ITMI20081331A1

ITMI20081331A1 - Substrato non tessuto ad elevata uniformita' e procedimento di produzione

Info

Publication number: ITMI20081331A1
Application number: IT001331A
Authority: IT
Inventors: Frank Cousart; Rod Komlenic; Francesca Montefusco
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-01-23
Also published as: WO2010010234A1

Description

“SUBSTRATO NON TESSUTO AD ELEVATA UNIFORMITÀ E PROCEDIMENTO DI PRODUZIONE”

DESCRIZIONE

CAMPO TECNICO

La presente invenzione si riferisce ad un substrato non tessuto avente elevata uniformità superficiale, e al relativo procedimento di produzione, per un’ampia gamma di usi industriali, come substrato per membrane utilizzato in filtrazione a osmosi inversa, microfiltrazione e ultrafiltrazione.

ANTERIORITÀ DELL’INVENZIONE

Gli attuali procedimenti di produzione di un substrato non tessuto atto all’uso come supporto di membrana in applicazioni di filtrazione impiegano una varietà di tecniche di formazione del velo. Ad esempio, la domanda di brevetto statunitense pubblicata 2005/0032451 descrive l’uso di qualsiasi tecnologia di deposizione ad umido, cardata, soffiatura per estrusione (meltblown) e legame per filatura (spunbond) con legamento termico o chimico per produrre un tessuto non tessuto ultrasottile ad elevata porosità utilizzabile come substrato di supporto per separatori di batterie. Questo testo di riferimento è particolarmente rivolto a substrati di supporto ultrasottili aventi uno spessore di velo fino a circa 30µm (micron) per l’uso come materiale di supporto per diaframmi separatori in celle elettrochimiche, ecc. Un materiale di supporto reso noto nel brevetto US 4.454.176 da Buckfelder è preparato preparando un velo tessuto a partire da un filato di poliestere che viene poi essiccato, termofissato e calandrato. Altri tessuti di supporto proposti da Buckfelder includono un tessuto di poliestere calandrato spunbonded ed un tessuto legato con resina. I brevetti statunitensi n. 6.156.680, 6.919.026 descrivono un processo di deposizione ad umido in macchina continua per realizzare substrati altamente uniformi. Il brevetto n. 4.728.394 descrive un substrato non tessuto a due strati prodotto laminando a caldo un substrato non tessuto a bassa densità formato mediante un processo di cardatura di non tessuto deposto a secco su un substrato non tessuto ad elevata densità formato da un processo di deposizione ad umido in macchina continua.

Le membrane a osmosi inversa (RO) sono tipicamente prodotte rivestendo o colando una pellicola o membrana polimerica su un substrato non tessuto sottile ed altamente uniforme. Con il rivestimento di membrane estremamente sottili, è difficile ottenere la continuità della membrana sulla superficie di supporto. Inoltre, la mancanza di corretta adesione tra il substrato di supporto e la membrana può portare a delaminazione durante l'utilizzo, che si traduce nella formazione di bolle tra il substrato di supporto e la membrana. In generale, il processo di deposizione ad umido in macchina continua è diffusamente utilizzato per produrre il substrato non tessuto come supporto di membrana grazie all’elevata uniformità del velo e alle adeguate proprietà meccaniche desiderate durante la lavorazione. Tipicamente, la carta depositata ad umido viene fatta passare attraverso una fase di calandratura per ridurre lo spessore del substrato al livello desiderato e anche per fornire una finitura superficiale liscia. Benché la tecnologia di deposizione ad umido produca un velo di buona uniformità, vi sono intrinseche limitazioni associate al processo in macchina continua che si traducono in livelli molto elevati di difetti, che portano a mancate adesioni tra membrana e substrato.

Un tipico processo in macchina continua utilizza una enorme quantità di acqua nell’intero processo, che deve essere filtrata attraverso alcuni stadi prima che l’acqua raggiunga la zona di formazione. Nella zona di formazione, denominata cassa d’afflusso, meno dell’1% (tipicamente meno dello 0,5%) di fibre sintetiche è miscelato con più del 99% di acqua con l’ausilio di prodotti chimici di ritenzione. Questa elevata quantità di acqua viene poi rimossa in alcuni stadi di disidratazione mediante vuoto, e il foglio finale è essiccato da tutta l’umidità ponendo il foglio a contatto di una serie di tamburi riscaldati. Anche con il migliore dei sistemi di controllo e filtrazione del processo, i livelli di difetti superficiali sono molto difficili da gestire.

Tessuti non tessuti prodotti attraverso la tecnologia di deposizione ad umido sono spesso caratterizzati dalla presenza di fasci o grumi di fibre, macchie leggere/pesanti non uniformi, inconsistente permeabilità all’aria, sporcizia, imperfezioni, e problemi di appiattimento. Le fonti di tali difetti, oltre le fibre, possono sorgere in vari stadi del processo di formazione ad umido descritto in precedenza. Tutti i difetti summenzionati sono ulteriormente accentuati durante il processo di post-calandratura, in linea o fuori linea, necessario per ottenere le proprietà fisiche finali dei tessuti. Poiché i requisiti di qualità dei prodotti possono essere estremamente stringenti, sul processo si impongono parecchie esigenze, che si traducono in riduzione della velocità di produzione, elevata quantità di scarti e quindi alti costi di produzione. Questi problemi nel processo di deposizione ad umido possono essere parzialmente risolti investendo in beni strumentali per la formazione di velo migliorato, e aggiungendo apparecchiature di pulizia per minimizzare i gradi di difetto, nonché apparecchiature di controllo del processo. Alcuni produttori hanno installato calandratura in linea per minimizzare le necessità di trasporto del velo e ridurre i costi. Tuttavia, benché le misure di purificazione dell’acqua di processo e controllo del processo siano stati d’aiuto, i problemi intrinseci di fasci o grumi di fibre non sono completamente eliminati, e continuano a tradursi in elevati sprechi e alti costi, rendendo difficile la competizione sul mercato.

Altre tecnologie di non tessuti, quali cardatura, formazione in aria, spunbond, meltblown per produrre substrati non tessuti per applicazioni di osmosi inversa hanno avuto un successo limitato a causa di varie ragioni quali non-uniformità, inadeguata resistenza meccanica, difetti e costi. Tra queste, benché la tecnologia di cardatura abbia dimostrato un maggior potenziale, essa è stata largamente fallimentare nel rispetto di tutti i requisiti. Il processo di cardatura è descritto qui di seguito.

L'obiettivo principale della cardatura è di separare piccoli fiocchi in singole fibre, per iniziare il processo di parallelizzazione e per erogare le fibre in forma di velo. Il principio della cardatura è l’azione meccanica in cui le fibre sono trattenute mediante una superficie mentre l’altra superficie pettina le fibre inducendo la separazione in singole fibre. Al centro, vi è un grande cilindro metallico rotante ricoperto da guarnizione della carda. La guarnizione della carda è costituita da aghi, fili, o fini dentini metallici racchiusi in un telo pesante o in una base metallica. Rulli e rulli spogliatori alternati in una carda a rulli possono ricoprire la parte alta del cilindro. Le fibre sono alimentate mediante uno scivolo o una tramoggia e condensate in forma di falda o faldatura. Gli aghi delle due superfici opposte del cilindro e i cappelli o dei rulli sono inclinati in direzioni opposte e si muovono a velocità diverse. Il cilindro principale si muove più velocemente dei cappelli e, grazie agli aghi opposti e alla differenza di velocità, i ciuffi di fibre sono tirati e districati. Nella carda a rulli la separazione avviene tra il rullo operativo ed il cilindro. Il rullo spogliatore rimuove i fiocchi più grandi e li rideposita sul cilindro. Le fibre sono allineate nella direzione di macchina e formano un velo/strato leggero coerente sotto la superficie degli aghi del cilindro principale. Il velo/strato leggero è pettinato dalla superficie del cilindro mediante un pettinatore e depositato su un nastro mobile.

Tecniche di deposizione a secco convenzionali, quali cardatura e deposizione in aria, producono frequentemente un velo più aperto con “regioni a fori” del velo dove le fibre depositate non hanno copertura superficiale uniforme. Oltre alla differenza nella natura del processo tra macchina continua e cardatura, vi sono differenze nelle lunghezze delle fibre impiegate in questi due processi. Come descritto in precedenza, il processo di macchina continua usa tipicamente lunghezze di fibra di circa 6 mm; il processo di cardatura usa lunghezze di fibra maggiori di 30 mm. Come risultato, il velo prodotto da una tipica macchina di cardatura è più aperto rispetto ad un velo prodotto dal processo di macchina continua. Il velo aperto e non uniforme prodotto attraverso una carda convenzionale non è desiderato nemmeno per applicazioni di substrato di membrana, poiché influirà sia sull’adesione che sulle prestazioni della membrana.

D’altro canto, substrati non tessuti prodotti mediante tecnologie spunbond o meltblown, in cui il polimero è direttamente convertito nel tessuto spesso presentano problemi di scarsa uniformità risultanti in velo altamente anisotropo, che porta a nonomogeneità nell’applicazione finale e in scarse prestazioni. Benché la tecnologia spunmelt sia progredita con la recente messa a punto di tecnologia spunbond/meltblown a pochi denari che fornisce uniformità di velo migliorata, la tecnologia a pochi denari produce ancora un velo anisotropo a costi relativamente elevati, che lo rendono inaccettabile per l'uso come substrato non tessuto.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione rende disponibile un procedimento per produrre e un substrato non tessuto risultante avente elevata uniformità superficiale nel velo e altre proprietà fisiche desiderabili con difetti superficiali e livello di contaminazione minimi a costi di produzione inferiori. L’invenzione include deposizione a secco di un velo di fibre, comprendente una combinazione assennata di fibre utilizzando una o più unità di cardatura per deporre una serie di strati sottili o “strati leggeri” che formano il velo, e poi consolidare il velo mediante incollaggio termico. Le unità di cardatura sono alimentate con mescole di fibre comprendenti fibre matrici e fibre leganti selezionate per ottenere prodotti aventi elevata uniformità e le proprietà fisiche desiderate per la destinazione d’uso.

L’invenzione risolve i problemi precedenti di elevati difetti e scarti associati alla convenzionale tecnologia di deposizione ad umido in macchina continua e i problemi di velo aperto, non uniforme, associati con la convenzionale tecnologia di cardatura. L’approccio a cardatura multipla, a strati leggeri multipli combinato con la giusta composizione di fibre può ottenere uniformità e proprietà di velo analoghe ai mezzi di deposizione ad umido diffusamente utilizzati, senza le associate insorgenze di difetti provenienti da fasci di fibre, grumi e contaminazione. Inoltre, il consumo di energia associato a questo processo è molto inferiore ai processi di macchina continua e spunmelt, rendendolo un processo assai desiderato per l’utilizzo nell’industria. L’uso di una serie di unità di cardatura aumenta l’uniformità del velo attraverso la deposizione di strati o strati leggeri sottili che si sovrappongono l’un l’altro a coprire eventuali “regioni a fori” del velo che sono caratteristiche del processo di cardatura se usato esclusivamente in un unico stadio. Come procedimento di consolidamento per ottenere un tessuto non tessuto/velo costante vengono utilizzate apparecchiature di legamento termico. Eventualmente, può essere inclusa una fase di preconsolidamento in linea.

In una forma di realizzazione preferita, da 1 a 6 unità di cardatura sono utilizzate per l’alimentazione in serie di una mescola di fibre comprendente fibre matrice e fibre leganti, in cui le fibre leganti presentano una temperatura di fusione inferiore alle fibre matrice. Le fibre leganti sono selezionate per fondersi alla temperatura a cui sono esposte durante il processo di calandratura. In accordo con la forma di realizzazione preferita della carica di fibre, le fibre matrice preferite sono fibre di poliolefina (PP) o poliestere (PET) aventi un diametro nell’intervallo tra 0,5 – 7 denari e lunghezza di fibra nell’intervallo tra 30 e 100 mm.

Le fibre leganti con legante inferiore potrebbero essere fibre bicomponenti di polipropilene/polietilene (PP/PE) oppure fibre bicomponenti di poliestere/polietilene (PET/PE) oppure fibre di poliestere/copoliestere (PET/coPET) o fibre PET non stirate aventi un diametro nell'intervallo tra 0,7 e 7 denari e lunghezza di fibra nell'intervallo tra 30 e 100 mm. Le mescole di fibre utilizzate nell'invenzione possono comprendere fino all'80% di fibre matrice, il resto essendo fibre leganti (fondenti).

La combinazione di 1-6 unità di cardatura con le mescole di fibre appropriate produce un velo altamente uniforme, privo di difetti che viene poi consolidato mediante legamento termico utilizzando una calandra in condizioni di temperatura e pressione controllate, in cui le fibre leganti a temperatura inferiore si fondono e legano il velo con le proprietà meccaniche desiderate. La fase di calandratura può essere eseguita in linea o fuori linea, con o senza una fase di preconsolidamento intermedia. Il substrato risultante presenta un peso base preferibilmente nell’intervallo tra 30 e 300 gsm, spessore di velo nell’intervallo tra 50 e 635 µm (micron), e permeabilità all’aria del velo nell’intervallo tra 8 e 500 l/m<2>/sec.

Il procedimento dell’invenzione può produrre un prodotto di substrato non tessuto avente elevata uniformità ed omogeneità ed evita i problemi con fasci o grumi di fibre, inconsistente permeabilità all'aria, sporcizia, imperfezioni e problemi di appiattimento. Sono anche ottenibili tre proprietà fisiche desiderate ad un costo inferiore ai procedimento di formazione di substrato convenzionali. Il processo di cardatura a stadi multipli aggira completamente i problemi di difetti associati con tecnologia di deposizione ad umido, e risolve il problema della copertura dei fori nella tecnologia di deposizione a secco. Rispetto alle tecnologie spunbond o meltblown, il processo di deposizione a secco a stadi multipli con l’uso assennato di mescole di fibre preferite forma un velo più uniforme e più isotropo.

Altri scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione verranno esposti nella seguente descrizione dettagliata dell’invenzione in riferimento ai disegni allegati.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La figura 1 mostra una forma di realizzazione preferita di un procedimento per la produzione di un substrato non tessuto che utilizza unità di cardatura a stadi multipli in accordo alla presente invenzione.

La figura 2 mostra un comune difetto di “regioni a fori” nel processo di cardatura in un velo di fibra quando deposto mediante un unico stadio di cardatura.

La figura 3 mostra l’elevata uniformità superficiale ottenuta nel velo di fibra utilizzando unità di cardatura a stadi multipli nella presente invenzione per la deposizione di molteplici strati o strati leggeri sottili l’uno sull’altro.

La figura 4 mostra una tipica disposizione a chiazze nel velo di fibra utilizzando il processo di spunbond.

La figura 5 mostra un comune difetto di grumi nel velo di fibra utilizzando il processo di deposizione ad umido.

La figura 6 mostra una forma di realizzazione preferita di una carda a doppio pettinatore utilizzata per produrre i substrati descritti negli esempi da A a C nella domanda.

La figura 7 mostra condizioni di processo utilizzate per produrre i substrati degli esempi da A a C.

La figura 8 mostra una forma di realizzazione preferita di una carda a singolo pettinatore utilizzata per produrre i substrati descritti negli esempi da D a G.

La figura 9 mostra condizioni di processo utilizzate per produrre i substrati degli esempi da D a F.

La figura 10 mostra condizioni di processo utilizzate per produrre i substrati dell’esempio G.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’INVENZIONE

La forma di realizzazione preferita del procedimento di produzione e il prodotto non tessuto risultante della presente invenzione sono descritti in dettaglio nel seguito. Tuttavia, è evidente che i principi dell’invenzione qui descritta sono altrettanto applicabili ad altre forme di realizzazione, procedimenti, prodotti e tipi di applicazioni analoghi.

La figura 1 illustra un procedimento preferito di produzione di un substrato non tessuto in accordo alla presente invenzione. Balle di fibre matrice e leganti sono aperte/mescolate in mescole di fibre e sistemi di apertura 10 e poi passate attraverso una o più unità di apertura fibre fini/grossolane 11a, 11b, per miscelare assieme le fibre per buona omogeneità. La miscela di fibre è poi alimentata verso una sezione a carda 12 avente molteplici stadi di cardatura, ossia Stadi 1, 2, …n, per cardatura e per deporre un velo di fibra 12a in una serie di strati o “strati leggeri” sottili l’uno sull’altro. Il velo di fibre stratificato 12a può essere eventualmente parzialmente pre-legato attraverso una unità di preconsolidamento 13 (quale un forno ad aria o una calandra). Esso viene poi termicamente legato attraverso un impilamento di calandra comprendente una serie di rulli di calandratura 14 e fornito come prodotto di substrato non tessuto.

Come mostrato in figura 2, un comune difetto nel processo di cardatura è la formazione di “regioni a fori" in cui le fibre cardate presentano distribuzione parziale o non uniforme nel velo quando vengono deposte mediante uno stadio a carda singola. Nella presente invenzione, molteplici unità di cardatura sono utilizzate per ottenere una elevata uniformità superficiale nel velo di fibra 12a, come mostrato in figura 3, attraverso la deposizione di molteplici strati o strati leggeri sottili l’uno sull’altro a copertura di eventuali “regioni a fori” che eventuali strati possano presentare. L’elevata uniformità superficiale del velo di fibra pluricardato 12a è anch'essa marcatamente migliore rispetto alla tipica disposizione a chiazze del processo di spunbond, come mostrato in figura 4 (si osservino chiazze chiare e scure), e ai difetti come i grumi nel processo di deposizione ad umido, come mostrato in figura 5.

Una o più unità di cardatura possono essere utilizzate per aumentare l’uniformità del velo e realizzare il peso e lo spessore desiderati del prodotto di substrato risultante. Per qualsiasi prodotto finale desiderato, il numero di unità di cardatura può essere selezionato dividendo il numero di pettinatori in ciascuno stadio di cardatura e il peso minimo di ciascun strato leggero da cardare. Ciascuna unità di cardatura può erogare un numero di strati leggeri. Preferibilmente, il numero di unità di cardatura è da 1 a 6. Il numero di strati leggeri maggiormente preferito è nell’intervallo tra 3 e 6. La grammatura max/min di uno strato leggero cardato dipende dal modello dell’unità di carda stessa. Analoghe apparecchiature di carda possono avere diversi componenti (guarnizioni, numero di pettinatori o modello di rulli operativi/spogliatori, ecc.) che forniscono diverse capacità di deposizione (grammatura o uso di fibre, ecc). L'intervallo di grammatura preferito per ciascun strato leggero è tra 12 e 25 gsm (in base al numero di carde/pettinatori usati). La velocità della linea, al fine di massimizzare l’uniformità del velo, deve essere alquanto bassa rispetto ad un processo di cardatura classico.

In una forma di realizzazione preferita, da 1 a 6 unità di cardatura sono usate nell’alimentazione in serie di una mescola di fibre comprendente fibre matrice e fibre leganti, in cui le fibre leganti presentano una temperatura di fusione inferiore rispetto alle fibre matrice. Le fibre leganti sono selezionate per fondersi alla temperatura a cui sono esposte durante il processo di calandratura. In accordo con la forma di realizzazione preferita della carica di fibre, le fibre matrice preferite sono fibre di poliolefina (PP) o poliestere (PET) aventi un diametro nell’intervallo tra 0,5 e 7 denari e lunghezza di fibra nell’intervallo tra 30 e 100 mm. Le fibre leganti a legante inferiore potrebbero essere fibre bicomponenti di polipropilene/polietilene (PP/PE) oppure fibre bicomponenti di poliestere/polietilene (PET/PE) oppure fibre di poliestere/copoliestere (PET/coPET) o fibre PET non stirate aventi un diametro nell'intervallo tra 0,7 e 7 denari e lunghezza di fibra nell'intervallo tra 30 e 100 mm. Le mescole di fibre utilizzate nell'invenzione possono comprendere fino all'80% di fibre matrice, il resto essendo fibre leganti (fondenti). In mescole altamente preferite, le fibre matrice sono nell’intervallo tra circa 50 e 75%.

Il procedimento preferito di produzione di prodotti substrato non tessuto pluricardato depositato a secco è stato testato con diversi tipi di fibre. Le fibre più comuni utilizzate sono state fibre matrice di PP e PET con le fibre leganti come parte legante fondibile, con fino all'80% di fibre matrice (in diverse miscele) e il resto fibre leganti. I tipi di fibre sono stati utilizzati in intervalli di denari di 0,8 – 3,8 denari e circa 38 mm di lunghezza. Il velo risultante preferito presenta un peso base nell’intervallo tra 30 e 300 gsm, spessore di velo nell’intervallo tra 50 e 635 µm (micron), e permeabilità all’aria del velo nell’intervallo tra 8 e 500 l/m<2>/sec.

Nello stadio di calandratura 14, il velo di fibre è sottoposto a calore e pressione per fondere le fibre leganti per consolidare il tessuto/velo non tessuto. L'unità/impilamento di calandratura comprende almeno due rulli che possono presentare superfici lisce e realizzati in una selezione di acciaio, gomma composita o qualsiasi altro materiale idoneo. Nel caso di fibre leganti di poliolefina, le temperature di calandratura tipicamente da 100 gradi C a 160 gradi C sono utilizzate in funzione della particolare fibra di olefina o componente di fibra. Per fibre di poliestere fondenti/leganti, le temperature sono tipicamente da 100 gradi C a 240 gradi C. Le condizioni di calandratura sono adatte al comportamento di fusione e rammollimento dei polimeri utilizzati in ciascun caso particolare. Prima della calandratura a calore e pressione, il velo di fibre può essere pre-legato utilizzando qualsiasi procedimento noto di pre-legamento di non tessuti.

La figura 6 mostra una forma di realizzazione preferita di una carda a doppio pettinatore utilizzata per produrre i substrati descritti negli esempi da A a C seguenti. La figura 7 mostra condizioni di processo utilizzate per produrre i substrati degli esempi da A a C. La figura 8 mostra una forma di realizzazione preferita di una carda a singolo pettinatore utilizzata per produrre i substrati descritti negli esempi da D a G. La figura 9 mostra condizioni di processo utilizzate per produrre i substrati degli esempi da D a F. La figura 10 mostra condizioni di processo utilizzate per produrre i substrati dell’esempio G. Sono stati fatti raffronti visivi per testare uniformità superficiale, esenzione da difetti (protuberanze, permeabilità all’aria non uniforme, detriti, problemi di appiattimento) contando il numero di difetti non accettabili presenti in 5000 metri lineari di velo. Per ridurre i difetti delle fibre, era importante assicurare la giusta condizione dei sistemi di apertura fibre. Inoltre, è necessario utilizzare la corretta guarnizione di carda per evitare la fusione delle fibre durante la cardatura. I parametri e i risultati dei Campioni A-G del substrato non tessuto preferito e gli esempi comparativi sono schematizzati nel seguito.

Fibre leganti 25%, tipo: PET, 3,8 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 17,5 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 102 µm, 70 tessuto gsm finali

Uniformità: __alta, _X_ buona, __OK, __scarsa Difetto#/5 km: __alto, _X_buono, __OK, __scarso

Campione non tessuto pluricardato depositato a secco B

Numero di unità di Numero di strati cardatura utilizzate : 2 leggeri utilizzati: 4 Miscela di fibre:

Fibre matrice 50%, tipo: PET, 1,6 denari, lunghezza 38 mm Fibre leganti 50%, tipo: PP/PE, 1,7 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 16 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 152 µm, 64 tessuto gsm finali

Campione non tessuto pluricardato depositato a secco C

Fibre matrice 50%, tipo: PP, 1,7 denari, lunghezza 38 mm Fibre leganti 50%, tipo: PP/PE, 1,7 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 13,5 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 152 µm, 54 tessuto gsm finali

Campione non tessuto pluricardato depositato a secco D

Numero di unità di Numero di strati cardatura utilizzate : 5 leggeri utilizzati: 5 Miscela di fibre:

Fibre matrice 50%, tipo: PP, 2,2 denari, lunghezza 38 mm Fibre leganti 50%, tipo: PP/PE, 2,2 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 14 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 185 µm, 70 tessuto gsm finali

Campione non tessuto pluricardato depositato a secco E

Fibre matrice 50%, tipo: PP, 1,7 denari, lunghezza 38 mm Fibre leganti 50%, tipo: PP/PE, 2,2 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 14 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 160 µm, 70 tessuto gsm finali

Uniformità: __alta, _X_ buona, __OK, __scarsa Difetto#/5 km: __alto,

_X_buono, __OK, __scarso

Campione non tessuto pluricardato depositato a secco F

Numero di unità di Numero di strati cardatura utilizzate : 4 leggeri utilizzati: 4 Miscela di fibre:

Fibre matrice 75%, tipo: PET, 1,6 denari, lunghezza 38 mm Fibre leganti 25%, tipo: PET, 3,8 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 14 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 107 µm, 70 tessuto gsm finali

Campione non tessuto pluricardato depositato a secco G

Numero di unità di Numero di strati cardatura utilizzate : 9 leggeri utilizzati: 9 Miscela di fibre:

Fibre matrice 75%, tipo: PET, 1,6 denari, lunghezza 38 mm Fibre leganti 25%, tipo: PET, 3,8 denari, lunghezza 38 mm Peso di ciascun strato 9 gsm

leggero

Pre-consolidamento: _X_sì, __no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non 4,2 mil = 107 µm, 78 tessuto gsm finali

Uniformità: _X_alta, ___ buona, __OK, __scarsa Difetto#/5 km: __alto, _X_buono, __OK, __scarso Esempio Comparativo: deposizione ad umido

Miscela di fibre:

Fibre matrice 70%, tipo: PET, miscela di 0,5+1,5 denari, lunghezza 5 mm Fibre leganti 30%, tipo: PET, 1,1 denari, lunghezza 5 mm Pre-consolidamento: __sì, _X_no

Tipo di calandratura _X_liscio, __legato a punti, __legato a schema Prodotto substrato non Spessore 102 µm, 67 tessuto gsm finali

Uniformità: _X_alta, __ buona, __OK, __scarsa Difetto#/5 km: __alto, __buono, __OK, _X_scarso

Esempio Comparativo: spunbond

Tipo spunbond SS

Miscela di fibre:

Polimero matrice 75%, tipo: PP, 2 denari

Polimero legante 25%, tipo: PE, 2 Prodotti per uso commerciale o industriale

Prodotti di substrato non tessuto pluricardato depositato a secco prodotti in accordo alla presente invenzione possono essere usati per un’ampia gamma di usi commerciali o industriali. Per esempio, possono essere usati come materiali di substrato per la filtrazione in una gamma di applicazioni, quali micro e ultrafiltrazione, nano filtrazione e osmosi inversa.

È chiaro che molte modifiche e variazioni possono essere escogitate grazie alla descrizione precedente dei principi dell’invenzione. Si intende che tutte tali modifiche e variazioni possano essere considerate nello spirito e nell’ambito di questa invenzione, definita nelle rivendicazioni seguenti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per produrre un substrato non tessuto comprendente: deposizione a secco di un velo di fibre utilizzando una serie di unità di cardatura per deporre una serie di strati o “strati leggeri” sottili di fibre cardate l’uno sull’altro per formare il velo di fibre, e consolidare il velo di fibre mediante legamento termico.
2. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui le fibre cardate sono una miscela di fibre matrice e fibre leganti.
3. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui le fibre matrice sono fibre di polietilentereftalato (PET) o polipropilene (PP).
4. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui le fibre leganti sono fibre bicomponenti di PET o PP/PE oppure fibre bi componente di PET/PE.
5. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui le fibre matrice sono fibre di poliolefina o poliestere aventi diametro nell'intervallo tra 0,5 e 7 denari, e lunghezza nell’intervallo tra 30 e 100 mm.
6. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui le fibre matrice sono miscelate con fibre leganti in mescole con fibre matrice fino a circa 80% e il resto è fibre leganti.
7. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 6, in cui le fibre matrice sono miscelate con fibre leganti in mescole con le fibre matrice nell’intervallo tra 50 e 75%.
8. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui il numero di unità di cardatura di deposizione a secco è da 1 a 6.
9. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuna unità di cardatura può erogare fino a 3 strati leggeri.
10. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui il velo di fibra è sottoposto ad un pre-consolidamento prima di legamento termico.
11. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 10, in cui il velo di fibra è sottoposto a pre-consolidamento attraverso un forno ad aria.
12. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 1, in cui velo di fibra è sottoposto a consolidamento termico attraverso una unità di calandratura.
13. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 12, in cui il velo di fibra è sottoposto a consolidamento termico attraverso una unità di calandratura comprendente almeno due rulli con superfici lisce.
14. Procedimento per produrre un substrato non tessuto secondo la rivendicazione 12, in cui il velo di fibra è sottoposto a consolidamento termico attraverso una unità di calandratura comprendente rulli realizzati in una selezione di acciaio, gomma composita o qualsiasi altro materiale idoneo.
15. Substrato non tessuto comprendente: una serie di strati o “strati leggeri” sottili di fibre cardate depositate a secco mediante rispettive unità di cardature l'uno sull'altro per formare un velo di fibre che è consolidato mediante incollaggio termico.
16. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui le fibre cardate sono una miscela di fibre matrice e fibre leganti.
17. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui le fibre matrice sono fibre di polietilene tereftalato (PET) o polipropilene (PP).
18. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui le fibre leganti sono fibre bicomponenti di PET o PP/PE oppure fibre bicomponenti di PET/PE.
19. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui le fibre matrice sono fibre di poliolefina o poliestere (sia omopolimeri che polimeri bi componente) aventi un diametro nell’intervallo tra 0,5 e 7 denari, e lunghezza nell’intervallo tra 30 e 100 mm.
20. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui le fibre matrice sono miscelate con fibre leganti in mescole con fibre matrice fino all’80% circa e il resto è fibre leganti.
21. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 19, in cui le fibre matrice sono miscelate con fibre leganti in mescole con le fibre matrice nell’intervallo tra 50 e 75%.
22. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui il substrato risultante presenta un peso base nell’intervallo tra 30 e 300 gsm.
23. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui il substrato risultante presenta uno spessore di velo nell’intervallo tra 50 e 635 µm (micron).
24. Substrato non tessuto secondo la rivendicazione 15, in cui il substrato risultante presenta una permeabilità all’aria nell’intervallo tra 8 e 500 l/m<2>/sec.