ITMI971533A1 - Procedimento per la produzione di un filato poco restringibile - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

L'invenzione riguarda un procedimento per la produzione di un filato poco restringibile, in particolare di un filato per cuciture, e multifilamenti sintetici polimeri POY.

I filati sintetici noti, dei quali i più diffusi sono i filati poliesteri, hanno il vantaggio rispetto ai filati di cotone classici e ai filati misti, nei quali il filato d'anima è costituito da poliestere e il filato di effetto da cotone, di essere fabbricabili come-filati continui, di presentare poche impurità, di poter venire colorati in un unico processo di tintura e di offrire una resistenza nettamente più elevata. Per contro, costituisce un grosso svantaggio il fatto che i filati sintetici siano meno voluminizzati e quindi più rigidi, ossia notevolmente più duri di mano rispetto ai filati di cotone o ai filati misti. Però, soprattutto per filati per cuciture, i fabbricanti di vestiario e in particolare i fabbricanti di biancheria gradiscono per motivi di confortevolezza degli indumenti un filato cedevole al tatto, voluminizzato, che tuttavia sia lavorabile senza problemi sulle cucitrici industriali odierne, presenti una sufficiente resistenza finale e abbia un ritiro il più possibile ridotto nel lavaggio a caldo. Non si è quindi mancato di cercare procedimenti, con i quali sia producibile un filato sintetico con le caratteristiche desiderate. Per esempio, dall'articolo "Der Lufttexturierprozefi mit integrierten Streck- und Schrumpfzonen", apparso nel periodico Chemiefasern/Textilindustrie 29/81 (1979) pagg. 857 -861 è noto un procedimento con il quale un filo continuo di multifilamenti sintetici polimeri POY (preorientati) viene fortemente stirato a temperature fino a 210°C, viene testurizzato ad aria, e il filato grezzo così ottenuto viene ristretto a temperature fino a 250°C sotto leggera tensione del filo (corrispondente ad un allungamento fra circa l'I e 5%), o per meglio dire viene quindi stiro-fissato. Il filato grezzo inizialmente voluminizzato in conseguenza della testurizzazione ad aria e fra l'altro delle anse di filamento così create perde però quasi totalmente con il ritiro il suo carattere voluminizzato, cedevole al tatto, a seconda delle condizioni di restringimento impostate, perchè i filamenti si raddrizzino e le anse di filamento corrispondentemente si riducono o scompaiono totalmente. Alle alte temperature, che provocano il restringimento dei filamenti, si crea inoltre una trasformazione della struttura molecolare dei filamenti simile ad una cristallizzazione, che - soprattutto nella regione delle anse stirate -può giungere fino alla formazione di goccioline di materiale fuso. Anche ciò contribuisce a conferire al filato finito una sensazione tattile più o meno dura e fibrosa, che non soltanto favorisce le rotture del filato e i danneggiamenti del crochet, ma anche riduce la durata degli aghi. Le goccioline di materiale fuso e le altre strutture cristalline del filato rendono inoltre difficile una tintura uniforme del filato e provocano durante la cucitura una abrasione, che può alterare il funzionamento della cucitrice.

Lo stesso processo è noto anche da EP 0057 583 B2 per la produzione di un filato non ritorto composto da almeno due multifilamenti continui, con l'accorgimento di tendere a provocare il restringimento delle anse di multifilamento così da formare "sporgenze simili a boccioli". A sua volta lo stesso procedimento, ma per la fabbricazione di un filato ritorto di almeno due multifilamenti continui, è noto anche da EP 0 123 479 A2. In questo caso il filato grezzo testurizzato ad aria viene ritorto, preferìbilmente con il processo a falsa torsione, prima di entrare nella zona di ritiro. Sebbene si tenda a conferire al filato con la torsione addizionale un carattere cedevole al tatto, in realtà si ha la contropartita di generare un filato ancora più stabile in conseguenza della chiusura ancor più forte dei filamenti nel senso della tecnica di filatura.

Un altro procedimento per la produzione di un filato poco restringibile composto da almeno due multifilamenti continui è noto da DE 3834 139 Al. Scopo di tale procedimento è l'ottenimento di un filato per cuciture con resistenza finale di oltre 4o cN/tex. Effettivamente il procedimento fornisce filati con resistenze finali fra circa 48 e circa 57 cN/tex. Ciò viene ottenuto mediante l'impiego di multifilamenti ad alta resistenza, poco restringibili ed estensibili, sia per il filo d'anima (o filo portante), sia anche per il filo d'effetto, mediante l'osservanza di determinati rapporti di titolo fra i filamenti d'anima e i filamenti d'effetto nonché mediante determinate condizioni di processo, soprattutto nella regione dello stiro prima della testurizzazione. Preferibilmente, dopo la testurizzazione ha luogo un fissaggio mediante aria calda mentre la lunghezza del filato è mantenuta costante, ossia uno stiro-fissaggio. Il processo fornisce parimenti soltanto filati duri e fibrosi al tatto, come già desumibile dagli elevati valori di resistenza finale indicati. Un'elevata resistenza finale è però essa stessa un vantaggio soltanto a prima vista, per un filato per cuciture. Molto più decisive per 1'utilizzatore, ossia per il fabbricante di indumenti e in particolare di biancheria, sono le caratteristiche di cucitura del filato nonché una resistenza corrispondente al materiale da cucire e un piccolo ritiro residuo della cucitura finita.

E' quindi scopo dell'invenzione indicare un procedimento che dia luogo ad un filato poco restringibile, in particolare ad un filato per cuciture, che con una sufficiente resistenza finale {dell'ordine·di 40 cN/tex) sia voluminizzato e quindi cedevole al tatto e inoltre abbia caratteristiche di cucitura superiori alla media.

Questo scopo è raggiunto secondo l'invenzione mediante il procedimento indicato nella rivendicazione 1. Questo procedimento dà luogo ad un filato monofilo ritorto, che è cedevole al tatto, presenta una resistenza finale superiore a 40 cN/tex e un ritiro residuo inferiore a circa l'l% in aria calda a 180°C, nonché caratteristiche di cucitura particolarmente buone.

Il procedimento secondo l'invenzione comprende fasi di per sè note come stiratura, testurizzazione ad aria, torcitura e tintura. A differenza dei procedimenti noti, con il procedimento proposto il filato grezzo, dopo la testurizzazione ad aria, viene addotto non ad una zona di restringimento ma ad una zona di voluminizzazione, e precisamente con una sovralimentazione, che è scelta in modo che il filato grezzo, corrispondentemente alla tensione elastica esistente nei filamenti in conseguenza del vortice provocato dalla testurizzazione ad aria, possa quindi voluminizzarsi. Per ottenere questa voluminizzazione, il filato grezzo viene poi bobinato con la minor tensione possibile, successivamente viene sbobinato con la minor tensione possibile, e ritorto nella forma voluminizzata. Il filato grezzo voluminizzatore ritorto viene poi trattato in un usuale apparecchio di tintura, anche qualora il filato finito debba essere lasciato nel colore naturale. Mediante il trattamento nell'apparecchio di tintura, il filato grezzo si restringe in lunghezza di circa il 4 - 8%. In tal modo esso acquista ancora altra voluminizzazione nonché stabilità di resistenza finale, ma mantiene le sue caratteristiche tessili al 'tatto. E' particolarmente sorprendente che con il processo proposto si riesca per la prima volta a fabbricare un filato per cuciture sintetico testurizzato ad aria, adatto per la lavorazione nelle cucitrici industriali, composto soltanto da un singolo multifilamento continuo e quindi di fabbricazione particolarmente economica, mentre finora era opinione generale degli esperti che un filato per cucitura sintetico testurizzato ad aria dovesse essere almeno bifilare, ossia dovesse comprendere un filo d'anima per l'ottenimento della necessaria resistenza, e un filo di effetto per l'ottenimento di una cedevolezza adeguata.

Nelle rivendicazioni 2 e 3 sono indicate condizioni di stiro preferite.

La rivendicazione 4 si riferisce ad un procedimento che parimenti raggiunge lo scopo sopraindicato e dà .luogo ad un filato almeno bifilare. Si parte pertanto da un procedimento usuale, noto da DE 38 34 139 Al, con il quale un filo d'anima e un filo di effetto vengono stirati con forza diversa e vengono testurizzati ad aria con sovralimentazioni diverse. Lo stiro .deve essere contenuto entro i valori indicati nella rivendicazione 4, che a loro volta comprendono anche valori di per sè noti. Lo stesso vale sensatamente per i campi di valori di sovralimentazione indicati nella rivendicazione 4, E' però decisivo, come nel caso del procedimento secondo la rivendicazione 1 che il filato grezzo ottenuto con la testurizzazione ad aria venga condotto successivamente ad una zona di voluminizzazione con una piccola sovralimentazione, dipendente dalla elasticità propria del filato grezzo, e poi venga trattato ulteriormente analogamente al procedimento secondo la rivendicazione 1.

Questo procedimento fornisce un filato che nel suo aspetto non si differenzia praticamente ad occhio nudo da un filato prodotto in modo convenzionale ossia in un filatoio.

Secondo la rivendicazione 5, come multifilamenti vengono impiegati preferibilmente filamenti poliesteri. Materiali di partenza adatti sono noti per esempio in DE 38 34 139 Al, da pag. 1, riga 52 a pag. 2, riga 4, e per il resto sono noti all'esperto.’

Nelle rivendicazioni 6 e 7 sono indicati fattori di stiro preferiti.

La rivendicazione 8 si riferisce a velocità di testurizzazione preferite, ma di per sè note nell'ambito dei processi in particolare secondo le rivendicazioni 1 e 4 e loro altre forme di esecuzione corrispondentemente alle relative rivendicazioni dipendenti.

Secondo la rivendicazione 9, la testurizzazione ad aria deve venire eseguita preferibilmente in un ugello di testurizzazione ad aria a forma di Y. Anche qui il procedimento proposto si differenzia dai procedimenti secondo la tecnica nota, che per quanto è a nostra conoscenza, per filati monofilo, operano senza eccezioni con ugelli di testurizzazione ad aria a forma di T.

Nelle rivendicazioni da 10 a 16 sono indicati rispettivamente campi di valori e parametri preferiti per le fasi di processo esposte nelle rivendicazioni 1 e 4.

I procedimenti secondo l'invenzione verranno nel seguito descritti nell'esempio della fabbricazione di filati per cuciture con riferimento al disegno schematico .nonché alle tabelle I e II. Mostrano:

le figure la, lb, il procedimento per la produzione di un filato monofilo continuo, e

le figure 2a, 2b, il procedimento per la produzione di un filato bifilare.

Secondo le figure la e lb, un filo continuo di multifilamenti sintetici di poliestere preorientato e parzialmente stirato (POY) proveniente da una cantra a manicotto 1 viene condotto attraverso un primo cilindro di stiro 2, un secondo cilindro di stiro 3 e una piastrina di riscaldamento o un perno riscaldato 4, da questa o da questo ancora una volta sopra il cilindro di stiro 3, di regola ogni volta con inviluppo doppio di almeno i cilindri di stiro. Nella zona di stiro così formata, il filo continuo viene stirato ad una temperatura che può estendersi tra circa 180 e circa 230°C, per un fattore di stiro tra circa 1,6 e circa 2,5. Questo filo continuo stirato viene poi addotto ad un ugello di testurizzazione ad aria 5 a forma di Y reperibile in commercio (per esempio della ditta Heberlein, Svizzera) con una sovralimentazione di un fattore che è compreso fra circa 1,03 e circa 1,20. Il filato grezzo che esce dall'ugello di testurizzazione ad .aria 5 viene condotto ad una zona di voluminizzazione, che si estende fra due cilindri 6 e 7 e può avere una lunghezza di circa 1 metro. Il cilindro 6, rispetto alla velocità di rotazione del cilindro 7, sovralimenta il filato grezzo di un fattore compreso fra circa 1,005 e circa 1,025. Il valore preciso di questa sovralimentazione è scelto in modo che il filato grezzo corrispondentemente alla elasticità propria dei suoi filamenti possa voluminizzarsi in direzione radiale, senza un insellamento eccessivo fra i cilindri 6 e 7. Il filato grezzo voluminizzato, uscente dal cilindro 7, viene poi avvolto con la minor tensione possibile su una bobina, in questo caso una bobina ad avvolgimento incrociato 8. La bobina 8 viene poi inserita in un usuale torcitoio 9, nel quale il filato grezzo - a sua volta con la minor tensione possibile - viene svolto e dotato di una torsione (per meglio dire una rotazione, perchè si tratta soltanto di un singolo filo) corrispondente ad un valore fra circa 65 e circa 85 Per i valori più bassi e i valori più alti di αmtr si ottengono caratteristiche di cucitura più scadenti. Per valori di αmtr più elevati cresce inoltre la tendenza del filato ad arricciarsi. Se lo si desidera, per esempio per un miglioramento dell'aspetto del filato finito, successivamente due di tali filati grezzi ruotati possono venire ritorti come usuale. Ciò dà allora luogo ad un filato con titolo finale corrispondentemente più elevato, come indicato come esempio 1 nelle tabelle I e II. Il filato grezzo ruotato ed eventualmente ritorto viene poi introdotto in un usuale apparecchio di tintura 10 e ivi trattato per un periodo tra 1 e 3 ore, normalmente per 2 ore, ad una temperatura che è compresa fra circa 123 e circa 135°C, in un bagno acquoso, che normalmente contiene anche il colore desiderato. Durante questo trattamento, il filato grezzo si restringe, dipendentemente dai materiali di partenza, tra circa il 4 e circa l'8%, e diviene in tal modo filato finito.

Le figure 2a e 2b illustrano la produzione di un filato a due fili, costituito infatti da un filo d'anima e da un filo di effetto. Il filo d'anima proviene da una cantra a manicotto 1. Esso viene parimenti guidato e percorre le stesse fasi di trattamento fino all'ugello di testurizzazione ad aria 5 a forma di Y come il singolo filo mul.tifilamento del caso della figura 1. Da un'altra cantra a manicotto 11 proviene un filo continuo di effetto, che analogamente al filo d'anima è condotto intorno ad un primo cilindro di stiro 12, un secondo cilindro di stiro 13 e un perno 14 riscaldato interposto. Entrambi i fili continui vengono alimentati congiuntamente, ma con sovralimentazioni diverse, all'ugello di testurizzazione ad aria 5. Le successive fasi di procedimento sono le stesse del caso del filato monofilo secondo figura 1. I parametri di processo sono però parzialmente diversi da quelli del procedimento per la fabbricazione del filato monofilo. In particolare, il campo di valori degli stiri possibili del filo continuo di effetto è maggiore e può essere compreso fra 1,3 e 2,1. Viceversa, la sovralimentazione del filo d'anima è per lo più inferiore a quella del caso del filato monofilo ed è compresa comunemente fra circa 1,01 e 1,03, mentre il filo continuo di effetto viene addotto con una sovralimentazione di circa fra 1,10 e circa 1,35. Per contro, la sovralimentazione del filato grezzo testurizzato ad aria attraverso il cilindro 7 viene calcolata secondo lo stesso principio del caso del filato monofilo.

Nella tabella I sono riportati i parametri di processo significativi per la produzione di un filato per cuciture monofilo (esempio 1) con il procedimento secondo la rivendicazione 1 e le figure la, lb nonché per la produzione di filato per cuciture a due fili (esempi 2, 3 e 4) di titoli diversi del commercio con il procedimento secondo la rivendicazione 4 e le figure 2a, 2b.

I dati corrispondenti per filato grezzo e filato finito sono desumibili dalla tabella II. Dal filato per cuciture monofilo secondo l'esempio 1 si ottiene mediante un usuale attorcigliamento di due di tali fili di filato per cuciture un filato finito del titolo commerciale 120 di ampia diffusione. Perciò il titolo del finito è indicato nella tabella con 134 x 2 dtex.

I valori del titolo per il grezzo TR arrotondati, indicati nella tabella II, si calcolano dai valori riportati nella tabella I come segue:

I valori del titolo del finito <' >si ottengono dai valori del titolo del grezzo moltiplicati per il fattore di ritiro 1,06 indicato nella tabella II.

Claims (16)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per la produzione di un filato poco restringibile, in particolare di un filato per cuciture, da multifilamenti sintetici polimeri POY, caratterizzato dalle seguenti fasi: 1.1 I multifilamenti vengono stirati di un fattore tra 1,6 e 2,5 sotto forma di singolo filo ad una temperatura tra circa 180 e 230°C; 1.2 il filo continuo stirato viene testurizzato ad aria con una sovralimentazione di un fattore tra 1,03 e 1,20; 1.3 il filato grezzo monofilo così ottenuto viene condotto ad una zona di voluminizzazione di lunghezza prestabilita con una sovralimentazione di un fattore tra 1,003 e 1,025; 1.4 il filato grezzo voluminizzato viene incannato con la minor tensione possibile; 1.5 il filato grezzo incannato viene svolto e ritorto; 1.6 il filato grezzo ritorto viene trattato, eventualmente tinto, per un periodo tra 1 e 3 ore ad una temperatura tra 125 e 135°C in un apparecchio di tintura.
2. 2) Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il filato multifilamento viene stirato ad una temperatura tra 205 e 215°C.
3. 3) Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il filo continuo multitilamento viene stirato di un fattore tra 2,20 e 2,30.
4. 4) Procedimento per la produzione di un filo poco restringibile, in particolare un filato per cuciture, da almeno due fili continui di multifilamenti sintetici polimeri POY , uno dei quali forma un filo d'anima, un altro un filo di effetto, ed entrambi vengono stirati separatamente l'uno dall'altro e con forza diversa ad una temperatura compresa fra circa 130 e 230°C, e vengono inoltre testurizzati ad aria con sovralimentazioni diverse, caratterizzato dal fatto che il filo,d'anima viene stirato di un fattore tra 1,6 e 2,5 e il filo di effetto di un fattore tra 1,3 e 2,1, che alla testurizzazione ad aria il filo d'anima viene condotto con una sovralimentazione tra 1,01 e 1,03 e il filo d'effetto con una sovralimentazione tra 1,10 e 1,35, che il filato grezzo almeno bifilare, ottenuto dopo la testurizzazione ad aria, viene condotto ad una zona di voluminizzazione di lunghezza prestabilita con una sovralimentazione di un fattore tra 1,003 e 1,025, che il filato grezzo voluminizzato viene incannato con la minor tensione possibile, che il filato grezzo incannato viene svolto e ritorto, e che il filato grezzo ritorto viene trattato, eventualmente tinto, per un periodo tra 1 e 3 ore ad una temperatura tra 125 e 135°C in un apparecchio di tintura.
5. 5) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, caratterizzato dal fatto che come multifilamenti vengono impiegati multifilamenti poliesteri.
6. 6) Procedimento secondo una delle rivendicazioni 4 o 5, caratterizzato dal fatto che il filo d'anima viene stirato di un fattore tra 2,0 e 2,4, preferibilmente 2,25.
7. 7) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzato dal fatto che il filato d'effetto viene stirato di un fattore tra 1,5 e 1,9.
8. 8) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che per filati con titolo del finito fra circa 700 e circa 100 dtex la testurizzazione ad aria avviene con una velocità compresa fra 300 e 500 m/min.
9. 9) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzato dal fatto che la testurizzazione avviene in un ugello di testurizzazione ad aria a forma di Y.
10. 10) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, caratterizzato dal fatto che il filato grezzo viene condotto alla zona di voluminizzazione con una sovralimentazione di un fattore di circa 1,01.
11. 11) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, caratterizzato dal fatto che la zona di voluminizzazione ha una lunghezza di circa 100 cm.
12. 12) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11, caratterizzato dal fatto che la zona di voluminizzazione si trova fra un cilindro lato alimentazione e un cilindro lato scarico.
13. 13) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 12, caratterizzato dal fatto che il filato grezzo voluminizzato viene incannato con una tensione corrispondente ad un allungamento del filato fra il 2 e il 5fc , preferibilmente del 41s.
14. 14) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, caratterizzato dal fatto che il filato grezzo incannato, allo svolgimento, viene dotato di una torsione corrispondente ad un angolo αmtr fra circa 65 e circa 85.
15. 15) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 14, caratterizzato dal fatto che il filato grezzo incannato, allo svolgimento, viene ritorto in un usuale processo di torcitura e viene lavato su tubetti per tintura.
16. 16) Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 a 15, caratterizzato dal fatto che il filato grezzo ritorto viene trattato, eventualmente tinto, per una durata di circa 2 ore ad una temperatura di circa 130°C nell'apparecchio di tintura.