ITMI20000204A1

ITMI20000204A1 - Procedimento per la produzione di pannelli anti-crash impianto per lasua attuazione nonche' pannello ottenuto

Info

Publication number: ITMI20000204A1
Application number: IT2000MI000204A
Authority: IT
Inventors: Massimiliano Vanoni
Original assignee: Massimiliano Vanoni
Priority date: 2000-02-08
Filing date: 2000-02-08
Publication date: 2001-08-08
Also published as: ES2247067T3; EP1254008A1; IT1316621B1; EP1254008B1; DE60112722T2; DE60112722D1; EP1254008B9; WO2001058665A1; ATE302109T1; ITMI20000204A0; AU2001237359A1

Description

DESCRIZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un procedimento per la produzione di pannelli anti-crash, all'impianto per la sua attuazione, nonché al pannello ottenuto.

Come è noto, nella realizzazione di pannelli anti-crash è necessario poter disporre, all'interno del pannello, di fibre sintetiche o vegetali che hanno una funzione strutturale e quindi incrementano la resistenza meccanica del pannello.

A questo scopo sarebbe opportuno poter disporre di fibre relativamente lunghe che incrementano ovviamente tale tipo di resistenza; con le soluzioni attualmente utilizzate che prevedono di miscelare la resina termoplastica alle cariche ed indi eseguire la fase di estrusione, si avrebbe che, inevitabilmente, si realizzerebbe una rottura e triturazione delle fibre con conseguente sensibile diminuzione delle resistenze meccaniche.

L'unica fase di miscelazione tra resina termoplastica e carica vegetale o minerale, è attualmente eseguibile con materiali granulari come farina di legno o carbonato di calcio o talco, ottenendo quindi un prodotto che non presenta le volute caratteristiche di resistenza meccanica.

Il compito che si propone il trovato è appunto quello di risolvere il problema sopra esposto, realizzando un procedimento ed un impianto per l'ottenimento di strutture essenzialmente composite che presentano uno spessore sostanzialmente uniforme e risultano sostanzialmente piatte.

Tali strutture possono essere ristampate a caldo successivamente alla fase che ha portato alla loro realizzazione ed essere impiegate, in forma di pannelli, per formare articoli finiti quali ad esempio 'i rivestimenti interni delle autovetture, cassette per frutta, fondi per autocarri e container e particolari vari, strutturali e resistenti.

Nell'ambito del compito sopra esposto uno scopo particolare del trovato è quello di realizzare un procedimento ed un impianto che diano la possibilità di inglobare fibre relativamente lunghe vegetali o minerali, anche a pezzatura disuniforme, senza avere problemi nell'eseguire l’alimentazione all'estrusore.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un procedimento che consenta di non intaccare la struttura filamentosa iniziale delle fibre, ottenendo cosi un prodotto finale che risulta particolarmente valido ed avente caratteristiche anti-crash con una maggiore resistenza meccanica dovuta alle sovrapposizioni delle fibre.

Ancora uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un procedimento che sia ottenibile partendo da elementi e materiali di comune reperibilità in commercio e che, inoltre, risulti competitivo da un punto di vista puramente economico.

Il compito sopra esposto, nonché gli scopi accennati ed altri che meglio appariranno in seguito, vengono raggiunti da un procedimento per la produzione di pannelli anti-crash, secondo il trovato, caratterizzato dal fatto di consistere nel convogliare in un gruppo estrusore una quantità dosata di fibre lunghe, nel bagnare dette fibre lunghe con una resina termoplastica allo stato fuso, in un tratto mediano di detto gruppo estrusore, per ottenere una miscela di resina termoplastica e fibre lunghe senza modificare la struttura delle fibre, nell'estrudere detta miscela sotto forma di materiale pastoso lastriforme e nel calandrare il materiale pastoso per l'ottenimento di un elemento lastriforme a spessore costante.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva di un impianto per la produzione di pannelli anti-crash, illustrato a titolo indicativo e non limitativo con l'ausilio degli uniti disegni in cui:

la figura 1 rappresenta schematicamente l'impianto, secondo il trovato parzialmente in sezione ed in alzato;

la figura 2 rappresenta schematicamente il gruppo estrusore monovite visto in pianta;

la figura 3 rappresenta una sezione lungo la linea III-III di figura 2;

la figura 4 rappresenta una sezione lungo la linea IV-IV di figura 3; la figura 5 rappresenta in pianta un gruppo estrusore bivite;

la figura 6 rappresenta una sezione lungo la linea VI-VI di figura 5; la figura 7 rappresenta in alzato l'impianto per la realizzazione di un pannello composito;

la figura 8 rappresenta schematicamente in sezione un pannello ottenibile.

Con riferimento alle citate figure, ed in particolare alla figura 1, l'impianto per la produzione di pannelli anti-crash comprende un serbatoio 1 per il contenimento di fibre lunghe vegetali o sintetiche che hanno preferibilmente una lunghezza compresa, ad esempio, fra 10 e 150 mm.

La fibra lunga filamentosa vegetale (cocco, juta, canapa, lino, cotone, capoc, canna da zucchero e cosi via) o minerale artificiale (fibra di vetro, di carbonio e simili) o minerale naturale, può essere compresa nella miscela con una percentuale in peso tra il 10 ed il 45%.

Sul fondo del serbatoio 1 risulta prevista una pala girevole 2 per il convogliamento delle fibre verso una apertura laterale 3 ove è previsto un condotto verticale di trasferimento 4, in cui agisce un alimentatore a vite o coclea 5 che ha la funzione di eseguire una alimentazione controllata delle fibre lunghe.

Il condotto 4 sfocia in un gruppo estrusore indicato globalmente con il numero di riferimento 10 al cui interno, facendo riferimento alla figura 1, è posto un alimentatore monovite 11 o eventualmente, facendo riferimento alla figura 5, è previsto un alimentatore bivite 12 con viti controrotanti o corotanti.

Sul gruppo estrusore 10 è posta, a monte della zona di immissione del condotto 4, una luce 15 per l'immissione di sfridi e scarti di pannelli precedentemene realizzati che possono essere alimentati da una relativa tramoggia.

Le fibre, unitamente agli eventuali scarti, sono sottoposte ad un trattamento di riscaldamento mediante un riscaldatore 20 ed inoltre risulta prevista una 'apertura di degasaggio 21 che ha la funzione di lasciar evacuare all'esterno eventuali gas che si formassero.

A valle della luce di degasaggio libero 21 è prevista una zona di bagnatura della fibra mediante resina termoplastica, indicata con 30. In tale zona, una miscela di resina termoplastica, preferibilmente poliolefinica esegue in pratica una bagnatura delle fibre e degli eventuali scarti che in pratica ingloba le fibre lunghe vegetali o minerali, a pezzatura anche disuniforme ed aventi un contenuto di umidità anche relativamente elevato.

In pratica la fibra lunga vegetale o minerale, alimentata con dosaggio forzato e controllato, viene totalmente bagnata e rivestita di materia termoplastica che viene iniettata allo stato fuso in pressione su una lunga zona controllata e bilanciata con massima superficie di bagnabilità, in modo da lasciare praticamente intatta la struttura filamentosa iniziale che rimane pressoché inalterata, anche dopo la fase di bagnatura che esegue in pratica una miscelazione; in questa fase la zona interessata dell'estrusore non risulta in pressione, per cui si ha una evacuazione dei gas tramite la luce di degassaggio libero 21.

Come evidenziato nelle figure 3 e 4, la zona di bagnatura 30 prevede il convogliamento della materia termoplastica poliolefinica allo stato fuso, mediante un estrusore 40 della materia plastica, che convoglia la materia plastica medesima in un canale di immissione 41 che lo immette in un canale di distribuzione 42 il quale a sua volta distribuisce la materia plastica fusa tramite una pluralità di canali anulari 43 che terminano in aperture 44 che circondano totalmente la zona di passaggio delle fibre alimentate dall'estrusore monovite o 'bivite.

La zona di bagnatura si sviluppa per un certo tratto, in modo tale da poter, in pratica, immettere la materia termoplastica sulle fibre che sono convogliate dall'estrusore e distribuite con una quantità dosata.

Si viene cosi a formare una miscela integrale dove la fibra è bagnata e completamente rivestita dal polimero termoplastico mantenendo intatta la lunghezza della fibra.

Vantaggiosamente il processo di bagnatura avviene in un contesto di pressione relativamente bassa, per cui l'eventuale formazione di gas è costretta a ritornare indietro verso l'uscita di degasaggio libero 21, senza essere inglobata nella miscela formata.

La miscela ottenuta passa attraverso una zona di degasaggio sottovuoto 50, che elimina completamente l’eventuale residuo di gas e di monomeri ancora presenti.

La miscela sotto forma di materiale pastoso viene quindi estrusa tramite una bocca di estrusione 60 che immette il materiale su una calandra, globalmente indicata con il numero di riferimento 70. la calandra 70 è vantaggiosamente del tipo a quattro rulli 71 che riceve il materiale pastoso e poco consistente uscente dalla bocca di estrusione 60 e ottiene uno strato con spessore uniforme e regolare 51.

Secondo una diversa forma di realizzazione è possibile prevedere l'applicazione sul pannello ottenuto di uno strato di rivestimento in materiale poliolefinico.

A questo scopo, come illustrato in figura 7, viene prevista una calandra 70' che presenta un primo ed un secondo rullo 80 ed 81 per lo schiacciamento della massa fusa che forma il pannello 51 ed un terzo rullo 82 per la calibratura del pannello, ottenendo lo spessore voluto.

Sul terzo rullo o cilindro 82 viene deposto uno strato di materiale poliolefinico 83 mediante una testa di estrusione 84 con successiva calibratura mediante il quarto cilindro 85, avendo così la possibilità di ottenere un pannello con una superficie esterna morbida, liscia o goffrata.

Il pannello che si ottiene come illustrato in figura 8 risulta essere completamente riciclabile dato che entrambi gli strati che lo compongono e cioè lo strato 51 ottenuto dalle fibre lunghe miscelate con la resina termoplastica e lo strato di rivestimento 83 sono entrambi ottenuti mediante resine poliolefiniche.

Da quanto sopra illustrato si vede quindi come il trovato raggiunga gli scopi proposti ed in particolare si sottolinea il fatto che viene messo a disposizione un procedimento ed un impianto che consentono l'ottenimento di pannelli anti-crash che sono in grado di presentare elevate caratteristiche meccaniche e che, inoltre consentono di avere una totale riciclabilità.

Il trovato così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo.

Inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica i materiali impiegati nonché le dimensioni e le forme contingenti potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di pannelli anti-crash, caratterizzato dal fatto di consistere nel .convogliare in un gruppo estrusore una quantità dosata di fibre lunghe, nel bagnare dette fibre lunghe con una resina termoplastica allo stato fuso, in un tratto mediano di detto gruppo estrusore, per ottenere una miscela di resina termoplastica e fibre lunghe senza modificare la struttura delle fibre, nell1estrudere detta miscela sotto forma di materiale pastoso lastriforme e nel calandrare il materiale pastoso per l'ottenimento di un elemento lastriforme a spessore costante.
2. Procedimento, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di immissione di scarti o sfridi di pannelli realizzati in precedenza in detta quantità dosata di fibre lunghe
3. Procedimento, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere la fase di riscaldamento di dette fibre lunghe e di detti eventuali scarti o sfridi per il controllo dell'umidità e della temperatura.
4. Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta resina termoplastica è una resina poliolefinica.
5. Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta resina termoplastica viene immessa sulla superficie esterna di dette fibre convogliate da detto estrusore, con inglobamento delle fibre in detta resina.
6. Procedimento, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere l'applicazione sull'elemento lastriforme a spessore costante di uno strato di rivestimento in materiale compatibile con la resina termoplastica.
7. Impianto per la produzione di pannelli anti-crash caratterizzato dal fatto di comprendere un gruppo estrusore al quale risulta connesso un serbatoio di alimentazione di fibre lunghe, ad una porzione mediana di detto estrusore, a valle della zona di immissione di dette fibre, essendo connesso un estrusore della materia termoplastica, all’uscita di detto gruppo estrusore essendo posta una bocca di estrusione a valle della quale è prevista una calandra a rulli per la calibratura dell'elemento lastriforme ottenuto.
8. Impianto, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto serbatoio presenta al suo interno una pala girevole per il convogliamento delle fibre verso un'apertura laterale ove è posizionato un condotto verticale di trasferimento in cui agisce un alimentatore, detto condotto sfociando in detto gruppo estrusore.
9. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, su detto gruppo estrusore, a monte della zona di immissione di dette fibre lunghe, una luce per l'immissione di scarti e sfridi di pannelli realizzati in precedenza.
10. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, su detto gruppo estrusore, a valle della zona di connessione di detto condotto, un riscaldatore per il controllo dell'umidità e della temperatura di dette fibre.
11. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo estrusore è del tipo monovite.
12. Impianto; secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo estrusore è del tipo bivite controrotante o corotante.
13. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, su detto gruppo estrusore, una zona di bagnatura per la connessione di detto estrusore della materia termoplastica presentante un canale di immissione della materia termoplastica connessa ad un canale di distribuzione in comunicazione con una pluralità di canali anulari terminanti in aperture circondanti la zona di passaggio di dette fibre alimentate da detto gruppo estrusore, detta zona di bagnatura essendo a bassa pressione per l'evacuazione dei gas tramite una luce di degasaggio libero posta a monte rispetto a detta zona di bagnatura.
14. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere, su detto gruppo estrusore, a valle della zona di connessione con detto estrusore della materia termoplastica, una zona di degasaggio sotto vuoto.
15. Impianto, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una calandra dotata di un primo ed un secondo rullo per lo schiacciamento della massa fusa realizzante detto elemento lastriforme ed un terzo rullo per la calibratura dell'elemento lastriforme, essendo inoltre previsto una testa di estrusione di uno strato di rivestimento in materiale poliolefinico atta ad accoppiare a detto elemento lastriforme detto strato di rivestimento prima dell'immissione attraverso detto terzo rullo ed un quarto rullo.
16. Pannello anti-crash caratterizzato dal fatto di comprendere una miscela di resina poliolefinica con fibre lunghe, ottenuto con il procedimento di cui alle rivendicazioni precedenti.
17. Procedimento per la produzione di pannelli anti-crash, impianto per la sua attuazione, nonché pannello ottenuto, caratterizzati dal fatto di comprendere una o più delle caratteristiche descritte e/o illustrate.