IT8248587A1

IT8248587A1 - Filo composito costituito da un filo d'anima resistente a trazione, coperto da un filamento elastomerico, e stoffa comprimibile formata da esso

Info

Publication number: IT8248587A1
Application number: ITRM1982A048587A
Authority: IT
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 1981-06-08
Filing date: 1982-06-04
Publication date: 1983-12-04
Also published as: IT8248587A0; NL8202257A; DE3219866A1; GB2099873A; CH659668A5; SE8203518L; BE893439A; FI72756B; FR2507214A1; FI821908A0; ATA205882A; IT1189292B; FI72756C; SE448638B; FR2507214B1; DE3219866C2; US4350731A; GB2099873B; AT385535B

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

2002-434-7 Italy

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Pilo composito costituito da un filo d'anima resistente a trazione, coperto da un filamento elast-ome^? rico, e stoffa comprimibile formata da esso"

della ditta statunitense ALBANY INTERNATIONAL CORP,, con sede a MENANDS, New York, (U.S.A.)

ooooooooooooooooooooooooooooooo

RIASSUNTO

Viene illustrato un filo composito avente resistenza a trazione in senso longitudinale ed elasticit? in senso trasversale. Il filo ? costituito da un filo d'anima di elevata resistenza a trazione, coperto da un filamento elastomerico. Il filo ? utile per preparare stoffe comprimibili ed ? particolarmente utile per la produzione di feltri per presse ad umido da cartaio.

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a fili e stoffe formate da essi e, pi? in particolare,ad un filo composito e ad una stoffa comprimibile formata da esso.

L'invenzione riguarda un filo composito che comprende un filo d'anima, scelto dalla classe costituita d? fili tessili non elastici, di elevata resistenza a trazione, coperto con un filamento elastomerico. In una realizzazione preferita, l?asse longitudinale del filamento elastomerico si trova ad un angolo non perpendicolare rispetto all'asse longitudinale del filo d?anima.

I fili compositi dell?invenzione sono utili nel produrre stoffe comprimibili ed in particolare stoffe per presse ad umido da usare in nastri da cartaio per presse ad umido. L'invenzione comprende anche le stoffe comprimibili, le stoffe per presse ad umido e nastri da cartaio eseguiti dai fili compositi dell'invenzione.

II termine "filo tessile non elastico" come usato in tutta la descrizione e nelle rivendicazioni, indica un filo tessile avente un grado relativamente basso di estensibilit?, per esempio dell'ordine di meno di circa 50% della lunghezza originaria, a rottura.

Il termine "elastomerico" come qui usato indica un filamento avente un grado relativamente elevato di estensibilit? reversibile, ad esempio un filamento che a temperatura ambiente pu? venire stirato ripetutamente ad almeno due volte la sua lunghezza originaria e, dopo immediato ril?scio della sollecifazione, ritorna con forza alla sua lunghezza originaria approssimata (ASIM D 883-65T)? Polimeri sintetici considerati elastomerici almeno in taluna delle loro forme, sono rappresentati da copolimeri di butadiene/acrilonitrile, polietileni clorurati, polimeri cloroprenici, polietileni clprosolfonici, polisolfuri di etere etilenico, polisolfuri di etilene, copolimeri di etilene/propilene, terpolimeri di etilene/propilene, idrocarburi fluorurati, fluorosiliconi, isobutilenisopreni, poliacrilati , polibutadieni, poliepicloridrine , poliuretani, copolimeri di stirene/butadiene e simili.

Il termine "stoffa comprimibile" viene qui usato per indicare una stoffa di un dato calibro naturale che pu? venire compressa sotto un peso a formare un calibro pi? piccolo e che ritorna sostanzialmente al suo calibro naturale quando il peso viene rimosso. L'elasticit? per riprendere il loro calibro naturale ? essenziale per stoffe comprimibili della invenzione.

Gli esperti della tecnica si renderanno facilmente conto dell'invenzione dalla sua discussione delle realizzazioni preferite, fatta con riferimento ai disegni annessi, nei quali:

le figure 1-3 sono viste laterali di porzioni di fili di realizzazione della presente invenzione; la figura 4 ? una vista dall'alto ingrandita di una stoffa realizzata, tessuta da un filo dell'in venzione ;

la figura 5 ? una vista assonometrica di una realizzazione di nastro per pressa ad umido, eseguito da una stoffa dell'invenzione;

la figura 6 ? un grafico per il calcolo della pendenza di un campione;

la figura 7 ? un grafico per il calcolo della area di un campione; e

la figura 8 ? una rappresentazione grafica di differenze fra la stoffa dell?invenzione ed una stoffa di confronto.

La figura 1 ? una vista laterale di un filo 10 di realizzazione preferita dell?invenzione, il quale comprende un'anima 12 avvolta in una prima direzione da un filamento elastomerico 14 e, in una seconda direzione opposta, da un filamento elastomerrico 16. I filamenti 14, 16 hanno ciascuno un asse longitudinale che forma un certo angolo, non perpendicolare all'asse longitudinale del filo di anima 12. L'anima 12 ? un filo monofilamento non elastico, di elevata resistenza a trazione. Rappresentativi di tali fili di anima 12 sono fili monofilamento preparati da resine polimeriche sintetiche come poliamo mide. poliestere, polipropilene., poliimmide? poliarammide e resine simili* In alternativa, il filo di anima 12 pu? essere un filo filato, filato per esempio da fibre formate da metallo (per esempio Chromel R. Rene 43., Hastelloy B), vetro (per esempio vetro B e vetro E)4 grafite, amianto, silicio, carburo (per esempio quelle formate mediante deposizione di alogenuri di silicio e idrocarburi su filamenti di tungsteno), boro, nitruro, ceramica, poliimmide (per esempio polipiromellitimmide di p-fenilendiammina) , poliammide, poliestere (per esempio polietilentereftalato) , polibenzimidazolo (per esempio quello formato da diamminobenzidina e difenilisoftalato), polifenilentriazolo, poliossadiazolo (per esempio poli-l,3,4-ossadia?oli), politiadiazolo, poliarammide [per esempio poli(p-fenilenteref talammide) e poli(p-fenilenisof talammide)],resina poliacrilica, novoloid, lana, fibre simili e loro mescole.

Il filo di anima 12 pu? anche essere un filo mult.ifilamento preparato da filamenti di materiali sopra descritti per formare fili filati.

I filamenti elastomerici 14, 16 possono essere formati da qualsiasi dei noti elastomeri sintetici formanti filamento. Rappresentanti di filamenti elastomerici preferiti sono filamenti di gomma SBR, poliuretani non cellulari, copolimeri di butadiene/ acrilonitrile e simili, I filamenti elastomerici 14, 16 coprono completamente l'anima 12. L'uso preferito di due separati filamenti 14, 16 avvolti intorno all'anima 12 da direzioni opposte aiuta a impartire al filo composito 10 una struttura bilanciata che non s? arriccia o si attorciglia quando tessuta a formare ima stoffa. Una struttura di filo bilanciata viene anche raggiunta regolando il livello di torsione dei fili e filamenti componenti ed i pesi dei filamenti in ciascuna direzione di avvolgimento, come verr? discusso pi? completamente in appresso.

La figura 2 ? una vista laterale di un altro filo 20 di realizzazione dell'invenzione avente una anima 22 di un filo multifilamento avvolto da filamenti elastomerici 24, 24*, 26 e 26', Vengono impiegati quattro filamenti elastomerici invece dei due usati nel filo composito 10, ma la struttura del filo 20 ? bilanciata in parte avvolgendo sul filo d'anima 22 i filamenti 24 e 24' da una direzione ed i filamenti 26, 26' da una seconda direzione differente.

La figura 3 ? una vista laterale di ancora un altro filo 30 di realizzazione dell'invenzione avente un'anima 32 di un filo tessile filato, avvolto d? sei filamenti elastomerici, tre (34, .34' e 34") avvolti da una prima direzione etne(36, 55* e .36^) avvolti da una direzione opposta. In generale, man rasano ohe aumenta lo spessore dei ricoprimenti di filamenti elastomerici,aumentano anche la comprimibilit? e l'elasticit? della stoffa eseguita dai fili compositi. In questa maniera;, la comprimibilit? della stoffa desiderata pu? venire regolata e scelta in un c?rto grado mediante scelta del titolo dei filamenti e.del numero di strati di ricoprimento (nei fili 1Q, 20, ,30 delle realizzazioni ? mostrato un doppio stra to, ma potrebbero venire usati strati addizionali).

Il grado di comprimibilit? della stoffa eseguita da fili dell?invenzione pu? inoltre venire alme-r no parzialmente regolato tramite le propriet? naturali od elastiche dei filamenti impiegati per coprire il filo d'anima non elastico. Pi? specificamente, 1a comprimibilit? ? pi? elevata quando vengono usati filamenti pn>.elastici, Poliuretani posseggono normalmente un,distendimento vantaggioso di circa 600 fino a 700% e, per questa ragione,i filamenti poliuretanici, come i filamenti poliuretanici Lycra (spandex) reperibili in commerciof vengono preferii-, ti a guisa di filamenti elastomerici componenti dei fili compositi dell?invenzione.

Il titolo dei fili d'anima 12? 22, 52 e dei filamenti di ricoprimento 14, 16, 24, 24?, 26, 26?, 54, 34?? 34", 36, 36? e 36" non ? critico e possono vantaggiosamente venire impiegati titoli qualsiasi reperibili in commercio. Preferibilmente tali titoli vengono scelti in modo da fornire un filo composito dell'invenzione avente un titolo nel campo di circa 1200 fino a circa 13000. Il peso di base poi per un filo composito dell?invenzione, desiderato per una particolare applicazione, determina la dimensione ed il peso degli elementi componenti il filo. Preferibilmente, la maggior parte (pi? di del peso totale del filo viene fornita dal materiale di filamenti elastomerici in modo da rendere massime le propriet? di elasticit? trasversale del filo, senza ostacolare le propriet? di robustezza della struttura fondamentale. Naturalmente, il filo composito deve avere sufficiente materiale d?anima per fornire una desiderata resistenza a trazione per una data applicazione. Ottimi rapporti fra i pesi d?anima e di ricoprimento varieranno in dipendenza dalla desiderata applicazione dei fili, e possono venire determinati mediante una semplice tecnica di prova ed errore, senza indebita sperimentazione.

Le tecniche e le apparecchiature per coprire fili d'anima avvolgendoli con fili o filamenti secondari sono ben note e non hanno bisogno di venire qui illustrate in dettaglio. In generale, i filamenti,elastomerici vengono avvolti intorno al filo d?anima in una macchina di ricoprimento che include un mandrino cavo con bobine rotanti alimentatrici di filOj supportate da esso. Il filo d'anima non elastico viene alimentato attraverso il mandrino cavo ed i filamenti elastomerici vengono prelevati dalle bobine alimentatrici rotanti in direzioni alterne, ed avvolti intorno al filo d'anima man mano che esso esce dal mandrino cavo. Il filo d'anima ? preferibilmente sotto una leggera tensione durante la procedura di ricoprimento, ed i filamenti vengono posati in una schiera fianco a fianco. Il numero di avvolgimenti per cm, dipender? dal titolo dei filamenti di ri- . coprimento ma dovrebbe essere sufficiente a far s? che i filamenti avvolti si trovino vicini all'anima e a spire adiacenti quando viene rilasciata la tensione sul filo d'anima.

I fili a filamento di ricoprimento sono preferibilmente sotto una torsione "0". Tuttavia, se essi sono ritorti, ? vantaggioso che la torsione venga bilanciata od egualizzata nella struttura finale del filo mediante la struttura di ricopriraentQ, per esempio nel filo 10 di realizzazione, se il filamento 14 ha una data torsione nel ricoprimento, allora il filamento 16 dovrebbe avere una torsione eguale. Poich? i filamenti 14, 16 di ricoprimento vengono posati in direzioni opposte, la torsione in ciascun filamento ? neutralizzata nella struttura finale del filo 10. Questa struttura bilanciata riguardo a torsione fornisce un filo impiegato facilmente per tessere le stoffe dell'invenzione. Analogamente i filamenti 14, 16 dovrebbero essere di peBi eguali per fornire il bilanciamento desiderato nel filo 10. Gli esperti della tecnica noteranno che questi princ?pi strutturali si applicheranno anche ai fili 20 e 30 di realizzazione.

I fili 10, 20 e 30 si distinguono in parte per una elevata resistenza a trazione (impartita dal filo d'anima) ed elasticit? trasversale (rispetto all'asse dell'anima) in ragione dell'avvolgimento eia-\

stomerico. Per questa ragione, i fili 10, 20 e 30 sono specialmente utili come fili di ordito e, oppure di trama in stoffe tessute sottoposte a compressione durante l'uso. Una tale stoffa ? quella usata per produrre feltri per presse ad umido usate in macchine di fabbricazione di carta.

La figura 4 ? una vista dall'alto ingrandita di una semplice stoffa 40 formata da fili 10 di trama e di ordito. E? mostrata una armatura semplice, ma gli esperti della tecnica si renderanno conto che la stoffa 40 pu? essere di armatura complessa o di qualsiasi armatura convenzionalmente usata per produrre una stoffa di feltro per pressa ad umido. La stoffa 40 di base pu? avere attaccato alla sua superficie, mediante aghettatura, un nastro di fibre tessili cardate di nylon, poliestere acrilico o simile. L'operazione di aghettatura creer? una superficie feltrata meccanica, idealmente adatta per un feltro ad umido da impiegare in un settore di pressa di una macchina per la fabbricazione di carta.

Le estremit? della stoffa 40 possono venire rese senza fine mediante convenzionale giunzione a cucitura per formare un nastro continuo 50 per presse ad Timido, come mostrato nella figura 5- A guisa di feltro per presse ad umido su una macchina di fabbricazione per carta, il nastro 50 si comporta bene e resiste a costipamento. La stoffa 40 pu? anche venire resa continua tessendola sotto forma di una struttura tubolare in un appropriato telaio di tessitura, eliminando la necessit? di una cucitura.

Come sopra menzionato, la propriet? di compressione delle stoffe eseguite dai fili dell'invenzfcone pu? venire regolata in vari modi. Ad esempio, ci? pu? venire effettuato regolando il grado di ridu?ione nell'armatura della stoffa.

L'esempio che segue descrive la maniera e la procedura per realizzare e usare l'invenzione, ed indica il modo migliore contemplato dagli inventori per effettuare l'invenzione, ma non deve venire inteso in senso limitativo. La comprimibilit? e la elasticit? delle stoffe sono state determinate sottoponendo campioni ad una forza ciclica di compressione 2

di 55 Jcg/cm e misurando la resistenza con uno strumento Instron. La testa di compressione dello strumento Instron penetra brevemente nella stoffa per un certo numero di volte ad una data frequenza con un dato carico. Vengono misurati e registrati i valori di calibro rispetto alla pressione. Da questi dati, certe tecniche matematiche manipolano i dati per derivare tre valori significativi per definire il comportamento di comprimibilit? ed elasticit? del feltro ad umido, in termini di frazione di vuoti.

I valori sono i seguenti:

1. Pendenza della curva di compressione ? una indicazione diretta della comprimibilit? della stoffa. La pendenza viene calcolata presumendo una linea retta fra i punti terminali della curva di compressione e valutando il grado di cambiamento di pressione e di volume dei vuoti. Quanto maggiore ? il valore numerico tanto pi? ripida ? la curva e tanto pi? incomprimibile ? il feltro. Un esempio di calcolo di pendenza ? mostrato nella figura 6. La pendenza della linea ? det?rminata dalla formula:

VV1 - W 2

in cui ? la pressione iniziale, P?? la pressione massima, ? il volume iniziale di vuoti (in %), e ? il volume finale di vuoti (in %).

2. Area fra le curve di compressione ? un termine di lavoro che misura la capacit? della struttura di stoffa a resistere a deformazione. Il calcolo ? mostrato nella figura 7 e viene determinato dalla seguente approssimazione di Simpson:

500

W .

Area = . dP

aPD 1

in vui VV ? il volume dei vuoti, P ? la pressione, a e b sono costanti3determinate sperimentalmente.

3? Posizione od area media delle curve di eom^ pressione descrive lo stato di apertura del feltro rispetto al volume dei vuoti. Questo numero viene calcolato semplicemente facendo la inedia dell'area iniziale e di quella finale.

ESEMPIO

Un filo composito viene formato coprendo un monofilamento di poliammide (Nylon 66) da 160 denari con due separati filamenti di I?ycra spandex (1120 denari) avvolti in direzioni,opposte nella maniera mostrata nella figura 1. Il filo composito ha un titolo di 5600 ed una tenacit? (g/denaro) di 0,6.

Una stoffa di base a due strati viene formata tessendo i fili compositi sopra descritti nello strato superiore di una semplice armatura di base (14 capi/2, 54-cm). Sull'armatura di base viene aghettato un feltro di fibre tessili in fiocco non tessute o (poliammide, Nylon 6.12), avente un peso di 580 g/m . La stoffa risultante viene stabilizzata a caldo a 121?G e resa continua in modo da ottenere un nastro per presse ad umido da impiegare in una macchina di fabbricazione di carta. La permeabilit? all'aria, la comprimibilit?, l'elasticit? ed il calibro della stoffa sono mostrati nella tabella che segue.

A scopi di confronto, si preparano un'altra stoffa e un nastro da cartaio seguendo il procedimento

sopra descritto, eccetto che i fili impiegati sono

fili multifilamento di poliammide (Nylon 6.6) da

204-0 denari. La permeabilit? all'aria, la comprimibilit?, l'elasticit? ed il calibro di questa stoffa

di confronto sono anch'essi indicati nella tabella

che segue.

TABELLA

Stoffa de_l Stoffa di

1'invenzio^ confronto

ne_

Calibro - - " 3, 73 mm 3,94-mm Peiineabiiit? al-1 ' aria- 2,04-m^/min.12, 7 cm 2,4-6 m /min.12 , 7 cm ?o

Elasticit? ??

(pendenza) 500 cicli 24,06 29 ,38

1? ciclo 16?37 18 , 88 Costipamento 7 , 69 10 ,50 ? Posizione 1 223 , 8 250 ,7

Area | 46 ,8 .40 ,5 ?

1 .ciclo 70 , 8 73, a > VVVVC I ?4?^r 46,j,9

500 cicli 55,4 58,2

Wi/VVc 3477 41,3

(VV = volume dei vuoti; I = stato iniziale ad

un carico di 0,14-kg/cm2; C stato compresso ad un

o

carico di 55 kg/cm )?

Il volume dei vuoti (VV) viene determinato dalla formula:

o

vv a 1-0,012 (peso totale, in 0,05 g/cm )_ ? 10c peso specifico x calibro (in 2,54 cm) Le differenze fra la stoffa dell?invenzione e la stoffa di confronto sono mostrate nella precedente tabella e nella figura 8.

Il valore di area ed il valore di posizione indicano che la stoffa secondo l'invenzione d? luogo ad una struttura pi? densa. Il filo composito della invenzione esibisce migliori propriet? di elasticit?. Entrambe le stoffe mantengono un livello equiva-2 lente di frazione di vuoti sotto carichi di 0,14 kg/cm , ma il filo dell'invenzione impiegato nella base si comprime ad una frazione inferiore di vuoti sotto

2

pressioni di 55 kg/cm . Questo risultato viene notato confrontando i valori di pendenza di entrambe le stoffe. La stoffa dell'invenzione ha pendenze inferiori in tutta la prova, quindi ? una struttura pi? comprimibile con una maggiore capacit? di ripresa dalla forza di compressione.

La stoffa dell*invenzione, quando trasformata in un feltro da cartaio, si comporta bene in una macchina per la fabbricazione di carta nel settore di pressa ad umido, resistendo a costipamento.

Gli esperti della tecnica si renderanno conto che molte modifiche possono .venire realizzate nelle sopra descritte realizzazioni preferite senza allontanarsi dallo spirito e dal campo dell'invenzione. Ad esempio, nel filo di realizzazione, i filamenti 24 e 26 potrebbero svolgersi nella medesima direzio ne ed i filamenti 24' e 26' potrebbero svolgersi nel, la medesima direzione opposta,cos? che vi sia un avvolgimento a quattro strati. In maniera simile, il filo 30 di realizzazione pu? essere avvolto a sei strati con filamenti adiacenti 34, 34' e 34" in direzioni alterne e filamenti 36, 36' e 36" in direzioni alterne. *

RIVENDICAZIONI

1. Filo composito, il quale comprende un filo d'anima, scelto dalla classe costituito da fili tessili non elastici di elevata resistenza a trazione, coperto da un filamento elastomerico.

2. Filo secondo la rivendicazione 1, in cui il filamento elastomerico ? di poliuretano.

3. Pilo secondo la rivendicazione 1, in cui il filo d'anima ? di poliammide.

4. Filo composito, il quale comprende un filo d'anima, scelto dalla classe costituita da fili monofilamento, multifilamento e filati, non elastici, d$, elevata resistenza a trazione? sul quale un filamento elastomeri co ? avvolto in una prima direzione ed in una seconda direzione, l?asse longitudinale dei detti avvolgimenti formando un angolo non perpendicolare con l'asse longitudinale del filo d'anima?.

5. Stoffa, la quale ? costituita da fili intesputi come descritti nella rivendicazione 4.

6, Feltro per pressa ad umido da cartaio, formato da una stoffa continua della rivendicazione 5?

7- Feltro per pressa ad umido da cartaio secondo la rivendicazione 6, il quale comprende inoltre un feltro di fibre tessili in fiocco non tessute, fissato mediante aghettatura ad una superficie della stoffa, p.p? ALBANY INTERNATIOnAIiCOSF.

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La presente invenzione si riferisce a fili e stoffe formate da essi e, pi? in particolare,ad un filo composito e ad una stoffa comprimibile formata da esso- a

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L'invenzione riguarda un filo composito che comprende ?n filo d?anima, scelto dalla classe costitu?ta da -fili tessili non elastici, di elevata resistenza a trazione- coperto con un filamento elastomerico. In una realizzazione preferita, l'asse longitudinale del filamento elastomerico si trova ad un angolo non perpendicolare rispetto all'asse longitudinale del filo d'anima.

I fili compositi dell'invenzione sono utili nel produrre stoffe comprimibili ed in particolare stoffe per presse ad umido da usare in nastri da cartaio per presse ad umido. L?invenzione comprende anche le stoffe comprimibili, le stoffe per presse ad umido e nastri da cartaio eseguiti dai fili compositi dell 'invenzione.

II tem ine ?'filo tessile non elastico" come usato in tutta la descrizione e nelle rivendicazioni, indica un filo tessile avente un grado relativamente basso di estensibilit?, per esempio dell'ordine di meno di circa 50 % della lunghezza originaria, a rottura.

Il termine "elastomerico" come qui usato indica un filamento avente un grado relativamente elevato di estensibilit? reversibile, ad esempio un filamento che a temperatura ambiente pu? venire stirato ripetutamente ad almeno due volte la sua lunghezza originaria e, dopo immediato ril?scio della solleci

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taz?one, ritorna con forza alla sua lunghezza originaria approssimata (AS3M D 883-65T). Polimeri sintetici considerati elastomerici almeno in talune delle loro forme, sono rappresentati da copolimeri di butadiene/acrilonitrile, polietileni clorurati, polimeri cloroprenici, polietileni clorosolfonici, polisolfuri di etere etilenico, polisolfuri di etilene, copolimeri di etilene/propilene, terpolimeri di etilene/propilene, idrocarburi fluorurati , flu?rosiliconi, isobutilenisopreni, poliacrilati , polibutadieni, poliepicloridrine, poliuretani, copolimeri di stirene/butadiene e simili.

Il tersine ?stoffa comprimibile? viene qui usato per indicare una stoffa di un dato calibro naturale che pu? venire compressa sotto un peso a formare un calibro pi? piccolo e che ritorna sostanzialmente al suo calibro naturale quando il peso viene rimosso. Lvelasticit? per riprendere il loro calibro naturale ? essenziale per stoffe comprimibili della invenzione. ? .

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di fili di realizsazione della presente invenzione; la figura 4 ? una vista dall'alto ingrandita di una stoffa realizzata, tessuta da un filo dell'in venaione;

la figura 5 ? una vista assonometrica di una realizzazione di nastro per pressa ad umido, eseguito da una stoffa dell?invenzione;

la figura 6 ? un gggfico--pex?-ir3r calcolo della pendenza di un campione;

la figura 7 ? un ggaf-ico?per il calcolo della area di un campione; ^

la figura 8 ? una rappresentazione grafica di differenze fra la stoffa dell'invenzione ed una stoffa di confronto. ,

La figura 1 ? una vista l-atensl-e di un filo 10 di realizzazione preferita dell?invenzione, il quale comprende un'anima 12 avvolta in una prima direzione da ina filamento elastomerico 14 e, in una seconda direzione opposta, da un filamento elastomerico 16. I filamenti 14, 16 hanno ciascuno un asse longitudinale che forma un certo angolo, non perpendicolare all'asse longitudinale del filo di anima 12. L'anima 12 ? un filo monofilamento non elastico, di elevata resistenza a trazione. Rappresentativi di tali fili di anima 12 sono fili monofilamento pre-

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Il filo di anima 12 pu? anche essere un filo multifilamento preparato da filamenti di materiali , sopra descritti pe.r formare fili filati.

I .filamenti elastomerici 14, 16 possono essere formati da qualsiasi dei noti elastomeri sintetici formanti filamento. Rappresentanti di filamenti elastomerici preferiti sono filamenti di gomma SBR, poliuretani non cellulari, copolimeri di butadiene/ acriioni trile e simili. I filamenti elastomerici 14-, 16 coprono completamente l'anima 12. L'uso preferito di due separati filamenti 14?, 16 avvolti intorno all'anima 12 da direzioni opposte aiuta a impartire al filo composito 10 una struttura bilanciata che non si arriccia o si attorciglia quando tessuta a formare una stoffa. Una struttura di filo bilanciata viene anche raggiunta regolando il livello di torsione dei fili e filamenti componenti ed i pesi dei filamenti in ciascuna direzione di avvolgimento, come verr? discusso pi? completamene ' esso.

La figura 2 ? una vista ?-ater?le/ai un altro filo 20 di realizzazione dell'invenzione avente una anima 22 di un filo multifilamento avvolto da filamenti elastomei^ici 24, 24', 26 e 26'. Vengono impiegati quattro filamenti elastomerici invece dei due usati nel filo composito 10, ma la struttura del filo 20 ? bilanciata in parte avvolgendo sul filo d?anima 22 i filamenti 24 e 24* da una direzione ed i filamenti 26, 26' da una seconda direzione differente,

La figura 3 ? una vista L ??e?e-ttensTafrllV rtvar?ii ancora un altro filo 30 di realizzazione dell'invenzione avente un'anima 32 di ?.m filo tessile filato, avvolto da sei filamenti elastomerici,. tre (??? jW?' e 34??) avvolti da una prima direzione etie(J6, 3&' ? 36") avr volti da una direzione opposta* In generale, men maino ohe aumenta lo spessore dei ricoprimenti di filamenti elastomerici,aumentano anche la comprimibilit? e l'elasticit? della stoffa eseguita dai fili compositi- In questa maniera- la comprimibilit? della stoffa desiderata pu? venire regolata e scelta in un certo grado mediante scelta del titolo dei filamenti e d?i numero di strati di ricoprimento (nei fili 10, 20, 30 delle realizzazioni ? mostrato un doppio ?tra io, ina potrebbero venire usati strati addizionali).

Il grado di comprimibilit? della stoffa eseguita da fili dell'invenzione pu? inoltre vanire almer? no parzialmente regolato tramite le propriet? nat?^? rali od elastiche dei filamenti impiegati per coprire il fx7-o d'anima non elastico? Pi? specificamente, 1a comprimibilit? ? pi? elevala quando vengono usati filamenti pm elastici. Poliuretani posseggono normalmente un,distendimento vantaggioso di circa 600 fino a 700% e, per questa ragione,i filamenti, poliuretanici . come ? filamenti poliuretanici Lycra (spandex) reperibili in commercio,,vengono preferirti a guisa di filamenti elastomerici componenti d?i fili compositi dell'invenzione.

Il titolo dei fili d'anima 12? 22? 32 e dei filamenti di ricoprimento 14, 16, 24, 24*, 26, 26', 34, 34', 34", 36, 36* e 36" non ? critico e possono vantaggiosamente venire impiegati titoli qualsiasi reperibili in commercio. Preferibilmente tali titoli vengono scelti in modo da fornire un filo composito dell'invenzione avente un titolo nel campo di circa 1200 fino a circa 13000. Il peso di base poi per un filo composito dell'invenzione, desiderato per una particolare applicazione, determina la dimensione ed il peso degli elementi componenti il filo. Preferibilmente, la maggior parte (pi? di 50%) del peso totale del filo viene fornita dal materiale di filamenti elastomerici in modo da rendere massime le propriet? di elasticit? trasversale del filo, senza ostacolare le propriet? di robustezza della struttura fondamentale. Naturalmente, il filo composito deve avere sufficiente materiale d'anima per fornire una desiderata resistenza a trazione per una data applicazione. Ottimi rapporti fra i pesi d'anima e di ricoprimento varieranno in dipendenza dalla desiderata applicazione dei fili, e possono venire determinati mediante una semplice tecnica di prova ed errore, senza indebita sperimentazione.

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Le tecniche e le apparecchiature per coprire fili d'anima avvolgendoli con fili o filamenti secondari sono ben note e non hanno bisogno di venire qui illustrate in dettaglio. In generale, i filamenti.elastomerici vengono avvolti intorno al filo d'anima in una macchina di ricoprimento che include un mandrino cavo con bobine rotanti alimentstrici di filo* supportate da esso. Il filo d'anima non elastico viene alimentato attraverso il mandrino cavo ed i filamenti elastomerici vengono prelevati dalle bobine alimenta trici rotanti in direzioni alterne, ed avvolti intorno al filo d'anima man mano che esso esce -dal mandrino cavo. Il filo d'anima ? preferibilmente sotto una leggera tensione durante la procedura di ricoprimento, ed i filamenti vengono posati in una schiera fianco a fianco. Il numero di avvolgimenti per eia, dipender? dal titolo dei filamenti di ricoprimento ma dovrebbe essere sufficiente a far s? che i filamenti avvolti si trovino vicini all'anima e a spire adiacenti quando viene rilasciata la tensione sul filo d?anima.

I fili a filamento di ricoprimento sono preferibilmente sotto una torsione "O". Tuttavia, se essi sono ritorti, ? vantaggioso che la torsione venga bilanciata od egualizzata nella struttura finale del filo mediante la struttura di ricoprimento, per esempio nel filo 10 di realizzazione, se il filamento 14 ha una data torsione nel ricoprimento, allora il filamento 16 dovrebbe avere una torsione eguale. Poich? i -?xXsaeati 14, 16 di ricopriaoato vengono posati in direzioni opposte, la torsione in ciascun filamento e neutralizzata nella struttura/finale del filo 10. Questa struttura bilanciata riguardo a torsione fornisce un filo impiegato facilmente per tesr sere le stoffe dell?invenzione. Analogamente i fiLst-"' sfaserei 14, 16 dovrebbero essere di pesi eguali per fornire il bilanciamento desiderato nel filo 10. Gli esperti della tecnica noteranno che questi principi strutturali si applicheranno anche ai fili 20 e 30 di realizzazione-I fili 10, 20 e 30 si distinguono in parte per una elevata resistenza a trazione (impartita dal filo d'anima) ed elasticit? trasversale (rispetto all'asse dell'anima) in ragione dell'avvolgimento eiastomerico. Per questa legione, i fili 10, 20 e 30 sono specialmente utili come fili di ordito e, oppure di trema in stoffe tessute sottoposte a compressione durante l!uso. Una tale stoffa ? quella usata per produrre feltri per presse ad umido usate in macchine di fabbricazione di carta.

La .figura 4 ? una vista dall'alto ingrandita di una semplice stoffa 40 formata da fili 10 di trama e di ordito- E? mostrata una armatura semplice, aia gli esperti della tecnica si renderanno conto che la stoffa 40 pu? essere di armatura complessa o di qualsiasi armatura convenzionalmente usata per produrre una stoffa di feltro per pressa ad umido. La stoffa 40 di base pu? avere attaccato alla sua superficie, mediante aghettatura, un nastro di fibre tessili cardate di nylon, poliestere acrilico o simile. L'operazione di aghettatura creer? una superficie feltrata meccanica, idealmente adatta per un feltro ad umido da impiegare in un settore di pressa di una macchina per la fabbricazione di carta.

Le estremit? della stoffa 40 possono venire rese senza fine mediante convenzionale giunzione a cucitura per formare un nastro continuo 50 per presse ad umido, come mostrato nella figura 5- A guisa di feltro per presse ad ?mido su una macchina di fabbricazione per carta, il nastro 50 si comporta bene e resiste a costipamento. La stoffa 40 pu? anche venire resa continua tessendola sotto ferma di una struttura tubolare in un appropriato telaio di tessitura, eliminando la necessit? di una cucitura.

Come sopra menzionato, la propriet? di compressione delle stoffe eseguite dai fili dell'invenzione pu? venire regolata in vari modi. Ad esempio? ci? pu? venire effettuato regolando il grado di riduzione nell?armatura della stoffa.

L'esempio che segue descrive la maniera e la procedura per realizzare e usare l?invenzione, ed indica il modo migliore contemplato dagli inventori per effettuare l?invenzione, ma non deve venire inteso in senso limitativo. La comprimibilit? e la elasticit? delle stoffe sono state determinate sottoponendo campioni ad una forza ciclica di compressicene 2

di 55 kg/cm e misurando la resistenza con uno strumento Instron. La testa di compressione dello strumento Instron penetra brevemente nella stoffa per un certo numero di volte ad una data frequenza con un dato carico. Vengono misurati e registrati i valori di calibro rispetto alla pressione. Da questi dati, certe tecniche matematiche manipolano i dati per derivare tre valori significativi per definire il comportamento di comprimibilit? ed elasticit? del feltro ad umido, in termini di frazione di vuoti.

I valox?i sono i seguenti:

1?. Pendenza della curva di compressione ? una indicazione diretta della comprimibilit? della stoffa. La pendenza viene calcolata presumendo una linea ?

j retta fra i punti terminali della curva di compressioi

J ne e valutando il grado di cambiamento di pressione e di volume dei vuoti. Quanto maggiore ? il valore numerico tanto pi? ripida ? la curva e tanto pi? incomprimibile ? il feltro. Un esempio di calcolo di pendenza ? mostrato nella figura 6. La pendenza della linea ? determinata dalla formula:

??1? - W2_ %

in.cui P;L ? la pressione iniziale, P^e la pressione massima, VV^ ? il volume iniziale di vuoti (in %). e VV^ ? il volume finale di vuoti (in %).

^-500 '

VY.

Area .= dP

aPb 1

2

in vui W ? il volume dei vuoti, P ? la pressione, a. e b sono costanti}determinate sperimentalmente.

5. Posizione od area media delle curve di compressione descrive lo stato di apertura del feltro rispetto al volume dei vuoti. Questo numero viene calcolato semplicemente facendo la media dell?area iniziale e di quella finale.

ESEMPIO X

Un filo composito viene formato coprendo un monofilamento di poliammide (Nylon 66) da 160 denari con due separati filamenti di Lycra spandex (1120 denari) avvolti in direzioni opposte nella maniera mostrata nella figura 1. Il filo composito ha un titolo di 5600 ed una tenacit? (g/denaro) di 0,6.

Una stoffa di base a due strati viene formata tessendo i fili compositi sopra descritti nello strato superiore di una semplice armatura di base (14 cap?/2,54 cm). Sull?armatura di base viene aghettato un feltro d? fibre tessili in fiocco non tessute p (poliammide, Nylon 5.12), avente un peso di 580 g/m . La stoffa risultante viene stabilizzata a caldo a 121 ?C e resa continua in modo da ottenere un nastro per presse ad umido da impiegare in una macchina di fabbricazione di carta. La permeabilit? all'aria, la comprimibilit?, l'elasticit? sd il calibro della stoffa sono mostrati nella tabella^he segue.

sopra descritto, eccetto che i fili impiegati sono

fili multifilamento di poliammide (Nylon 6.6) da

2040 denari. La permeabilit? all'aria, la comprimibilit?, l'elasticit? ed il calibro di questa stoffa

di confronto sono anch?essi indicati nella tabella X.

che segue.

TABELLA 1

Stoffa de!L Stoffa di

1'invenzio confronto

ne_

Calibro - ? 3?73 mm 3,94 mm Pertneabili.t? a?-1 ' aria 2,04 m^/min.12,7 cm 2,46 m^/min.12,7 cm E20

Elasticit? ??

(pendenza) 500 cicli 24,06 29,38

1? ciclo 16 , 37 18,88 Costipamento 7,69 10,50 *? Posizione ^ 223 * 8 250.,7

Area 46 .8 40,5

1 ciclo 70. 8 73,3,. / vVvV ?40 , 4 46.^ ? /

500 cicli 55,4 58<2

34,7 41,3

(W = volume dei vuoti; I = stato iniziale ad

2

un carico di 0,14 kg/cm ; C stato compresso ad un

16 -

carico di 35 kg/cm2).

Il volume dei vuoti (VV) viene determinato dalla formula:

?? - ^-QjiQlS (peso totale, in 0,03 g/cin ) -x 100 peso specifico x calibro (in 2,54-cm) Le differenze fra la stoffa dell'invenzione e la stoffa di confronto sono mostrate nella gmcocM?en-.^?-tabella/? nella figura 8.

Il valore di area ed il valore di posizione indicano che la stoffa secondo l'invenzione d? luogo ad una struttura pi? densa. Il filo composito della invenzione esibisce migliori propriet? di elasticit?. Entrambe le stoffe mantengono un livello equivalente d? frazione di vuoti sotto carichi di 0,14 kg/cm2, ma il filo dell'invenzione impiegato nella base si comprime ad una frazione inferiore di vuoti sotto

2

pressioni di 35 kg/cm . Questo risultato viene notato confrontando i valori di pendenza di entrambe le stoffe. La stoffa dell?invenzione ha pendenze inferiori in tutta la prova, quindi ? una struttura pi? comprimibile con una maggiore capacit? di ripresa dalla forza di compressione.

La stoffa dell'invenziones quando trasformata in un feltro da cartaio, si comporta bene in una iaacfiCfL

china per la f ?r1ca.s?ono di csffi&a-nel settore di pressa ad umido? resistendo a costipamento.

Gli esperti della tecnica si renderanno conto che molte modifiche possono venire realizzate nelle sopra descritte realizzazioni preferite senza allontanarsi dallo spirito e dal campo dell'invenzione. Ad esempio, nel filo di realizzazione, i filamenti 24 e 26 potrebbero svolgersi nella medesima direzi? ne ed i filamenti 24' e 26' potrebbero svolgersi nel_ la medesima direzione opposta,cos? che vi sia un avvolgimento a quattro strati. In maniera simile, il filo 30 di realizzazione pu? essere avvolto a sei strati con filamenti adiacenti 34., 34* e 34" in direzioni alterne e filamenti 36, 36' e 36" in direzioni alterne.

fiO CHE Si BIVTO ICA??Q3g~-?V '

2* Filo secondo la rivendicazione 1, in cui il filamento elastomerico ? di poliuretano.

3? Filo secondo la rivendicazione 1, in cui il filo d'anima ? d? poliammide.

4. Filo composito, il quale comprende un filo d'anima, scelto dalla classe costituita da fili monofila

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mento, multifilamento e filati, non elastici, di ele-A <J<rh

vata resistenza a trazione? s?-l quale/un filamento elastoaierico in una prima direzione ed in mia seconda direzione, l?asse longitudinale dei detti avvolgimenti formando un angolo non perpendicolare con l'asse longitudinale del filo d?anima.

5* Stoffa, la quale ? costituita da fili intessuti come descritti nella rivendicazione 4.

6- Feltro per pressa ad umido da cartaio, formato da una stoffa continua della rivendicazione 5?

7? Feltro per pressa ad umido da cartaio secondo la rivendicazione 6, il quale comprende inoltre un feltro di fibre tessili in fiocco non tessute, fissato mediante agiiettatura ad una superficie della stoffa.

iirmn?irAirGmi'^ CQGIV

Claims

SIB 83423

????'-.'/ szxcsa ?doli !d> ?- ?-??', 3 j. J- vj. U il1 .L IL U i C CLOl " 1 "Filo composito costituito da un^ixo a?anima resi? stento a trazione, copes^o^da un filamento elastorae r?cOf e.stoff^-eo^primilDile formata da esso? della^diftta statunnitense ALBANI INTERNATIONAL COEP. ,

You (XLS-EAT}

Kf M-t? {/ V

ooeoooooooooo oooooo?ooooooooooo Eitr&Hv tfoO&k

Viene illustrato un filo composito avente resistenza a trazione in senso longitudinale ed elasticit? in senso trasversale* Il filo ? costituito da un filo d'anima di elevata resistenza a trazione, coperto da un filamento elastomerieo. Il filo ? utile per preparare stoffe comprimibili ed ? particolarmente utile per la produzione di feltri per presse ad umido da cartaio-

?IU* ?? J,"

- La-gr?conto invernaioa-e-si riferisce?a ??li^? stoffe formate da essi e, pi? in particeirSie,ad un filo composito e ad una staffer?omprimibil? formata da esso.

L *iip???zi.one riguarda un filo composito che cjempr^nde un filo d-^anima^ scolto dalla classe costi