ITMI20100068A1 - Processo per preparare un tessuto non-tessuto avente una superficie rivestita con microfibra e tessuto ottenibile con detto processo - Google Patents

Description

“PROCESSO PER PREPARARE UN TESSUTO NON-TESSUTO AVENTE UNA SUPERFICIE RIVESTITA CON MICROFIBRA E TESSUTO OTTENIBILE CON DETTO PROCESSOâ€

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un processo per preparare un tessuto nontessuto avente una superficie rivestita con microfìbra che può essere vantaggiosamente utilizzato per la produzione di panni e mop per la pulizia. In particolare la presente invenzione riguarda un processo per preparare materiali tessili compositi a “doppia faccia†formati da uno strato superficiale di microfìbra e uno strato di supporto in tessuto non-tessuto.

Sono noti procedimenti per la produzione di tessuti non tessuti (TNT) prodotti con tecnologie di agugliatura ad aghi meccanici e di interlacciatura a acqua (spunlace o hydroentangled) e/o anche eventualmente e successivamente coesionati mediante termo fusione di fibre termoplastiche e/o mediante apporto di resine o lattici in genere, Questi tessuti non tessuti sono impiegati per la produzione di panni per la pulizia o per la produzione di mop. Secondo le tecniche note di produzione di feltri agugliati non tessuti con sistemi di agugliatura meccanica questi sono ottimamente utilizzati per la produzione di panni per la pulizia, e hanno il vantaggio di avere una bassa densità e di conseguenza un volume relativamente alto rispetto al peso a metro quadrato. La loro massa crea inoltre, indipendentemente dal tipo di fibre utilizzate, un volume meccanico che favorisce aumentando la loro capacità di assorbenza. La loro massa volumetrica a bassa densità di peso per cm<3>permette anche la produzione di manufatti come il mop o redazza che devono avere oltre a una superfìcie anche un volume. I panni ottenuti con questo processo sono formati da fibre con finezza maggiore di 1 dtex (macrofibre) e sono realizzati sottoponendo entrambe le superfìci dello strato di fibre ad agugliatura meccanica facendo opzionalmente seguire un processo di termofissaggio per aumentare la consistenza meccanica del panno oppure utilizzando leganti chimici come resine acriliche, ÈVA, lattici di gomma e quant’altro mediante applicazione a spruzzo, impregnazione mediante foulard o tramite spalmatura o quant’altro secondo tecnica nota. Lo svantaggio di questo tipo di tecnologia se usata per la produzione di tessuti non tessuti in microfibra à ̈ che la maggior parte delle fibre rimangono airintemo dello spessore del tessuto non tessuto e la loro capacità pulente non viene utilizzata e quindi si hanno anche maggiori costi dovuti aH’utilizzo delle microfibre per tutto lo spessore della struttura del tessuto non tessuto.

Con un’altra tecnica nota, detta spunlace o hydroentangled si producono tessuti non tessuti con una densità di peso più alta, generalmente maggiore di 0,16 g/cm<3>, rispetto a quelli prodotti tramite procedimento di agugliatura meccanica: questi tessuti hanno la caratteristica di una maggior compattezza e di un basso spessore rispetto a tessuti non tessuti prodotti con sistemi di agugliatura meccanica (needlepunched) se di equivalente grammatura a metro quadrato e con equivalente composizione di fibre. Detto processo viene generalmente utilizzato per realizzare TNT in microfibra poiché con esso si ottiene anche l’apertura della microfibra splittabile in filamenti e viene effettuato su entrambe le superfìci di un materasso di filamenti continui estrusi derivanti da microfibre provenienti da sistemi di produzione a tecnologia spunbonded e/o meltblow o da materassi di fibre (staple fiber) provenienti da impianti di cardatura. L’inconveniente con questa tecnica di produzione à ̈ che per ottenere uno spessore sufficientemente alto per essere gradevole e maneggevole per l’utilizzo di panni per la pulizia, o ancora per la produzione di mop a fettucce, si deve aumentare di molto il peso del prodotto per metro quadrato rendendolo anti economico per la quantità di fibre utilizzate. Inoltre aumentando in tal modo il peso del prodotto si ottengono costi elevati nella produzione in quanto sono necessari getti di acqua con alte pressioni durante il processo di idrointerlacciatura per arrivare a coesionare le fibre all’interno dello strato del tessuto non tessuto stesso.

Un'altra tipologia di TNT à ̈ rappresentata dagli accoppiati di microfibra e macrofibre che vengono realizzati accoppiando a caldo uno strato di microfibra con uno strato di macrofibre, opzionalmente calandrando successivamente il “duallayer†(bi-strato) così ottenuto, dove ciascuno strato à ̈ stato preparato in precedenza secondo le tecniche descritte sopra. Questo processo a caldo risulta tuttavia costoso dal punto di vista energetico nonché per l’utilizzo delle colle hot melt necessarie per permettere l’adesione dei due differenti strati.

Scopo della presente invenzione à ̈ di produrre un tessuto non tessuto utilizzando un processo in grado di risolvere e superare tutti i citati inconvenienti dell’arte nota.

Un ulteriore scopo à ̈ quello di fornire un tale processo che possa essere utilizzato anche per ottenere materiali tessili a “doppia faccia†in cui gli strati hanno pesi unitari o densità molto differenti tra loro, garantendo al materiale una consistenza meccanica adeguata senza impurità di macrofibre sulla superficie di microfibra.

Ancora un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un processo per ottenere un materiale tessile a “doppia faccia†in cui lo strato in microfibra sia sottile senza diminuire il potere pulente del TNT.

Questi scopi vengono raggiunti in accordo all’invenzione con il processo avente le caratteristiche elencate nell’annessa rivendicazione indipendente 1.

Realizzazioni vantaggiose dell’invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.

La presente invenzione riguarda un processo per preparare un materiale tessuto non-tessuto, dove uno strato di supporto à ̈ accoppiato con uno strato pulente in microfibra, comprendente:

(a) agugliatura di un materassino formato da almeno uno strato di velo cardato di macrofibre e almeno uno strato di velo cardato di microfibra, e

(b) trattamento del materassino agugliato mediante tecnologia “spunlace/hydroentangled†con getti d’acqua ad alta pressione per l’apertura delle microfibre in filamenti

L’agugliatura (a) ed il successivo trattamento (b) vengono eseguiti ed applicati dallo stesso lato e cioà ̈ solamente sulla superficie libera (cioà ̈ quella non a contatto con le macrofìbre) dello strato in microfìbra del materiale TNT accoppiato.

Lo strato di macrofibre da utilizzarsi nella fase (a) può essere pre-agugliato, agugliato oppure anche solamente essere costituito da una pluralità di veli affaldati o cardati. L’effetto dell’utilizzo dello strato di macrofibre si raggiunge purché al di sopra di detto strato in macrofibra venga deposto uno strato di veli di microfìbre e che l’agugliatura (a) successiva venga effettuata solo da questo lato in microfibra.

In pratica con la prima agugliatura meccanica ad aghi (needlepunched) si produce un tessuto non tessuto che serve come base per l’applicazione su una delle due superfici di un velo di fibre, in questo caso di microfìbre splittabili, e sempre con la tecnica nota della agugliatura meccanica si interlaccia questo velo di fibre superficiale portando, tramite azione meccanica, le fibrelle della microfibra all’ interno dello strato inferiore di tessuto non tessuto in modo da rivestire una delle due superfici e da coesionare i due strati di tessuto non tessuto tramite l’interlacciatura delle fibrelle dello strato superficiale con quelle dello strato sottostante. In questo modo la fibrella viene direzionata dall’ago che la trasporta all’interno dello strato di supporto inferiore, senza contaminare lo strato di microfibra con macrofìbre meno pregiate che invece avverrebbe nel caso di coesionamento con solo agugliatura meccanica visto che nell’arte l’agugliatura viene effettuata anche sul lato inferiore del materiale. Successivamente a questa operazione si ha l’applicazione di un coesionamento superficiale tramite legatura ad acqua con tecnica nota Hydroentangled sempre da un solo lato dove sono state deposte le microfibre di modo da intrecciare le fibre della superficie e nel caso delle microfibre anche da “splittare†(frazionare, dividere) le fibrelle in modo da originare le microfibre sotto l’effetto della agugliatura ad acqua.

Il tessuto non tessuto così prodotto viene utilizzato tal quale, oppure viene colorato e/o spalmato da uno o entrambi i lati e/o stampato, per la produzione di panni per la pulizia asciutti e/o umidificati, per la produzione di mop o ancora per utilizzi nel settore medicale dove sono richiesti tessuti con densità e composizioni differenziate, ed in tutte quelle applicazioni dove à ̈ richiesta l’efficacia della microfìbra, molto efficace nel rimuovere lo sporco grazie alla struttura fisica delle fibre che la compongono.

Si farà ora riferimento alle figure allegate 1 e 2 dove à ̈ rappresentato schematicamente in sezione, rispettivamente, il materiale tessile prima della fase (a) e alla fine del processo al fine di illustrare meglio la presente invenzione.

Per “accoppiato†100, illustrato in figura 2, qui si intende identificare un materiale composto da due strati 1 e 2 sovrapposti formati da differenti fibre che hanno subito un procedimento di lavorazione per cui à ̈ stata creata adesione fra di loro.

La fase (a) di agugliatura meccanica viene condotta secondo tecnica nota. Il trattamento con getti d’acqua ad alta pressione utilizzato nella fase (b) del presente processo à ̈ una tecnologia nota nell’arte denominata anche tecnica della intrecciatura o rilegatura ad acqua (denominata anche spunlacing, hydroentangling, etc.). Si veda ad esempio US 3,485,706 oppure quanto descritto nella domanda di brevetto EP 1359241 qui incorporata integralmente per riferimento.

Il tessuto non-tessuto 100 viene preparato secondo il seguente procedimento: le fibre che costituiscono lo strato 2 di supporto, aventi una denaratura maggiore di ldtex (illustrate con tratto leggero), sono alimentate sopra un nastro trasportatore da un primo impianto di cardatura. Le fibre di detto strato di supporto 2 vengono poi ivi coesionate, ad esempio con getti d’acqua o agugliatura meccanica, poiché nel velo di carda le fibre sono mantenute unite per reciproca adesione ma si rompono e si separano se sottoposte a trazione.

Da un secondo impianto di cardatura sono alimentate, in forma di uno o più veli formati ad aria, le fibre di microfìbra splittabile ((illustrate con tratto spesso) sopra la superficie libera dello strato di supporto 2 in macrofibra formatosi in precedenza. Con l’operazione di agugliatura (a) del materassino a due strati 1 e 2 posizionato sul nastro trasportatore, parte delle microfibre dello strato superiore 1 vengono trascinate e legate con parte delle macrofìbre dello strato inferiore 2 come illustrato in figura 2. In questo modo parte delle fibre in microfibra dello strato 1 si legano con parte delle fibre dello strato 2 sottostante di supporto visto che l’ago trascina la fìbrella 3 dallo strato superiore 1 a quello inferiore 2 per tutta la lunghezza (spessore) del materiale creando un punto di aggancio tra i due strati come illustrato in figura 2.

Per mezzo poi di un dispositivo con getti d’acqua ad alta pressione si applica una pressione sulla superficie libera dello strato superiore 1 del materassino 100 lungo le linee degli ugelli realizzando la fase (b): dette linee rappresentano linee longitudinali (o righe) di saldatura (bonding) lungo le quali le microfìbre sono legate maggiormente con le macrofibre sottostanti. In questa operazione di saldatura si consegue Pinterlacciamento definitivo delle microfibre, con formazione dello strato di pulitura fissato su quello di supporto, in corrispondenza di dette linee di saldatura longitudinali, preferibilmente distanziate tra loro così da risultare alternate. Lungo dette linee le fibre sono più schiacciate a causa del getto d’acqua per cui, quando le linee sono distanziate, la superfìcie in microfibra risulta avere dei rilievi o micro-rilievi (illustrati in figura 2 senza riferimento numerico) alternati a dette linee che rappresentano dei solchi. In questa fase (b) si utilizzano getti finissimi di acqua con pressioni fino a 80/400 bar prodotti da iniettori idraulici (o ugelli di spruzzatura) diversamente distribuiti, adiacenti uno all’altro e in contatto tra di loro, oppure opportunamente distanziati tra loro così da creare dei diversi tracciati. In pratica l’alta energia dei getti d’acqua viene trasferita alle fibre coesionandole. Successivamente, l’accoppiato ottenuto viene essiccato ad aria e avvolto su bobina oppure può essere spalmato con resine, preferibilmente acriliche, sul lato in macrofibra in modo da ottenere tessuti con un lato simile alla pelle di daino molto efficaci nel caso della pulizia di vetri.

Come fibre dello strato inferiore 2 di supporto si possono utilizzare macrofibre, con uguale o diversa denaratura, in viscosa, polipropilene, nylon, rayon, cellulosa, miste viscosa e poliestere, cotone e simili oppure, in alternativa, da materiali rigenerati o di riciclo, ad esempio 100% di PET riciclato, oppure da una miscela al 70% di fibre di cellulosa rigenerata e 30% di fibre di PET riciclati. Una composizione preferita di macrofibre contiene il 70% di viscosa e il 30% di poliestere, oppure à ̈ una miscela 50/50 di viscosa/poliestere.

Il peso unitario dello strato 2 di macrofibre può variare da 50 g/m<2>a 300 g/m , preferibilmente maggiore di 100 g/m , ad esempio compreso tra 180 e 280 g/m<2>, più preferibilmente compreso tra 200 e 250 g/m<2>. Resta inteso che sono utilizzabili anche macrofibre con pesi unitari maggiori, ad esempio 400 g/m<2>, senza allontanarsi dallo spirito della presente invenzione.

Le fibre dello strato 1 in microfibra sono, come detto, preferibilmente fibre splittabili formate ad esempio da poliestere/poliammide, aventi una denaratura di circa 1-2 Dtex prima dell’ apertura e in grado di generare microfilamenti (multi filamenti) aventi una denaratura inferiore a 1 Dtex. Questa microfibra può avere un peso unitario simile a quello dello strato 2 in macrofibra oppure inferiore, preferibilmente inferiore ad esempio compreso tra 40-70 g/m<2>.

Una realizzazione preferita del materiale tessile 100 ottenuto dal presente processo prevede uno strato 1 di microfibra con peso unitario compreso tra 60-70 g/m<2>e uno strato 2 di tessuto non-tessuto in macrofibra con peso unitario compreso tra 200 e 250 g/m<2>.

Lo spessore complessivo del materiale tessile e/o dei suoi singoli strati non à ̈ vincolante ai fini della presente invenzione. Ad esempio nella realizzazione di mop, si può utilizzare un tessuto non tessuto con spessore complessivo da 1 mm a 3 mm e con spessore dello strato di microfibra da 0,3 mm a 1 mm.

Grazie al presente processo à ̈ possibile ottenere numerosi vantaggi. E’ difatti possibile utilizzare una microfibra a basso peso unitario poiché la resistenza meccanica del materiale à ̈ data dallo strato 2 in macrofibra meno pregiato, utilizzando quindi una minore quantità di microfibra con conseguente diminuzione dei costi. Inoltre si ha un risparmio economico sia rispetto al processo di accoppiamento a caldo sia rispetto ad un processo spunlace convenzionale poiché si possono usare pressioni d’acqua minori grazie al primo coesionamento avvenuto con agugliatura meccanica.

La presenza poi di rilievi sulla superfìcie in microfibra comporta un migliorato potere pulente rispetto ai panni in microfibra convenzionali poiché essa risulta ancor più rugosa e abrasiva con un effetto “spatola†che permette di asportare meglio la sporcizia e di sgrassare con più efficacia rispetto ai panni di microfibra comuni.

Il materiale ottenibile dal presente processo può essere utilizzato come tessuto non tessuto per la realizzazione di dispositivi pulenti e/o di tessuti medicali, ad esempio nella realizzazione di mop, panni tradizionali per pavimenti, per vetri, e per qualsiasi altra superficie, spugnette, panni per la pulizia asciutti e/o umidificati, o ancora panni per utilizzi nel settore medicale dove sono richiesti tessuti con densità e composizioni differenziate, ed in tutte quelle applicazioni dove à ̈ richiesta P efficacia della microfibra.

Alla presente forma di realizzazione dell’invenzione possono essere apportate numerose modifiche e variazioni di dettaglio alla portata di un tecnico del ramo, rientranti comunque entro l’ambito delPinvenzione espresso dalle rivendicazioni annesse.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Processo per preparare un materiale tessuto non-tessuto (100) formato da uno strato (1) pulente in microfìbra e uno strato di supporto (2) in macrofibre comprendente: (a) agugliatura di un materassino formato da almeno uno strato di velo cardato di dette macrofibre e almeno uno strato di velo cardato di detta microfìbra, e (b) trattamento del materassino agugliato mediante tecnologia “spunlace/hydroentangled†per Γ apertura delle microfibre in filamenti mediante futilizzo di getti d’acqua ad alta pressione uscenti da iniettori idraulici, opportunamente distanziati oppure a contatto tra loro, detta agugliatura e detto trattamento essendo eseguiti, dallo stesso lato, sulla superfìcie libera di detto strato (1) in microfìbra.
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1 in cui prima della fase (a) le macrofibre dello strato (2) di supporto, aventi una denaratura maggiore di ldtex, sono alimentate sopra un nastro trasportatore da un impianto di cardatura e coesionate, ad esempio con getti d’acqua o agugliatura meccanica.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 2 in cui sopra la superficie libera dello strato di supporto (2) in macrofibra già posizionato sul nastro trasportatore vengono alimentate fibre in microfìbra splittabile derivanti da un secondo impianto di cardatura, in forma di uno o più veli formati ad aria.
4. 4. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui l’accoppiato ottenuto dopo la fase (b) viene essiccato ad aria e avvolto su bobina oppure viene spalmato con resine, preferibilmente acriliche, sul lato in macrofibra.
5. 5. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui le fibre dello strato di supporto (2) sono macrofibre in viscosa, polipropilene, nylon, rayon, cellulosa, miste viscosa e poliestere, cotone e simili, preferibilmente formate dal 70% di viscosa e dal 30% di poliestere, oppure da una miscela 50/50 di viscosa/poliestere; oppure sono formate da materiali rigenerati o di riciclo, ad esempio 100% di PET riciclato, miscela al 70% di fibre di cellulosa rigenerata e 30% di fibre di PET riciclato.
6. 6. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il peso unitario dello strato (2) di macrofibre varia da 50 g/m a 300 g/m , preferibilmente compreso tra 180 e 280 g/m<2>, più preferibilmente compreso tra 200 e 250 g/m<2>.
7. 7. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui le fibre dello strato (1) in microfìbra sono fibre splittabili formate da poliestere/poliammide.
8. 8. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il peso unitario della microfìbra dello strato (1) à ̈ compreso tra 40-70 g/m , preferibilmente compreso tra 60-70 g/m<2>.
9. 9. Processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui nella fase (b) gli iniettori sono distanziati tra loro in modo da generare, sulla superficie dello strato (1) in microfìbra, righe di saldatura alternate a rilievi.
10. 10. Uso del materiale tessuto non-tessuto come definito in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti per la realizzazione di dispositivi pulenti e/o di tessuti medicali, detto materiale essendo preferibilmente ottenibile dal processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.