EN AL MENOS UN HILO, COMPRENDIENDO DICHO PROCEDIMIENTO LAS ETAPAS SUCESIVAS QUE CONSISTEN EN: INHIBIR CONTINUAMENTE UNA MATA DE FIBRAS MANTENIDAS MECANICAMENTE (10) POR LA MEZCLA EN ESTADO LIQUIDO, EN TOMAR CONTINUAMENTE AL MENOS UNA PARTE DE DICHA MEZCLA MEDIANTE UN RODILLO (11) EN ROTACION EN CONTACTO CON DICHA MATA (10), Y EN DEPOSITAR EN LOS FILAMENTOS (12) QUE ESTAN ESTIRANDOSE DICHA MEZCLA A PARTIR DEL RODILLO DIMENSIONADOR (11). PRODUCTO QUE COMPRENDE UN HILO OBTENIDO POR ESTE PROCEDIMIENTO.

Description

Método de fabricación de un hilo y productos que comprenden este hilo.

La presente invención se refiere al campo de las fibras de refuerzo y de los materiales compuestos y, en particular, al depósito de composiciones de aprestos sobre filamentos (o hilos) de vidrio.

La fabricación de hilos de vidrio de refuerzo se realiza de manera conocida a partir de hebras de vidrio fundido que fluyen por orificios de matrices. Estas hebras se estiran en forma de filamentos continuos, luego estos filamentos se agrupan en hilos de base, los cuales se recogen a continuación.

Antes de su recogida en forma de hilos, los filamentos se revisten con un apresto mediante pasada sobre un órgano de apresto. Este depósito es necesario para la obtención de los hilos y permite su asociación con otras materias orgánicas y/o inorgánicas para realizar materiales compuestos.

El apresto sirve, en primer lugar, de lubricante y protege los hilos de la abrasión que resulta del frotamiento, a gran velocidad, de los hilos sobre diversos órganos durante el procedimiento citado precedentemente.

El apresto puede garantizar, también, especialmente después de polimerización, la integridad de los hilos mencionados más arriba, es decir, la unión de los filamentos entre ellos en el interior de los hilos. Esta integridad se busca normalmente en las aplicaciones textiles en las que los hilos están sometidos a grandes esfuerzos mecánicos. En efecto, si los filamentos son poco solidarios entre ellos, se rompen más fácilmente y llegan a perturbar el funcionamiento de las máquinas textiles. Los hilos no integrados son considerados, además, como difíciles de manipular.

Sin embargo, el apresto se emplea, también, en casos en los que esta integridad no se busca, como para las fibras de refuerzo, cuando se desea una velocidad elevada de impregnación por la materia de refuerzo. Así, por ejemplo, en la fabricación de tubos por técnicas de impregnación directa y de arrollamiento de filamentos, se preparan hilos abiertos en los que los filamentos están disociados los unos de los otros. En estos casos se utilizan cantidades pequeñas de apresto, especialmente inferiores a 0,5%, en peso.

El apresto facilita, igualmente, el mojado y/o impregnación de los hilos por las materias de refuerzo y ayuda a la creación de enlaces entre dichos hilos y dichas materias. De la calidad de la adhesión de la materia a los hilos y de la aptitud para ser mojados y/o para ser impregnados, de los hilos por la materia dependen, especialmente, las propiedades mecánicas de los materiales compuestos obtenidos a partir de dicha materia y de dichos hilos.

La mayor parte de los aprestos actualmente utilizados son aprestos acuosos fáciles de manipular, pero que se deben depositar en grandes cantidades, sobre los filamentos, para ser eficaces. El agua representa, generalmente, más del 90%, en peso, de estos aprestos (por razones de viscosidad, principalmente), lo que obliga a secar los hilos antes de su utilización, pudiendo el agua dañar la buena adhesión entre los hilos y las materias para refuerzo. Estos secados son largos y caros y su eficacia no siempre es óptima; necesitan la instalación de estufas de gran capacidad. Además, cuando se realizan durante la operación de conducción de las fibras (es decir, antes de la recogida de los hilos obtenidos por agrupamiento de los filamentos), al nivel de los filamentos (WO 92/05122) o al nivel de los hilos (US-A-3 853 605), necesitan la implantación de dispositivos de secado bajo cada matriz y cuando se realizan sobre arrollamientos de hilos, corren peligros de migración irregular y/o selectiva de los componentes del apresto en el interior de los arrollamientos (teniendo ya los aprestos acuosos tendencia a repartirse sobre los hilos de manera irregular a causa de su naturaleza) y, eventualmente, de los fenómenos de coloración de los hilos o de deformación de los arrollamientos. Por otro lado, la deformación de los arrollamientos se observa frecuentemente, en ausencia de secado, sobre los arrollamientos con bordes rectos (bobinados) de hilos finos [es decir, que presentan un "título" o "masa lineica" de 300-600 tex (g/km) o inferior] revestidos con apresto acuoso.

Para remediar estos inconvenientes se ha desarrollado un nuevo tipo de aprestos prácticamente desprovistos de disolventes, denominados anhidros. Los aprestos anhidros son disoluciones polimerizables y/o reticulables que contienen eventualmente, disolventes orgánicos y/o agua en pequeñas proporciones, en general inferiores a 5%, en peso. Se distinguen ventajosamente de los aprestos acuosos por su aptitud para repartirse de manera homogénea y uniforme en la superficie de los filamentos, es decir, formando películas de espesores constantes y porque hacen inútil cualquier tratamiento ulterior de secado o de eliminación del disolvente, ya que las pequeñas cantidades de éste se evaporan en el momento del depósito del apresto sobre los filamentos y de la polimerización del apresto.

Por otro lado, las cantidades de apresto anhidro depositadas sobre los filamentos son mucho menores que las de apresto acuoso; así, en un depósito por medio de un rodillo de apresto, se forma en la superficie de éste, una película con un espesor que no alcanza 15 \mum en el caso de un apresto anhidro, en lugar de una película de 90 \mum de espesor aproximadamente para un apresto acuoso. Estas cantidades menores de apresto anhidro se depositan, por lo demás, sobre los filamentos con un rendimiento mucho mayor, que puede alcanzar 100% para una elección sensata de las condiciones operatorias, en tanto que este rendimiento es generalmente del orden de 40 a 75% con los aprestos acuosos.

Los aprestos anhidros se distribuyen principalmente en tres categorías.

La primera agrupa los aprestos polimerizables por radiación ultravioleta, tales como los descritos en la patente EP 0 570 283 y que comprenden, por ejemplo:

\bullet

al menos un monómero y/u oligómero mono- o poli-insaturado del tipo poliéster acrilato, epoxi acrilato, compuesto siliconado, uretano acrilato;

\bullet

al menos, un fotocebador, tal como benzoína, acetofenona, benzofenona, sulfonil-acetofenona y sus derivados, así como las tioxantonas:

\bullet

llegado el caso, al menos un disolvente orgánico; y eventualmente

\bullet

aditivos tales como, al menos un agente humectante, un promotor de adhesión, un agente anti-contracción, un agente de enlace que consiste, especialmente, en un silano.

La segunda familia de aprestos anhidros es la de los aprestos polimerizables y/o reticulables térmicamente, tales como los descritos en las solicitudes de patentes FR 93/14792 y 96/00067.

A título de ejemplo, el sistema de base de estas composiciones comprende:

\bullet

un constituyente acrílico y un peróxido cebador radicalar térmico, o

\bullet

un constituyente epoxídico y un constituyente anhidro, que polimerizan reaccionado uno con otro.

Las tercera categoría de aprestos anhidros forma parte de la instrucción de la solicitud FR 97/05926; se trata de los aprestos polimerizables a temperatura ambiente, cuyos sistemas de base pueden contener uno o varios monómeros homopolimerizables y/o al menos dos monómeros copolimerizables sin aporte exterior de energía. En la hipótesis de una copolimerización de dos monómeros, éstos se pueden depositar sobre los filamentos en forma de su mezcla en disolución, inmediatamente después de que se ha formado esta mezcla, o en forma de una primera disolución estable que contiene una primera mezcla de monómeros y de una segunda disolución estable que contiene una segunda mezcla de monómeros. En esta última variante, la primera disolución se aplica sobre los filamentos, la segunda se aplica posteriormente, lo más tarde en el momento de la reunión de los filamentos en hilos. Como quiera que sea, la copolimerización comienza, en general, desde el momento de la unión del primero y del segundo monómero entre sí, sobre los filamentos y, llegado el caso, del catalizador o catalizadores requerido(s).

Los tratamientos de exposición a la radiación ultravioleta y los tratamientos térmicos requeridos para polimerizar los aprestos de los dos primeros tipos precedentemente citados se efectúan de una o de varias veces, después de la reunión de los filamentos en hilos. Se efectúa así, a veces, según la utilización prevista y la naturaleza de los hilos, un pre-tratamiento de irradiación o de calentamiento en el momento de la recogida de los hilos bajo diversas formas de arrollamientos, con el fin de pre-polimerizar el apresto, cuya polimerización propiamente dicha se realiza en un tratamiento ulterior de irradiación o de calentamiento, cuando el hilo está desarrollado, en vista de la aplicación específica a la que está destinado, textil o de refuerzo de materias orgánicas o inorgánicas. En efecto, el hilo revestido con la composición aún no polimerizada, no presenta una integridad en el sentido corriente del término, ya que los filamentos revestidos que lo constituyen se pueden deslizar unos sobre otros. Este hilo es, por tanto, fácilmente manipulable y cuando se bobina en forma de arrollamientos, se puede extraer fácilmente de los arrollamientos sin haber experimentado previamente, un tratamiento de polimerización del apresto. El hilo revestido de la composición de apresto, aún no polimerizado, tiene por otro lado, una muy buena aptitud para la humectación y para la impregnación por materias para refuerzo, pudiendo la impregnación, por tanto, realizarse más rápidamente (aumento de productividad) y presentando los materiales compuestos obtenidos, por tanto, un aspecto más homogéneo y ciertas propiedades mecánicas mejoradas.

Sin embargo, tal como se describe en la patente EP 0 570283, la polimerización del apresto por irradiación con rayos ultravioleta de un hilo en forma de arrollamiento puede comportar, igualmente, ventajas.

En lo que se refiere al depósito de aprestos anhidros sobre filamentos de vidrio, se conocen varias técnicas. Así, de acuerdo con la solicitud FR 97/05926 ya mencionada, este depósito se efectúa "con ayuda de un rodillo, de un pulverizador, con ayuda de un dispositivo que hace, igualmente, la función de reunión, o por medio de otros hilos o filamentos revestidos con la composición y puestos en contacto con filamentos de vidrio". Esta última técnica hace referencia al caso particular de la realización de hilos de materiales compuestos, constituidos con filamentos de vidrio y filamentos o hilos polímeros termoplásticos entremezclados.

Por definición, un depósito por pulverización va acompañado, indefectiblemente, con pérdidas, más o menos importantes, de apresto; la recuperación de esta proporción perdida, suponiendo que sea posible, constituye un inconveniente.

El modo de depósito por medio de un rodillo o de un dispositivo de reunión de los filamentos en hilos, consiste en la toma de apresto a partir de una película líquida más o menos viscosa y espesa formada sobre una superficie lisa, que presenta una gama de propiedades físicas, especialmente de dureza y de microporosidad de superficie, del tipo de las de superficies metálicas. Partiendo de la constatación de que la naturaleza química de los aprestos anhidros permiten la aplicación de cantidades siempre más pequeñas, existe actualmente la necesidad de un procedimiento de formación, sobre una superficie microscópicamente lisa de tipo metálico, cerámico u orgánico, de una película líquida siempre más fina, de espesor perfectamente regular, controlable y reproducible. En efecto, se puede esperar que una toma de apresto sobre los filamentos a partir de tal película, conduce al revestimiento de los filamentos con una cantidad mínima de apresto, con un mayor rendimiento de depósito, es decir, una disminución de las pérdidas de apresto y esto en condiciones totalmente controladas. Finalmente, se pretende, naturalmente, la obtención de filamentos, de hilos y de materias reforzadas que tengan propiedades mecánicas suficientes o, al menos mantenidas o, al menos nuevas en ciertos aspectos.

Según esto, no existe actualmente un procedimiento que permita formar, por ejemplo, en la superficie de un rodillo metálico, tal película fina de apresto anhidro, de manera regulable. En efecto, la inmersión de la parte inferior del rodillo en la disolución de apresto, conjugada con la rotación del rodillo, tienen como resultado la formación, en la superficie del rodillo, de una capa cuyas características no se pueden ajustar, más que en una pequeña medida, haciendo variar la viscosidad de la disolución y la velocidad de rotación del rodillo. Esta capa es de espesor excesivamente grande e irregular, y no se pueden evitar pérdidas de apresto al nivel del órgano de reunión de los filamentos en hilos, o de la recogida de los hilos, por proyección bajo el efecto de la fuerza centrífuga, inherente a las elevadas velocidades de arrollamiento empleadas.

Por otro lado, ningún sistema de depósito sobre un rodillo de apresto, con ayuda de una bomba dosificadora y una tobera de inyección, ha permitido aún, la formación de la película deseada.

Por otro lado, la patente EP 0 570 283, precedentemente citada, menciona brevemente, en su parte descriptiva de la figura 1, un dispositivo 13 de impregnación constituido con un sistema de aplicación provisto con un fieltro humedecido con mezcla reactiva con ayuda de una bomba dosificadora. La estructura de un fieltro permite, en efecto, embeberlo con un una disolución, de manera particularmente homogénea. Sin embargo, la toma de apresto, sugerida por la patente europea, del fieltro sobre los filamentos de vidrio, no da satisfacción en el marco del problema técnico expuesto más arriba, ya que el depósito sobre los filamentos de las cantidades pequeñas de apresto requeridas, no se podría realizar más que a costa de de un secado relativo del fieltro que, dada las estructura irregular, por naturaleza, del fieltro, cuya superficie presenta fibras con dimensiones, direcciones y hasta texturas variadas, constituiría un peligro de enganchón de los filamentos de vidrio y, por tanto, de ruptura de dichos filamentos. Solas las proporciones relativamente importantes de apresto son, por tanto, susceptibles de ser depositadas de la manera descrita en el documento.

En consecuencia, la invención tiene por objeto poner a disposición un procedimiento de depósito en la superficie de filamentos de vidrio, cantidades mínimas de disoluciones de apresto en forma de películas de espesores regulares, aptas para revestir totalmente cada filamento, de manera que estos espesores se puedan determinar precisamente por una elección apropiada de las condiciones operatorias y reproducidas con una fiabilidad satisfactoria.

A este efecto, el objeto principal de la invención es un procedimiento de fabricación de un hilo continuo en el que se forma una multiplicidad de filamentos continuos por estiramiento mecánico de una multiplicidad de hebras de
materia(s) termoplástica(s) fundida(s) que fluyen de los orificios de, al menos un dispositivo y que consiste en depositar, en la superficie de, al menos una parte de los filamentos, una mezcla en estado líquido, que consiste en un apresto anhidro, antes de reunirlos en, al menos un hilo. La invención reside más particularmente, en las etapas sucesivas que consisten en:

\blacklozenge

embeber continuamente una esterilla de fibras mantenidas mecánicamente, tal como un fieltro o un material de tela tejida, con la mezcla en estado líquido;

\blacklozenge

tomar continuamente, al menos una parte de dicha mezcla por medio de un rodillo en rotación en contacto con dicha esterilla; y

\blacklozenge

depositar sobre los filamentos en curso de estiramiento, dicha mezcla a partir del rodillo de apresto.

Este procedimiento abre la vía a un depósito reglamentario sobre los filamentos, de cantidades de apresto tan pequeñas como 0,5 a 1%, en peso con respecto al peso de los filamentos, cantidades suficientes en el caso especialmente de los aprestos anhidros de buen comportamiento, conocidos actualmente, con un rendimiento de depósito próximo o igual a 100%.

Este rendimiento, así como la homogeneidad y la reproducibilidad del depósito efectuado sobre los filamentos se obtienen gracias a la posibilidad, abierta por la invención, de formar en la superficie del rodillo de apresto, una película líquida de espesor casi constante e inferior a 8 mm, preferentemente comprendido entre 3 y 5 mm con una precisión y una reproducibilidad notables.

No hay que lamentar ninguna pérdida de apresto: el aumento de productividad es sensible. Por ejemplo, para una matriz que produce 800 kg/día de filamentos, un caudal de apresto tan pequeño como 160 a 350 g/h será suficiente.

De acuerdo con el modo de realización más corriente, todos los filamentos que constituyen el hilo, son de vidrio. La invención no excluye, sin embargo, la variante en la que el hilo está constituido con filamentos de vidrio y de filamentos orgánicos, estando sólo los filamentos de vidrio, provistos con un depósito de dicha mezcla en estado líquido o, por el contrario, estando los filamentos orgánicos provistos igualmente con este depósito, o con un depósito de apresto diferente, siendo las diferentes composiciones de aprestos especialmente susceptibles de reaccionar unos con otros. Por filamentos orgánicos, se entiende filamentos polímeros termoplásticos, tales como polipropileno, poliamida o poliéster. Estos filamentos polímeros se pueden proyectar entre los filamentos de vidrio ya aprestados, antes de la reunión de todos estos filamentos en hilo, tal como se describe en la patente EP 0 599 695.

Dadas las calidades de los aprestos anhidros citadas precedentemente, así como su excelente capacidad de humectación de filamentos, es comprensible que la mezcla líquida para depositar sobre los filamentos, consista en tal apresto anhidro, para la definición del cual se hace referencia al contenido de la patente EP 0 570 283 y de las solicitudes FR 93/14792, 96/00067, y FR 97/05926 ya citadas.

Por otro lado, la aplicación doble o múltiple del procedimiento de la invención sobre los filamentos en el curso del estiramiento antes de su reunión en hilo(s), con el fin de transferir a ellos, composiciones líquidas susceptibles de reaccionar unas con otras, especialmente a temperatura ambiente, por copolimerización de constituyentes que pertenecen a tales composiciones distintas, forma parte, igualmente, de la invención. En otros términos, las condiciones de espacio del dispositivo necesario para la aplicación del procedimiento de la invención, no impide en absoluto asociar dos o varios para efectuar un doble depósito o un depósito múltiple sobre un único conjunto de filamentos, tal como se describe en la solicitud FR 97/05926.

Los hilos obtenidos por el procedimiento de la invención se recogen, generalmente, en forma de arrollamientos sobre soportes en rotación. Los hilos obtenidos de acuerdo con la invención se desarrollan fácilmente de los arrollamientos y son manipulables fácilmente.

Los hilos se pueden recoger, también, sobre soportes receptores en translación. En efecto, se pueden proyectar por un órgano que sirve, igualmente, para estirarlos, hacia la superficie de recogida desplazándose transversalmente a la dirección de los hilos proyectados con el fin de obtener una napa de hilos continuos entremezclados denominada "esterilla". Se pueden cortar, igualmente, antes de la recogida por un órgano que sirve, igualmente, para es-
tirarlos.

Los hilos obtenidos de acuerdo con la invención se pueden encontrar, por tanto, en diferentes formar después de la recogida, especialmente en forma de carretes de hilos continuos (bobinas, tortas, canillas, ...), en forma de hilos cortados, se pueden reunir en forma de trenzas, de cintas, de esterillas o de red, tejidos o no, etc. Los filamentos de vidrio que forman estos hilos pueden presentar un diámetro comprendido entre 5 y 30 \mum y el vidrio utilizado para realizar estos filamentos puede ser no importa qué vidrio: vidrio E, vidrio AR (resistente a álcalis), etc.

Los hilos obtenidos por un procedimiento de acuerdo con la invención pueden estar asociados ventajosamente a diferentes materias para reforzar, con vistas a la realización de piezas de materiales plásticos que presentan buenas propiedades mecánicas. Los materiales compuestos se obtienen ventajosamente por asociación de, al menos hilos de vidrio de acuerdo con la invención y de, al menos una materia orgánica y/o inorgánica, estando las cantidades de vidrio en el interior de estos materiales compuestos comprendidos generalmente entre 30 y 75%, en peso.

Consecuentemente, la invención tiene, también, por objeto un producto constituido, al menos en parte, con un hilo obtenido por un procedimiento tal como el descrito más arriba. Este hilo puede haber sido sometido o no, a un tratamiento ulterior de corte, tejedura, a una proyección mecánica o a cualquier otro procedimiento de conformación; eventualmente se mezcla con una materia orgánica o mineral para asegurar el refuerzo.

Este hilo presenta una pequeña pérdida frente al fuego de, como máximo igual a 3%, en peso e incluso, en numerosos modos de realización, como máximo igual a 1%, en peso.

Otras características y ventajas de la invención saldrán a la luz mediante la descripción que sigue, de los dibujos en el anexo, en los cuales:

\blacklozenge las figuras 1 a 3 son representaciones esquemáticas de tres dispositivos de realización del procedimiento de la invención.

Estos dispositivos comportan una reserva 1 de apresto mantenido, eventualmente, a una temperatura constante, que asegura una buena conservación del producto, con el fin de garantizar la estabilidad de las condiciones de dosificación.

De acuerdo con la figura 1, el apresto se aspira mediante una bomba 2 del tipo de membrana o peristáltica, que somete los fluidos a cizallamientos particularmente débiles.

La cantidad aspirada es transferida sobre la esterilla 10 de reparto después de haber atravesado un caudalómetro 3.

Por otro lado, un micro-ordenador 4 está conectado, a la vez, con el caudalómetro 3 y con la bomba 2, con el fin de adaptar permanentemente el volumen o la masa de apresto suministrados por la bomba 2, en función de la información suministrada por el caudalómetro.

Los dispositivos de las figuras 2 y 3 emplean, para la alimentación de la esterilla 10, una fuente de aire comprimido 5 al principio del circuito de fluido, aguas arriba de la reserva 1.

De acuerdo con la figura 2, el apresto que proviene de la reserva 1, atraviesa un caudalómetro 3 y una válvula reguladora 6, conectados los dos a un micro-ordenador 4. Esta vez, el micro-ordenador 4 utiliza la información suministrada por el caudalómetro 3 para controlar, en tiempo real, una eventual corrección del caudal por medio de la válvula reguladora 6.

Esta función reguladora está garantizada, en el dispositivo simplificado, representado en la figura 3, mediante una válvula reguladora volumétrica 7 de compensación de temperatura, intercalada en el circuito de fluido entre la fuente de aire 5 a presión y la reserva 1. La válvula 7, con función reguladora integrada y autónoma, hace superfluo el empleo de un órgano auxiliar de gestión y control del tipo ordenador.

La esterilla 10 está fijada sobre una placa rígida, cuya inclinación se puede modificar y la presión ejercida sobre el rodillo se puede controlar mediante, por ejemplo, un cilindro neumático de presión regulada, no represen-
tado.

La esterilla 10, alimentada regularmente con apresto, tiene como función, repartir éste sobre una parte de la superficie del rodillo de apresto 11, ligeramente más grande que la que está en contacto con la napa 12 de filamentos en curso de estiramiento y suministrados a la matriz 13. El flujo del apresto y su reparto en la esterilla 10 inclinada se realizan por acción de la gravedad. La anchura de la zona impregnada de la esterilla 10 (es decir, su dirección transversal con referencia a una dirección longitudinal definida por el flujo sobre el plano inclinado), el tiempo de flujo y de reparto dependen de la viscosidad del apresto, de las características de la esterilla (naturaleza de los constituyentes, densidad, textura, dimensiones) y de la geometría de posicionamiento (inclinación).

La textura de la esterilla y la viscosidad del apresto están estrechamente relacionadas. Por ejemplo, una esterilla densa será humectada superficialmente por un apresto viscoso. Por el contrario, un apresto líquido penetrará fácilmente en una esterilla poco densa y fluirá sin repartirse sobre toda la anchura.

La inclinación de la esterilla juega, también, un papel importante en el reparto del apresto, dando más o menos efecto a las fuerzas de gravedad. Esta posibilidad permite ajustar el funcionamiento o compensar eventuales defectos de reparto debidos a una esterilla no muy bien adaptada.

Las correspondencias óptimas entre la viscosidad del apresto y la densidad de la esterilla están consignadas en la tabla de más abajo, para una inclinación de la esterilla de 30º con respecto a la horizontal, una anchura de flujo de 6 cm, una anchura de reparto de 6 cm y una presión del cilindro de presión sobre el dispositivo de revestimiento,
de 1 bar:

Viscosidad del apresto a 20ºC (cP)	Densidad de la esterilla (g/dm^{3})
< 20	200 - 400
20 - 50	150 - 280
50 - 100	125 - 175
100 - 250	100 - 150
250 - 400	< 100

La naturaleza de la esterilla interviene en la calidad de reparto del apresto mediante dos criterios ligados al tipo de fibra empleado; la naturaleza química de las fibras, su diámetro y su homogeneidad.

La gran mayoría de las fibras que constituyen las esterillas está compuesta de fibras de celulosa o de lana. Materiales sintéticos comienzan, también, a utilizarse, tales como las fibras de polipropileno o de poliéster.

Para composiciones de apresto cuyos constituyentes son poco polares, las esterillas sintéticas de tipo polipropileno están bien adaptadas y la compatibilidad química es satisfactoria. Para composiciones de marcado carácter polar (que es el caso de muchos de los componentes constitutivos de los aprestos), se prefieren las esterillas naturales de tipo lana (más hidrófila).

La compatibilidad química de los diferentes materiales de las esterillas se puede modificar en un sentido u otro, mediante un tratamiento químico apropiado de las fibras. Sin embargo, las interacciones con los componentes del apresto (que son, por su carácter monómero, muy buenos disolventes) se hacen difíciles de controlar. Las fibras sin tratamiento son preferidas en la mayor parte de los casos.

De una manera general, el diámetro de las fibras debe ser lo más homogéneo posible para facilitar la transferencia del apresto sobre el rodillo. La heterogeneidad de las fibras, en particular en presencia de fibras gruesas, provoca diferencias de espesor localizadas de la película de apresto en la superficie del rodillo de apresto, pero sin embargo, susceptibles de llevar consigo roturas en el rodillo por secado. Las fibras de diámetro pequeño (generalmente - de 20 \mum) son preferidas. Además, la longitud de las fibras, su flexibilidad y su desorden deben ser suficientemente importantes para evitar cualquier arrastre de las fibras enteras o de roturas en la superficie del rodillo. La presencia de elementos extraños en la superficie del rodillo ocasiona, generalmente, roturas cuyo origen es difícil determinar.

La transferencia del apresto sobre el rodillo de apresto es de 100% en funcionamiento normal. Para obtener tal comportamiento, es posible actuar sobre diferentes parámetros.

En primer lugar, la presión ejercida por la esterilla sobre el rodillo supone la formación de una zona comprimida en el interior de la esterilla en la que el flujo está muy fuertemente reducido. Sin embargo, no debe ser excesivamente elevada para no impulsar la degradación del rodillo o de los mecanismos de motorización.

El rodillo en rotación lleva el apresto disponible, siendo éste suficientemente compatible con el material del rodillo para no provocar fenómeno de deshumectación. Además, el apresto es siempre en cantidad muy inferior a la que el rodillo puede tomar.

A título de ejemplo, para un rodillo de grafito de 40 mm de diámetro y una longitud de contacto esterilla/rodillo de 80 mm, la presión que es preciso ejercer está comprendida, en la mayoría de los casos, entre 0,5 y 3 bares.

En segundo lugar, la velocidad de rotación del rodillo ejerce una cierta influencia sobre la transferencia esterilla/rodillo en algunos casos particulares. Así, cuando el apresto presenta una viscosidad baja y una humectación muy eficaz sobre la superficie del rodillo (en general para los aprestos poco polares) y/o el producto final necesita una pérdida al fuego elevada, es decir, una cantidad de apresto importante, es útil aumentar la velocidad de rotación del rodillo de apresto para aumentar la superficie de toma a humedecer y aumentar finalmente la cantidad de apresto transportada. Cuando se utiliza un rodillo de 40 mm de diámetro de grafito, una variación de la rotación del rodillo entre 50 y
150 vueltas/min dará satisfacción en la mayor parte de los casos.

El tercero y último parámetro a tomar en consideración para la calidad de la transferencia esterilla/rodillo es el de la naturaleza química y del estado de superficie del rodillo. Este parámetro es, sin duda, claramente aún más significativo para la calidad de la transferencia rodillo/fibra.

Dado que los aspectos de transferencia esterilla/rodillo y rodillo/fibra de vidrio están estrechamente relacionados, el mejor material es realmente el grafito.

En funcionamiento normal, la técnica de depósito de los aprestos anhidros, tal como se describe más arriba, permite un rendimiento de depósito muy próximo o igual a 100%. Con los aprestos acuosos, este rendimiento es generalmente del orden del 40 a 75%. Dado que los costes de materias primas (llevadas a materia seca) son sensiblemente equivalentes, el interés económico de aprestos anhidros depositados de acuerdo con este método es evidente.

Además, en el plano del ambiente, es interesante suprimir una fuente de desperdicios potencialmente contaminantes y origen de factores de coste suplementarios para la destrucción de los efluentes generados.

En caso de producción de efluentes (generalmente en cantidad muy pequeña) en fases de limpieza, ensayo o de funcionamiento en condiciones particulares y, dado que el conjunto de desperdicios es de naturaleza orgánica, éstos se pueden destruir fácilmente por incineración en instalaciones apropiadas.

Claims (15)

1. Procedimiento de fabricación de un hilo continuo, en el que se forma una multiplicidad de filamentos continuos (12), por estiramiento mecánico de una multiplicidad de hebras de materia(s) termoplástica(s) fundida(s) que fluyen de los orificios de de, al menos un dispositivo (13), que consiste en depositar en la superficie de, al menos una parte de los filamentos (12), una mezcla en estado líquido, antes de reunirlos en, al menos un hilo, caracterizado porque comprende las etapas sucesivas que consisten en:

\blacklozenge

embeber continuamente una esterilla (10) de fibras mantenidas juntas mecánicamente, tal como un fieltro o una tela tejida, por la mezcla en estado líquido;

\blacklozenge

tomar continuamente, al menos una parte de dicha mezcla por medio de un rodillo (11) en rotación en contacto con dicha esterilla (10); y

\blacklozenge

depositar sobre los filamentos (12) en curso de estiramiento dicha mezcla a partir del rodillo de apres- to 11,

y porque la mezcla en estado líquido es un apresto anhidro.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los filamentos (12) comprenden filamentos polímeros y filamentos de vidrio.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la alimentación de la esterilla (10) se efectúa por distribución mediante una bomba dosificadora (2), especialmente del tipo de membrana o peristáltica.

4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque los medios para la alimentación de la esterilla (10) comprenden un dispositivo de control permanente, que consiste en un caudalómetro (3) intercalado en el circuito del fluido entre la bomba (2) y la esterilla (10) y en un órgano de gestión y de control (4), tal como un ordenador conectado, a la vez, al caudalómetro (3) y a la bomba (2).

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la alimentación de la esterilla (10) se efectúa por aporte de un gas (5) a presión, aguas arriba de una reserva (1) de dicha mezcla en estado líquido.

6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios para la alimentación de la esterilla (10) comprenden un dispositivo de regulación que consiste en un caudalómetro (3) y una válvula reguladora (6) intercalados en el circuito del fluido, entre dicha reserva (1) y la esterilla (10) y en un órgano de gestión y de control (4) tal como un ordenador conectado, a la vez, al caudalómetro (3) y a la válvula regulado-
ra (6).

7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque los medios para la alimentación de la esterilla (10) comprenden un dispositivo de regulación, que consiste en una válvula reguladora volumétrica con compensación de temperatura (7) intercalada en el circuito de fluido entre la entrada de aire a presión (5) y dicha reserva (1).

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la superficie de la esterilla (10) define un plano inclinado y porque el flujo y el reparto de dicha mezcla en estado líquido en la esterilla (10) se realizan por gravedad.

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la esterilla (10) se elige entre los fieltros o telas tejidas sintéticos, especialmente de polipropileno o de poliéster y entre los fieltros o telas tejidas naturales, especialmente de lana o de celulosa.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la esterilla (10) está esencialmente constituida con fibras de diámetros inferiores as 20 \mum.

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el rodillo de apresto (11) presenta microporosidades de superficie, con dimensiones inferiores a 10 \mum.

12. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque la superficie del rodillo de apresto (11) está constituido con grafito.

13. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el espesor de la película de dicha mezcla en estado líquido, formada en la superficie del rodillo de apresto (11) es inferior a 8 \mum y preferentemente comprendido entre 3 y 5 \mum.

14. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque dicha mezcla en estado líquido se deposita sobre los filamentos (12) a razón de, como máximo 3%, en peso y preferentemente, como máximo 1%, en peso con respecto al peso de los filamentos (12).

15. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se realiza varias veces sucesivamente para transferir separadamente sobre los filamentos (12), mezclas en estado líquido, susceptibles de reaccionar unas con otras.