IT202000019429A1

IT202000019429A1 - Metodo per realizzare un nastro composito

Info

Publication number: IT202000019429A1
Application number: IT102020000019429A
Authority: IT
Inventors: Matteo Piantoni; Francesco Giardini; Alessandro Zavalloni; Marco Rosani; Paolo Caruana
Original assignee: Gdm Spa
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2022-02-06
Also published as: WO2022029611A1; JP2023536364A; CN116157562A; US20230265588A1; EP4193012A1

Description

DESCRIZIONE

dell'invenzione industriale dal titolo:

?Metodo per realizzare un nastro composito?

La presente invenzione concerne un metodo per la realizzazione di un nastro composito ed in particolare un nastro composito (ad esempio del tipo nonwoven, o tessuto-non tessuto) comprendente fibre fuse e soffiate e materiale particolato, ad esempio materiale assorbente o superassorbente.

Sono noti metodi per realizzare nastri compositi comprendenti fibre fuse e soffiate, cosiddetti ?meltblown? e spunbond, in cui ? intrappolato un materiale particolato, ad esempio sotto forma di particelle discrete.

Il materiale particolato pu? essere ad esempio materiale polimerico assorbente o superassorbente ed esempi di nastri compositi comprendenti fibre fuse e soffiate e particelle discrete sono descritti ed illustrati nei documenti US6494974, EP0156160.

Con materiale assorbente (o superassorbente) si intende un materiale capace di trattenere un qualsiasi liquido, oppure di filtrare un fluido (liquido o gas) contenente una sostanza estranea (solida, liquida o gas).

Per quanto riguarda la realizzazione di nastri compositi comprendenti fibre fuse e soffiate fra cui sono intrappolate particelle discrete di materiale particolato, ? sentita l?esigenza di mettere a punto un metodo di realizzazione (meltblown o spunbond) che permetta, a parit? di apparecchiatura, di modulare la capacit? di trattenimento del materiale particolato all?interno della massa di fibre fuse e soffiate; in questa maniera ? possibile realizzare nastri compositi con differenti capacit? di trattenimento del materiale particolato, i nastri compositi quindi essendo utilizzabili per produrre prodotti differenti e con caratteristiche differenti (ad esempio: prodotti assorbenti ad uso igienico, mascherine protettive, elementi filtranti per il settore medicale, filtri per sigarette, filtri antiparticolato per automotive).

In questo contesto, si vuole proporre un metodo per realizzare un nastro composito in grado di soddisfare la suddetta esigenza.

In particolare, ? scopo della presente invenzione mettere a disposizione un metodo di realizzazione di un nastro composito che consenta almeno di modulare la capacit? di trattenimento del materiale particolato all?interno della massa di fibre fuse e soffiate.

Tale scopo ? raggiunto da un metodo di realizzazione di un nastro composito comprendente le caratteristiche tecniche esposte in una o pi? delle unite rivendicazioni. Le rivendicazioni dipendenti corrispondono a possibili differenti forme di realizzazione dell'invenzione.

In accordo con un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo per realizzare un nastro composito comprendente almeno un primo strato comprendente una massa di fibre soffiate a fusione, formate da almeno un primo materiale termoplastico fuso e soffiato ed un materiale particolato disperso fra le fibre ed almeno parzialmente adeso ad esse.

Il metodo comprende la fase di soffiare a fusione un primo flusso di materiale termoplastico comprendente il primo materiale termoplastico verso una superficie aspirata di raccolta in movimento secondo un verso di avanzamento per ottenere la prima massa di fibre soffiate a fusione e la fase di erogare un flusso di materiale particolato comprendente il materiale particolato verso la stessa superficie aspirata di raccolta in modo da intercettare il flusso di materiale termoplastico in una zona di intercetto.

Secondo un aspetto dell?invenzione, il primo flusso di materiale termoplastico ed il flusso di materiale particolato si intercettano nella zona di intercetto con un angolo di intercetto (?) compreso fra 1? e 90? sessagesimali, preferibilmente compreso tra 15? e 40? sessagesimali. Vantaggiosamente, l?angolo di intercetto contribuisce a definire l'area di intersezione fra i due flussi.

In generale, aumentando l?angolo di intercetto l?area di intersezione diminuisce e migliorano la stabilit? del processo e la distribuzione del materiale particolato.

Vantaggiosamente, diminuendo l?angolo di intercetto si ottiene, ad esempio, una maggior costrizione del materiale particolato.

Secondo un aspetto, il flusso di materiale termoplastico ed il flusso di materiale particolato si intercettano nella zona di intercetto ad una altezza di intercetto rispetto alla superficie aspirata di raccolta maggiore o uguale a zero e minore di 300mm.

Vantaggiosamente, aumentando l?altezza di intercetto ? possibile riuscire a trattenere tutto il materiale particolato e a stabilizzare il processo senza disperdere eccessive quantit? di materiale particolato.

Secondo un aspetto, in corrispondenza della zona di intercetto una intera sezione del flusso di materiale particolato, parallela ad una direzione di avanzamento della superficie aspirata di raccolta, ? entrata nel primo flusso di materiale termoplastico e/o un?intera sezione del flusso di materiale termoplastico, parallela ad una direzione di avanzamento della superficie aspirata di raccolta, ? entrata nel flusso di materiale particolato.

Secondo un aspetto, il flusso di materiale termoplastico ? soffiato fuso da almeno un ugello posto ad una distanza di erogazione, indicata anche come ?Die to collector distance DCD? misurata lungo una perpendicolare alla superficie aspirata di raccolta maggiore di 100 mm e minore di 1200 mm, preferibilmente compresa tra 250 mm e 400 mm.

La distanza di erogazione influisce sulla temperatura delle fibre nella zona di intercetto e conseguentemente sul trattenimento e la distribuzione del materiale particolato fra le fibre. Secondo un aspetto, il flusso di materiale termoplastico ha una larghezza di distribuzione, misurata secondo una direzione di avanzamento della superficie aspirata di raccolta, compresa fra 1 mm e 200mm, preferibilmente compreso fra 5 mm e 100 mm.

Secondo un aspetto, il flusso di materiale particolato ha una larghezza di distribuzione, misurata secondo una direzione di avanzamento della superficie aspirata di raccolta, compresa fra 1 mm e 200 mm, preferibilmente pari a 25 mm.

Secondo un aspetto, il flusso di materiale termoplastico comprende un corrispondente flusso d?aria compressa e il flusso di materiale particolato comprende un rispettivo flusso d?aria compressa avente la stessa velocit? del flusso di aria compressa del flusso di materiale termoplastico in modo che, vantaggiosamente, il processo sia bilanciato.

Inoltre, la somma delle portate d?aria, del flusso di materiale termoplastico e del flusso di materiale particolato ? preferibilmente minore o uguale alla portata di aria aspirata dalla superficie aspirata di raccolta per stabilizzare il processo.

Secondo un aspetto, il metodo comprende una fase di formatura di un secondo strato del nastro composito sempre con tecnologia meltblown.

Il secondo strato viene preferibilmente formato sulla superficie aspirata di raccolta prima della realizzazione del primo strato che viene quindi ottenuto sul secondo strato gi? presente sulla superficie aspirata di raccolta.

La realizzazione del secondo strato, su cui si depositer? il primo strato, comprende una fase di soffiare a fusione sulla superficie aspirata di raccolta almeno un flusso di materiale termoplastico comprendente un secondo materiale termoplastico, ad esempio lo stesso materiale termoplastico del primo strato, per formare una seconda massa di fibre soffiate a fusione sulla superficie aspirata di raccolta.

Come accennato, la fase di soffiare a fusione il flusso di materiale termoplastico del secondo strato sulla superficie aspirata di raccolta avviene precedentemente alla, o a monte della, fase di soffiare a fusione il flusso di materiale termoplastico del primo strato.

Secondo un aspetto, il metodo comprende una fase di formatura di uno strato del nastro composito, sempre con tecnologia meltblown, sopra il primo strato comprendente il materiale particolato inglobato nelle fibre termoplastiche.

Tale strato viene preferibilmente formato sul primo strato disposto e ottenuto sulla superficie aspirata di raccolta a valle della formatura dello stesso.

La realizzazione dello strato del nastro composito sopra detto primo strato comprende una fase di soffiare a fusione sul primo strato un flusso di materiale termoplastico comprendente un secondo materiale termoplastico, ad esempio lo stesso materiale termoplastico del primo strato, per formare una seconda massa di fibre soffiate a fusione sul primo strato.

Secondo un aspetto dell?invenzione, il flusso complessivo di materiale termoplastico per la realizzazione del primo strato pu? essere ottenuto come composizione di due flussi di materiale termoplastico che definiscono un flusso complessivo e si intercettano fra loro ed intercettano il flusso di materiale particolato.

I due flussi di materiale termoplastico ed il flusso di materiale particolato si intercettano, almeno in parte, su una superficie aspirata di raccolta.

Secondo un aspetto dell?invenzione, il flusso complessivo di materiale termoplastico per la realizzazione del primo strato pu? essere ottenuto come composizione di due flussi di materiale termoplastico che definiscono un flusso complessivo e si intercettano fra loro ed intercettano il flusso di materiale particolato su due superfici aspirate di raccolta.

Le due superfici aspirate di raccolta sono affacciate e definiscono un passaggio per i flussi di materiale termoplastico ed il flusso di materiale particolato.

Preferibilmente, i flussi di materiale termoplastico ed il flusso di materiale particolato si intercettano, almeno in parte, a monte del suddetto passaggio.

Vantaggiosamente, l?aspirazione delle superfici di raccolta fra cui passano i flussi consente di allargare le fibre del materiale in transito ottenendo un materiale a fibra aperta cosiddetto ?high loft?.

Il passaggio fra le superfici di raccolta ha una dimensione misurata secondo una direzione perpendicolare alla prima ed alla seconda superficie aspirata di raccolta compresa fra 1 mm e 20 mm ed una regolazione di tale distanza concorre, insieme alla regolazione degli altri parametri di processo, a definire la capacit? del nastro di trattenere il materiale particolato.

Le superfici aspirate di raccolta sono preferibilmente sotto forma di tamburi aspirati ad assi paralleli ed il passaggio ? definito fra gli stessi.

Secondo un aspetto, parte del primo strato si forma sul primo tamburo e parte sul secondo, dopodich? le parti si uniscono nel passaggio.

Secondo un aspetto, il metodo prevede di utilizzare un elastomero termoplastico per ottenere le fibre del primo strato in modo che la matrice risulti elastica.

Secondo un aspetto, il metodo prevede di aggiungere un additivo idrofilo al primo materiale termoplastico in modo da ottenere una matrice di fibre idrofila, particolarmente utile nel caso il materiale particolato sia un materiale polimerico assorbente o superassorbente.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dei suddetti aspetti appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un metodo per realizzare un nastro composito comprendente almeno un primo strato che a sua volta comprende una prima massa di fibre soffiate a fusione ed un materiale particolato disperso fra le stesse ed almeno parzialmente adeso ad esse

Tale descrizione verr? esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:

- la figura 1 illustra uno schema, parzialmente a blocchi, di una porzione di impianto per attuare una possibile forma di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione;

- la figura 2 illustra uno schema di una porzione di impianto per attuare una possibile forma di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione; - la figura 3 illustra uno schema di una porzione di impianto per attuare una possibile forma di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione; - la figura 4 illustra uno schema di una porzione di impianto per attuare una possibile forma di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione; - la figura 5 illustra uno schema di una porzione di impianto per attuare una possibile forma di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione; - la figura 6 illustra uno schema di una porzione di impianto per attuare una possibile forma di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione; - le figure da 7 a 9 illustrano degli esempi di nastro composito comprendente fibre fuse e soffiate ed un materiale particolato disperso fra le stesse in una vista laterale schematica ottenuto con un metodo in accordo con uno o pi? aspetti della descrizione.

Con riferimento alle figure da 1 a 6, con il riferimento 1 sono genericamente indicate delle porzioni di un impianto per attuare delle possibili forme di realizzazione di un metodo per realizzare un nastro composito in accordo con la descrizione.

Con riferimento alle figure da 7 a 9, con il riferimento 100 sono indicati degli spezzoni di un nastro composito ottenibile con un metodo in accordo con uno o pi? aspetti della descrizione. Il nastro 100 comprende almeno uno strato 101 del tipo cosiddetto meltblown o spunbond, ovvero ottenuto per estrusione e soffiaggio di materiale termoplastico.

Lo strato 101 comprende una massa 102 di fibre 103 soffiate a fusione.

Le fibre 103 sono in particolare ottenute dalla fusione di almeno un materiale termoplastico. In una preferita forma di realizzazione, le fibre 103 hanno diametro compreso fra 0,1 micron e 30 micron e preferibilmente compreso fra 0,5 micron e 10 micron.

In una preferita forma di realizzazione, le fibre 103 hanno grammatura compresa fra gsm 0,1 e gsm 300, preferibilmente compresa fra 1 gsm e 20 gsm.

Le fibre 103 comprendono un primo materiale termoplastico fuso e soffiato ovvero un primo materiale termoplastico che viene inserito in un estrusore per la produzione dello strato 101. In una preferita forma di realizzazione, il primo materiale termoplastico, preferibilmente polimerico, ad esempio polipropilene PP o polietilene PE, ? presente nelle fibre 103 in percentuale compresa fra lo 0% ed il 99% in peso, preferibilmente in percentuale compresa fra il 70% ed il 95% in peso.

Preferibilmente, il primo materiale termoplastico ha melt flow rate compreso fra 1 e 2000, preferibilmente pari a 1200.

Le fibre 103 comprendono un elastomero ovvero una sostanza in grado di ridurre l?elasticit? delle fibre 103 stesse nel senso di diminuire la loro resistenza alla deformazione dovuta a stress meccanico.

L?elastomero pu? essere fuso e soffiato singolarmente (quindi, costituire interamente il primo materiale termoplastico), pu? essere fuso e soffiato insieme ad un primo materiale termoplastico, oppure pu? essere fuso e soffiato insieme ad un primo ed un secondo materiale termoplastico (ovvero l?elastomero viene inserito nell?estrusore per la produzione del nastro 100 del tipo meltblown).

In generale, il primo materiale termoplastico ed il secondo materiale termoplastico sono materiali termoplastici adatti ad essere fusi e soffiati. Preferibilmente, il primo ed il secondo materiale termoplastico possono essere selezionati, a scopo esemplificativo e non esaustivo, nel seguente gruppo: Polipropilene e derivati, Polietilene e derivati, Acido polilattico e derivati, Poliidrossialcanoati e derivati, Cellulosa e derivati, Acetato di cellulosa e derivati, Amido e derivati, Polistirene e derivati, Poliesteri (ad esempio, Polietilentereftalato), Poliuretani, Poliammidi, Policarbonati, Biopolimeri termoplastici in genere, Poliossimetilene e derivati, Polisolfone e derivati, Acrilati-Metacrilati e loro derivati.

Preferibilmente, il materiale particolato pu? comprendere uno o pi? composti che possono essere selezionati, a scopo esemplificativo e non esaustivo, nel seguente gruppo: materiali assorbenti o superassorbenti (polimerici e non), grafene, materiali cattura odore (quali ad esempio carbone attivo, zeoliti, carbonati, silicati), chitosano, materiali antibatterici o virucidi (quali ad esempio biossido di titanio, ossido di zinco, ossido di rame, argento colloidale, glicole polietilenico).

L?elastomero, quando estruso insieme ad almeno il primo materiale termoplastico, ovvero quando costituisce esso stesso il primo materiale termoplastico, serve, in particolare, a ridurre l?elasticit? delle fibre 103 ovvero a renderle maggiormente flessibili e pieghevoli.

In una preferita forma di realizzazione, l?elastomero ? presente in dette fibre in percentuale compresa fra lo 0% ed il 99% in peso, preferibilmente in percentuale compresa fra il 5% ed il 30% in peso.

In pratica, in una preferita forma di realizzazione, le fibre 103 possono essere interamente realizzate, come accennato, con un materiale termoplastico elastomerico, ad esempio Vistamaxx?, in modo da risultare particolarmente elastiche.

In altre parole, in una preferita forma di realizzazione, l?elastomero costituisce esso stesso il primo materiale termoplastico ovvero la massa 102 pu? essere realizzata sostanzialmente interamente in elastomero.

In una preferita forma di realizzazione, le fibre 103 comprendono un additivo idrofilo che viene aggiunto nell?estrusore per rendere le fibre 103 idrofile.

Nel caso in cui l?additivo idrofilo venga aggiunto nell?estrusore, l?additivo idrofilo pu? essere a base acquosa oppure a base non acquosa.

L?additivo idrofilo ? preferibilmente presente nelle fibre 103 in percentuale compresa fra l?1% ed il 10% in peso, ancor pi? preferibilmente in percentuale compresa fra il 3% ed il 6% in peso. Lo strato 101 ha nel complesso una grammatura preferibilmente compresa fra 50 e 1500 gsm. Lo strato 101 comprende inoltre un materiale particolato 104 disperso fra le fibre 103 ed almeno parzialmente adeso ad esse.

Preferibilmente, il materiale particolato ? presente, nel nastro composito 1, con una grammatura compresa fra 8 e 990 gsm, preferibilmente compresa fra 50 e 700 gsm.

In una preferita forma di realizzazione, il materiale particolato 104 comprende un materiale assorbente o superassorbente, ad esempio SAP, ad esempio Saviva B3.

Vantaggiosamente, nel caso in cui sia presente un elastomero nelle fibre 103 o anche costituente le stesse, ci? rende le fibre 103 particolarmente appiccicose, in particolare durante il meltblowing.

In tal modo, il materiale particolato 104 meglio aderisce alle stesse risultandone trattenuto. Si far? nel seguito riferimento ad una preferita forma di realizzazione in cui il materiale particolato ? un materiale superassorbente SAP ed il nastro ottenuto un nastro assorbente senza per questo perdere di generalit?.

Un metodo per realizzare un nastro composito comprendente lo strato 101 comprende la fase di soffiare a fusione, ad esempio con un estrusore 2, un primo flusso F1 di materiale termoplastico comprendente detto primo materiale termoplastico verso almeno una superficie 3 aspirata di raccolta in movimento secondo un verso V di avanzamento per ottenere la massa 102 di fibre soffiate a fusione.

La fase di soffiare a fusione il flusso F1 avviene secondo una traiettoria T1 prevalente dove con ?traiettoria? si intende la bisettrice dell?angolo che viene a formarsi per l?erogazione attraverso ciascun ugello 5 dell?estrusore 2.

Il flusso F1 ? preferibilmente sostenuto da, ovvero comprende un, rispettivo flusso d?aria A1. Il flusso F1 di materiale termoplastico ? soffiato fuso da almeno un ugello 5 posto ad una distanza h1 di erogazione misurata lungo una perpendicolare alla superficie 3 maggiore di 100 mm e minore di 1200 mm, preferibilmente compresa fra 250 mm e 400 mm.

Il flusso F1 ha una larghezza di distribuzione d1, misurata secondo una direzione di avanzamento della superficie 3 compresa fra 1 mm e 200 mm, preferibilmente compresa fra 5 mm e 100 mm.

Il metodo comprende una fase di erogare un flusso FP di materiale particolato, ad esempio tramite un erogatore 4, comprendente il materiale particolato 104.

La fase di erogare il flusso di materiale particolato avviene secondo una traiettoria TP prevalente dove con ?traiettoria? si intende la bisettrice dell?angolo che viene a formarsi per l?erogazione tramite l?erogatore 4.

Il flusso FP ? preferibilmente sostenuto da ovvero comprende un rispettivo flusso d?aria AP. Preferibilmente, il flusso A1 ed il flusso AP hanno pari velocit? in modo che uno non prevalga sull'altro e contribuire ad avere un equilibrio nel processo.

Inoltre, la somma delle portate d?aria di A1 e di AP ? preferibilmente minore o uguale alla portata di aria aspirata dalla superficie 3 di raccolta per stabilizzare il processo.

Il flusso FP ha una larghezza di distribuzione dP, misurata secondo una direzione di avanzamento della superficie 3 compresa fra 1 mm e 200 mm, preferibilmente pari a 25 mm.

Vantaggiosamente, regolando dP si modifica la distribuzione del materiale particolato; in caso di SAP si riesce a regolare la cosiddetta ?Free swell? poich? le fibre catturano il SAP evitando agglomerati dello stesso.

In una forma di realizzazione, il SAP ? anch?esso estruso con un proprio estrusore e concorre alla formazione delle fibre che saranno esse stesse assorbenti.

Il flusso FP ? erogato verso la superficie 3 aspirata di raccolta in modo da intercettare il flusso F1 di materiale termoplastico in una zona Z di intercetto.

Con particolare riferimento alla figura 3, si osserva che, preferibilmente, nella zona Z, un?intera sezione del flusso FP ? entrata nel flusso F1.

In particolare, in corrispondenza della zona Z di intercetto, una intera sezione del flusso FP di materiale particolato, parallela ad una direzione di avanzamento della superficie 3 aspirata di raccolta, ? entrata nel flusso F1 di materiale termoplastico.

In altro modo, in corrispondenza della zona Z di intercetto una intera sezione del flusso F1 di materiale termoplastico, parallela ad una direzione di avanzamento della superficie 3 aspirata di raccolta, ? entrata nel flusso FP di materiale particolato.

La citata altezza h1 influenza la temperatura delle fibre nella zona Z e la tipologia di moto del flusso F1; man mano che h1 cresce cala la temperatura delle fibre nella zona Z e diminuisce il legame fra fibre e materiale particolato. In caso di SAP si ottiene minore costrizione dello stesso ma peggiorano di pari passo le cosiddette dry e wet integrity.

Secondo quanto schematicamente illustrato in figura 3, il flusso F1 ed il flusso di materiale particolato si intercettano nella zona Z con un angolo ? di intercetto.

Preferibilmente, l?angolo ? compreso fra 1? e 90? sessagesimali ed ? preferibilmente compreso fra 15? e 40? sessagesimali.

L?angolo ? di intercetto determina l'area 6 di intersezione dei flussi F1 e FP; fissati gli altri parametri di processo, ad esempio l?altezza a cui avviene l?intersezione fra i flussi ovvero l?altezza della zona Z rispetto alla superficie di raccolta, minore ? ? e maggiore ? l?area 6. Aumentando il tempo e lo spazio di intersezione, vantaggiosamente, si possono aumentare i legami fra le fibre ed il materiale particolato costringendo maggiormente il materiale particolato stesso.

In caso di materiale superassorbente, diminuendo ? sotto un certo valore, il SAP risulterebbe troppo costretto diminuendo la cosiddetta Free Swell del nastro assorbente e la capacit? di assorbimento dello stesso.

Aumentando ? sopra un certo valore, il processo potrebbe diventare turbolento rendendo la distribuzione del materiale particolato poco omogenea.

Per semplicit? di messa a punto del processo, si pu? fare riferimento alle traiettorie T1 e TP e considerare che le stesse si intersechino con l?angolo ?.

Secondo quanto schematicamente illustrato nelle figure 1 e 2, il flusso F1 ed il flusso FP si intercettano, nei termini esposti in precedenza, ad una altezza h di intercetto, misurata perpendicolarmente alla superficie 3 di raccolta, maggiore o uguale a zero.

Semplificando, una intera sezione del flusso FP di materiale particolato, preferibilmente parallela ad una direzione di avanzamento della superficie 3 aspirata di raccolta, entra nel flusso F1 di materiale termoplastico ad un?altezza h maggiore o uguale a zero.

In una preferita forma di realizzazione, il flusso FP di materiale particolato ? ortogonale alla superficie 3 aspirata di raccolta.

Con riferimento alle figure 8 e 9 si osserva che in una preferita forma di realizzazione di un nastro 100 composito, questo comprende almeno un secondo strato 105, anch?esso di tipo meltblown o spundbond, che si trova, osservando le figure, al di sotto del primo strato 101. Lo strato 105 comprende ad esempio una massa 106 di fibre 107 soffiate a fusione.

Una preferita forma di attuazione del metodo prevede di realizzare lo strato 105 ?in linea? ovvero direttamente sulla superfice 3 aspirata di raccolta prima di formare lo strato 101.

Il nastro di figura 8 ? ad esempio realizzato con l?impianto di figura 4 ed il relativo metodo comprende una fase di soffiare a fusione sulla superficie 3 aspirata di raccolta almeno un flusso F2 di materiale termoplastico, ad esempio tramite un corrispondente estrusore 7.

Il flusso F2 forma sulla superficie 3 la massa 106 e quindi lo strato 105 su cui viene disposto il citato primo strato 101 del nastro 100 composito.

La fase di soffiare a fusione il flusso F2 avviene precedentemente alla fase di soffiare a fusione il flusso F1 ovvero l?estrusore 7 ? posto a monte dell?estrusore 2 e dell?erogatore 4 secondo il verso V di avanzamento della superficie 3.

In tal modo, si ottiene una sovrapposizione del primo strato 101 sul secondo strato 105 che contribuisce al trattenimento del materiale particolato, SAP in particolare, senza costringerlo. Secondo quanto illustrato nella figura 9, il nastro 100 composito potrebbe comprendere un ulteriore strato 108 disposto superiormente allo strato 101 (come illustrato nella figura 9). Lo strato 108 comprende ad esempio una massa 109 di fibre soffiate a fusione ottenute con una fase, non illustrata, di soffiare a fusione sul primo strato 101 un flusso di materiale termoplastico comprendente un materiale termoplastico per formare la massa 109 di fibre soffiate a fusione sullo strato 101.

In una forma di realizzazione, illustrata nella figura 5, il metodo comprende una fase di soffiare a fusione un flusso F3 di materiale termoplastico, erogato ad esempio da un rispettivo ugello 8 comprendente preferibilmente il primo materiale termoplastico, verso la superficie 3 aspirata di raccolta per contribuire alla formazione della massa 102 di fibre 103.

Il flusso F3 intercetta il flusso F1, formando un flusso complessivo di materiale termoplastico, ed il flusso FP di materiale particolato nella zona di intercetto preferibilmente posizionata come descritto in precedenza.

Secondo quanto illustrato in figura 6 i flussi F1, F3 ed FP avvengono verso due superfici 9, 10 aspirate di raccolta relativamente posizionate in modo da definire un passaggio 11 per il flusso complessivo di materiale termoplastico ed il flusso di materiale particolato; preferibilmente, i flussi F1, F3 ed FP si intercettano, almeno in parte, a monte del passaggio 11.

Il passaggio 11 ha una dimensione d, misurata secondo una direzione perpendicolare alle superfici 9 e 10 compresa fra 1 mm e 20 mm.

In generale, la formatura della massa 102 con una coppia di flussi di materiale termoplastico porta un miglior bilanciamento dei flussi d'aria e un miglior intrappolamento del materiale particolato.

Nella preferita forma di realizzazione illustrata, la superficie 9 ? sottoforma di tamburo aspirato di raccolta e ha asse di rotazione R9 e la superficie 10 ? sottoforma di tamburo aspirato di raccolta e ha asse di rotazione R10 disposto parallelo all?asse R9.

Il passaggio 11 risulta definito fra una superficie cilindrica esterna di raccolta del tamburo 9 ed una superficie cilindrica esterna di raccolta del tamburo 10.

Vantaggiosamente, regolando la distanza d e l?aspirazione dei tamburi, o, in generale delle superfici di raccolta, si pu? allargare il materiale di passaggio ottenendo una massa di fibre maggiormente aperta.

Il metodo come descritto permette di ottimizzare l'utilizzo del materiale particolato (riducendo il quantitativo di materiale particolato perso durante la realizzazione) e ridurne la costrizione; nel caso in cui il materiale particolato sia materiale polimerico assorbente o superassorbente, il metodo permette di ottenere prodotti assorbenti caratterizzati da una maggior capacit? di assorbimento (a parit? di materiale assorbente utilizzato).

Forma oggetto della presente invenzione anche un metodo per realizzare un articolo, preferibilmente ad uso igienico, biomedicale o antiparticolato, comprendente uno spezzone di un nastro composito 100 realizzato con il metodo descritto.

Preferibilmente, l?articolo biomedicale ? una maschera protettiva per il viso, preferibilmente ad azione virucida e/o battericida.

In una forma di realizzazione, l?articolo ? un articolo da fumo e/o un semilavorato dell?industria del tabacco, preferibilmente un filtro per sigarette.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Metodo per realizzare un nastro (100) composito comprendente almeno un primo strato (101) che a sua volta comprende

- una prima massa (102) di fibre (103) soffiate a fusione comprendenti almeno un primo materiale termoplastico fuso e soffiato;

- un materiale particolato (104) disperso fra dette fibre (103) ed almeno parzialmente adeso ad esse,

il metodo comprendendo le seguenti fasi per realizzare detto primo strato (101):

- soffiare a fusione un primo flusso (F1) di materiale termoplastico comprendente detto primo materiale termoplastico verso almeno una superficie (3) aspirata di raccolta in movimento secondo un verso (V) di avanzamento per ottenere detta prima massa (102) di fibre soffiate a fusione;

- erogare un flusso (FP) di materiale particolato comprendente detto materiale particolato (104) verso la superficie (3) aspirata di raccolta in modo da intercettare il primo flusso (F1) di materiale termoplastico in una zona (Z) di intercetto;

detto metodo essendo caratterizzato dal fatto che il primo flusso (F1) di materiale termoplastico ed il flusso (FP) di materiale particolato si intercettano nella zona di intercetto con un angolo di intercetto (?) compreso fra 1? e 90? sessagesimali, preferibilmente compreso fra 15? e 40? sessagesimali.

2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il primo flusso (F1) di materiale termoplastico ed il flusso (FP) di materiale particolato si intercettano nella zona (Z) di intercetto ad una altezza di intercetto (h) rispetto alla superficie (3) aspirata di raccolta maggiore o uguale a zero e minore di 300 mm.

3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il flusso (FP) di materiale particolato ? ortogonale alla superficie (3) aspirata di raccolta.

4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in corrispondenza della zona (Z) di intercetto una intera sezione del flusso (FP) di materiale particolato, parallela ad una direzione di avanzamento della superficie (3) aspirata di raccolta, ? entrata nel primo flusso (F1) di materiale termoplastico.

5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui in corrispondenza della zona (Z) di intercetto una intera sezione del primo flusso (F1) di materiale termoplastico, parallela ad una direzione di avanzamento della superficie (3) aspirata di raccolta, ? entrata nel flusso (FP) di materiale particolato (104).

6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo flusso (F1) di materiale termoplastico ? soffiato fuso da almeno un ugello (5) posto ad una distanza (h1) di erogazione misurata lungo una perpendicolare alla superficie (3) aspirata di raccolta maggiore di 100 mm e minore di 1200 mm, preferibilmente compresa fra 250 mm e 400 mm.

7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo flusso (F1) di materiale termoplastico ha una larghezza di distribuzione (d1), misurata secondo una direzione di avanzamento della superficie (3) aspirata di raccolta, compresa fra 1 mm e 200 mm, preferibilmente compresa fra 5 mm e 100 mm.

8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il flusso (FP) di materiale particolato (104) ha una larghezza di distribuzione (d2), misurata secondo una direzione di avanzamento della superficie (3) aspirata di raccolta, compresa fra 1 mm e 200 mm, preferibilmente pari a 25 mm.

9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il primo flusso (F1) di materiale termoplastico comprende un primo flusso (A1) d?aria e il flusso (FP) di materiale particolato comprende un secondo flusso (AP) d?aria, detti primo (A1) e secondo flusso (AP) di aria avendo pari velocit?.

10. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una seconda fase di soffiare a fusione sulla superficie (3) aspirata di raccolta almeno un secondo flusso (F2) di materiale termoplastico comprendente un secondo materiale termoplastico per formare almeno una seconda massa (106) di fibre soffiate a fusione sulla superficie (3) aspirata di raccolta, detta seconda massa (106) di fibre soffiate a fusione definendo un secondo strato (104) di detto nastro (100) composito su cui viene disposto il primo strato (101) del nastro (100) composito, detta seconda fase di soffiare a fusione un secondo flusso (F2) di materiale termoplastico sulla superficie aspirata (3) di raccolta avvenendo precedentemente alla fase di soffiare a fusione il primo flusso (F1) di materiale termoplastico.

11. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una terza fase di soffiare a fusione sul primo strato (101) del nastro (100) composito almeno un terzo flusso di materiale termoplastico comprendente un terzo materiale termoplastico per formare almeno una terza massa (109) di fibre soffiate a fusione sul primo strato (101) del nastro composito, detta terza massa (109) di fibre soffiate a fusione definendo un terzo strato (108) di detto nastro (100) composito disposto sul primo strato (101) del nastro (100) composito, detta terza fase di soffiare a fusione un terzo flusso di materiale termoplastico avvenendo successivamente alla fase di soffiare a fusione il primo flusso (F1) di materiale termoplastico.

12 Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una fase di soffiare a fusione un quarto flusso (F3) di materiale termoplastico comprendente preferibilmente il primo materiale termoplastico verso detta superficie (3) aspirata di raccolta in modo da intercettare il primo flusso (F1) di materiale termoplastico ed il flusso (FP) di materiale particolato, detti primo flusso (F1) e quarto flusso (F3) di materiale termoplastico definendo un flusso complessivo di materiale termoplastico per ottenere detta prima massa (102) di fibre soffiate a fusione.

13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui detta fase di soffiare a fusione un primo flusso (F1) di materiale termoplastico, detta fase di erogare un flusso (FP) di materiale particolato e detta fase di soffiare a fusione un quarto flusso (F3) di materiale termoplastico avvengono verso una prima superficie (9) aspirata di raccolta ed una seconda superficie (10) aspirata di raccolta relativamente posizionate in modo da definire un passaggio (11) per il flusso complessivo di materiale termoplastico ed il flusso (FP) di materiale particolato, detto primo flusso (F1) di materiale termoplastico, detto quarto flusso (F3) di materiale termoplastico e detto flusso (FP) di materiale particolato intercettandosi almeno in parte a monte di detto passaggio (11).

14. Metodo secondo la rivendicazione 13, in cui detto passaggio (11) ha una dimensione (d) misurata secondo una direzione perpendicolare alla prima (9) ed alla seconda superficie (10) aspirata di raccolta compresa fra 1 mm e 20 mm.

15. Metodo secondo la rivendicazione 13 o 14, in cui detta prima superficie (9) aspirata di raccolta ? sottoforma di un primo tamburo aspirato di raccolta e detta seconda superfice (10) aspirata di raccolta ? sottoforma di un secondo tamburo aspirato di raccolta, detti primo e secondo tamburo aspirato di raccolta avendo rispettivi assi (R9, R10) di rotazione paralleli tra loro e detto passaggio (11) essendo definito fra una prima superficie cilindrica esterna di raccolta del primo tamburo aspirato di raccolta ed una seconda superficie cilindrica esterna di raccolta del secondo tamburo aspirato di raccolta.

16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di soffiare a fusione un primo flusso (F1) di materiale termoplastico avviene secondo una prima traiettoria prevalente;

detta fase di erogare un flusso (FP) di materiale particolato avviene secondo una seconda traiettoria prevalente;

detta prima traiettoria e detta seconda traiettoria intercettandosi nella zona (Z) di intercetto con un angolo di intercetto (?) compreso fra 1? e 90? sessagesimali, preferibilmente compreso fra 15? e 40? sessagesimali.

17. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detta fase di soffiare a fusione un primo flusso (F1) di materiale termoplastico avviene secondo una prima traiettoria prevalente;

detta prima traiettoria e detta seconda traiettoria intercettandosi nella zona (Z) di intercetto ad una altezza di intercetto (h) rispetto alla superficie (3) aspirata di raccolta maggiore o uguale a zero.

18. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto primo materiale termoplastico ? un elastomero termoplastico.

19. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno detto primo flusso (F1) di materiale termoplastico comprende un additivo idrofilo fuso e soffiato insieme a detto primo materiale termoplastico.

20. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il materiale (104) particolato comprende uno o pi? composti selezionati dal gruppo consistente in: materiale assorbente o superassorbente; grafene; materiale cattura odore, preferibilmente carbone attivo, zeoliti, carbonati, silicati; chitosano; materiali antibatterici o virucidi, preferibilmente biossido di titanio, ossido di zinco, ossido di rame, argento colloidale, glicole polietilenico.

21. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19, in cui il materiale (104) particolato comprende un materiale polimerico assorbente o superassorbente.

22. Metodo per realizzare un articolo, preferibilmente ad uso igienico, biomedicale o antiparticolato, comprendente uno spezzone di un nastro (100) composito in cui detto spezzone ? realizzato mediante il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.

23. Metodo secondo la rivendicazione 22, in cui l?articolo ? una maschera protettiva per il viso, preferibilmente ad azione virucida e/o battericida.

24. Metodo secondo la rivendicazione 22, in cui l?articolo ? un articolo da fumo e/o un semilavorato dell?industria del tabacco, preferibilmente un filtro per sigarette.