ITMI982459A1 - Procedimento e impianto per la realizzazione di falde di fibresintetiche o filamenti continui a tenacita' elevata, falde ottenute - Google Patents

Description

DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE INDUSTRIALE AVENTE PER TITOLO: “Procedimento e impianto per la realizzazione di falde di fibre sintetiche o filamenti continui a tenacità elevata, falde ottenute con questo procedimento e materiale tessuto non tessuto preparato con queste fibre"

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un nuovo procedimento e il relativo impianto per la realizzazione di falde di fibre sintetiche o filamenti continui contraddistinti da una elevata tenacità. L'invenzione stessa riguarda anche le falde ottenute con questo nuovo procedimento, nonché il materiale tessuto non tessuto preparato con le fibre citate.

Il campo dell'invenzione è quello dei processi utilizzati nella produzione di falde di fibre sintetiche, costituite da un materassino di filamenti il quale, sottoposto a trattamento di agugliatura o di termocalandratura, viene utilizzato nelle preparazione dei materiali tessuti non tessuti.

Questi metodi (cosiddetti processi "spun-bonded”) prevedono la formazione di filamenti continui di polimeri termoplastici {PP-HDPE-PET-PA e simili), ottenuti per estrusione attraverso filiere longitudinali e ad alto numero di fori. Il complesso dei filamenti forma, in uscita dalla filiera, un fascio piano di filamenti verticali, sottoposti a successiva azione di stiro.

Lo stiro dei filamenti, necessario per incrementare la tenacità delle fibre, viene tradizionalmente eseguito, nei sistemi “spun-bonded", con l' ausilio di potenti getti d'aria, orientati nella direzione del piano dei filamenti stessi {piano verticale).

La formazione della falda avviene alimentando il fascio piano dei filamenti stirati ad un dispositivo di aggrovigliamento a getto d'aria o altro, con formazione di un materassino di filamenti che, per successiva agugliatura o calandratura, permette di ottenere un materiale tessuto non tessuto .

I procedimenti noti ora descritti hanno l'inconveniente che l'azione dei getti d'aria può fornire solo dei bassi rapporti di stiro, generando dei filamenti solo parzialmente orientati e stirati (filamenti tipo Partial Oriented Yarn -POY) .

II materiale tessuto non tessuto preparato con queste fibre, di conseguenza, non sempre risulta presentare le desiderate proprietà di resistenza meccanica. Inoltre il ricorso a getti d'aria sempre più potenti, con lo scopo di incrementare l'azione di stiro sulle fibre, coinvolge dei considerevoli costi energetici.

Costituisce pertanto lo scopo principale della presente invenzione quello di fornire un nuovo procedimento ed il relativo impianto per la realizzazione in continuo di falde, e del materiale tessuto non tessuto preparato con queste ultime, a loro volta ottenute con fibre aventi tenacità migliorata rispetto a quelle rese disponibili dai noti impianti di stiro a getto d'aria.

E' un altro scopo dell'invenzione quello di realizzare un tessuto non tessuto, dotato di proprietà meccaniche superiori rispetto a quelle degli stessi materiali di tipo noto.

Questi ed altri scopi sono raggiunti con il procedimento, l'impianto, le falde e il materiale tessuto non tessuto delle rivendicazioni indipendenti, rispettivamente 1, 5, 7 e 12.

Ulteriori modi vantaggiosi e preferiti di realizzare l'invenzione stessa risultano dalle restanti rivendicazioni.

Rispetto ai noti procedimenti, quello dell'invenzione offre il vantaggio di fornire delle falde ottenute da filamenti che presentano una tenacità elevata in confronto a quelli ottenuti con i tradizionali metodi a stiro pneumatico.

Il procedimento dell'invenzione presenta inoltre il vantaggio di fornire un tessuto non tessuto avente migliorate proprietà meccaniche e realizzato in continuo, direttamente a partire da uno o più polimeri base.

Il tessuto non tessuto, preparato con falde agugliate o termosaldate di questi filamenti, possiede dal canto suo delle proprietà di resistenza e di allungamento a rottura M.D. ("Machine-Direction”) e C.D. ("Cross Direction”), superiori agli standard attualmente disponibili.

Queste ed altre caratteristiche e vantaggi risultano dalla descrizione che segue di un preferito modo di realizzare l'impianto secondo la presente invenzione illustrato, in forma schematica e a titolo di esempio non limitativo, nell' unica figura della allegata tavola di disegni.

Il materiale polimerico di partenza (polimero termoplastico polipropilene PP, polietilene ad alta densità HDPE, poliestere PET, poliammidi PA e simili, viene caricato entro una pluralità di estrusori 1 e di qui convogliato, allo stato fuso, verso una testa di flusso 2.

Quest'ultima risulta composta da una o più filiere longitudinali ad alto numero di fori (non illustrati), dal complesso dei quali fuoriesce un fascio piano di filamenti 3.

Tale fascio di filamenti viene sottoposto ad un preventivo raffreddamento con aria in una stazione 4 ed è successivamente trattato in una stazione 5 di ensimaggio o di applicazione di oli antistatici, atti a favorire le operazioni di agugliatura e di stiro.

Il fasciò di filamenti 3, dopo attraversamento di una zona di traino 6, entra in un forno 7, adatto per portare le fibre alla temperatura di stiro. Questi filamenti vengono inoltre stirati, sempre all'interno del forno 7, per effetto di una stazione di stiro 8, nella quale un opportuno sistema di rulli tenditori e di rinvio 14 esegue lo stiro meccanico delle fibre, in contrasto con l'azione frenante esercitata dalla zona di traino 6.

Il fascio di filamenti così stirato viene fatto passare in un dispositivo 9 di aggrovigliamento a getto d'aria, nel quale si forma un materassino o una falda di filamenti 15 che viene deposta, all'uscita dal medesimo dispositivo 9, su un telo trasportatore 10, provvisto di cassa 17 per l'aspirazione dell'aria.

Il materassino prodotto è realizzato nelle volute grammature per superficie specifica e presenta una larghezza, solitamente da 1 a 10 m.

La falda 15 viene quindi convogliata verso una macchina agugliatrice 11 e successivamente in una calandra 12, ottenendo in tal modo un materiale tessuto non tessuto 16, raccolto infine in un avvolgitore 13.

Grazie alla descritta azione di stiro meccanico, i filamenti del fascio 3 vengono portati al desiderato titolo finale (da 1,5 a 70 dtex), con elevati valori di tenacità per filamento (maggiore di 30 cN/dtex). I filamenti di fibre termoplastiche così ottenute presentano,· grazie alla descritta operazione di stiro meccanico, un elevato livello di tenacità. Questo risultato viene in particolare raggiunto per il fatto che i filamenti che compongono il fascio 3 vengono completamente stirati, con conseguente orientamento molecolare ottenuto attraverso la descritta operazione di stiro meccanico (filamenti Full Oriented Yarn - FOY).

Tale azione di stiro conferisce al tessuto non tessuto delle proprietà meccaniche, in termini di resistenza e di allungamenti a rottura M.D. (Machine Direction) e C.D. (Cross Direction) , notevolmente superiori rispetto agli standard offerti dagli analoghi materiali ottenuti da filamenti dello stesso tipo, ma con stiro a corrente d'aria (filamenti parzialmente orientati e stirati, Partial Oriented Yarn -POY) .

La descritta operazione di stiro meccanico dei filamenti, oltre che produrre delle fibre a tenacità migliorata, presenta anche l'importante vantaggio di offrire, in rapporto alle note attrezzature di stiro pneumatico, dei risparmi energetici superiori al 30%, a parità di grammatura e di copertura del tessuto non tessuto prodotto secondo le attuali richieste del mercato.

All'invenzione, così come descritta ed illustrata, è possibile apportare delle modifiche, per realizzare varianti che tuttavia rientrano nell'ambito di tutela definito nelle rivendicazioni che seguono. L'unità di stiro meccanico dei filamenti potrebbe infatti presentare dei mezzi diversi dai rulli descritti (come, per esempio, dei nastri contrapposti di trascinamento e/o simili) , e tuttavia adatti per esercitare sulle fibre l'azione meccanica necessaria per orientarle in maniera completa. Anche il numero degli estrusori impiegati potrebbe essere diverso da quello illustrato e descritto più sopra.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la realizzazione di falde di fibre o filamenti continui di polimeri termoplastici per estrusione della massa fusa di questi polimeri attravèrso una o più filiere, caratterizzato dal fatto di prevedere lo stiro dei detti filamenti, per azione meccanica sugli stessi.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i filamenti ottenuti dalla detta operazione di stiro sono filamenti completamente stirati ed orientati (filamenti tipo Full Oriented Yarn).
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la detta operazione di stiro è eseguita alla temperatura adatta per favorire l'orientamento molecolare dei filamenti in maniera completa.
4. 4. Procedimento secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere adatto per fornire, in maniera continua, un materiale tessuto non tessuto, direttamente a partire da uno o più polimeri base di preparazione delle citate falde.
5. 5. Impianto per la realizzazione del procedimento secondo le rivendicazioni precedenti, del tipo comprendente almeno un estrusore per un materiale termoplastico fino ad una o più filiere, caratterizzato dal fatto di essere provvisto di mezzi atti a stirare meccanicamente i citati filamenti.
6. 6. Impianto secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che i detti mezzi sono costituiti da una unità (8) a rulli tenditori (14), che coopera con una unità di traino (6) disposta a monte della medesima unità (8).
7. 7. Falda continua ottenuta con il procedimento e l'impianto delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere costituita da filamenti continui dotati di una tenacità specifica maggiore di 30 cN/dtex.
8. 8. Falda secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che dopo l'operazione di stiro i detti filamenti posseggono un titolo di 1,5-70 dtex.
9. 9. Falda secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di essere costituita da filamenti di polimeri termoplastici, completamente stirati ed orientati (tipo Full Oriented Yarn).
10. 10. Falda secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che i detti filamenti sono di tipo mono o bicomponente.
11. 11. Falda secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di presentare una larghezza da 1 a 10 m.
12. 12. Materiale tessuto non tessuto, caratterizzato dal fatto di essere costituito da una o più falde agugliate e/o termosaldate, secondo una o più delle precedenti rivendicazioni