IT202200000044U1 - Pannello composito autoportante in fibre tessili naturali - Google Patents
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Description
Domanda di brevetto per modello di utilit?:
?PANNELLO COMPOSITO AUTOPORTANTE IN FIBRE TESSILI
NATURALI?
DESCRIZIONE
Il presente trovato si riferisce ad un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali.
In genere le fibre tessili si suddividono in due grandi categorie: le fibre naturali e le "tecnofibre".
Dal momento che l?oggetto del presente trovato riguarda soltanto le fibre naturali di seguito viene svolta una breve sintesi di queste ultime.
La fibre naturali si suddividono in fibre di origine: vegetale (ad esempio, lino, canapa, juta, cocco, cotone,...) oppure animale (ad esempio, seta, e lane di vari animali quali la pecora, il cammello, .. .) oppure minerale (ad esempio quelle di amianto, di vetro, ...) che per certi versi sono naturali, in quanto derivano da minerali che si trovano in natura, ma che richiedono dei processi termici e/o chimici per essere ottenute. Pannelli in fibre tessili sono utilizzati in vari settori tecnici oltre che, naturalmente, nell'industria tessile; ad esempio, come componenti termoisolanti e/o fonoassorbenti; nell'industria della edilizia, come componenti di imbottitura; nell'industria dell'arredamento e nell'industria automobilistica, come componenti di filtraggio per varie applicazioni, e nella geotecnica.
Nell'industria tessile in particolare, le fibre vengono in genere tessute; in tal modo, il prodotto acquisisce consistenza e resistenza.
E' noto unire saldamente tra loro le fibre tessili anche in altri modi.
La tecnologia pi? utilizzata di unione delle fibre tessili ? indubbiamente quella della tessitura tradizionale.
Oltre a questa tecnologia, ad esempio, negli anni 50, ? stata ideata la tecnologia del "tessuto non-tessuto"; tale tecnologia usa fibre "sintetiche" (spesso diverse e miscelate tra loro), ? pi? economica della tessitura e consente ritmi produttivi assai elevati.
Sono noti pannelli realizzati in fibre tessili atti ad espletare funzioni di isolamento termico, di isolamento acustico, di imbottitura, di filtraggio.
Tuttavia, tali pannelli in fibre tessili per l?utilizzo nelle industrie suddette o sono realizzati tramite l?utilizzo di ?tecnofibre? non a base naturale oppure, se a base naturale, non posseggono adeguate caratteristiche tecniche, in particolare di resistenza meccanica, per svolgere in modo ottimizzato i vari utilizzi nel campo delle industrie.
Scopo del presente trovato ? quello mettere a disposizione un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali in grado di superare gli inconvenienti dello stato della tecnica.
Un ulteriore importante scopo del presente trovato ? quello di mettere a disposizione un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali avente una elevata resistenza meccanica e con elevata funzione di isolamento termico e/o di isolamento acustico e/o di imbottitura e/o di filtraggio che non richieda trattamenti termici ad alta temperatura per la sua produzione.
Un ulteriore scopo ? quello di fornire un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali con funzione di isolamento termico e/o di isolamento acustico e/o di imbottitura e/o di filtraggio che possa essere prodotto in modo e in linea alla ?sostenibilit? ambientale? e ?la economia circolare? eco-compatibile. Questi ed altri scopi sono raggiunti da un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali avente le caratteristiche tecniche espresse nelle rivendicazioni qui annesse che formano parte integrante della presente descrizione.
Le caratteristiche tecniche del presente trovato nonch? i suoi vantaggi risulteranno chiari dalla descrizione che segue da considerare congiuntamente ai disegni qui annessi in cui:
- la figura 1 mostra schematicamente un velo di fibre tessili atto alla formazione del pannello composito autoportante secondo il presente trovato,
- la figura 2 mostra schematicamente il velo di figura 1 dopo che ? stato plissettato a formare il suddetto pannello composito autoportante,
- la figura 3 mostra schematicamente il velo di figura 2 dopo che ? stato agugliato a formare il suddetto pannello composito autoportante,
- la figura 4 mostra schematicamente una parte di un esempio di realizzazione di una macchina atta alla realizzazione di un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali, e
- la figura 5 mostra schematicamente la testa di agugliatura della macchina di figura 4 mentre aguglia un piccolo tratto di un velo di fibre tessili.
Con il riferimento numerico 1 viene indicato un pannello composito autoportante in fibre tessili naturali secondo il presente trovato.
Il pannello 1 comprende nella sua composizione dal 10% al 70% in peso di lana, dal 10% al 70% in peso di fibre vegetali e dal 10% al 40% in peso di materiale termofissante atto a tenere unite dette fibre tessili naturali.
Vantaggiosamente la composizione del pannello 1 secondo il presente trovato comprende il 35% in peso di lana, il 35% in peso di fibre vegetali ed il restante 30% in peso di legante.
Vantaggiosamente, inoltre, la lana comprende lana di pecora.
La struttura della fibra conferisce alla lana di pecora morbidezza, elasticit?, igroscopicit?, ed elevata capacit? di isolamento termico e acustico.
Le fibre vegetali comprendono invece fibre di canapa oppure di juta.
Nel dettaglio, la canapa ? una fibra vegetale naturale proveniente direttamente dalla pianta della canapa.
Fra le proprie caratteristiche, essa risulta molto resistente allo strappo, durevole ed igroscopica.
Inoltre, la coltivazione della pianta di canapa non richiede alcuna sostanza chimica e trattamento contro la muffa o infestazione di parassiti, e il ciclo di lavorazione dalla pianta alla fibra ha un basso impatto ambientale.
L?utilizzo della canapa conferisce quindi al pannello 1 un elevato potere isolante termico e acustico, traspirabilit? e capacit? di igroregolazione, oltre ad una elevata resistenza meccanica.
La canapa inoltre presenta propriet? antibatterica che si traducono in una buona antibattericit? anche nel pannello 1 finito.
A tal riguardo alcuni studi scientifici recenti hanno dimostrato la presenta di capacit? antibatterica della fibra di canapa nei confronti di ceppi batterici sia gram positivi che negativi.
Analoghe caratteristiche sono attribuibili anche alle fibre di juta.
Per quanto riguarda il materiale termofissante, questo comprende vantaggiosamente poliestere riciclato.
Il materiale termofissante pu? comprendere genericamente un materiale bicomponente vantaggiosamente ricavato da scarti o residui di lavorazioni precedenti, come ad esempio bottiglie di poliestere riciclate.
L?impiego di fibre diverse a formare un pannello 1 di materiale composito fa in modo che si riesca a sfruttare le naturali caratteristiche delle diverse tipologie di fibre (lana e fibre vegetali), ottenendo un pannello 1 il quale, oltre alla gi? citate caratteristiche di elevato potere isolante termico e acustico, di elevata traspirabilit? e igroscopicit? delle singole fibre (lana e fibre vegetali come canapa e juta), possegga anche un effetto sinergico che si traduce in una maggiore resistenza alle sollecitazioni meccaniche ed un notevole miglioramento della capacit? termica inerziale per l?isolamento termico.
Tali caratteristiche permettono al pannello 1 secondo il presente trovato di essere utilizzato come pannello autoportante per la costruzione dei cappotti termici degli edifici oppure di coperture degli stessi.
Le percentuali di lana e fibre vegetali sono inoltre determinate in funzione dell?utilizzo finale del pannello 1 secondo il presente trovato.
Nel caso in cui la percentuale di lana sia maggiore a quella delle fibre vegetali il pannello 1 ottenuto avr? meno resistenza meccanica ma al contempo sar? pi? voluminoso e maggiormente adatto ad un impiego all?interno degli edifici o alle coperture dei tetti\solai in quanto l?abbattimento acustico e termico ? ottimizzato.
Nel caso in cui, invece, la percentuale di fibre vegetali ? maggiore rispetto alla percentuale di lana il pannello 1 sar? maggiormente resistente e compatto. Ovverosia risulta maggiormente adatto ad un impiego all?esterno di edifici in quanto l?abbattimento termico e la sagomabilit? dello stesso ? ottimizzata.
Una possibile soluzione realizzativa del pannello 1 secondo il presente trovato ? quella di partire da un velo di fibre tessili naturali nelle proporzioni di cui sopra che viene prima "plissettato" e poi "agugliato" in direzione corrispondente alla lunghezza del velo; in particolare, l'agugliatura viene effettuata in direzione trasversale, preferibilmente perpendicolare, allo spessore del velo plissettato; in tal modo, il pannello 1 presenta una certa consistenza e struttura, ma presenta anche una notevole elasticit?, sofficit? e leggerezza.
Si precisa che con "velo" si intende un insieme di fibre tessili che non sono saldamente unite tra loro e che quindi risulta soffice leggero ed anche traspirante.
In generale, il pannello 1 secondo il presente trovato comprende un velo plissettato in direzione della lunghezza e/o larghezza del pannello 1 e agugliato in direzione della lunghezza e/o larghezza del pannello 1. Un esempio di realizzazione di un pannello 1 secondo il presente trovato ? mostrato in figura 3.
Esso deriva da un velo 2 di fibre mostrato in figura 1 quando si trova in una condizione orizzontale prima della lavorazione di seguito riportata.
Il velo 2 ? stato plissettato, come mostrato in figura 2, secondo una direzione orizzontale.
In seguito, il velo 2 ? agugliato, come mostrato in figura 3, secondo una direzione orizzontale.
L'operazione di agugliatura, effettuata con un numero limitato di aghi (in particolare da 1 a 9 al centimetro quadrato), lega il velo 2 in direzione orizzontale pur senza nessun materiale di apporto, in particolare senza l'uso di filo, e compatta il velo in direzione orizzontale.
Come si comprende da quanto mostrato nelle figure 1-3, la direzione di agugliatura corrisponde vantaggiosamente a quella di plissettatura, anche se ci? non ? strettamente indispensabile per il presente trovato.
Il pannello 1 presenta quindi uno spessore S costante corrispondente alla dimensione della plissettatura; tale dimensione di plissettatura ? di 20 millimetri alternativamente tale dimensione di plissettatura pu? avere un valore scelto tra 4 millimetri e 240 millimetri.
Vantaggiosamente lo spessore risulta costante per l?intera lunghezza del pannello 1 ma, non si esclude che, sempre secondo il presente trovato, il pannello 1 presenti spessore variabile (derivante da una dimensione di plissettatura variabile).
Al fine di poter raggiungere uno spessore S superiore alla lunghezza media delle fibre (50-110mm) ? necessario, per rendere il pannello 1 resistente, di prevedere una fase di lavorazione atta alla stabilizzazione delle fibre stesse.
Tale operazione di stabilizzazione ? effettuata, ad esempio mediante l?aggiunta di un materiale termofissante alle fibre come da miscelazione di cui sopra.
In questo modo le singole fibre sono tenute insieme reciprocamente, non solo dall?operazione di agugliatura ma anche dal materiale termofissante steso.
Nel dettaglio delle varie fasi di lavorazione, il velo 4 prima di subire l?operazione di plissettatura viene sottoposto all?unit? di riscaldamento 9 atto ad attivare il materiale termofissante.
L?unit? di riscaldamento 9 comprende ad esempio un cilindro riscaldato e termostatabile (quindi regolabile a differenti temperature a scelta da parte dell?utilizzatore in funzione del materiale del pannello 1).
Il velo 4 passa a contatto con tale cilindro in modo da attivare il materiale termofissante.
In questo modo il velo 4 risulta essere molto pi? robusto e immune da eventuali strappi anche con spessori molto elevati e superiori alla lunghezza delle fibre.
Nelle figure 4 e 5 viene mostrato anche un esempio di macchina atta alla produzione di un pannello 1 oggetto del presente trovato.
Nel seguito verr? descritta, con l'ausilio di figura 4 e di figura 5, solo la parte di tale macchina che esplica le lavorazioni pi? innovative, le restanti lavorazioni vengono quindi fatte in modo tradizionale. La figura 4 mostra:
- mezzi 3 atti ad alimentare in modo continuo un lungo velo 4 di fibre verso una zona di lavorazione 5, - una testa di plissettatura 6 posta in detta zona di lavorazione 5 ed atta ad effettuare ripetutamente operazioni di plissettatura sul velo 4,
- una testa di agugliatura 7 posta in detta zona di lavorazione 5 ed atta ad effettuare ripetutamente operazioni di agugliatura sul velo 4 dopo che ? stato plissettato, e
- mezzi 8 atti a fare avanzare in modo continuo il velo 4 dopo che ? stato plissettato ed agugliato allontanandolo dalla zona di lavorazione 5.
Come detto la macchina di cui sopra comprende inoltre una unit? di riscaldamento 9, atta alla termofusione del materiale termofissante, la quale comprende vantaggiosamente un cilindro riscaldato termostatabile. Vantaggiosamente tale unit? di riscaldamento 9 ? disposta prima della testa di plissettatura 6 e della testa di agugliatura 7.
In figura 4, il velo 4 ? continuo, si estende longitudinalmente da sinistra verso destra, e si muove progressivamente da sinistra verso destra, passando per la zona di lavorazione 5, mentre procede la lavorazione.
Come detto metodi ed apparecchi per produrre veli di fibre sono noti e gi? in uso; pertanto, non verranno qui descritti.
Dopo le lavorazioni mostrate schematicamente in figura 4, il velo 4 plissettato ed agugliato pu? essere, ad esempio tagliato a formare il pannello 1 secondo il presente trovato.
I mezzi 3 e 8 possono essere ad esempio realizzati mediante nastri trasportatori.
La testa di plissettatura 6 ? schematizzata, in figura 4, come una barra rettilinea atta a piegare il velo 4. La testa di agugliatura 7 ? schematizzata, in figura 4 e 5, come una barra 71 rettilinea dotata di una pluralit? di aghi (di agugliatura) 72 di lunghezza tale da attraversare una pluralit? di strati di velo 4.
Non si forniscono qui molti dettagli sulla agugliatura perch? tale tecnica ? di per s? nota ed usata nel settore dei tessuti non-tessuti; ? da notare che, secondo il presente trovato, il materiale da agugliare non viene stretto tra piastre come invece avviene nel caso dei tessuti non-tessuti.
Secondo l'esempio di realizzazione di figura 4, il nastro trasportatore 3 fa avanzare il velo 4 longitudinalmente verso la zona di lavorazione 5 da sinistra verso destra; la zona di lavorazione 5 si trova pi? in basso (ad esempio 5-20 cm pi? in basso) della zona di avanzamento del velo 4 definita dal nastro trasportatore 3.
Secondo l'esempio di realizzazione di figura 4, la testa di plissettatura 6 muovendosi prima dall'alto verso il basso da una prestabilita posizione superiore ad una prestabilita posizione inferiore e poi dal basso verso l'alto dalla prestabilita posizione inferiore alla prestabilita posizione superiore crea prima una piega del velo 4 verso il basso e poi una piega del velo verso l'alto; in tal modo si esegue una operazione di plissettatura sul velo 4 secondo una direzione corrispondente alla lunghezza del velo stesso (ossia le pieghe risultano trasversali alla lunghezza del velo). Secondo l'esempio di realizzazione di figura 4, la testa di agugliatura 7 muovendosi prima da sinistra verso destra da una prestabilita posizione lontana dal velo (figura 4) ad una prestabilita posizione adiacente al velo (figura 5) e poi da destra verso sinistra dalla prestabilita posizione adiacente al velo alla prestabilita posizione lontana dal velo esegue una operazione di agugliatura sul velo plissettato secondo una direzione corrispondente alla lunghezza del velo stesso.
Secondo l'esempio di realizzazione di figura 4, il nastro trasportatore 8 fa avanzare da sinistra verso destra in modo continuo il velo 4, dopo che ? stato plissettato ed agugliato, allontanandolo dalla zona di lavorazione 5.
Nei paragrafi precedenti sono state indicate bene precise direzioni e disposizioni che sono, in effetti, quelle pi? tipiche e vantaggiose per implementare il presente trovato, anche se non sono necessariamente le uniche possibili.
Come si comprende da figura 4, le operazioni di plissettatura e le operazioni di agugliatura si ripetono; in particolare, le operazioni di plissettatura sono alternate alle operazioni di agugliatura; pi? in particolare e vantaggiosamente, ad ogni operazione di plissettatura segue immediatamente una operazione di agugliatura.
Secondo l'esempio di realizzazione di figura 4, la testa di plissettatura 6 effettua un movimento traslatorio alternato in una direzione perpendicolare al velo 4, la testa di agugliatura 7 effettua un movimento traslatorio alternato in una direzione longitudinale al velo 4 come si muove (direzione D1) nella macchina verso la zona di lavorazione ed a quello del pannello 1 finito come si muove nella macchina via dalla zona di lavorazione (per essere precisi, la testa 7 con i suoi aghi 72 lavora sul velo 4 secondo una direzione perpendicolare al velo 4, ma dopo che il velo 4 ? stato plissettato, ossia piegato pi? volte); specificamente, la testa di agugliatura 7 ? conformata e si muove in modo tale da completare precedenti operazioni di plissettatura, ossia quando la una barra 71 della testa 7 si muove verso la prestabilita posizione adiacente al velo (figura 5), lo schiaccia un po' e rimarca le pieghe della plissettatura.
Secondo l'esempio di realizzazione di figura 4 e 5, la testa di agugliatura 7 comprende una pluralit? di aghi di agugliatura 72 con una densit? preferita di aghi al centimetro quadrato che va da 1 a 9 e con una lunghezza preferita che va da 4 a 8 centimetri.
Una ulteriore soluzione realizzativa del pannello 1 secondo il presente trovato non prevede le operazioni di plissettatura.
La scelta se effettuare o meno la plissettatura ? determinata dalla desiderata applicazione finale del pannello 1 stesso.
Claims (10)
1. Pannello (1) composito autoportante in fibre tessili naturali comprendente:
- dal 10% al 70% in peso di lana,
- dal 10% al 70% in peso di fibre vegetali e
- dal 10% al 40% in peso di materiale termofissante atto a tenere unite dette fibre tessili naturali.
2. Pannello (1) secondo la rivendicazione precedente comprendente:
- 35% in peso di lana,
- 35% in peso di fibre vegetali e
- 30% in peso di legante.
3. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detta lana comprende lana di pecora.
4. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui dette fibre vegetali comprendono fibre di canapa.
5. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 3 in cui dette fibre vegetali comprendono fibre di juta.
6. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto materiale termofissante comprende poliestere riciclato.
7. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente un velo (2) plissettato in direzione della lunghezza e/o larghezza del pannello (1) e agugliato in direzione della lunghezza e/o larghezza del pannello (1), detto pannello (1) presentando nella configurazione plissettata uno spessore compreso fra 4 mm e 240 mm.
8. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui detto spessore di detto pannello (1) nella configurazione plissettata ? costante per tutta la lunghezza di detto pannello (1).
9. Pannello (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 1 a 7 in cui detto spessore di detto pannello (1) nella configurazione plissettata ? variabile nella lunghezza di detto pannello (1).
10. Macchina per produrre un pannello (1) composito autoportante in fibre tessili naturali secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti comprendente:
- mezzi (3) atti ad alimentare in modo continuo un velo (4) di fibre tessili, precedentemente termofissate attraverso una unit? di riscaldamento (9), verso una zona di lavorazione (5),
- una testa di plissettatura (6) posta in detta zona di lavorazione (5) ed atta ad effettuare ripetutamente operazioni di plissettatura su detto velo (4),
- una testa di agugliatura (7) posta in detta zona di lavorazione (5) ed atta ad effettuare ripetutamente operazioni di agugliatura su detto velo (4) plissettato, e
- mezzi (8) atti a fare avanzare in modo continuo detto velo (4) plissettato ed agugliato allontanandolo da detta zona di lavorazione (5).
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