ES2371649T5 - Procedimiento para la producción de un velo de hilatura a partir de filamentos - Google Patents

Procedimiento para la producción de un velo de hilatura a partir de filamentos Download PDF

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Description

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DESCRIPCION
Procedimiento para la produccion de un velo de hilatura a partir de filamentos
El invento se refiere a un procedimiento para la produccion de un velo de hilatura a partir de unos filamentos con una estructura de nucleo y envolvente en particular a partir de unos filamentos constituidos a base de un material sintetico termoplastico, en el que los filamentos se depositan para formar la banda contmua de velo y la banda contmua de velo se consolida hidrodinamicamente. - El concepto de “filamentos” significa dentro del marco del invento unas fibras contmuas, es decir unas fibras con una longitud en teona infinita, a partir de las cuales se forma la banda contmua de velo o respectivamente el velo de hilatura. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que la banda contmua de velo o respectivamente el velo de hilatura se forman en un regimen contmuo a partir de los filamentos.
A partir de la practica se conoce fundamentalmente consolidar hidrodinamicamente una banda contmua de velo a partir de unos filamentos o respectivamente someterla a una consolidacion con chorros de agua. No obstante, los filamentos de la banda contmua de velo son frecuentemente hidrofobos o respectivamente tienen una superficie hidrofoba. Esto es valido en particular en el caso de unos filamentos constituidos a base de poliolefinas, por ejemplo, a base de un polietileno o polipropileno. Debido al caracter hidrofobo, la eficacia de la transmision de impulsos desde el agua a los filamentos, al realizar la consolidacion con chorros de agua, frecuentemente deja mucho que desear. Por consiguiente, el procedimiento conocido a partir de la aplicacion practica necesita ser mejorado.
A partir del documento de solicitud de patente de los EE.UU US 2001/014393 A1 se conoce un procedimiento para la produccion de velos de hilatura a partir de filamentos de multiples componentes. En este caso, los filamentos de multiples componentes se componen de unos polfmeros, que no son compatibles entre sf, de los cuales por lo menos un polfmero contiene un aditivo que modifica la hidrofilia. Los filamentos son depositados para formar un velo de hilatura y el velo de hilatura se une, despues de haber realizado una consolidacion previa, mediante carga con un fluido que esta bajo una alta presion. De este modo los filamentos se empalman.
Ademas, a partir del documento US 5.913.997 se conoce un procedimiento para la produccion de filamentos, que son depositados para formar una banda contmua de velo. Antes de la union por medios mecanicos o respectivamente del calandrado, la banda contmua de velo se calienta previamente. A partir de los documentos US 5.759.926 y de patente europea EP 0 864 006 B1 se conocen unos filamentos de componentes multiples aptos para empalmarse, con una estructura de lados yuxtapuestos o con una estructura de tarta segmentada.
El invento tiene como fundamento el problema tecnico de indicar un procedimiento del tipo mencionado al principio, con el que tambien sea posible realizar una consolidacion hidrodinamica efectiva en el caso de filamentos hidrofobos o respectivamente en el caso de superficies hidrofobas de los filamentos.
Para solucionar el problema tecnico planteado por esta mision, el invento ensena un procedimiento para la produccion de un velo de hilatura a partir de filamentos con una estructura de nucleo y envolvente, en particular a partir de filamentos constituidos a base de un material sintetico termoplastico,
siendo hilados los filamentos a partir de una mezcla de por lo menos un polfmero y de por lo menos un aditivo hidrofilo, y depositados para formar la banda contmua de velo,
siendo hilados los filamentos como unos filamentos de dos componentes con una estructura de nucleo y envolvente con el aditivo hidrofilo en el componente de envolvente, siendo consolidada previamente la banda contmua de velo,
siendo la banda contmua de velo, que ha sido consolidada previamente, calentada a una temperatura de por lo menos 40 °C y hasta una temperatura situada a 20 °C por debajo del punto de fusion de un polfmero que forma la superficie de los filamentos y
siendo consolidada hidrodinamicamente la banda contmua de velo a continuacion de esto.
La banda contmua de velo, adicionalmente al calentamiento y antes de realizar la consolidacion hidrodinamica, puede ser humedecida con un lfquido que contiene agua. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que como polfmero para los filamentos se emplea(n) un polfmero termoplastico o respectivamente unos polfmeros termoplasticos. Ademas, dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que los filamentos se componen predominantemente de este polfmero o respectivamente de estos polfmeros. Segun una forma muy preferida de realizacion del invento, la mezcla, a partir de la cual se hilan los filamentos, esta compuesta por lo menos en un 90 % en peso, de manera preferida en por lo menos un 95 % en peso, a base del polfmero. De manera preferida, los filamentos estan compuestos en mas que un 95 % en peso a base del por lo menos un polfmero. La mezcla a partir de la cual se hilan los filamentos contiene convenientemente de 0,1 a 5 % en peso, de manera preferida de 0,1 a 3 % en peso y de manera muy especialmente preferida de 0,15 a 2,5 % en peso del aditivo hidrofilo. La reivindicacion 1 establece diferencia entre el por lo menos un polfmero y el por lo menos un aditivo hidrofilo. En el caso del polfmero antes mencionado (a base del que estan compuestos predominantemente los filamentos) se trata de un polfmero no hidrofilo o respectivamente no suficientemente hidrofilo, que sin embargo es modificable de un
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modo hidrofilo. En el caso de este poKmero se trata de manera muy preferida de una poliolefina, de manera mas preferida todav^a de un polietileno o polipropileno. Este polfmero puede sin embargo ser tambien un poliester o, por ejemplo, una poliamida. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que el aditivo hidrofilo es asimismo un polfmero, a saber un polfmero hidrofilo. - Segun una forma especialmente preferida de realizacion del invento, la mezcla, a partir de la cual se hilan los filamentos, se ha de ajustar en lo que respecta a la concentracion y/o al tipo de los componentes de tal manera que, despues de un penodo de tiempo de almacenamiento de 3 a 9 dfas, de manera preferida de 4 a 8 dfas, y de manera muy preferida de 5 a 7 dfas, la tension superficial de los filamentos se modifique o respectivamente se modificana en por lo menos 5 mN/m.
Tal como ya se ha mencionado mas arriba, segun una forma preferida de realizacion del invento, el aditivo hidrofilo es un polfmero hidrofilo. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que en el caso del aditivo hidrofilo se trata de un compuesto organico etoxilado o respectivamente de un polfmero etoxilado. Segun una forma muy preferida de realizacion del invento, se emplea por lo menos un aditivo hidrofilo que se escoge entre el conjunto que se compone de un poli(oxido de alquileno), un compuesto de un poli(oxido de alquileno), una silicona etoxilada, un siloxano etoxilado, un hidrocarburo etoxilado y un hidrocarburo fluorado etoxilado. Cuando se utiliza un poli(oxido de alquileno), segun una forma de realizacion se puede tratar de un poli(oxido de etileno). Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que como aditivo hidrofilo se emplean unos polfmeros modificados con poli(oxidos de alquileno).
En el caso de los filamentos para la banda contmua de velo conforme al invento se trata de unos filamentos de dos componentes. Los filamentos de dos componentes tienen una estructura de nucleo y envolvente. Segun una forma especial de realizacion del invento, como filamentos para la banda contmua de velo conforme al invento se emplean unas fibras huecas.
Conforme al invento, unos filamentos de dos componentes, que tienen una estructura de nucleo y envolvente, se hilan con el aditivo hidrofilo en el componente de envolvente. En este caso, dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que el aditivo hidrofilo esta presente exclusivamente en el componente de envolvente de estos filamentos de dos componentes o respectivamente de multiples componentes.
Dentro del marco del procedimiento conforme al invento se emplea de manera muy preferida un aditivo hidrofilo, que tiene una diferente solubilidad en los componentes individuales de los filamentos de dos componentes. En este caso se prefiere especialmente un aditivo hidrofilo que, debido a las diferentes solubilidades en los componentes individuales de los filamentos de dos componentes, se concentra en las interfases y, por consiguiente, disminuye la adhesion interfacial.
Conforme al invento, la banda contmua de velo se consolida previamente antes de su calentamiento y eventualmente de su humedecimiento. Esta consolidacion previa se puede llevar a cabo por medios termicos o mecanicos, por ejemplo, mediante un agujado. Fundamentalmente, la consolidacion previa se puede efectuar tambien hidrodinamicamente.
Ademas, conforme al invento, la banda contmua de velo formada a partir de los filamentos se calienta a una temperatura de por lo menos 40 °C asf como hasta una temperatura situada a 20 °C por debajo del punto de fusion de un polfmero que forma la superficie de los filamentos. Cuando el polfmero que forma la superficie de los filamentos, es un polietileno y/o un polipropileno, la banda contmua de velo se calienta convenientemente a una temperatura de hasta 100 °C.
En el caso del lfquido que contiene agua, con el que se puede humedecer la banda contmua de velo, se trata de manera preferida de agua pura o de un agua, a la que se le ha anadido y mezclado por lo menos una sustancia tensioactiva, con el fin de facilitar el humedecimiento de los filamentos (hidrofobos). Convenientemente, la banda contmua de velo se humedece o respectivamente se roda con un lfquido calentado, que contiene agua, con la condicion de que la banda contmua de velo ha de ser calentada a una temperatura de por lo menos 20 °C, de manera preferida de por lo menos 25 °C y de manera especialmente preferida de por lo menos 30 °C. Segun una forma preferida de realizacion del invento, la banda contmua de velo se humedece a una temperatura de por lo menos 20 °C, de manera preferida de por lo menos 25 °C y de manera especialmente preferida de por lo menos 30 °C, con el lfquido que contiene agua. Convenientemente, el humedecimiento de la banda contmua de velo se efectua a una temperatura de 35 °C y de manera preferida a una temperatura de por lo menos 40 °C. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que la banda contmua de velo se mantiene humeda a tal temperatura aumentada hasta la consolidacion hidrodinamica o hasta poco antes de ella. Segun una forma muy preferida de realizacion del invento, la banda contmua de velo se humedece con el lfquido que contiene agua, calentado a una temperatura de por lo menos 20 °C, de manera preferida a una temperatura de por lo menos 25 °C y de manera muy preferida a una temperatura de por lo menos 30 °C. Convenientemente, el humedecimiento de la banda contmua de velo se efectua con un lfquido que contiene agua, que se calienta o respectivamente se calienta previamente a una temperatura de por lo menos 35 °C, de manera preferida a una temperatura de por lo menos 40 °C. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que el humedecimiento de la banda contmua de velo se efectua con un
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agua precalentada. Se puede efectuar una rociadura de la banda contmua de velo con el Ifquido y/o una immersion de la banda contmua de velo en el lfquido y/o una vaporizacion de la banda contmua de velo con vapor de agua. El concepto de "un lfquido que contiene agua" significa dentro del marco del invento por lo tanto tambien un agua en forma de vapor.
Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que la consolidacion hidrodinamica de la banda contmua de velo se efectua mediante un tratamiento con chorros de agua. En el caso de esta consolidacion con chorros de agua o respectivamente de este agujado con chorros de agua, unos chorros de agua finos y muy rapidos consolidan al material de velo. Segun una forma de realizacion del invento, la consolidacion hidrodinamica se efectua inmediatamente despues de las otras etapas del procedimiento conforme al invento, por lo tanto inmediatamente despues del calentamiento y eventualmente del humedecimiento de la banda contmua de velo. Luego se realiza el procedimiento, por lo tanto, en cierto modo en lmea (en ingles "inline"), es decir que la produccion de la banda contmua de velo o respectivamente del velo de hilatura se efectua en un regimen y sin interrupciones.
No obstante, segun otra forma de realizacion del invento, el procedimiento se puede llevar a cabo tambien fuera de lmea (en ingles "offline"), es decir con una interrupcion de la secuencia de etapas del procedimiento. Despues del calentamiento y eventualmente del humedecimiento, la banda contmua de velo se puede devanar en estado caliente y eventualmente humedo y, de manera preferida, la banda contmua de velo devanada se almacena luego en un recinto atemperado, por ejemplo durante varias horas o varios dfas. La temperatura de almacenamiento es en este caso por lo menos de 40 °C. Cuando la superficie de los filamentos se compone de una poliolefina, en particular de un polipropileno o polietileno, la temperatura de almacenamiento es de manera preferida de 40 °Ca 100 °C. Dentro del marco del invento se encuentra el hecho de que la banda contmua de velo se mantiene humeda durante el almacenamiento, por ejemplo mediante almacenamiento en una atmosfera con un alto contenido de humedad o respectivamente con una alta humedad del aire. Fundamentalmente, la banda contmua de velo se puede almacenar tambien solamente en caliente, enrollandola por ejemplo en una manta de calefaccion.
El invento esta basado en el reconocimiento de que en el caso de una banda contmua de velo, que se compone de filamentos con un aditivo hidrofilo, despues del tratamiento previo conforme al invento mediante calentamiento y eventualmente humedecimiento, se puede efectuar una muy efectiva consolidacion hidrodinamica o respectivamente consolidacion con chorros de agua. En el caso de una tal banda contmua de velo tratada previamente conforme al invento, al realizar una consolidacion hidrodinamica se alcanza una transferencia de impulsos sorprendentemente eficaz desde el agua a los filamentos.
A continuacion, el invento se ilustra mas detalladamente con ayuda de un dibujo, que representa solamente un Ejemplo de realizacion. La unica Figura muestra la secuencia de etapas del procedimiento conforme al invento.
Los filamentos hilados 1 se depositan sobre un deposito estructurado como una banda perforada para deposicion 2, que circula continuamente, para formar la banda contmua de velo de hilatura 3. La banda contmua de velo de hilatura 3 se transporta luego en la direccion de la flecha y, ciertamente, en primer lugar a un puesto de tratamiento 4, en el que se efectua la consolidacion previa. La consolidacion previa se puede llevar a cabo por ejemplo por medios termicos. Despues de esto, la banda contmua de velo de hilatura 3 se conduce al segundo puesto de tratamiento 5. En este segundo puesto de tratamiento 5 se efectuan de manera preferida tanto un calentamiento asf como tambien un humedecimiento de la banda contmua de velo de hilatura 3. Convenientemente, la banda contmua de velo de hilatura 3 se trata en este caso con un agua precalentada a por ejemplo 50 °C. A continuacion de esto, la banda contmua de velo de hilatura 3 se introduce en un dispositivo de consolidacion 6, en el que se efectua la consolidacion hidrodinamica. Es decir, se lleva a cabo una consolidacion del velo mediante un tratamiento con chorros de agua o respectivamente mediante un tratamiento con chorros de agua a alta presion. Dentro del marco del presente invento, la consolidacion hidrodinamica se puede efectuar de un modo sorprendentemente efectivo.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para la produccion de un velo de hilatura a partir de unos filamentos (1) con una estructura de nucleo y envolvente, en particular a partir de unos filamentos (1) a base de un material sintetico termoplastico, siendo hilados los filamentos (1) a partir de una mezcla de por lo menos un polfmero y de por lo menos un aditivo hidrofilo, y depositados para formar la banda contmua de velo (3),
    siendo hilados los filamentos como unos filamentos de dos componentes con una estructura de nucleo y envolvente con el aditivo hidrofilo en el componente de envolvente siendo consolidada previamente la banda contmua de velo (3),
    siendo la banda contmua de velo (3), que ha sido consolidada previamente, calentada a una temperatura de por lo menos 40 °C y hasta una temperatura situada a 20 °C por debajo del punto de fusion de un polfmero que forma la superficie de los filamentos y
    siendo consolidada hidrodinamicamente la banda contmua de velo a continuacion de esto.
  2. 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, estando compuesta la mezcla, a partir de la cual se hilan los filamentos (1), en por lo menos un 90 % en peso, de manera preferida en por lo menos un 95 % en peso, a base del polfmero.
  3. 3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, empleandose por lo menos un aditivo hidrofilo, que se escoge entre el conjunto que se compone de “un poli(oxido de alquileno), un compuesto de un poli(oxido de alquileno), una silicona etoxilada, un siloxano etoxilado, un hidrocarburo etoxilado y un hidrocarburo fluorado etoxilado”.
  4. 4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 hasta 3, siendo la banda contmua de velo humedecida, antes de la consolidacion hidrodinamica, con un lfquido que contiene agua.
  5. 5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 4, siendo humedecida la banda contmua de velo (3) con el lfquido que contiene agua, a una temperatura de por lo menos 20 °C, de manera preferida de por lo menos 25 °C y de manera muy preferida de por lo menos 30 °C.
  6. 6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 o 5, siendo la banda contmua de velo (3) humedecida o respectivamente rociada con un lfquido calentado, con la condicion de que la banda contmua de velo se ha de calentar a una temperatura de por lo menos 20 °C, de manera preferida de por lo menos 25 °C, de manera muy preferida de por lo menos 30 °C.
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