ITMI20081482A1 - Metodo ed apparecchiatura per fabbricare un tessuto non tessuto costituito da filamenti polimerici continui sostanzialmente orientati - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

METODO ED APPARECCHIATURA PER FABBRICARE UN TESSUTO NON TESSUTO COSTITUITO DA FILAMENTI POLIMERICI CONTINUI SOSTANZIALMENTE ORIENTATI

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un'apparecchiatura per fabbricare un tessuto non tessuto costituito da filamenti polimerici continui sostanzialmente orientati,

L'invenzione si riferisce in generale alla produzione di un tessuto di filamenti polimerici organici, parzialmente o completamente orientati, per ottenere un prodotto non tessuto ed in particolare l'invenzione si riferisce ad un metodo per realizzare tali filamenti attraverso un procedimento di melt spinning e successiva dispersione dei filamenti per formare il tessuto desiderato in un unico processo,

Come ? noto alle persone esperte nel ramo, i tessuti non tessuti presentano filamenti intersecati a caso e le intersezioni sono legate in diversi modi: i mezzi di legame sono principalmente legami termici o agenti leganti, come ad esempio descritto in US-6620503 e US-7141290, Le intersezioni sono legate a caso, ovvero ciascuna intersezione pu? o meno essere legata in modo casuale, ed i filamenti non hanno una struttura organizzata e pertanto si intersecano con angoli diversi,,

Come ? altres? noto, i filamenti che formano il tessuto non sono perfettamente orientati, nel modo comunemente inteso nella tradizionale tecnologia di produzione di fibre. Infatti, molti brevetti si riferiscono al miglioramento del grado di orientamento e di conseguenza la resistenza del tessuto non tessuto cos? prodotto.

I tessuti filati sono stati prodotti per anni mediante filamenti ricavati dal medesimo flusso d'aria usato anche per disperdere i filamenti per formare il tessuto, come ad esempio descritto in US-5312500, In tal maniera i filamenti non sono completamente orientati e pertanto raggiungono una scarsa tenacit?, tipicamente compresa tra 0.6 e 12 g/den; la tenacit? pu? essere una caratteristica desiderabile per il tecnico del ramo,.

Sono stati inventati vari metodi per aumentare la tenacit? dei tessuti non tessuti, Una prima tecnica utilizzata per ottenere una migliore tenacit? ? quella di tirare il prodotto dopo che ? stato formato/legato, mentre una seconda tecnica ? quella di orientare i filamenti prima di usarli per formare il tessuto e quindi di stenderli e legarli per formare il tessuto ed il prodotto finale desiderato.

Nell'applicazione della prima tecnica, quando si tira il tessuto molti dei legami vengono stressati eccessivamente, a causa della tensione su ciascun filamento, mentre altri filamenti non sono affatto influenzati da tale stiro pertanto il tessuto presenta legami rotti in alcune intersezioni ed altri filamenti non completamente tirati, come descritto in US-5312500, Nell'applicazione della seconda tecnica, alcuni dei legami possono rompersi ma tutti i filamenti sono tirati pertanto il tessuto presenta un grado superiore di stiro. Si veda il brevetto US-5660910 ?

Lo stato dell'arte in riferimento a questa seconda tecnica di realizzazione di tessuti non tessuti con fili polimerici orientati, ? costituito da una soluzione in cui il tessuto viene formato da filamenti stirati che provengono da rocchetti disposti su una rastrelliera, In tale soluzione le bobine vengono formate in un procedimento separato e sono in seguito svolte dalla rastrelliera ed i filamenti sono dispersi per mezzo di un ugello per formare il tessuto, come descritto in US-5660910. Risulta ovvio che la manipolazione delle bobine comporta un lavoro, La necessit? di giuntare gli elementi filati tra le bobine crea dei nodi non desiderati nel tessuto non tessuto. I fili provenienti dalle bobine presentano una torcitura perch? sono tirati lateralmente invece che essere svolti mediante un movimento rotazionale,, Non si riesce ad ottenere una buona separazione dei filamenti a causa delle torciture ed i filamenti restano parzialmente aggrovigliati in maniera non opportuna?

Un metodo per produrre filamenti polimerici continui sostanzialmente orientati ? descritto nel brevetto US-5076773 in cui i filamenti utilizzati per formare il tessuto non tessuto risultano paralleli in una struttura compatta,

Compito della presente invenzione ? quello di realizzare un metodo ed un'apparecchiatura che superino gli inconvenienti della tecnica nota citata,

Uno scopo dell'invenzione, ? quello di realizzare un metodo per realizzare un tessuto tramite una pluralit? di filamenti, parzialmente o completamente orientati, ad esempio 12, 48, 96, o oltre, in cui i filamenti sono ottenuti da un'unica filatura e sono almeno 10 per ciascun elemento filato, ed i filamenti sono da 0.6 a 50 o pi? denari, e preferibilmente da 6 a 35?

Un altro scopo dell'invenzione ? quello di realizzare un'apparecchiatura speciale per eseguire il metodo secondo 1'invenzione.

Questi scopi ed altri che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un metodo per fabbricare un tessuto non tessuto costituito da filamenti polimerici continui sostanzialmente orientati, mediante estrusione e stiro in un procedimento integrato per formare un tessuto non tessuto, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:

a) estrudere simultaneamente un numero sufficiente di detti filamenti individuali, particolarmente filamenti da 0,6 a 50 ed oltre denari e preferibilmente da 6 a 35 denari, per formare almeno 12 e preferibilmente da 48 a 96 o pi? elementi filati continui, ciascuno consistente in almeno 10 filamenti, ad esempio da circa 15, 50 o pi? filamenti e preferibilmente tra 60 e 200, ad una velocit? di estrusione di almeno 400 metri al minuto, in una zona d'aria di raffreddamento verticale per la solidificazione la cui lunghezza ? preferibilmente tra 2500 mm a 7500 mm per la solidificazione di detti filamenti;

b) organizzare detti filamenti in modo tale da formare uno schieramento planare di elementi filati paralleli e distanziati tra loro, per esempio da 3 a 50 mm di distanza, in un numero corrispondente alla fase a), e

c) stirare insieme detti filamenti per ottenere detto sostanziale orientamento passando detti elementi filati con una distanza reciproca da 5 a 50 mm e preferibilmente da 10 a 25 mm, mantenendo gli stessi nello schieramento, su porzioni superficiali periferiche di una serie di cilindri rotanti, ciascuno dei quali presenta un diametro maggiore di circa 300 mm ed aventi tutti assi di rotazione paralleli; ciascun elemento filato passando su tali superfici una sola volta in ciascun cilindro e lungo un percorso discreto definito da un piano intersecante perpendicolarmente gli assi paralleli dei cilindri; ciascun elemento filato essendo in contatto d'attrito con le superfici dei cilindri per una lunghezza totale di percorso che va da 1500 a 8500 mm; almeno il 70% del percorso di contatto d'attrito essendo realizzato con un numero totale di cilindri da 4 a 10 e preferibilmente da 6 a 8;

d) alimentare integralmente gli elementi filati per mantenere gli elementi filati in tensione dalla fase di orientamento, mediante aspirazione-stiro, che sottopone simultaneamente a stiro gli elementi filati, e alimentare ciascun elemento filato ad una fase di separazione e dispersione di detti filamenti di detti elementi filati ad una velocit? di almeno 1000 m/min, per esempio da 3000 a 6000 m/min, per formare un tessuto non tessuto sostanzialmente planare, mediante mezzi di aspirazione-stiro, la velocit? d? alimentazione degli elementi filati a detti mezzi di alimentazionestiro essendo la stessa dell'ultimo cilindro della fase di stiramento, dove per ultimo si intende il cilindro pi? a valle con cui sono in contatto gli elementi filati nel processo di stiro e orientamento;

e) disporre dispositivi di separazione in file in maniera tale che ciascun dispositivo di separazione abbia una distanza sostanzialmente identica dalla superficie di contatto dell'ultimo cilindro;

f) alimentare i filamenti su mezzi forati per formare un tessuto non tessuto sostanzialmente planare, detti mezzi forati muovendosi costantemente in maniera simile ad un nastro trasportatore determinando in tal maniera la direzione della formazione di tessuto

I mezzi di aspirazione-stiro possono essere costituiti da mezzi diversi, ad esempio ugelli, e possono utilizzare principalmente aria ad alta velocit? od altri mezzi meccanici o misti meccanici e pneumatici atti a tirare e separare i filamenti.

II processo di dispersione della fase d) pu? essere favorito mediante mezzi a carica elettrostatica atti ad applicare una carica elettrostatica a ciascun filamento per ottenere un migliore incrocio tra i filamenti durante la formazione del tessuto,

Gli elementi filati possono essere raggruppati, ad esempio raggruppando due o pi? elementi filati per formare un super-elemento filato che viene inviato alla fase di aspirazione-stiro e separazione, detto super-elemento ? originato da un unico o da una pluralit? di fasi di estrusione ed orientamento.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi risulteranno maggiormente dalla descrizione di forme di realizzazione preferite, ma non esclusive, dell'invenzione, illustrate a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 rappresenta uno schema di un'apparecchiatura per eseguire il metodo secondo l'invenzione;

la figura 2 illustra schematicamente, in vista laterale, la raccolta dei filamenti;

la figura 3 illustra schematicamente l'operazione di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione dei filamenti;

la figura 4 ? una vista prospettica che mostra la disposizione parallela degli elementi filati sui rulli;

la figura 5 ? una vista schematica in pianta della disposizione degli elementi filati dall'ultimo cilindro di stiratura a valle fino ai dispositivi di aspirazione-st?ro/avanzamento ed alimentazione; la figura 6 ? una vista schematica in pianta della disposizione di due unit? di produzione di elementi filati con dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione indipendenti sul medesimo mezzo perforato;

la figura 7 ? una vista schematica in pianta della disposizione di due unit? di produzione di elementi filati con dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione in comune, sul medesimo mezzo perforato;

la figura 8 ? una vista schematica in pianta della disposizione di quattro unit? di produzione di elementi filati con dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione disposti specularmente a 90? tra loro, sul medesimo mezzo perforato;

la figura 9 ? una vista schematica in pianta della disposizione degli elementi filati dall'ultimo cilindro di stiratura a valle fino ai dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione disposti in due file;

la figura 10 ? una vista laterale degli ultimi tre grandi rulli e del cilindro ausiliario dell'unit? di orientamento, sul mezzo perforato, secondo un ulteriore aspetto dell'invenzione;

la figura 11 rappresenta uno schema di calcolo dell'angolo della disposizione della figura precedente;

la figura 12 ? una vista schematica in pianta della disposizione dell'ultimo cilindro di stiratura e del cilindro ausiliario secondo la forma realizzativa delle figure 10 e 11;

la figura 13 ? una vista in pianta, secondo una ulteriore forma realizzativa di una pluralit? di unit? di orientamento,,

Con riferimento alle figure citate, in generale i polimeri utilizzati nel metodo secondo la presente invenzione possono essere sottoposti a filatura per fusione mediante estrusori e pompe di tipo disponibile in commercio con velocit? di estrusione di almeno 400 m/min attraverso fori di una piastra di estrusione aventi diametri adatti alla filatura di filamenti multipli nell'intervallo da 06 a 50 denari ed oltre, e preferibilmente da 6 a 35 denari per ciascun filamento.

Pertanto, i polimeri idonei devono essere capaci di un sostanziale orientamento nel senso che i filamenti ottenuti per estrusione e per stiro devono essere in grado di subire un orientamento molecolare mediante stiramento al limite della deformazione plastica,

Generalmente i filamenti che sono stati sostanzialmente orientati presentano un "basso" allungamento o sostanzialmente ridotto in confronto con i filamenti stirati ottenuti per solidificazione dei filamenti filati per fusione prima dell'applicazione di uno stiro sostanziale. Tipicamente, i filamenti sostanzialmente orientati presentano un allungamento individuale a temperatura ambiente minore di circa il 250%., Pertanto il termine "sostanziale orientamento" comprende un "orientamento sostanzialmente completo" e la relativa approssimazione sufficiente per le normali destinazioni d'uso finale dei filati.

Una prima importante caratteristica del metodo secondo la presente invenzione riguarda il numero di elementi filati che vengono prodotti simultaneamente con un singolo mezzo di stiro o il numero di elementi filati di filamenti che vengono lavorati secondo la presente invenzione; in tale contesto un "filamento" ? una "fibra" di lunghezza infinita, un "filamento individuale" si riferisce ad uno dei numerosi filamenti che costituiscono un "elemento filato" ed il termine "elemento filato" si riferisce ad un gruppo di filamenti individuali sottoposti a stiro in singolo gruppo 0 unit?; tali elementi filati possono essere identificati, nella realizzazione dell'invenzione, da un numero consecutivo di almeno 12, per esempio 48 o 96 o pi? di elementi filati secondo il reale numero di elementi filati realmente inseriti in ciascuna unit? di stiro

Come ? convenzione, ciascun elemento filato comprende una pluralit? di filamenti individuali, tipicamente circa 30, 60, o persino circa 120 e si presuppone, in questo contesto, che quando ci si riferisce ad un elemento filato siano presenti non meno di 10 filamenti per ciascun elemento filato., Ci? ? una questione sperimentale e non teorica in quanto gli elementi filati normali contengono pi? di 10 filamenti,

Pertanto, la prima importante parte di una apparecchiatura per realizzare il metodo secondo la presente invenzione, illustrata nelle figure 1 e 2, comprende mezzi di filiera 10, 200 che possono essere fissati ad un piastra di filatura,

? importante che venga filato per fusione un numero di filamenti sufficiente a permettere la formazione di almeno 8 elementi filati per ciascun mezzo o unit? di stiro.. Non si ritiene importante se gli elementi filati passino attraverso un unico mezzo o colonna 11 o se 1 mezzi a colonna sono costituiti da una pluralit? di camere,, Non ? inoltre ritenuto essenziale che le aperture o fori di estrusione dei mezzi di filatura siano gi? raggruppati secondo gli elementi filati da formare o che non si abbia alcun orientamento di gruppo durante l'indurimento, Mezzi di raccolta degli elementi filati 102, 202, costituiti da una linea di ganci od orecchie, sono utilizzati per radunare il numero di filamenti desiderati in ciascun elemento filato.

La "velocit? di estrusione" ? un'altra caratteristica importante della presente invenzione in quanto determina la velocit? minima di produzione di almeno 1000 metri al minuto. Il termine "velocit? di estrusione" ? qui sinonimo di "velocit? di filatura per fusione" e non si riferisce necessariamente alla velocit? della massa fusa che emerge dalla filiera ma alla velocit? di formazione di filamenti solidificati ma essenzialmente non orientati, In generale, il metodo secondo la presente invenzione funziona con una velocit? di estrusione di circa 400 m/min.

I mezzi a colonna 11 formano la "zona di raffreddamento ad aria" sostanzialmente verticale nel senso che il mezzo scambiatore di calore ? gassoso piuttosto che liquido e che la temperatura del mezzo di raffreddamento gassoso ? sostanzialmente minore della temperatura della massa fusa che emerge dai fori della filiera. Pertanto, il termine "aria" comprende qualunque gas o miscela gassosa che possa essere mantenuta, senza eccessivi problemi, ad una temperatura di raffreddamento tipicamente nell'intervallo da circa 0 a circa 50 ?C, preferibilmente da 10 a 30 ?C? Preferibilmente, il passaggio di aria attraverso la colonna 11 o le sue porzioni, ? forzato cio? accelerato e sostanzialmente laminare, e la temperatura ? preferibilmente controllata, La necessit? o meno di un raffreddamento artificiale dipende dalla temperatura ambiente, L'intensit? del raffreddamento degli almeno 12 elementi filati formati nella filiera o, in ogni caso, durante la formazione dello schieramento di elementi filati sul primo cilindro 103, come verr? spiegato in maggiore dettaglio, dipende dal passaggio di massa polimerica fusa per unit? di tempo attraverso la zona di raffreddamento ad aria formata dai mezzi a colonna 11.,

Tuttavia, ? preferibile che la lunghezza verticale o altezza H dei mezzi a colonna, misurata dall'estremit? inferiore delle filiere 100 fino al primo punto di contatto con mezzi di contatto meccanici 102, 202, sia di almeno 2.5 m, per esempio da 3 a 6 m ma, essenzialmente per ragioni pratiche, non sia sostanzialmente superiore a 7.5 m?

Una successiva fase essenziale del metodo secondo la presente invenzione ? costituita dalla formazione di uno schieramento planare di elementi filati 203, 26, A tale scopo, i filamenti 201 sono raccolti o radunati, come visibile in figura 2, per formare elementi filati che comprendono un uguale numero di filamenti, ad esempio ciascun elemento contiene 64 filamenti Tali gruppi sono preferibilmente formati attraverso ganci o orecchie disposti in forma di barre di guida trasversali 202. Gli elementi filati in gruppo, in cui i filamenti sono densamente impaccati l'uno con l'altro, sono quindi inviati sulla superficie del primo cilindro 103 dei mezzi di stiro 12 per formare uno schieramento 26. Tale schieramento ? caratterizzato dall'allineamento parallelo di tutti gli elementi 104, 26 che devono essere stirati nella unit? di stiro.. Ciascun elemento si estende lungo un percorso individuale poich? gli elementi filati sono distanziati tra loro per esempio da 5 a 50 mm o pi? secondo il numero di elementi e la lunghezza assiale dei cilindri, Uno schieramento di elementi equidistanziati ? in generale preferibile ma non essenziale purch? tutti i percorsi siano paralleli e mantenuti tali durante l'operazione di stiro, ovvero finch? sia stato ottenuto un sostanziale orientamento dei filamenti, Ci? richiede che i cilindri di stiro 260, 261, 262, e 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 abbiano assi di rotazione sostanzialmente paralleli in modo tale che ciascun elemento filato passi attraverso la fase di stiro in un piano che interseca perpendicolarmente l'asse di rotazione dei cilindri, 103, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, come visto sui cilindri 260, 261, 262..

Come menzionato sopra, ? importante per l'invenzione che l'estensione del contatto di attrito di ciascun elemento filato con i cilindri di stiro ad assi paralleli, per esempio la somma di tutte le porzioni 1200, 1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1260 sui cilindri 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, di figura 1, sia nell'intervallo da 1500 mm a 8500 mm, preferibilmente da 4500 a 8000 mm e da 4500 a 6500 mm, ma che tale estensione di contatto d'attrito sia anche preponderantemente (ovvero pi? del 50%) e preferibilmente sostanzialmente (ovvero dal 85% al 100%) su un piccolo numero di cilindri, da 4 a 10 cilindri e preferibilmente da 5 a 9 cilindri e pi? prefer?bilmente da 6 a 8 cilindri.,

Sebbene due cilindri sarebbero sufficienti a garantire un percorso di contatto di attrito idoneo, il diametro dei cilindri richiesti per ottenere un estensione sufficiente di percorso di contatto di attrito non sarebbe pratico; un numero totale di 6 - 7 cilindri ? preferibile, come visibile in figura 1, nella quale i cilindri 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126 contribuiscono con porzioni sostanzialmente uguali 1200, 1210, 1220, 1230, 1240, 1250, 1260 dell'estensione totale di contatto.

I primi cilindri 103, 120, 121, 122 ruotano con velocit? periferiche inferiori rispetto all'ultimo cilindro 126 con una differenza commisurata al rapporto di stiro. Ciascun cilindro ? collegato mediante una trasmissione, non illustrata nelle figure, ed ? provvisto di mezzi di riscaldamento o di controllo del riscaldamento atti a mantenere una temperatura costante sulla superficie compresa tra 80 e 180 ?C su ciascun cilindro,

Una tipica velocit? periferica del primo cilindro 103 o dei primi grandi cilindri 120, 121, 122, 123 ? compresa tra 600 e 1000 m/min mentre la velocit? periferica dei cilindri 124, 125, 126 ? compresa tra 1200 e 2000 m/min. ? vantaggiosa una piccola differenza di velocit?, per esempio del 10%, tra i cilindri 120, 121, 122 e 123, e tra i cilindri 124, 125, 126? Si considera che vi sia "contatto d? attrito" se la quantit? di scivolamento (ovvero la velocit? degli elementi filati ? minore della velocit? del cilindro di contatto) ? minore del 20%, preferibilmente non sostanzialmente maggiore del 10%? Sebbene non si escluda l'uso di speciali rivestimenti delle superfici dei cilindri, ad esempio ceramica o superfici vetrose, il contatto di attrito pu? essere mantenuto con normali superfici dei cilindri in acciaio inox, cromo (ad esempio mediante elettroplaccatura)?

Preferibilmente, sono previsti primi mezzi di controllo di rottura 1280 degli elementi filati, tra il primo ed il secondo cilindro, ovvero vicino all'inizio della fase di stiro, e secondi mezzi di controllo di rottura 1281, 212 vicino alla fine della fase di stiro, per esempio a valle del cilindro 126, 210., Nell'apparecchiatura illustrata nelle figure 1 e 3, gli elementi filati vengono fatti passare attraverso dispositivi a basso attrito 129, 220 per disporre gli elementi nell'eventuale dispositivo di carica elettrostatica 12, 23, individuale, e sono successivamente aspirati, tirati in avanti ed alimentati dai dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione 14, 24 per poi essere dispersi in sostanzialmente un cono 141, 240 sui mezzi forati 15, 25 che sono costituiti da una piastra di acciaio forata o da un nastro trasportatore forato in rete d'acciaio, la cui direzione di movimento ? indicata con (a) o (b) da una doppia freccia 308, 403, 503, 605, 704 ed un velocit? di avanzamento di 6 metri al minuto, I dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione 14, 24 agiscono generando una tensione sulla catena di cilindri a monte 12.

Gli elementi filati possono essere usati in molti modi diversi, secondo la convenienza e la necessit? come mostrato nelle figure 5, 6 e 8. Gli elementi filati possono essere raggruppati, 310 e 660, o possono essere usati singolarmente alimentandoli uno per uno, 300 (figure 6 e 8), al dispositivo di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione relativo.

Secondo l'invenzione, l'orientamento e l'aspirazione degli elementi filati sono successivi, nel senso che la tensione sull'ultimo cilindro di orientamento di grande diametro ? mantenuta dal dispositivo di stiro successivo che, nella forma realizzativa preferita, costituisce anche il dispositivo di aspirazione,

Il dispositivo di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione 306 ha una superficie teorica di copertura 305 il cui diametro ? il passo tra dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione contigui, nell'intervallo da 30 a 150 mm e preferibilmente da 40 a 75 mm, con una copertura di superficie reale 307 avente diametro preferibilmente da 1.8 volte a 2.3 volte il passo tra dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione contigui.. La reale superficie di copertura ? quella in cui i filamento sono dispersi per effetto della dispersione sui mezzi forati 25, 309, 15, a causa del relativo dispositivo 306, come descritto sopra, Secondo la forma realizzativa preferita, i dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione sono del tipo ad aria ad alta velocit? ma questa ? soltanto una possibile scelta e non esclude altri possibili mezzi per produrre lo stesso effetto, Essi sono in numero sufficiente a coprire i mezzi forati, Un dispositivo opzionale 304 pu? essere usato per caricare i filamenti con una carica elettrostatica per migliorare la separazione e la dispersione sui mezzi forati.

Secondo la necessit?, uso di polimeri preorientati singoli o multipli ed altri scopi produttivi del tessuto non tessuto, gli elementi filati secondo la presente invenzione vengono organizzati in varie maniere.

Gli esempi realizzativi qui esposti non costituiscono una limitazione dell'uso o combinazione che dipender? dall'esigenza specifica,,

Avendo mezzi forati in continuo movimento in una sola direzione, la struttura non tessuta pi? semplice ottenibile con il metodo secondo l'invenzione presenta una sola fila di dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione: tutti i filamenti dispersi e distesi sono mischiati e aggrovigliati. Ma ? possibile ottenere anche un'altra struttura con pi? file: i filamenti che provengono dalla stessa fila di dispositivi di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione sono mischiati ed aggrovigliati mentre i non tessuti provenienti da file differenti sono distesi e stratificati uno sull'altro, il pi? basso essendo il primo disteso.

Per altre necessit?, per esempio per ottenere un certo spessore del tessuto non tessuto, ? vantaggioso raggruppare pi? elementi filati in un singolo dispositivo di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione per avere pi? filamenti nella medesima copertura di superficie reale 307,

Pertanto, secondo le necessit?, il metodo secondo l'invenzione permette di ottenere pi? strutture e disposizioni:

a) tessuto sottile, con un solo materiale, utilizzando le unit? 400 e 404, come in figura 6;

b) tessuto sottile, con due strati di materiale, utilizzando entrambe le unit?, visibili in figura 6;

c) tessuto sottile con due materiali mischiati, utilizzando entrambe le unit? 500 e 502 nei dispositivi di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione 504, come in figura 7;

d) tessuto spesso con unico materiale, utilizzando le unit? 600, 601, come in figura 8, raggruppando gli elementi filati nell'unit? 604 o in una disposizione avente pi? o meno elementi filati nello stesso dispositivo di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione, senza utilizzare le unit? 603 e 602;

e) tessuto spesso con due materiali mischiati, utilizzando tutte le unit?, come in figura 8, raggruppando gli elementi filati nella unit? 604 o in una disposizione avente pi? o meno elementi filati nello stesso dispositivo di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione;

f) tessuto sottile con un unico materiale stratificato, come in figura 9, in cui il dispositivo di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione della fila 702 realizza uno strato mentre la fila 703 realizza il secondo strato, o viceversa, secondo la direzione di a) o b), indicata con il riferimento 704 in figura 9.,

Tutte le opzioni descritte sopra costituiscono soltanto alcuni esempi di tutte le possibili disposizioni realizzabili combinando le unit? di orientamento dei filamenti molto compatte, secondo la presente invenzione.

Un altro esempio realizzativo delle unit? di stiro, secondo la presente invenzione, ? illustrato in figura 12. Gli elementi filati sono mantenuti nello schieramento 822, costituito da elementi paralleli, fino ai dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione 823, Gli elementi filati presentano, nella vista in pianta di figura 11, un angolo (e) formato tra le linee di elementi filati nello schieramento 810 e la linea della fila di dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione 811? Tale angolo ? definito dalla funzione trigonometrica dell'arco d? tangente in cui il seno (c) ? la distanza reciproca tra gli elementi filati sull'ultima superficie di contatto delle unit? di orientamento ed il coseno (d) ? la distanza reciproca dei dispositivi di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione, visti in pianta, misurato sulla normale rispetto ai mezzi forati che si muovono nella direzione 824.

Come visibile in figura 10, per meglio disporre gli elementi ? previsto un eventuale rullo ausiliario 803 disposto a valle dell'ultimo grande cilindro 802 della unit? di stiro., Tale disposizione fornisce una ulteriore superficie di contatto nella fase di orientamento,,

Poich?, come descritto sopra, ? mezzi forati si muovono costantemente in un'unica direzione, in un'unica fila di dispositivi di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione, tutti i filamenti dispersi e distesi sono frammischiati ed intrecciati e, essendoci pi? file degli stessi, i filamenti sono stratificati.

La diversa disposizione delle unit? di orientamento permette di realizzare vari prodotti,

La figura 13 illustra alcuni esempi in cui le unit? di orientamento sono disposte in maniera tale da mantenere gli elementi filati in file parallele e permettere disposizioni del tipo gi? descritto con riferimento alle figure 5-9,.

Due unit? 91 alimentano la stessa fila di dispositivi di aspirazione-st?ro/avanzamento ed alimentazione, Due unit? 92 e 93 alimentano due diverse file di dispositivi di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione,,

Gli esempi suddetti sono dati a scopo illustrativo e non esauriscono le possibilit? di combinazioni delle unit? di orientamento in relazione alle file di dispositivi di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione ed ai mezzi forati,

Si desidera sottolineare che i mezzi di controllo di rottura di filato 1280 e 1281, descritti sopra con riferimento alla figura 1, possono essere utilizzati in pratica per fornire un controllo ottimale della rottura del filato nella produzione di multifilato ad alta velocit?, secondo l'invenzione.,

I sensori previsti nei mezzi di controllo possono essere usati per prevedere la qualit? del tessuto non tessuto durante la formazione, per potere decidere, se del caso, di scartare fette di tessuto se, per esempio, s? notano due elementi rotti consecutivi, Si ? in pratica constatato come l'invenzione raggiunga il compito e gli scopi prefissati avendo realizzato un metodo ed una apparecchiatura che permettono di produrre tessuti non tessuti fatti di filamenti polimerici continui di alta qualit?.,

L'integrazione di una unit? di orientamento per filamenti polimerici orientati continui e sostanzialmente orientati con un'unit? di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione, semplifica la struttura dell'apparecchiatura e la manipolazione dei filamenti preorientati garantendo la possibilit? di realizzare una variet? di strutture di tessuto non tessuto, inimmaginabili con le apparecchiature ed i metodi della tecnica nota.

Il metodo e l'apparecchiatura secondo l'invenzione sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti ? dettagli potranno essere sostituiti da elementi tecnicamente equivalenti..

Naturalmente i materiali impiegati, nonch? le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per fabbricare un tessuto non tessuto costituito da filamenti polimerici continui sostanzialmente orientati, mediante estrusione e stiro in un procedimento integrato per formare un tessuto non tessuto, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: a) estrudere simultaneamente un numero sufficiente di detti filamenti individuali, particolarmente filamenti da 0.6 a 50 ed oltre denari e preferibilmente da 6 a 35 denari, per formare almeno 12 e preferibilmente da 48 a 96 o pi? elementi filati continui, ciascuno consistente in almeno 10 filamenti, ad esempio da circa 15, 50 o pi? filamenti e preferibilmente tra 60 e 200, ad una velocit? di estrusione di almeno 400 metri al minuto, in una zona d'aria di raffreddamento verticale per la solidificazione la cui lunghezza ? preferibilmente tra 2500 mm a 7500 mm per la solidificazione di detti filamenti; b) organizzare detti filamenti in modo tale da formare uno schieramento planare di elementi filati paralleli e distanziati tra loro, per esempio da 3 a 50 mm di distanza, in un numero corrispondente alla fase a); c) stirare insieme detti filamenti per ottenere detto sostanziale orientamento passando detti elementi filati con una distanza reciproca da 5 a 50 mm e preferibilmente da 10 a 25 mm, mantenendo gli stessi nello schieramento, su porzioni superficiali periferiche di una serie di cilindri rotanti, ciascuno dei quali presenta un diametro maggiore di circa 300 mm ed aventi tutti assi di rotazione paralleli; ciascun elemento filato passando su tali superfici una sola volta in ciascun cilindro e lungo un percorso discreto definito da un piano intersecante perpendicolarmente gli assi paralleli dei cilindri; ciascun elemento filato essendo in contatto d'attrito con le superfici dei cilindri per una lunghezza totale di percorso che va da 1500 a 8500 mm; almeno il 70% del percorso di contatto d'attrito essendo realizzato con un numero totale di cilindri da 4 a 10 e preferibilmente da 6 a 8; d) alimentare integralmente gli elementi filati per mantenere gli elementi filati in tensione dalla fase di orientamento, mediante aspirazione-stiro, che sottopone simultaneamente a stiro gli elementi filati, e alimentare ciascun elemento filato ad una fase di separazione e dispersione di detti filamenti di detti elementi filati ad una velocit? di almeno 1000 m/min, per esempio da 3000 a 6000 m/min, per formare un tessuto non tessuto sostanzialmente planare, mediante mezzi di aspirazione-stiro, la velocit? di alimentazione degli elementi filati a detti mezzi di alimentazionestiro essendo la stessa dell'ultimo cilindro della fase di stiramento, dove per ultimo si intende il cilindro pi? a valle con cui sono in contatto gli elementi filati nel processo di stiro e orientamento; e) disporre dispositivi di separazione in file in maniera tale che ciascun dispositivo di separazione abbia una distanza sostanzialmente identica dalla superficie di contatto dell'ultimo cilindro; f) alimentare i filamenti su mezzi forati per formare un tessuto non tessuto sostanzialmente planare, detti mezzi forati muovendosi costantemente in maniera simile ad un nastro trasportatore determinando in tal maniera la direzione di formazione di tessuto, 2.. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti elementi filati sono raggruppati, due o pi? elementi filati formando un super-elemento, detto super-elemento essendo alimentato alla fase di separazione ed aspirazione-stiro, detto super-elemento originando da una singola fase o da una pluralit? di fasi di estrusione ed orientamento. 3. Metodo, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti filamenti sono co-estrusi con due o pi? polimeri,, 4 , Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, nella fase a), detta zona d'aria di raffreddamento ? compresa in un percorso libero verticale e si estende da un punto di estrusione ad un punto di primo contatto con un mezzo meccanico di guida degli elementi filati; detto percorso libero presenta una lunghezza compresa tra 2500 mm e 7500 mm., 5. Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti cilindri, durante la fase c), sono mantenuti ad una temperatura costante sulla superficie compresa tra 80 e 180 ?C? 6. Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dall'85% al 100 % di detta estensione di percorso di contatto ? realizzata su detto numero totale di cilindri ed un primo gruppo di cilindri viene ruotato ad una prima velocit? periferica mentre un secondo gruppo di cilindri ? ruotato ad una seconda velocit? periferica sostanzialmente pi? rapida di detta prima velocit? periferica,. 7 Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta lunghezza di percorso di contatto ? minore di 6 metri e dall'85% al 100% di lunghezza di percorso ? realizzata su detti cilindri. 8, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il tessuto ? formato mediante una pluralit? di unit?, 9. Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il tessuto ? formato mediante una pluralit? di unit? in cui almeno una prima unit? produce filamenti co-estrusi ed almeno una seconda unit? produce filamenti semplici o non-coestrusi. 10., Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione utilizzati in detta fase d) ed in detta fase c) per mantenere una tensione all'uscita di detta fase di orientamento e stiro. 11, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase d), di simultanea aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione ? effettuata con dispositivi ad aria ad alta velocit?. 12 Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase d) , di simultanea aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione ? effettuata con dispositivi sostanzialmente meccanici, 13? Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la fase di aspirazionestiro/avanzamento ed alimentazione ? effettuata in passi discreti comprendenti un'operazione meccanica, 14, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la separazione di detti filamenti nella fase di aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione ? aiutata da mezzi a carica elettrostatica atti ad applicare una carica elettrostatica a ciascun filamento, 15, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi di separazione sono disposti su un'unica fila, 16, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi di separazione sono disposti su file diritte, 17, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi di separazione sono disposti su file arcuate. 18, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi filati disposti in detto schieramento formano un angolo con la direzione di movimento di detti mezzi forati che ? sostanzialmente uguale alla funzione di arco di tangente in cui il seno ? la distanza reciproca tra gli elementi filati sull'ultima superficie di contatto delle unit? di orientamento ed il coseno ? la distanza reciproca dei dispositivi d? aspirazione-stiro/avanzamento ed alimentazione, visti in pianta, misurato sulla normale rispetto alla direzione di movimento dei mezzi forati, 19? Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette unit? sono due, disposte specularmente tra loro,, 20, Metodo, secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette unit? sono disposte in maniera tale da formare un angolo tra loro,,