ITMI20002765A1 - Testa di melt-blown e procedimento ad alimentazione controllata per la produzione di fibrille di materiale polimerico - Google Patents

Description

Descrizione del Brevetto per Invenzione Industriale avente per titolo:

TESTA DI MELT-BLOWN E PROCEDIMENTO AD ALIMENTA-ZIONE CONTROLLATA PER LA PRODUZIONE DI FIBRILLE DI MATERIALE POLIMERICO"

DESCRIZIONE

L'invenzione concerne una testa ed un procedimento per la produzione di melt-blown, adatti per fornire una alimentazione controllata di uno o più polimeri alla filiera, isolatamente o in miscela tra loro.

Il prodotto denominato melt-blown è costituito da una massa di fibrille di materiale polimerico (per esempio polimeri poliolefinici, poliestere e loro copolimeri), estruse da una testa provvista di filiera e con l'ausilio di getti d'aria calda in pressione.

Nelle realizzazioni note, queste teste per la produzione di melt-blown o "teste melt-blown" presentano almeno una camera interna opportunamente sagomata, che riceve in massa il polimero alimentato attraverso un adatto canale di ingresso di quest'ultimo all'interno della

Questo tipo di alimentazione del polimero, dal citato canale di ingresso fino ai fori della filiera di estrusione, non consente di controllarne la distribuzione, così che tale polimero presenta delle disuniformità, a livello della filiera, per portata attraverso i singoli fori, tempo di permanenza all'interno della testa, temperatura, pressione di spinta e, in generale, per tutti gli altri parametri che contraddistinguono la massa da estrudere.

Come conseguenza, all'uscita dalla filiera si avrà un polimero che per quantità, fluidità e temperatura differisce da zona a zona, oppure tra i fori della filiera, con il risultato che le fibrille prodotte dal getto d'aria presenteranno una lunghezza ed una forma geometrica completamente diversa da una zona o da un gruppo di fori all'altro della filiera.

Conseguentemente il prodotto finale (per esempio un tessuto non tessuto) formato da queste fibrille avrà una struttura altamente disomogenea e, per questo, con caratteristiche chimico-fisiche non controllabili.

Questo problema risulta particolarmente aggravato nel caso dei materiali tessuti non tessuti attualmente richiesti, i quali posseggono una più bassa grammatura specifica.

Diviene pertanto lo scopo principale dell'invenzione quello di fornire una nuova testa melt-blown ed un procedimento suscettibili di dare una alimentazione controllata del polimero tra l'ingresso della testa fino all'uscita di questo dalla filiera.

In particolare la presente invenzione ha lo scopo di realizzare una testa di melt-blown ed un procedimento adatti per controllare i flussi del polimero fino alla filiera, così che questo stazioni all'interno della testa per un tempo inferiore rispetto alle teste attuali, con minori rischi di degrado del polimero stesso.

Questi ed altri scopi dell'invenzione sono raggiunti con la testa di melt-blown e con il procedimento delle rivendicazioni rispettivamente 1 e 5.

Ulteriori caratteristiche risultano dalle restanti rivendicazioni.

In rapporto a quelle note, la testa melt-blown e il procedimento della presente invenzione offrono il vantaggio di controllare il flusso e la distribuzione del polimero al suo interno, così da diminuirne il tempo di permanenza nella testa medesima e diminuendo in tal modo i rischi di degradazione del polimero stesso.

Grazie ail'invenzione, in particolare, il polimero percorre una distanza uguale dal foro di ingresso in testa fino ad uno qualsiasi dei fori della filiera.

Questo contribuisce a conferire al polimero la stessa quantità di calore e la stessa energia di spinta.

Questi ed altri vantaggi e caratteristiche risultano dalla descrizione che segue di un preferito modo di realizzare la testa melt-blown e il procedimento dell'invenzione illustrati, a titolo di esempio non limitativo, nelle figure delle allegate tavole di disegni.

In esse:

la figura 1 illustra una testa melt-blown di tipo noto, in sezione trasversale;

la figura 2 illustra la testa di figura 1 , in sezione longitudinale;

la figura 3 illustra la testa melt-blown dell'invenzione, in' sezione trasversale;

la figura 4 illustra la testa di figura 3, in sezione longitudinale;

la figura 5 illustra un altro esempio della testa meltblown dell'invenzione.

La testa melt-blown di figura 1 , di tipo tradizionale, è indicata con 1 in figura 1 .

Questa presenta un ingresso 2 per il polimero, un canale 3 di distribuzione del polimero, un filtro 4, una filiera 5, nonché dei canali 6 di alimentazione dell'aria calda.

Sull'uscita dei fori 7 della filiera 5 si ottengono per spruzzatura delle fibrille 8.

Come meglio risulta dalla figura 2, il citato canale 3 si apre in forma di una stretta camera 9, all'interno della quale si espande la massa polimerica, che giunge così alla prefiliera o filtro 4 e poi alla filiera 5.

Il percorso del polimero dall'ingresso 2 ai fori 7 della filiera risulta quindi essere casuale e incontrollato.

Si comprende allora che il mancato controllo della alimentazione del polimero dall'ingresso 2 ai fori 7 della filiera 5 comporta delle variazioni di flusso del polimero stesso, conseguenti al differente tempo di permanenza di questo nella camera 9.

Tale polimero risulterà quindi sottoposto ad un trattamento termico incontrollato e comunque diverso da quello necessario e voluto.

Inoltre, questi tempi e temperature differenti generano una degradazione del polimero, il quale finisce per presentare una diversa fluidità ed altrettanto diverse portate del medesimo attraverso la filiera.

Risultano così generate delle fibrille aventi delle caratteristiche chimico-fisiche diverse (per lunghezza, consistenza, sezione, ecc.), che a loro volta danno un prodotto finale (per esempio un tessuto non tessuto) con proprietà (tenacità, feltraggio, spessore, ecc.) disomogenee.

La testa melt-blown dell'invenzione è indicata con 10 nelle figure 3 e 4.

Essa presenta un canale 1 1 di ingresso del polimero, che viene alimentato da una pompa volumetrica ad ingranaggi 12.

Questa indirizza a sua volta il polimero all'interno di due canali principali 13 e 14, uguali per forma e dimensioni, dai quali si apre la canalizzazione di distribuzione del polimero, . avente la struttura ad albero che verrà descritta nel seguito.

Alla fine de! ramo principale 13 di alimentazione del polimero alla filiera, ovvero sul primo nodo 15 della struttura ad albero anzidetta, si dipartono due rami laterali secondari 16 e 17, mentre alla fine dell'altro ramo principale 14, ovvero all'altezza del suo nodo 18 corrispondente a quello 15 anzidetto, si dipartono altri due rami laterali secondari 19 e 20, aventi la stessa forma e le stesse dimensioni dei rami precedenti 16 e 17.

Questi rami 16,17 e 19,20 presentano, nell'esempio di realizzazione illustrato, una forma sostanzialmente ad "L" con braccio verticale orientato verso il basso, in direzione della filiera 34 della testa di melt-blown 10.

Sulle estremità rispettivamente 21 , 22, 23 e 24 dei rami anzidetti, che individuano dei rami intermedi della canalizzazione di distribuzione del polimero, si formano dei corrispondenti nodi della struttura ad albero, dai quali si dipartono dei rispettivi rami laterali secondari 25,26; 27,28; 29,30 e 31 ,32.

Questi rami sono tutti uguali tra loro per forma e dimensioni e possiedono lo stesso sviluppo ad "L" dei rami 16,17 e 19,20 precedentemente descritti.

La canalizzazione di distribuzione del polimero prosegue, con analogo sviluppo ad albero, fino a terminare sui fori 33 della filiera 34, dai quali vengono estruse le fibrille.

Grazie alla descritta canalizzazione di alimentazione del polimero alla filiera, a ciascuno degli n fori 33 della filiera 34 corrisponde uno specifico percorso il quale, per forma e dimensioni, è uguale a tutti gli altri percorsi che uniscono il canale 1 1 di ingresso del polimero agli altri fori 33 di estrusione delle fibrille.

In conseguenza di questa struttura dei canali di distribuzione sopra descritti, il tempo di permanenza del polimero dall'ingresso 1 1 ai fori 33 è uguale per tutti i fori della filiera, con il risultato di ottenere una distribuzione omogenea del medesimo polimero all'interno della testa di melt-blown.

In questo modo il polimero all'uscita dai fori 33 ha ricevuto la stessa quantità di calore e la stessa energia di spinta, ciò che garantisce la desiderata produzione, all'uscita dalla filiera 34, di fibrille aventi caratteristiche chimico-fisiche tra loro omogenee.

Nella variante di realizzazione illustrata in figura 5, la testa melt-blown presenta tre diversi ingressi 35, 36 e 37 per corrispondenti polimeri, che alimentano ciascuno delle rispettive pompe volumetriche ad ingranaggi 38, 39 e 40.

Ognuna di queste pompe invia a sua volta il corrispondente polimero verso una rispettiva canalizzazione di distribuzione 41 , 42 e 43 avente la geometria ad albero descritta con riferimento alla figura 3.

In questo modo i diversi polimeri raggiungono la filiera secondo percorsi isolati, ma uguali tra loro, ed escono da questa in forma di fibrille di tipo multicomponente.

L'invenzione, come sopra descritta ed illustrata, si presta ad essere modificata senza tuttavia uscirne dagli scopi, per esempio modificando la geometria dei percorsi della canalizzazione ad albero di distribuzione del polimero.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1 . Testa di melt-blown per gli impianti dì produzione di fibrille di materiale polimerico, comprendente almeno un canale (11 ) di ingresso di un polimero ed una filiera (34) provvista di una pluralità di fori (33) di estrusione delle citate fibrille, caratterizzata dal fatto di prevedere una canalizzazione di distribuzione del polimero dal citato canale (1 1 ) verso ciascun foro (33) della detta filiera (34).
2. 2. Testa secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che la detta canalizzazione possiede una struttura ad albero che parte dal citato canale (11 ) di ingresso del polimero e i cui rami terminano in corrispondenza dei rispettivi fori (33) della filiera (34).
3. 3. Testa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che alla fine di ciascun ramo intermedio della detta canalizzazione, questa si apre in due rami laterali secondari, uguali tra loro per forma e dimensioni, adatti per alimentare il polimero in direzione della filiera (34).
4. 4. Testa secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di presentare in) percorsi de| polimero dal rispettivo canale di ingresso (1 1 ) agli in) fori (33) della filiera (34), i citati percorsi essendo dimensionalmente uguali tra loro.
5. 5. Testa di melt-blown secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto di presentare tre diversi ingressi (35,36,37) per la alimentazione di corrispondenti polimeri ad altrettante canalizzazioni di distribuzione (41.42.43) aventi la detta struttura ad albero.
6. 6. Procedimento per la realizzazione di fibrille di materiale polimerico, caratterizzato dal fatto di prevedere il controllo dei flussi di almeno un polimero dal suo ingresso nella testa di meitblown fino ai fori di estrusione delle dette fibrille.
7. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che il detto almeno un polimero segue dei percorsi distinti e di uguale lunghezza tra l'ingresso nella testa di meltblown e tutti i fori di estrusione delle citate fibrille.
8. 8. Procedimento secondo le rivendicazioni 6 o 7, caratterizzato dal fatto di fornire al polimero la stessa quantità di calore e la stessa energia di spinta alla filiera.