MXPA05010810A

MXPA05010810A - Aparato y metodo para formar fibras.

Info

Publication number: MXPA05010810A
Application number: MXPA05010810A
Authority: MX
Inventors: Arthur Stewart Edwin
Original assignee: Procter & Gamble
Priority date: 2003-04-08
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2005-12-05
Also published as: US20060091582A1; CL2004000768A1; CN1764747A; US7018188B2; AU2004230642B2; US20040201127A1; CN101230497B; JP2006522228A; US7939010B2; BRPI0409285A; CA2521088C; CN101230497A; PL1616048T3; CA2521088A1; CN100552100C; EP1616048A1; EP1616048B1; AU2004230642A1; WO2004092458A1

Abstract

La presente invencion esta dirigida a un aparato y metodo para formar fibras. Una realizacion del aparato incluye un conjunto de molde que tiene una pluralidad de boquillas, uno o mas pasajes del medio de atenuacion y una placa de cubierta. La placa de cubierta tiene un orificio de la placa de cubierta a dentro de la cual puede extenderse una o mas de las boquillas. El pasajes del medio de atenuacion tiene un area transversal minima y el orificio de la placa de cubierta tiene un area transversal restrictiva de forma tal que el area transversal minima de los pasajes del medio de atenuacion es mayor que el area transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta. El metodo de la presente invencion tambien puede incluir proporcionar un molde que crea una caida de baja presion interna, el enfriamiento del medio de atenuacion al salir del molde y/o proporciona un medio de atenuacion con un alto contenido relativo de vapor de solvente en la region de atenuacion.

Description

APARATO Y MÉTODO PARA FORMAR FIBRAS CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere en general a un aparato y proceso para formar fibras y productos que incluyen fibras. Más específicamente, esta invención se refiere a un aparato que incluye un molde de alto rendimiento y un método para hilar fibras.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las fibras elaboradas y los textiles no tejidos que incluyen estas fibras tienen muchos usos diferentes en productos comerciales y de consumo. Por ejemplo, las fibras elaboradas frecuentemente se utilizan en artículos absorbentes, como pañales, artículos de higiene femenina, toallitas de papel, prendas de vestir, empaques, toallas, pañuelos de papel, apositos y ropa quirúrgicos, recubrimientos para paredes, aplicaciones automotrices, aeronáuticas, militares y náuticas, así como materiales de construcción, medios de escritura, filtros y aislamiento. Debido a la demanda por fibras elaboradas de diferentes tipos que tienen diferentes características, se han desarrollado muchos métodos y aparatos para formar fibras. Algunas de las técnicas más populares para la formación de fibras incluyen el proceso de fusión por soplado, hilado húmedo e hilado seco. En cada uno de estos métodos, el material fibroso se ablanda a un estado fluido y es forzado a través de un molde y/o una hilera para formar fibras embriónicas que luego normalmente se estiran mecánicamente para formar las fibras finales deseadas. El soplado por fusión de las fibras por lo general incluye fundir un material termoplástico, formar una fibra y luego enfriar el material termoplástico para formar fibras sólidas. El hilado húmedo por lo general involucra extruir fibras formadas de una solución de polímero y un solvente en un baño de coagulación, como una solución de sulfato de sodio en agua. El hilado seco normalmente involucra extruir una solución de polímero y solvente en aire para formar fibras sólidas. Las fibras formadas por estos métodos frecuentemente se recogen sobre una superficie como una banda para formar un material continuo de tela no tejida o de otra forma se tratan químicamente o se manipulan mecánicamente para cambiar o mejorar sus propiedades. Ejemplos de métodos y aparatos para formar fibras por medio del proceso de fusión por soplado e hilado se describen en la patente de los EE.UU. núm. 3,825,379 otorgada a Lohkamp; las patentes de los EE.UU. núm. 4,826,415 y 5,017,112 otorgadas a Mende; las patentes de los EE.UU. núm. 5,445,785 otorgada a Rhim; 4,380,570; 5,476,616 y 6,013,223 otorgadas a Schwarz y la 6,364,647 B1 otorgada a Sanborn. Por ello, a pesar del éxito de estos métodos y aparatos conocidos, existe la necesidad en la industria de un mejoramiento. Por ejemplo, sería deseable proporcionar un método y aparato para formar fibras de manera más eficiente. También sería deseable proporcionar un método y aparato para formar fibras de tamaño más pequeño y/o más uniformemente. Además, sería deseable proporcionar un método y aparato para formar fibras, en donde la caída de presión relacionada con el medio de atenuación en el molde es relativamente pequeño en comparación con los aparatos y métodos conocidos para fabricar fibras. También sería deseable proporcionar un método y aparato para formar fibras donde una reducción en la diferencia de presión entre el medio de atenuación dentro del aparato y después de que sale del mismo permite niveles más altos del contenido relativo de vapor de solvente en el medio de atenuación y en la región de atenuación en comparación con los métodos y equipos existentes para formar fibras. Aún más, sería deseable proporcionar un método y aparato para formar fibras de materiales no termopiásticos y/o solubles en solvente. Más aún, sería deseable proporcionar un aparato de molde de alto rendimiento que incluye mútiples filas de orificios de hilar que pueden formar fibras de materiales no termopiásticos y/o solubles en solvente. Aún más, sería deseable proporcionar un método y aparato para formar fibras en que una caída de baja presión relacionada con el medio de atenuación en el molde proporciona niveles altos de contenido relativo de vapor de solvente aún cuando el régimen y/o la velocidad de flujo del medio de atenuación es similar al de los moldes convencionales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se ha descubierto que el aparato y método de la presente invención pueden solucionar las desventajas de la industria anterior y proporcionar un aparato y método mejorados para fabricar fibras. Específicamente, en una realización, la presente invención proporciona un aparato para formar fibras, que comprende: un conjunto de molde, incluyendo una cavidad para el suministro de material fibroso para recibir el material formado en fibras y una entrada del medio de atenuación; un conjunto de hilera que incluye una pluralidad de boquillas y uno o más pasajes para el medio de atenuación, las boquillas están colocadas en el conjunto de hilera de forma tal que por lo menos algunas de las boquillas están en comunicación fluida con la cavidad de suministro de material fibroso, el uno o más pasajes del medio de atenuación tienen un área transversal mínima; y una placa de cubierta colocada adyacente a por lo menos una porción del conjunto de hilera, la placa de cubierta tiene en la misma un orificio de la placa de cubierta dentro del cual pueden extenderse una o más de las boquillas, el orificio de la placa de cubierta tiene un área transversal restrictiva; en donde el área transversal mínima de uno o más de los pasajes del medio de atenuación es mayor que el área transversal restrictiva; en donde el área transversal mínima del uno o más pasajes del medio de atenuación es mayor que el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta. En otra realización, la presente invención proporciona un método mejorado para crear fibras de un material disuelto en un solvente, el método incluye los siguientes pasos: alimentar un material para fabricar fibras disuelto en un solvente a través de un molde que incluye por lo menos dos filas de boquillas para formar hebras de fibras; y proporcionar un medio de atenuación alrededor de las hebras de fibras, el medio de atenuación se proporciona en una dirección generalmente paralela a las hebras de fibras de forma tal que el medio de atenuación alarga las hebras de fibras, el medio de atenuación tiene un contenido de vapor de solvente de por lo menos 50 por ciento. En otra realización, la presente invención proporciona un método mejorado para crear fibras de un material disuelto en un solvente, el método incluye los siguientes pasos: alimentar un material para fabricar fibras disuelto en un solvente a través de un molde que incluye por lo menos dos filas de boquillas y una placa de cubierta que tiene un orificio de la placa de cubierta para formar hebras de fibras; proporcionar un medio de atenuación a través del orificio de la placa de cubierta a una velocidad de entre aproximadamente 90 y 350 m/s, el medio de atenuación se proporciona en una dirección generalmente paralela a las hebras de fibras de forma tal que el medio de atenuación alarga las hebras de fibras; y en donde el medio de atenuación tiene un coeficiente de caída de presión de menos de aproximadamente 4. En aún otra realización, la presente invención proporciona un método mejorado para crear fibras de un material disuelto en un solvente, el método incluye los siguientes pasos: alimentar un material para fabricar fibras disuelto en un solvente a través de una o más boquillas para formar hebras de fibras; proporcionar un medio de atenuación alrededor de las hebras de fibras, el medio de atenuación se proporciona en una dirección generalmente paralela a las hebras de fibras de forma tal que el medio de atenuación alarga las hebras de fibras, el medio de atenuación experimenta una caída de presión antes de contactar las hebras de fibras; y enfriar el medio de atenuación después de que el medio de atenuación experimenta la caída de presión.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista transversal aumentada de una realización del aparato de la presente invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva aumentada de una realización del aparato de la presente invención. La Figura 3 es una vista en perspectiva aumentada de una boquilla ilustrativa de la presente invención. La Figura 4a es una vista parcial transversal aumentada de una realización del molde de la presente invención con los elementos individuales separados uno de otro para mostrar con más detalle. La Figura 4b es una vista parcial transversal aumentada de otra realización del molde de la presente invención con los elementos individuales separados uno de otro para mostrar con más detalle. La Figura 5 es una vista en planta parcial aumentada de la placa de cubierta de una realización ilustrativa de la presente invención. La Figura 6 es una vista en planta parcial aumentada de una boquilla ilustrativa de la presente Invención.

La Figura 7 es una vista en planta parcial aumentada de una realización del aparato de la presente invención que incluye un elemento de soporte. La Figura 8 es una vista en planta aumentada de una realización ilustrativa de una placa de soporte de múltiples piezas con las piezas separadas una de otra para mostrar sus detalles individuales. La Figura 9 es una vista en planta parcial aumentada de una realización ilustrativa de un elemento de soporte tipo pantalla. La Figura 10 es una representación gráfica de la relación entre el porcentaje de humedad relativa del aire de atenuación en la salida del molde (eje vertical) y la presión del molde (eje horizontal). La Figura 11 es una representación gráfica de la relación de las características de flujo de ciertos moldes formadores de fibras, en donde el eje vertical representa la presión del molde y el eje horizontal representa el régimen de flujo de atenuación. La Figura 12 es una representación gráfica de la relación entre el porcentaje de humedad relativa de la corriente de aire de atenuación de ciertos moldes formadores de fibras (eje vertical) y el régimen de flujo de atenuación (eje horizontal).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Como se indica anteriormente, el método y aparato de la presente invención en general están dirigidos a la fabricación de fibras y textiles, y productos que incluyen estas fibras. El aparato y método de la presente invención pueden utilizarse para fabricar todos los tipos diferentes de fibras mencionadas anteriormente, incluyendo las fibras fusionadas por soplado, fibras hiladas secas y/o fibras hiladas húmedas. Sin embargo, el aparato y método son especialmente adecuados para fabricar fibras de materiales no termoplásticos o pseudoplásticos, tales como materiales que obtienen una consistencia fluida dispersando, suspendiendo o disolviendo el material en un solvente. Como se utiliza aquí, el término "no termoplástico" se refiere a un material que requiere un solvente para ablandar el material a tal grado que el material se puede llevar a un estado fluido de forma tal que se le puede dar forma según se desee, y más específicamente, procesado (por ejemplo, por medio de hilado) para formar una pluralidad de fibras no termoplásticas adecuadas para formar una estructura fibrosa flexible. Una composición no termoplástica no puede llevarse al estado fluido requerido por la influencia de temperaturas elevadas solamente. Aunque una composición no termoplástica puede incluir ciertas cantidades de otros componentes, como, por ejemplo, plastificantes, que pueden facilitar el flujo de la composición no termoplástica, estas cantidades no son suficientes por sí mismas para llevar la composición no termoplástica en su totalidad a un estado fluido en el cual se puede procesar para formar fibras no termoplásticas adecuadas. Una composición no termoplástica también se diferencia de una composición termoplástica en que una vez que se retira el solvente de la composición no termoplástica, por ejemplo, por medio de secado, y el material alcanza un estado solidificado, la misma pierde sus cualidades tipo termoplásticas. Cuando la composición comprende un agente de reticulación, el material con el solvente extraído se convierte, en efecto, en una composición termoendurecible reticulada. Un producto como, por ejemplo, una pluralidad de fibras fabricadas de una composición no termoplástica de este tipo, no exhiben, en su totalidad, un punto de fusión y no tienen, en su totalidad, una temperatura de fusión (característica de las composiciones termoplásticas); en vez, el producto no termoplástico, en su totalidad, se descompone sin haber alcanzado un estado fluido a medida que aumenta su temperatura hasta cierto grado ("temperatura de descomposición"). Por contraste, una composición termoplástica retiene sus cualidades termoplásticas sin tomar en cuenta la presencia o ausencia de un solvente y puede alcanzar su punto de fusión ("temperatura de fusión") y hacerse fluida a medida que aumenta la temperatura. Por ejemplo, el aparato y método de la presente invención son apropiados para materiales que son solubles en solvente, y de esta manera, se disuelven en un solvente antes de ser forzados a través de una combinación de molde/hilera para formar hebras de fibras. Frecuentemente es deseable atenuar, o estirar, las fibras que salen de la hilera. Sin embargo, cuando se utiliza la tecnología actual para formar fibras de materiales no termoplásticos solubles en solvente, puede ser difícil mantener un contenido relativo suficiente de vapor de solvente en la región de atenuación del proceso para permitir el estiramiento deseado de las fibras. (Como se utiliza aquí, el "contenido relativo de vapor de solvente" es la presión parcial del solvente en forma de vapor en el medio de atenuación dividido por la presión de vapor de equilibrio del solvente en la temperatura y presión especificados. Para el caso del vapor de agua en aire, el contenido relativo de vapor de solvente se refiere comúnmente como la humedad relativa.) Esto puede ser aún más difícil mientras se utiliza un equipo diseñado para los regímenes de múltiples filas y alta producción deseables para la fabricación comercial de fibras. Sin estar limitados por consideraciones teóricas de ninguna especie, se cree que este problema se debe en parte a una caída significativa de la presión en el medio de atenuación dentro del molde. (Aunque el medio de atenuación puede ser cualquier medio fluido, como aire, cualquier gas o mezcla de gases, líquido o otro medio fluido, los típicos procesos de formación de fibras utilizan aire como el medio de atenuación. Por lo tanto, aunque el medio de atenuación puede describirse como aire o un gas de aquí en adelante, se debe reconocer que se puede utilizar cualquier medio de atenuación adecuado y que una referencia a aire o gas no debe considerarse limitativo, sino en vez como un ejemplo de un medio de atenuación adecuado. Además, aunque ciertos ejemplos de materiales para fabricar fibras pueden describirse aquí como solubles en agua, el material para fabricar fibras puede ser cualquier material adecuado y el solvente, si lo hay, puede ser cualquier solvente adecuado.) En un típico molde de fusión por soplado, en donde el medio de atenuación pasa a través del cuerpo del molde, el medio de atenuación está a presiones elevadas, (p.ej. mayores a presión ambiental), antes de salir del molde. Debido a la relación entre la presión, temperatura y el contenido relativo de vapor de solvente (frecuentemente denominado equilibrio psicrométrico), menos vapor de solvente es transportado por el medio de atenuación a las presiones elevadas. Normalmente, el vapor de solvente excesivo se condensará cuando el medio de atenuación está a presiones elevadas en el molde. Esto reduce la cantidad máxima de vapor de solvente transportado en el medio de atenuación presurizado. De esta manera, cuando el medio de atenuación sale del molde y se expande a presión ambiental, el contenido relativo de vapor de solvente del medio de atenuación se reducirá en comparación con la corriente del medio de atenuación que no estaba a una presión elevada dentro del molde. En las operaciones normales de hilado, la cantidad de contenido relativo de vapor de solvente en el medio de atenuación no es particularmente pertinente debido a que las fibras se fabrican de materiales termoplásticos y se solidifican por una caída en la temperatura en vez de secado. En estas operaciones, por lo general es importante mantener las fibras a una temperatura en o por encima de su punto de fusión durante un período de tiempo de forma tal que el aire de atenuación puede estirar las fibras, según se desea. Por consiguiente, el medio de atenuación (p.ej. aire) con frecuencia se callenta o fuentes alternativas de calor se proporcionan para asegurar que las fibras no se solidifiquen antes de ser estiradas. Sin embargo, en las operaciones dirigidas a fabricar fibras no termoplásticas o pseudoplásticas, puede ser deseable proporcionar altos niveles de contenido relativo de vapor de solvente en el medio de atenuación para evitar que las fibras se sequen muy rápidamente y se rompan antes de lograr la atenuación deseada. Cuando se fabrican fibras no termoplásticas, la temperatura de la fibra no es el factor dominante que afecta la solidificación de las fibras. En vez, la pérdida de solvente, la cual está influenciada por el contenido relativo de vapor de solvente, juega un rol dominante en la solidificación de las fibras. El aparato y método de la presente invención proporciona una solución a este problema, proporcionando un medio para reducir la caída de presión relacionada con el medio de atenuación en el molde. Esto permite que el medio de atenuación mantenga un mayor contenido de vapor de solvente en la región de atenuación. Por consiguiente, especialmente cuando se utiliza con materiales no termoplásticos solubles en solvente, el aparato y método de la presente invención pueden ayudar a asegurar que las fibras no se sequen muy rápidamente. Esto puede ayudar a asegurar que las fibras formadas tengan las características deseadas como diámetro y uniformidad, y a ayudar a evitar que las fibras se rompan y/o ayudar a evitar que el molde se obstruya. Estas y otras ventajas del aparato y método de la presente invención pueden ser especialmente beneficiosos cuando las fibras están siendo formadas en múltiples filas y/o a altas velocidades de producción. Con referencia a la Figura 1 , se muestra una realización del aparato de la presente invención, indicada generalmente como el aparato (o molde) 10. El aparato 10 incluye un conjunto de molde 15, un conjunto de hilera 20 y una salida del medio de atenuación 22. El aparato 10 está diseñado para suministrar tanto el material del cual la fibra se forma como una corriente de aire (u otra corriente del medio de atenuación) para atenuar las hebras de fibras. Más específicamente, el conjunto de molde 15 incluye un cuerpo del molde 17 y una cavidad de suministro 25 formada en el cuerpo del molde 17. La cavidad de suministro 25 de preferencia se relaciona funcionalmente con uno o más dispositivos que suministran al conjunto de molde 15 el material del cual se elaboran las fibras. El conjunto de molde 15 de preferencia también incluye por lo menos una entrada del medio de atenuación 30 a través del cual puede pasar el medio de atenuación. La entrada del medio de atenuación 30 de preferencia se relaciona funcionalmente con por lo menos una fuente de aire, gas u otro fluido que se utilizará como el medio de atenuación cuando se forman las fibras. La salida 22 es la ubicación en la cual el medio de atenuación sale de la estructura total del aparato 0. El conjunto de hilera 20 incluye un cuerpo de hilera 35, una o más boquillas 40, por lo menos un pasaje del medio de atenuación 80 y un orificio de descarga 50. El cuerpo de hilera 35 tiene una superficie orientada hacia el molde 37 y una superficie opuesta de salida 39. El conjunto de hilera 20 por lo general se coloca de forma tal que por lo menos una porción de la superficie orientada hacia el molde 37 está adyacente a por lo menos una porción del conjunto de molde 15. Como se muestra en la Figura 1 , por lo menos una de las boquillas 40 de preferencia está en comunicación fluida con la cavidad de suministro 25 del conjunto de molde 15. (Por "comunicación fluida" se refiere a que un fluido colocado en la cavidad de suministro 25 puede fluir o ser forzado dentro de por lo menos una de las boquillas 40.) Además, por lo menos uno de los pasajes del medio de atenuación 80 está en comunicación fluida con una o más estructuras de la entrada del medio de atenuación 30 de forma tal que el medio de atenuación puede fluir dentro del conjunto de molde 15 dentro del conjunto de hilera 20. El conjunto de hilera 20 se puede fabricar de un solo elemento o puede incluir dos o más elementos individuales (p.ej., como se muestra en la Figura 2) que están temporal o permanentemente unidos entre sí. El cuerpo de hilera 35 tiene un orificio de descarga 50 en la superficie de salida 39 que por lo general está opuesto a la porción del conjunto de hilera 20 que está colocado adyacente al conjunto de molde 5. En ciertas realizaciones, por lo menos una de las boquillas 40 está montada en el conjunto de hilera 20 de manera que una porción de una o más de las boquillas 40 se extiende dentro o a través del orificio de descarga 50. Normalmente, las boquillas 40 estarán separadas entre sí y de preferencia el cuerpo de hilera 35 de forma tal que cada boquilla 40 está por lo menos parcialmente rodeada por el medio de atenuación que pasa a través del orificio de descarga 50, cuando el molde 10 está en uso. Como se indica anteriormente, la(s) boquilla(s) 40 de preferencia forman parte del conjunto de hilera 20. Normalmente, las boquillas 40 se montan al cuerpo de hilera 35 de forma tal que se extienden totalmente a través del conjunto de hilera 20. De esta manera, como se muestra en la Figura 1 , las boquillas 40 se extienden desde la superficie orientada hacia el molde 37 del cuerpo de hilera 35 a través del cuerpo de hilera 35 hacia la superficie de salida 39 del conjunto de hilera 20. (Sin embargo, se contemplan realizaciones en donde las boquillas 40 no se extienden a través de la totalidad del cuerpo de hilera 35, sino solamente a través de una porción del mismo.) Las boquillas 40 también pueden pasar dentro o a través de uno más de los pasajes del medio de atenuación 80 y de preferencia se extienden por lo menos parcialmente dentro del orificio de descarga 50. En ciertas realizaciones por lo menos una de las boquillas 40 se extiende más allá del orificio de descarga 50 y lejos del cuerpo de hilera 35. En cualquier caso, por lo menos una de las boquillas 40 puede tener longitudes diferentes a por lo menos algunas de las otras boquillas 40 y puede extenderse en proporciones diferentes más allá del orificio de descarga 50. Además, en algunas realizaciones, puede ser deseable tener por lo menos algunas de las boquillas 40 bloqueadas o fabricadas de una estructura sólida sin un orificio a través del cual el material para fabricar fibras pasará o de otra manera no está en comunicación fluida con la cavidad de suministro 25. Como se muestra en la Figura 3, cada una de las boquillas 40 tiene una estructura exterior 51 , un orificio de la boquilla 49, un extremo corriente arriba 41 , un extremo corriente abajo 42. Como se utiliza aquí, el término "corriente arriba" se refiere en general a la parte inicial del proceso de fabricación, frecuentemente donde las materias primas se añaden al proceso. El término "corriente abajo" se refiere en general a la parte del proceso donde el producto final se pone en su forma final y se extrae del proceso de fabricación. De esta manera, un extremo corriente arriba o porción de un componente estaría ubicado más hacia la parte inicial del proceso de fabricación que un extremo o porción corriente abajo correspondiente del mismo componente. Si se pretende que una boquilla 40 particular permita el pasaje de material para fabricar fibras a través de la misma (es decir tiene un orificio de boquilla 49 y no está bloqueada), también tendrá un diámetro efectivo interior 43 y un diámetro efectivo exterior 44. Además, cada boquilla 40 tiene un diámetro efectivo interior del extremo corriente arriba 45, un diámetro efectivo exterior del extremo corriente arriba 47, un diámetro efectivo interior del extremo corriente abajo 46 y un diámetro efectivo exterior del extremo corriente abajo 48. Como se utiliza aquí, el término "diámetro efectivo," en cuanto se refiere a una boquilla 40, se define como cuatro veces el área transversal del orificio de boquilla 49 dividido por el perímetro humedecido del orificio de boquilla 49. El término "área transversal" en cuanto se refiere a una boquilla, es el área transversal de la boquilla 40 (para las mediciones del diámetro efectivo exterior) o el orificio de boquilla 49 (para las mediciones del diámetro efectivo interior) tomada sustancialmente perpendicular a la dirección que el material para fabricar fibras se desplaza en la boquilla 40. El área transversal de una boquilla 40 que tiene cierta estructura ubicada dentro del orificio de boquilla 49 es el área transversal que está abierta al flujo del material fibroso y de esta manera, se debe restar el área transversal de cualquier estructura ubicada dentro del corte transversal del orificio de boquilla 49. Las boquillas 40 pueden formarse de pequeños tubos metálicos que por lo general tienen cortes transversales generalmente circulares. Como alternativa, la estructura exterior 51 y/o el orificio de boquilla 49 de cualquier boquilla particular 40 puede tener cualquier forma de corte transversal, puede tener diámetros efectivos interiores y/o exteriores variables, como se muestra en la Figura 6, puede ser ahusada (p.ej. el diámetro efectivo exterior corriente abajo es menor que el diámetro efectivo exterior corriente arriba) o biselada y puede fabricarse de cualquier material adecuado. Las boquillas 40 todas pueden tener el mismo diámetro efectivo interior y/o exterior corriente arriba o pueden tener diferentes diámetros efectivos interior y/o exterior corriente arriba. Asimismo, todas las boquillas 40 pueden tener el mismo diámetro efectivo interior y/o exterior corriente abajo o pueden tener diferentes diámetros efectivos interior y/o exterior corriente abajo. Además, las boquillas 40 pueden tener la misma longitud o pueden tener diferentes longitudes y/o pueden montarse para extenderse diferentes cantidades desde el molde 0. Las boquillas 40 pueden fabricarse de un material separado que se monta o de otra manera se une al cuerpo de hilera 35 o puede formarse en el material que forma el mismo cuerpo de hilera 35. Las boquillas 40 pueden montarse permanentemente al cuerpo de hilera 35 o pueden ser capaz de quitarse y/o reemplazarse. Métodos ilustrativos para montar las boquillas en el cuerpo de hilera 35 incluyen, entre otros, soldadura láser, soldadura, pegamento, ajuste por presión y soldadura fuerte. Además, las boquillas 40 pueden fabricarse de materiales flexibles, incluyendo una o más bisagras 91 (p.ej. como se muestra en la Figura 4b) o se pueden montarse de manera flexible al cuerpo de hilera 35. Estas boquillas 40 pueden ser capaces de autocentrarse durante el funcionamiento del molde 10.

En una realización ilustrativa, como se muestra en la Figura 2, las boquillas 40 están colocadas en múltiples filas adyacentes, en donde cada fila incluye una multiplicidad de boquillas 40. Aunque la Figura 2 muestra las boquillas 40 colocadas en filas regulares con números iguales de boquillas 40 en cada fila, cualquier número adecuado de boquillas 40 puede estar en cualquier fila particular. Además, pueden haber algunos usos en los cuales se prefiere una sola fila de boquillas 40. Las boquillas 40 pueden separarse entre sí cualquier distancia deseada. Además, las boquillas 40 pueden colocarse en filas y o columnas regulares, o pueden ordenarse en patrones aleatorios y/o no uniformes, o combinaciones de éstos. Como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 1 , 2 y 4a, el aparato 10 de la presente invención también puede incluir una placa espadadora 55 adyacente a por lo menos una porción de la superficie de salida 39 del cuerpo de hilera 35. La placa espadadora 55 funciona para dirigir el medio de atenuación en una dirección generalmente paralela a las boquillas 40 y para promover la uniformidad del flujo, según sea deseado, a través del área de atenuación que rodea las boquillas 40. De esta manera, la placa espadadora 55 tiene un orificio de la placa espadadora 75 a través del cual puede extenderse por lo menos una de las boquillas 40. La placa espaciadora 55 puede ser de cualquier tamaño y forma adecuadas y se puede fabricar de cualquier material adecuado. Además, la placa espaciadora 55 puede ser una estructura separada que se pretende que sea colocada adyacente a una porción del cuerpo de hilera 35 o puede formarse de forma integrada al cuerpo de hilera 35 o cualquier otra porción del aparato 10. La placa espaciadora 55 incluye un orificio de la placa espaciadora 57 que proporciona un área abierta a través de la cual las boquillas 40 pueden pasar a través de la cual el medio de atenuación fluirá durante la operación. El orificio de la placa espadadora 57 puede ser rectangular o de cualquier otra forma para ajustarse alrededor de algunas o todas las boquillas 40. Además, si se desea, la placa espadadora 55 puede incluir más de un orificio de la placa espadadora 57. El aparato 10 de la presente invención también puede incluir una placa de cubierta 60 colocada adyacente a por lo menos una porción de la placa espadadora 55. La placa de cubierta 60 tiene una superficie corriente arriba 62 y una superficie opuesta corriente abajo 63 y normalmente se colocará de forma tal que la superficie corriente arriba 62 está adyacente a la superficie de la placa espaciadora 55 que está orientada lejos del conjunto de hilera 20. La placa de cubierta 60 funciona para dirigir el medio de atenuación para definir la forma del chorro del medio de atenuación y su ubicación con relación a las boquillas 40 a medida que el medio de atenuación sale del molde 10. La placa de cubierta 60 también proporciona un medio para formar una caída de presión que ayuda a fomentar la uniformidad y velocidad del flujo en el medio de atenuación. De esta manera, la placa de cubierta 60 de preferencia tiene por lo menos un orificio de la placa de cubierta 65 a través del cual el medio de atenuación puede pasar y/o dentro del cual puede extenderse una o más de las boquillas 40. El orificio de la placa de cubierta 65 puede incluir uno o más agujeros del medio de atenuación 67 que juntos forman el orificio de la placa de cubierta 65. Cada agujero del medio de atenuación 67 tiene un extremo corriente arriba 73, un diámetro efectivo corriente arriba 75 correspondiente, un extremo corriente abajo 74 y un abajo diámetro efectivo corriente abajo 76 correspondiente. (Como se utiliza aquí, el término "diámetro efectivo," en cuanto se refiere a un agujero del medio de atenuación 67 se define como cuatro veces el área transversal del agujero 67 dividido por el perímetro humedecido del agujero 67.) Como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 4a, 4b y 5, el orificio de la placa de cubierta 65 puede incluir agujeros individuales del medio de atenuación 67 que rodean cada boquilla individual 40, o puede diseñarse de forma tal que más de una boquilla 40 pueda pasar a través de por lo menos algunos de los agujeros del medio de atenuación 67. En estas realizaciones, puede ser beneficioso que cada agujero del medio de atenuación 67 tenga un área abierta de por lo menos aproximadamente 0.064 milímetros cuadrados, aunque se contemplan otras realizaciones en donde el área abierta podría ser de menos de aproximadamente 0.064 milímetros cuadrados. En realizaciones alternativas, por lo menos una de las boquillas 40 puede pasar a través de la placa de cubierta 60 en los pasajes de la boquilla 68 que están separados de los agujeros del medio de atenuación 67, como se muestra en la Figura 5. Los pasajes de la boquilla 68, el orificio de la placa de cubierta 65 y los agujeros del medio de atenuación 67 que forman la abertura 65 pueden ser cualquier tamaño y/o forma deseada, incluyendo un corte transversal circular y no circular; y pueden ser ahusados, biselados y/o pueden tener bordes redondeados u otros atributos. Por ejemplo, el orificio de la placa de cubierta 65, cualquiera de los agujeros del medio de atenuación 67 y/o cualquiera de los pasajes de la boquilla 68 pueden tener un diámetro efectivo corriente arriba que es mayor que su diámetro efectivo corriente abajo o viceversa, como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 4a y 4b. Además, en caso de que existan dos o más orificios, agujeros o pasajes, cualquiera de uno o más de ellos puede ser de tamaño diferente que cualquiera de uno o más de los orificios, pasajes o agujeros. Si las boquillas 40 pasan a través de los agujeros del medio de atenuación 67, las boquillas 40 pueden centrarse dentro de los agujeros 67 o pueden desplazarse en cualquier dirección deseada. Los agujeros del medio de atenuación 67 pueden dirigirse hacia, lejos de o en cualquier ángulo a cualquier boquilla 40. Como se indica anteriormente, las boquillas 40 pueden ser de longitudes variables con relación una de otra. Además, las boquillas 40 también pueden diseñarse de forma tal que se extienden lejos de la cavidad de suministro 25 en proporciones diferentes en diferentes diseños de molde o dentro del mismo molde. Por ejemplo, puede ser deseable que algunas o todas las boquillas 40 se extiendan desde la cavidad de suministro 25 a través del molde 10 y más allá de la placa de cubierta 60. En realizaciones alternativas, puede ser deseable que algunas o todas las boquillas 40 se extiendan dentro del orificio de la placa de cubierta 65, pero no más allá de la superficie corriente abajo 63 de la placa de cubierta 65. Se ha descubierto de que hay una relación no lineal entre la extensión de la boquilla con relación a la superficie corriente abajo 63 de la placa de cubierta 65 y el efecto en las características de la fibra. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, las boquillas 40 que se extienden entre aproximadamente 0 mm y 2.2 mm más allá de la superficie corriente abajo 63 de la placa de cubierta 60 tienen un funcionamiento menos deseable que las boquillas 40 que se extienden aún más allá de la superficie corriente abajo 63 de la placa de cubierta 60 o las que se extienden dentro del orificio de la placa de cubierta 65, pero no más allá de la superficie corriente abajo 63 de la placa de cubierta 60. En ciertas realizaciones puede ser deseable diseñar el orificio de la placa de cubierta 65, cualquiera de los agujeros del medio de atenuación 67 y/o cualquiera de las boquillas 40 de forma tal que el material fibroso y/o el medio de atenuación que pasan a través de las mismas rotarán, girarán en espiral o de cualquier otro modo dirigidas al salir del orificio, agujero o boquilla 40. Esto se puede realizar integrando una estructura de rayado en espiral dentro de la boquilla 40 o el material que rodea el orificio o agujero. Como alternativa, el flujo del material fibroso y/o el flujo del medio de atenuación se puede afectar por una estructura adicional como, por ejemplo, los elementos de soporte 70, descritos más adelante. Si se desea la rotación del medio de atenuación o la corriente de material, puede ser beneficioso limitar la rotación a menos de aproximadamente 30 grados para ayudar a evitar la inversión 9 del flujo. La placa de cubierta 60 puede ser un elemento separado colocado adyacente a una porción de la placa espaciadora 55 o e! cuerpo de hilera 35 o puede formarse de forma integrada a la placa espaciadora 55 y/o cuerpo de hilera 35 o cualquier otra porción del aparato 10. Además, la placa de cubierta 60 también puede incluir un medio para soportar las boquillas 40, como los elementos de soporte 70 ilustrativos, mostrados en la Figura 7. Los elementos de soporte 70 proporcionan soporte para las boquillas 40 y ayudan a asegurar que las boquillas 40 no pierdan la alineación durante el uso. Esto puede ayudar a aumentar la uniformidad de las fibras y cualquier producto final resultante, como un material continuo fibroso que pueda producirse. Los elementos de soporte 70 se pueden fabricar de cualquier material y pueden ser de cualquier forma adecuada. Además, los elementos de soporte 70 pueden ser elementos separados o pueden estar integrados a la placa de cubierta 60 o cualquier otro elemento del aparato 10. En una realización, como se muestra en la Figura 7, los elementos de soporte 70 pueden estar en la forma de una o más puntas 72 que se extienden dentro de los agujeros 67 del orificio de la placa de cubierta 65 hacia la boquilla 40 correspondiente colocada en el agujero 67. Aunque el elemento de soporte 70 puede tocar la boquilla 40 correspondiente, no tiene que hacerlo y puede estar ubicado en cualquier distancia deseada desde la boquilla 40. El o los elementos de soporte 70 también se pueden colocar en una placa de soporte separada 85 que está colocada adyacente a la placa de cubierta 60 (o corriente arriba o corriente abajo de la misma) o cualquier otra estructura del molde 10 de manera que por lo menos algunos de los elementos de soporte 70 están alineados con por lo menos algunos de los agujeros del medio de atenuación 67. En ciertas realizaciones la placa de soporte 85 puede incluir dos o más placas que se utilizan unas con otras para proporcionar soporte para las boquillas 40, ejemplos de los cuales se muestran en la Figura 8. Como alternativa, las boquillas 40 pueden ser soportadas por una malla 89, un ejemplo de la cual se muestra en la Figura 9, u otro material. Normalmente, la placa de soporte 85 incluye los orificios del medio de atenuación 87 a través de los cuales puede pasar el medio de atenuación. En ciertas realizaciones de la presente invención, puede ser deseable diseñar algunos o todos los pasajes 80 a través de los cuales pasa el medio de atenuación a través del aparato 10 de forma tal que la caída de presión total relacionada con el medio de atenuación en el molde 10 es relativamente baja en comparación con los diseños de moldes de la industria anterior. Una reducción en la caída de presión relacionada con el medio de atenuación en el molde 10 puede ser beneficioso en muchas maneras, incluyendo, entre otros, se necesita menos energía para fabricar fibras similares con un molde que tiene una caída de presión más alta, proporcionar la capacidad de hacer fibras de diámetro más pequeño, proporcionar la capacidad de hacer fibras más uniformes y/o permitir un mejor control del contenido relativo de vapor de solvente del medio de atenuación. El comportamiento de presión contra flujo de un aparato se puede caracterizar utilizando coeficientes de caída de presión. En este caso, el coeficiente de caída de presión se define por la relación de la caída de presión medida o calculada dividida por la presión dinámica o la velocidad de la corriente del medio de atenuación. La caída de presión medida es la diferencia de presión entre un punto de medición corriente arriba del molde y la presión ambiente o atmosférica, mientras el medio de atenuación fluye a través del molde 10. La presión dinámica de la corriente de atenuación es 0.5 pV2, donde ñ es la densidad del medio de atenuación y V es la velocidad promedio del canal de flujo. La densidad y velocidad de la corriente de atenuación se definen como los valores promedios dentro del orificio de la placa de cubierta 65. Efectivamente, la velocidad se determina dividiendo el volumen total de gas que pasa a través del orificio de la placa de cubierta 65 por el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta 65. La densidad de un gas depende de la composición molecular del gas, su temperatura y su presión. Se ha descubierto que un coeficiente de caída de presión de menos de aproximadamente 4 es deseable para proporcionar las ventajas de la presente invención. Sin embargo, funcionan bien los valores de coeficiente de caída de presión de menos de aproximadamente 3, menos de aproximadamente 2 y cualquier valor individual o rango de valores de coeficiente de caída de presión de menos de 4. Se ha descubierto que una reducción significativa en la caída de presión relacionada con el medio de atenuación en el molde 10, se puede proporcionar reduciendo la velocidad del medio de atenuación en el molde 10. Una manera de proporcionar una velocidad reducida en el molde 10 es incorporar los pasajes del medio de atenuación 80 en el molde 10 con áreas relativamente grandes de corte transversal mínimo en comparación con el área transversal restrictiva del orificio a través del cual el medio de atenuación sale del molde 10. Los pasajes de corte transversal relativamente grandes y velocidad reducida pueden ayudar a reducir la caída de presión dentro del molde 10 debido a muchos factores, incluyendo una disminución en la fricción y una reducida separación y turbulencia del flujo. Como se utiliza aquí, los términos "pasajes del medio de atenuación" y "canales del medio de atenuación" ambos se refieren a cualquiera de los pasajes a través de los cuales el medio de atenuación pasa mientras está en el molde 10 corriente arriba del orificio de la placa de cubierta 65. El término "área transversal", como se utiliza aquí con relación a un pasaje u orificio del medio de atenuación, es el área transversal del pasaje u orificio tomado sustancialmente perpendicular a la dirección de desplazamiento del medio de atenuación en el pasaje u orificio. El área transversal de un pasaje u orificio que tiene parte de la estructura ubicada dentro del pasaje o canal es el área transversal que está abierto al flujo del medio de atenuación y de esta manera, se debe restar el área transversal de cualquier estructura ubicada dentro del corte transversal del orificio o pasaje. El término "área transversal mínima" es la suma de las mediciones de sección transversal más pequeña de todos los pasajes individuales del medio de atenuación 80 dentro del molde 10 tomadas sustancialmente perpendicular a la dirección de desplazamiento del medio de atenuación en el pasaje particular. El término "área transversal restrictiva" se refiere al área transversal más pequeña del orificio de la placa de cubierta 65 tomada en un solo plano. Si el orificio de la placa de cubierta 65 incluye más de un orificio, el área transversal restrictiva es una suma de las mediciones de la sección transversal más pequeña de cada agujero individual del medio de atenuación 67 tomadas sustancialmente perpendicular a la dirección del desplazamiento del medio de atenuación en el agujero particular 67. En ciertas realizaciones se ha descubierto que es beneficioso diseñar los pasajes del medio de atenuación 80 de forma tal que el área transversal mínima de los pasajes 80 es mayor que el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta 65. Diseñando los pasajes del medio de atenuación 80 para que sean más grande en área transversal mínima que el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta 65, la velocidad del medio de atenuación en los pasajes del medio de atenuación 80 normalmente será más baja que la velocidad del medio de atenuación que sale del molde 10 a través del orificio de la placa de cubierta 65. En general, mientras más baja es la velocidad del medio de atenuación dentro del molde 10, menor es la caída de presión relacionada con el medio de atenuación en el molde 10. En ciertas realizaciones preferidas, el área transversal mínima de los pasajes del medio de atenuación 80 sería por lo menos aproximadamente dos veces o por lo menos aproximadamente cuatro veces el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta 65.

Además, se ha descubierto que reducir progresivamente el área transversal de los pasajes del medio de atenuación 80 a medida que se desplaza desde la entrada del medio de atenuación 30 hacia el orificio de la placa de cubierta 65 puede ayudar a reducir la caída de presión dentro del molde 10. Sin embargo, se entiende que pueden haber circunstancias donde es deseable una contracción en el área transversal seguido por una expansión en área transversal. Por ejemplo, la contracción y expansión creará una caída de presión dentro del pasaje del medio de atenuación 80 que se puede utilizar para distribuir el medio de atenuación uniformemente a lo ancho del pasaje 80, o un orificio, o de otro modo afectar un cambio en el flujo del medio de atenuación. En ciertas realizaciones puede ser deseable mantener buena uniformidad del medio de atenuación a medida que sale del orificio de la placa de cubierta 65. En estos casos, la velocidad, el régimen de flujo y la dirección de la corriente de atenuación que sale del molde 10 debería igualarse tanto como sea posible para producir fibras un materiales continuos fibrosos uniformes. Las reducciones progresivas en el área transversal de los pasajes del medio de atenuación ayudan a proporcionar uniformidad por medio de la concentración de la caída de presión en el molde 10 en la placa de cubierta 60. Otras formas de ayudar a reducir la caída de presión relacionada con el medio de atenuación en el molde 0 es utilizar formas de corte transversal lisas, curvas o redondeadas para los pasajes del medio de atenuación 80. Además, la caída de presión se puede reducir asegurando que los pasajes del medio de atenuación 80 eviten vueltas apretadas de radio pequeño. Una vuelta apretada se comportará como una esquina aguda, produciendo separaciones no deseadas del flujo, fluctuaciones de velocidad e irregularidades del flujo. En ciertas realizaciones se ha descubierto que las vueltas que tienen un radio interior mayor de aproximadamente una cuarta parte del ancho del canal en el plano de la vuelta funcionan bien para evitar las caídas no deseadas de la presión relacionadas con estas vueltas. En las realizaciones donde el molde 10 consiste de múltiples partes independientes, puede ser ventajoso alinear cuidadosamente los pasajes del medio de atenuación 80 para producir pasajes de flujo lisos. Si las partes individuales están mal alineadas, bordes agudos u otras faltas de uniformidades pueden introducirse en la trayectoria del flujo del medio de atenuación, lo cual puede interrumpir o de otro modo afectar el flujo del medio de atenuación. En ciertas realizaciones se pueden asegurar mecánicamente las diferentes partes del molde 10 entre sí para asegurar que no pierdan la alineación correcta durante el ensamblaje o uso del molde. En ciertas realizaciones preferidas que incluyen partes que tienen materiales igualados o pasajes del medio de atenuación en sus superficies de acoplamiento, puede ser deseable alinear los pasajes dentro de aproximadamente 0.03 mm a lo largo de sus superficies de acoplamiento. Además, generalmente es deseable sostener estas superficies de acoplamiento niveladas entre sí para lograr un cierre y evitar el escape del flujo. Como se indica anteriormente, una ventaja del aparato y método de la presente invención es que el contenido relativo de vapor de solvente del medio de atenuación se puede controlar más fácilmente que cuando se utiliza un molde convencional. Por ejemplo, se ha descubierto que el método y aparato de la presente invención puede proporcionar una corriente del medio de atenuación que tiene un contenido relativo de solvente de vapor de por lo menos aproximadamente 50 %, de por lo menos aproximadamente 60 %, de por lo menos aproximadamente 75 % y mayor de por lo menos aproximadamente 75 %. De esta manera, el aparato y método mejorado de la presente invención son especialmente ventajosos cuando las fibras se forman de materiales que tienen algunas de las características que pueden ser afectadas por un solvente presente en el medio de atenuación. Por ejemplo, algunos materiales termoplásticos utilizados en la fabricación de fibras pueden ser afectados por la cantidad de humedad en el medio de atenuación. (Se debe indicar que aunque la humedad (es decir, vapor de agua) se utiliza en la presente para describir un solvente particular que puede encontrarse en el medio de atenuación (p.ej. aire), otros solventes y medios de atenuación se contemplan y cuentan para uso con diferentes materiales fibrosos.) Además, otros materiales que hasta ahora no han sido adecuados para su fabricación comercial en fibras debido a las limitaciones del proceso relacionadas con la cantidad de humedad u otro contenido de vapor de solvente en el medio de atenuación, se pueden formar más eficazmente en fibras con el aparato y método de la presente invención. El almidón es un ejemplo de un material que sería ventajoso utilizar en la fabricación de fibras debido a su disponibilidad, costo y naturaleza reciclable. Ejemplos de composiciones basadas en almidón adecuadas para fabricar fibras y métodos para fabricar fibras y materiales continuos de estas composiciones se describen en la solicitud de patente de los EE.UU. núm. de serie 09/914,966 registrada el 6 de septiembre, 2001 a nombre de ackey y col.; la solicitud de patente de los EE.UU. núm. de serie 10/062,393 registrada el 1 de febrero, 2002 a nombre de Mackey y col.; la solicitud de patente de los EE.UU. núm. de serie 10/220,573 registrada el 3 de septiembre, 2002 a nombre de Mackey y col.; y la solicitud de patente de los EE.UU. núm. de serie 10/061 ,680 registrada el 1 de febrero, 2002 a nombre de James y col. Sin embargo, a pesar de los adelantos realizados con relación a la formulación de materiales basados en almidón útiles para fabricar fibras, debido a que el almidón por lo general no termoplástico y soluble en agua, los típicos moldes para fabricar fibras no son muy eficaces para fabricar fibras de almidón comercialmente viables. Otro ejemplo de un material adecuado para usar en la fabricación de fibras que puede ser afectado por el contenido de vapor de solvente del medio de atenuación es alcohol polivinílico. Cuando se fabrican las fibras de materiales como almidón y alcohol polivinílico, asegurando que medio de atenuación tiene suficiente contenido relativo de vapor de solvente después de que sale del molde 10, puede ayudar a reducir o evitar que el material fibroso se seque demasiado rápido y/o se adhiera al extremo de las boquillas de la hilera 40. Si el medio de atenuación es aire, la cantidad de vapor de agua (u otro solvente) que puede ser sostenido por el aire se determina por la presión y la temperatura del aire, según principios termodinámicos generalmente aceptados. En general, el aire es capaz de sostener más vapor de agua a medida que aumenta su temperatura a una presión determinada. Asimismo, el aire puede sostener más vapor de agua a medida que su presión disminuye a una temperatura determinada. Cuando el aire se satura (es decir, sosteniendo la máxima cantidad de vapor de agua que puede a esa temperatura y presión particular), una ligera caída en temperatura o un ligero aumento en presión puede causar que el vapor de agua (u otro solvente) en el aire se condense. Los moldes formadores de fibras que utilizan un medio de atenuación para estirar o de otro manera afectar las fibras en formación normalmente presurizan el medio de atenuación para que pueda ser descargada del molde 10 a una velocidad relativamente alta contra las hebras de fibras. De esta manera, cuando, el medio de atenuación sale del molde 10, por lo general experimenta una rápida caída de presión. Si el medio de atenuación contiene un solvente, el contenido relativo de vapor de solvente en el medio de atenuación se reduce con la caída de presión. Para una corriente de medio de atenuación determinada, la cantidad absoluta de vapor de solvente no cambia como resultado de la caída de presión, sino en vez, el nivel de equilibrio del solvente aumenta con la caída de presión, y de esta manera, se reduce el contenido relativo de vapor de solvente. Esto puede hacer más difícil atenuar eficazmente las fibras y puede conducir a la rotura o mal formación de las fibras. Además, el hecho de que la caída de presión causa esta reducción en el contenido relativo de vapor de solvente puede requerirse que el medio de atenuación tenga una mayor concentración de solvente antes de salir de! molde 10. Por consiguiente, en algunos casos, puede ser necesario o deseable saturar o de otro modo aumentar la cantidad del solvente en el medio de atenuación antes de o durante el tiempo en que el medio de atenuación está en los pasajes del medio de atenuación 80 del molde 10. En un ejemplo, cuando el solvente es agua, puede ser deseable o necesario tratar el medio de atenuación con vapor antes de que entre en el conjunto de molde 15 para aumentar su humedad relativa. Esto puede añadir material y costos de energía y puede aumentar el número de pasos del proceso necesarios para formar fibras adecuadas. También puede reducir la confiabilidad general del proceso y/o requerir pasos adicionales de monitoreo. Las representaciones gráficas en las Figuras 10-12 pretenden ayudar a mostrar cómo el aparato 10 de la presente invención que proporciona una caída de presión reducida en el medio de atenuación cuando sale del molde 10, puede mejorar el funcionamiento del aparato contra los moldes convencionales, especialmente cuando se utiliza para fabricar fibras de materiales que no son termoplásticos, sino en vez son solubles. En los ejemplos que se muestran en las Figuras 10-12, el medio de atenuación ha sido seleccionado para que sea aire y el solvente es agua. La Figura 10 es un gráfico que muestra el porcentaje de humedad relativa (% de HR) del aire de atenuación en la salida del aparato contra la presión del molde. Como se utiliza aquí, la "presión del molde" es la diferencia entre la presión máxima del aire de atenuación en el molde 10 corriente arriba de la hilera 20 y la presión del aire de atenuación después de que sale del molde 10 (normalmente la presión atmosférica). En cada escenario representado, el aire de atenuación se satura antes de ser presurizado en el molde 10, y de esta manera, el porcentaje de humedad relativa es aproximadamente 100 %. El eje vertical es el porcentaje de humedad relativa del aire de atenuación en la salida del molde 10. El eje horizontal es la presión del molde (o presión manométrica) mostrada en unidades de KiloPascals (KPa). Para los fines de este gráfico y la presente descripción, la presión del medio de atenuación después de salir del molde 10 se debe considerar la presión del medio ambiente que rodea las boquillas 40 a dentro de las cuales será dirigido el medio de atenuación. Como se muestra en la Figura 10, si la temperatura del aire permanece constante en el molde y a través de la caída de presión a medida que sale del aparato, el porcentaje de humedad relativa sigue una curva como la curva señalda como 100 en la Figura 10. De esta manera, por ejemplo, si hay una diferencia de presión cero entre la presión del molde y el medio ambiente que rodea las boquillas y el aire de atenuación está saturado o casi saturado, (por ejemplo 98 % o mayor de humedad relativa), el aire de atenuación permanecerá saturado o casi saturado al salir del molde 10. Sin embargo, a medida que aumenta la caída de presión, se reducirá el porcentaje de humedad relativa en la salida del medio de atenuación 22. De esta manera, por ejemplo, como se muestra en la Figura 10, el valor del porcentaje de humedad relativa del aire de atenuación en la salida del medio de atenuación 22 es cerca de 60 por ciento en una caída de presión de 69 KP. Este punto se indica como 102 en la Figura 10. De manera similar, la humedad relativa cae aproximadamente 30 por ciento si la caída de presión es aproximadamente 241 KPa. Este punto se indica como 104 en la Figura 10. La Figura 10 también muestra cómo el aire de atenuación actuará si la temperatura del aire se reduce en o alrededor de la salida del medio de atenuación 22. Como se indica anteriormente, en general, a medida que se reduce la temperatura a una presión determinada, el aire puede contener menos vapor de agua. De esta manera, el aire para una cantidad determinada de vapor de agua a una temperatura más alta, tendrá una humedad relativa más baja que el mismo aire a una temperatura más baja. Por consiguiente, en la Figura 10 se muestran tres curvas diferentes que muestran cómo un cambio en la temperatura y presión afectará el porcentaje de humedad relativa del medio de atenuación. La curva 105 representa lo que sucede para una pérdida de 2.8 °C en temperatura, la curva 1 10 representa lo que sucede para una pérdida de 5.6 °C en temperatura y la curva 115 representa lo que sucede para una pérdida de 8.3 °C en temperatura. La Figura 11 es un gráfico que relaciona la presión del molde al régimen de flujo del medio de atenuación. La curva presión-flujo de la Figura 11 representa los valores generados de un molde de 10 filas, de 5 pulgadas (aproximadamente 2.7 cm) de ancho, disponible comercialmente de Biax-Fiberfilm Corporation, N992 Quality Drive Suite B, Greenville, Wl 54942-8635 y una realización de la presente invención que tiene un molde similar de 5 pulgadas (aproximadamente 12.7 cm) de ancho que tiene 10 filas de boquillas. La presión del molde fue medida utilizando un transductor de presión ubicado en un pasaje del medio de atenuación en el molde 10 corriente arriba del conjunto de hilera 20. El régimen de flujo del aire de atenuación "seco" y el régimen de flujo de vapor ambos se miden utilizando medidores de flujo másicos estándar tipo Corriolis. El régimen de flujo másico del aire de atenuación total es la suma del régimen de flujo del vapor y el régimen de flujo del aire "seco". La curva presión-flujo de la Figura 11 muestra que el molde de baja caída de presión de la presente Invención (curva 120) funciona a presiones mucho más bajas que los moldes para el mismo rango de regímenes de flujo de atenuación que los moldes comercialmente disponibles (curva 125). De esta manera, el aparato de la presente invención utilizará menos presión del molde para acelerar el medio de atenuación a la velocidad deseada y de esta manera, menos energía y también permitirá niveles más altos de humedad en la corriente de aire. Los niveles más altos de humedad reducen la velocidad de pérdida del solvente, o secado, de las fibras cerca del molde. Los niveles más bajos de secado permiten una mayor extensión de las fibras, y de esta manera, la creación de fibras más pequeñas. La Figura 12 muestra la relación entre el porcentaje de humedad relativa del aire de atenuación y el régimen de flujo de atenuación para los mismos conjuntos de molde descritos con relación al gráfico en la Figura 11. Un método adecuado para medir la humedad relativa por medio de mediciones de bulbo húmedo y seco se describe más adelante. Las curvas de porcentaje de humedad relativa contra el flujo muestran que los valores de porcentaje de humedad relativa en la salida del molde del aire de atenuación del molde de la presente invención (curva 135) son mucho más altos que lo que se genera por un molde comercialmente disponible (curva 130) dentro del mismo rango de régimen de flujo. De esta manera, a la misma presión del molde y la humedad relativa de salida, una mayor cantidad de aire de atenuación puede expulsarse a través del molde 10. La mayor cantidad de aire puede producir velocidades más altas del aire en la corriente de aire de atenuación resultante. Las mayores velocidades del aire pueden generar mayores fuerzas sobre los filamentos y crear fibras más pequeñas. Un medio adicional para aumentar el contenido relativo de vapor de solvente del medio de atenuación es enfriar el medio de atenuación. El efecto de enfriar el medio de atenuación en su contenido relativo de vapor de solvente se puede ver en el gráfico de la Figura 10. En general, a medida que se enfría el gas a una presión fija, aumentará el contenido relativo de vapor de solvente (en este caso la humedad) del gas. De esta manera, se necesitará menos vapor de solvente para proporcionar el nivel deseado de contenido relativo de vapor de solvente en un gas que se enfría contra uno que está a una temperatura elevada. Sin embargo, cualquier enfriamiento debe ser controlado cuidadosamente para evitar la condensación de líquido.

Una manera de proporcionar enfriamiento a la corriente del medio de atenuación es añadir un canal de medio de enfriamiento al molde 10 y alimentar un medio de enfriamiento a través del canal de enfriamiento y dirigir el medio de enfriamiento sobre el medio de atenuación dentro del molde 10. Como alternativa, el enfriamiento de la corriente del medio de atenuación también puede ocurrir en la parte exterior del molde 10. En estas realizaciones, el medio de enfriamiento puede dirigirse a la placa de cubierta 60 u otra porción del molde 10 donde la corriente del corriente del medio de atenuación sale del molde 10. En aún otras realizaciones, el medio de enfriamiento puede proporcionarse en un sistema cerrado de canales de flujo u otra estructura a través de la cual el medio de atenuación pueda pasar para proporcionar enfriamiento sin mezclarse efectivamente con el medio de atenuación. En cualquier caso, se prefiere que la totalidad o la mayor parte del enfriamiento ocurra después de que el medio de atenuación ha realizado una caída de presión. En caso contrario, el enfriamiento puede causar que ocurra condensación excesiva, especialmente cuando el medio de atenuación se satura o casi satura. El medio de enfriamiento puede ser cualquier gas adecuado, líquido adecuado o mezcla de los mismos. Además, el sistema para proporcionar el medio de enfriamiento puede ser pasivo o activo. En un sistema pasivo, el medio de enfriamiento es arrastrado dentro de la corriente del medio de atenuación por medio del medio de atenuación solamente. Un sistema activo utiliza medios diferentes a o además de las fuerzas creadas por la corriente del medio de atenuación para forzar al medio de enfriamiento dentro corriente del medio de atenuación. Otros sistemas de enfriamiento conocidos pueden ser igualmente deseables y eficaces. En cualquier caso, puede ser deseable proporcionar aislamiento entre los pasajes del medio de atenuación y el medio de enfriamiento y/o medios para asegurar que las temperaturas respectivas del medio de enfriamiento y el medio de atenuación se mantienen hasta que son combinadas.

Sin considerar el tipo de molde, en ciertas realizaciones el diseño del molde y/o la forma del medio de atenuación puede resultar en cierta condensación en el molde 10 y/o en la salida del medio de atenuación 22. De esta manera, frecuentemente se necesita cierto sistema para recoger o de otro modo ocuparse de la condensación. El fracaso de hacerlo puede resultar en eficiencia reducida, niveles más bajos de humedad relativa o contenido de vapor de solvente en el medio de atenuación y/o la posibilidad de fibras rotas u otras regiones no uniformes en las fibras. Una manera de reducir la posibilidad de efectos colaterales asociados con la condensación es controlar la temperatura del molde 10 y conductos que conducen al conjunto de molde 15. Una superficie calentada que tiene una temperatura que es igual o más caliente que la corriente del medio de atenuación por lo general no causará que ocurra condensación. En ciertas realizaciones puede utilizarse aislamiento, según sea deseado, para minimizar la pérdida de calor a lo largo de cualquier superficie o superficies. Además de, o como una alternativa, el calentamiento activo se puede utilizar en algunos o todas las partes del molde 10. El calentamiento se puede lograr circulando un líquido calentado, como aceite, a través de los pasajes o canales en o alrededor del molde 10 y los conductos. Asimismo, elementos eléctricos de calentamiento o cinta térmica pueden utilizarse para el mismo propósito. Por supuesto, puede implementarse cualquier otro medio para calentar el molde 10 o cualquier porción de este. Un segundo método para reducir el efecto de la condensación es atrapar y de preferencia eliminar el condensado de la corriente del medio de atenuación. Aunque por lo general es deseable colocar estas trampas tan cerca del orificio de la placa de cubierta 65 como sea posible, para extraer la mayor cantidad de condensado, las trampas se pueden ubicar en cualquier lugar en el molde 10 o en los conductos de conducen al molde 10. Un tipo de trampa funciona forzando el medio de atenuación para cambiar bruscamente la dirección. El condensado no puede hacer el giro y se deposita sobre las paredes de la trampa. Luego el condensado se puede evacuar por medio de un desagüe, orificios de goteo u otra estructura, mientras se permite que el medio de atenuación continúe hacia el orificio de la placa de cubierta 65.

Realizaciones ilustrativas dei molde Una realización ilustrativa del aparato 10 de la presente invención incluye un conjunto de hilera 20 que por lo general tiene una rejilla de boquillas capilares 40, separadas en centros de 1.52 mm en tanto la dirección horizontal y vertical. Las boquillas 40 se extienden en una rejilla de 10 filas y 82 columnas, produciendo 820 boquillas en total. Las boquillas 40 son de aproximadamente 0.81 mm de diámetro efectivo exterior, con un diámetro efectivo interior de aproximadamente 0.25 mm. Las boquillas 40 se extiendan desde la cavidad de suministro 25 del conjunto de molde 15 hacia el orificio de descarga 50 del conjunto de molde 15. Las boquillas 40 cada una tienen aproximadamente 31.8 mm de longitud y se extienden aproximadamente 2.5 mm más allá de la placa de cubierta 60. El medio de atenuación entra el conjunto de molde 15 a través de cuatro agujeros de entrada del medio de atenuación de sección transversal generalmente rectangular 30. Los cuatro agujeros de entrada del medio de atenuación tienen esquinas redondeadas y dimensiones mínimas de sección transversal de aproximadamente 20.1 mm por aproximadamente 38.1 mm, resultando en un área transversal total de aproximadamente 3071 milímetros cuadrados. El conjunto de molde incluye una placa espadadora 55 colocada adyacente a la superficie de salida 39 del cuerpo de hilera 35. La placa espadadora 55 en la realización ilustrativa es de aproximadamente 2.5 mm de grosor. La región central de la placa espadadora 55 tiene una ranura generalmente rectangular quitada para producir un orificio 57 a través del cual se extienden las boquillas 40 y fluye el aire de atenuación. El orificio de la placa espaciadora 57 mide aproximadamente 17.8 mm por aproximadamente 127.0 mm, produciendo un área transversal para el flujo de aire de aproximadamente 1832 milímetros cuadrados, una vez que el área de las boquillas capilares 40 se resta del área transversal total del orificio de la placa espaciadora 57. El conjunto de molde 15 también incluye una placa de cubierta 60 fabricada de una placa de acero de aproximadamente 1.9 mm de grosor. La placa de cubierta 60 tiene un orificio de la placa de cubierta 65 que comprende un número de agujeros 67 perforados a través de la placa de cubierta 60. Los orificios 67 están colocados en una rejilla rectangular que hacen juego con el patrón de la boquilla 40 (es decir, rejilla cuadrada de 10 X 82 agujeros separados en centros de aproximadamente 1.52 mm). Los agujeros 67 del orificio de la placa de cubierta 65 cada uno son ahusados para proporcionar un agujero 67 que tiene un diámetro efectivo corriente arriba de aproximadamente 1.18 mm y un diámetro efectivo corriente abajo de aproximadamente 1.40 mm. El área resultante del flujo de atenuación alrededor de cada boquilla 40 es el orificio en forma de rosquilla creado entre la boquilla 40 de aproximadamente 0.81 mm de diámetro y el orificio de diámetro exterior efectivo de aproximadamente 1.18 mm en la placa de cubierta 60. De esta manera, cada orificio tiene un área abierta de aproximadamente 0.57 milímetros cuadrados. El área transversal restrictiva de atenuación resultante del orificio de la placa de cubierta 65 es aproximadamente 471 milímetros cuadrados en total. Una placa de cubierta 60 con puntas de soporte integradas 72, como se describe anteriormente y se muestra en la Figura 7, también ha sido utilizada y tiene un área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta de aproximadamente 458 milímetros cuadrados para el mismo patrón de agujeros de 10 X 82 agujeros espaciados en centros de aproximadamente 1.52 mm. El área transversal mínima relativo de los pasajes del medio de atenuación al área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta es mayor que uno. En esta realización ilustrativa, el área transversal mínima de los pasajes de atenuación está ubicada en la placa espadadora y la relación del área transversal mínima de los pasajes del medio de atenuación al orificio de la placa de cubierta área transversal restrictiva es aproximadamente 3.9 a 1.

Método ilustrativo para fabricar fibras Para los fines de esta realización ilustrativa, un molde 10 que tiene boquillas 40 regularmente espaciadas en centros de aproximadamente 1.52 mm en una rejilla de diez filas y ochenta y ocho columnas se utiliza para crear hebras de fibras de un material para fabricar fibras. El material para fabricar fibras es una composición de almidón Ethylex 2025 (disponible de A.E. Staley Mfg., una división de Tate & Lyle, 2200 E. Eldorado, Decatur, IL 62525) y agua (solvente), que contiene aproximadamente 46 por ciento de agua en base a masa. El material para fabricar fibras se prepara cociendo o desestructurando el almidón en un extrusor. El extrusor se puede poner en funcionamiento de forma tal que la composición alcanza una temperatura máxima de aproximadamente 160 °C. El material para fabricar fibras se alimenta dentro de las boquillas del molde a una presión de aproximadamente 8300 KPa y una temperatura de aproximadamente 70 °C. Al salir del molde, el material para fabricar fibras 10 está en la forma de hebras de fibras continuas. Un medio de atenuación de aire calentado se proporciona en una dirección generalmente paralela a las hebras de fibras que salen del molde 10. El medio de atenuación incluye una combinación de aproximadamente 2500 gramos por minuto de aire calentado a 93 °C y aproximadamente 500 gramos por minuto de vapor a 133 °C. El medio de atenuación pasa a través de los pasajes del medio de atenuación en el molde que juntos tienen un área transversal mínima de aproximadamente cuatro veces el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta. El coeficiente de caída de presión para las porciones internas del molde es aproximadamente 1.4. El medio de atenuación pasa a través de un separador de condensado antes de entrar en el molde 10 para extraer el agua líquida no deseada. El medio de atenuación tiene una temperatura de aproximadamente 69 °C y genera una presión manométrica de aproximadamente 26 Pa en la entrada del cuerpo del molde. En la salida del molde 22, el medio de atenuación regresa a la presión atmosférica y tiene una humedad relativa medida de aproximadamente 82 por ciento. El coeficiente total de caída de presión para el molde 10 de la presente invención es entre aproximadamente 1 y aproximadamente 2, Por ejemplo, en comparación con un coeficiente total de caída de presión de entre aproximadamente 4 y aproximadamente 5 para un molde de 10 filas de 5 pulgadas (aproximadamente 12.7 cm) de ancho, comercialmente disponible de Biax-Fiberfilm Corporation, que tiene un área transversal abierta restrictivo similar en la placa de cubierta. Estos coeficientes de caída de presión medidos corresponden a velocidades del medio de atenuación que oscilan entre aproximadamente 90 y aproximadamente 350 metros por segundo. Después de que las fibras salen del molde, las fibras se secan por medio de la adición de aproximadamente 9000 gramos por minuto de aire calentado a una temperatura de aproximadamente 260 °C. El aire de secado se alimenta a través de un par de conductos de secado, cada uno de aproximadamente 360 mm de ancho por 130 mm de profundidad. El aire de secado se dirige generalmente perpendicular a las hebras de fibras que salen del molde, los conductos están colocados en lados opuestos del molde. Los bordes anteriores de los conductos de secado están colocados aproximadamente 80 mm corriente abajo de la placa de cubierta del molde y aproximadamente 130 mm uno de otro. Las fibras pasan entre los dos conductos de secado. Las fibras secas resultantes tienen un diámetro promedio de menos de aproximadamente 12 micrómetros. Según se desee, las fibras secas se depositan sobre una estructura en movimiento, como una banda, para formar un material continuo. (La estructura en movimiento puede ser cualquier estructura adecuada y puede incluir, por ejemplo, cualquier banda o estructura porosa conocida comúnmente utilizada en la fabricación de materiales continuos o cualquier banda o ropa estructurada o no estructurada utilizada, por ejemplo, en la fabricación de papel.) En una realización alternativa, el medio de atenuación se enfría al salir del molde. El enfriamiento se realiza forzando aire frío dentro de la corriente del medio de atenuación. La temperatura de aire de enfriamiento es aproximadamente 35 °C. En esta realización particular, el aire de enfriamiento es forzado dentro de la corriente del medio de atenuación a una velocidad de aproximadamente 10 por ciento del régimen de flujo de la corriente del medio de atenuación. Después de enfriar a aproximadamente 66 °C, la mezcla de aire de atenuación y el medio de enfriamiento tiene una humedad relativa de aproximadamente 75 por ciento.

Método para medir la humedad relativa Cuando el solvente es agua, la humedad relativa se puede determinar utilizando mediciones de temperatura de bulbo húmedo y seco y un diagrama psicrométrico relacionado. La temperatura del bulbo húmedo se mide colocando una funda de algodón alrededor del bulbo de un termómetro. El termómetro, cubierto con la funda de algodón, se coloca en agua caliente hasta que la temperatura del agua es más alta que la temperatura anticipada del bulbo húmedo. El termómetro se coloca en la corriente de aire de atenuación, a aproximadamente 3 milímetros (aproximadamente 1/8 pulgada) desde las puntas de las boquillas de extrusión. Al principio la temperatura descenderá a medida que el agua se evapora de la funda. La temperatura alcanzará una meseta en la temperatura del bulbo húmedo y comienza a escalar una vez que la funda pierde su agua restante. La temperatura estabilizada es la temperatura del bulbo húmedo. Si la temperatura no disminuye, el agua debe calentarse a una temperatura más alta. La temperatura del bulbo seco se mide utilizando una termopar J de 1.6 mm de diámetro ubicada aproximadamente a 3mm debajo de la punta de la boquilla de extrusión. Basado en las temperaturas del bulbo húmero y seco, la humedad relativa se puede determinar de un diagrama estándar o programa de computadora psicrometrico, como, por ejemplo un plug-in Excel™ como "MoistAirTab" disponible de ChemicaLogic Corporation. Si el solvente no es agua, el contenido relativo de vapor de solvente se puede medir utilizando principios similares a los que se discuten anteriormente para determinar la humedad relativa. Sin embargo, mientras que la relación psicrométrica para un sistema de aire y vapor de agua se puede tomar como 1 , la relación para otros sistemas por lo general no es igual a 1. De esta manera, la temperatura de saturación adiabática será diferente a la temperatura del bulbo húmedo. Por consiguiente, para sistemas diferentes a aire y vapor de agua, la determinación del contenido de vapor de solvente y el secado por lo general requiere un cálculo punto a punto de la temperatura de la superficie de evaporación. Por ejemplo, para un sistema de aire y agua, la temperatura de la superficie de evaporación será constante durante el período de secado de régimen constante, aunque cambie la temperatura y la humedad de la corriente de gas. Para otros sistemas, la temperatura de la superficie de evaporación cambiará, y de esta manera, la temperatura de la superficie de evaporación se debe calcular para cada punto. Véase Robert H. Perry, Perry's Chemical Enqineers' Handbook (Manual de ingenieros químicos de Perry), Cuarta Edición, página 15-2, publicada en 1969 por McGray-Hill Book Company.

Claims

REIVINDICACIONES

1) Un aparato para formar fibras; el aparato comprende: Un conjunto de molde incluyendo una cavidad de suministro de material fibroso para recibir el material a ser formado en fibras y una entrada del medio de atenuación; un conjunto de hilera incluyendo una pluralidad de boquillas y uno o más pasajes del medio de atenuación; las boquillas están colocadas en el conjunto de hilera de forma tal que por lo menos una de las boquillas está en comunicación fluida con la cavidad de suministro de material fibroso; el uno o más pasajes del medio de atenuación tiene un área transversal mínima; y una placa de cubierta colocada adyacente a por lo menos una porción del conjunto de hilera; la placa de cubierta tiene en la misma un orificio de placa de cubierta dentro de la cual puede extenderse una o más de las boquillas; el orificio de la placa de cubierta tiene un área transversal restrictiva; el aparato se caracteriza porque el área transversal mínima de uno o más pasajes del medio de atenuación es mayor que el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta.

2) Ei aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las boquillas están ordenadas en dos o más filas y el área transversal mínima de uno o más pasajes del medio de atenuación es mayor que o igual a dos veces el área transversal restrictiva del orificio de la placa de cubierta.

3) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque las boquillas se extienden a través de la placa de cubierta en los pasajes de la boquilla, y en donde el orificio de la placa de cubierta incluye por lo menos algunos agujeros del medio de atenuación que están separados de los pasajes de la boquilla.

4) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el orificio de la placa de cubierta incluye uno o más agujeros del medio de atenuación; por lo menos algunos de los agujeros del medio de atenuación están ahusados de forma tal que los agujeros del medio de atenuación tienen un diámetro efectivo corriente arriba y un diámetro efectivo corriente abajo y en donde el diámetro efectivo corriente arriba es mayor que el diámetro efectivo corriente abajo; o en donde el diámetro efectivo corriente abajo de por lo menos algunos de los agujeros del medio de atenuación es diferente al diámetro efectivo corriente abajo de por lo menos algunos de los otros agujeros del medio de atenuación.

5) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el orificio de la placa de cubierta incluye uno o más agujeros del medio de atenuación, los agujeros del medio de atenuación tienen un extremo corriente arriba y un extremo corriente abajo, y en donde uno o más de los extremos corriente arriba o corriente abajo están redondeados o biselados o en donde uno o más agujeros del medio de atenuación son de sección transversal no circular.

6) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el orificio de la placa de cubierta incluye uno o más agujeros del medio de atenuación, y donde el aparato además incluye elementos de soporte colocados en por lo menos algunos de los agujeros del medio de atenuación, y de preferencia en donde los elementos de soporte incluyen puntas que sostienen las boquillas dentro de los agujeros del medio de atenuación.

7) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el orificio de la placa de cubierta incluye uno o más agujeros del medio de atenuación, y en donde el aparato además incluye una placa de soporte que tiene elementos de soporte, la placa de soporte está colocada adyacente a la placa de cubierta de forma tal que por lo menos algunos de los elementos de soporte están alineados con por lo menos algunos de los agujeros del medio de atenuación.

8) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque además incluye una placa de soporte, en donde la placa de soporte está colocada corriente arriba de la placa de cubierta y de preferencia en donde la placa de soporte incluye una malla u otro material poroso, o por lo menos dos placas apiladas donde por lo menos una de las placas tiene un ranura que conecta por lo menos dos boquillas en una dirección y por lo menos una de las placas tiene una ranura que conecta por lo menos dos boquillas en una dirección diferente.

9) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el orificio de la placa de cubierta o cualquiera de los agujeros individuales del medio de atenuación que forman el orificio de la placa de cubierta están diseñados de forma tal que inducen el flujo rotativo en el medio de atenuación.

10) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque las boquillas son flexibles o están flexiblemente montadas dentro de la hilera.

11) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque las boquillas tienen un diámetro interior efectivo y un diámetro exterior efectivo, y en donde el diámetro interior efectivo y/o diámetro exterior efectivo de por lo menos una de las boquillas varía de boquilla a boquilla o dentro de cualquiera de una o más boquillas.

12) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque por lo menos una de las boquillas se extiende lejos de la cavidad de suministro una distancia diferente a una o más de las otras boquillas.

13) El aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque por lo menos una porción de la placa de cubierta se extiende hacia afuera desde el conjunto de hilera más lejos que por lo menos algunas de las boquillas.

14) Un método para crear fibras a paritr de un material disuelto en un solvente; el método incluye los siguientes pasos: Alimentar un material para fabricar fibras disuelto en un solvente a través de un molde que incluye por lo menos dos filas de boquillas para formar hebras de fibras; y proporcionar un medio de atenuación alrededor de las hebras de fibras; el medio de atenuación se proporciona en una dirección generalmente paralela a las hebras de fibras de manera que el medio de atenuación alarga las hebras de fibras; el medio de atenuación tiene un contenido relativo de vapor de solvente de por lo menos 50 por ciento, de preferencia por lo menos 60 por ciento.

15) El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el material para fabricar fibras no es termoplástico, de preferencia incluye una composición basada en almidón y/o alcohol polivinílico.

16) El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el solvente es agua.

17) El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el medio de atenuación se proporciona a través de un orificio de la placa de cubierta a una velocidad de entre 90 y 350 m/s, y en donde el medio de atenuación tiene un coeficiente de caída de presión de menos de aproximadamente 4, de preferencia menos de aproximadamente 3.

18) El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el medio de atenuación experimenta una caída de presión antes de contactar las hebras de fibras y donde el medio de atenuación se enfría después de experimentar la caída de presión.

19) El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el material para fabricar fibras es forzado a través de boquillas que tienen diferentes longitudes y/o diferentes diámetros que producen diferentes regímenes de flujo del material fundido en las boquillas.

20) El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el molde incluye una placa de cubierta que tiene agujeros del medio de atenuación a través de los cuales fluye el medio de atenuación, y donde los agujeros del medio de atenuación tienen formas y/o diámetros variables para producir diferentes regímenes de flujo del medio de atenuación.