ITMI20100910A1 - Elemento di zavorra lungiforme e relativo processo di produzione - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

"ELEMENTO DI ZAVORRA LUNGIFORME E RELATIVO PROCESSO DI PRODUZIONE"

La presente invenzione riguarda un elemento di zavorra lungiforme comprendente un'anima in piombo o sue leghe rivestita con almeno uno strato protettivo. Inoltre, la presente invenzione riguarda un processo per produrre tale elemento lungiforme ed i suoi usi.

Nella costruzione delle reti per la pesca, è spesso necessario inserire degli elementi di zavorra lungiformi, in genere in forma di corde o trecce, aventi un'anima in piombo o sue leghe, i quali hanno lo scopo di far affondare rapidamente la rete durante la sua posa in mare così da disporla secondo la prevista geometria, ed allo stesso tempo di aumentare la resistenza offerta dalla rete stessa al flusso delle correnti marine così da evitare spostamenti eccessivi.

L'anima in piombo è in genere costituita da una pluralità di piccole masserelle di piombo, tra loro interconnesse tramite un elemento centrale, ad esempio un filato di materiale sintetico. Tale manufatto viene in gergo chiamato "rosario" . Il rosario può essere inserito tal quale nella costruzione della rete oppure, preferibilmente, uno o più rosari possono essere assemblati all'interno di una corda o di una treccia di fibre tessili, di dimensioni variabili in funzione delle specifico utilizzo e del peso di zavorra che si intende ottenere.

La Richiedente si è posta il problema di produrre elementi di zavorra lungiformi come sopra descritti in cui l'anima in piombo o sue leghe sia protetta in modo tale da evitare il lento rilascio di piombo nell'acqua durante l'utilizzo. E' infatti ben nota la pericolosità del piombo dal punto di vista biologico, il quale può essere assorbito dagli organismi viventi e quindi entrare nella catena alimentare fino a giungere all'uomo, dove può causare patologie di vario genere a carico del sistema nervoso e del sangue, oltre ad avere ben noti effetti nefrotossici.

D'altra parte l'applicazione di uno strato di protezione deve comunque garantire un'elevata flessibilità dell'elemento di zavorra così da non comprometterne 1'utilizzo nelle reti da pesca, dove è richiesta elevata maneggevolezza. Inoltre allo strato protettivo è richiesta particolare resistenza all'invecchiamento, in particolare in ambiente marino dove è presente un elevato grado di salinità, tale da provocare un prematuro deterioramento del materiale impiegato con conseguenti rotture e/o distacchi dello stesso.

La Richiedente ha trovato che tale problema può essere risolto tramite l'applicazione sull'anima di piombo di almeno uno strato di un elastomero termoplastico, il quale costituisce un'efficace barriera al rilascio di piombo durante l'utilizzo ed è dotato di elevata flessibilità ed ottima resistenza all'invecchiamento dovuto agli agenti esterni, in particolare all'acqua marina. Tale materiale può essere inoltre applicato sul substrato tramite estrusione in spessori molto ridotti, così da non causare un aumento indesiderato delle dimensioni finali del manufatto.

Secondo un primo aspetto, la presente invenzione riguarda pertanto un elemento di zavorra lungiforme comprendente un'anima in piombo o sua lega rivestita con almeno uno strato protettivo comprendente almeno un elastomero termoplastico.

Nell'ambito della presente descrizione, il termine "piombo" verrà utilizzato non solo per indicare il metallo (Pb) allo stato puro, ma anche le sue leghe con altri metalli quali stagno, antimonio, bismuto, la quantità di detti metalli essendo in genere inferiore allo 0,5% in peso.

In una forma preferita di realizzazione, detta anima comprende una pluralità di sotto-elementi in piombo disposti lungo un elemento filiforme che li supporta.

Detto elemento filiforme può essere preferibilmente costituito da fibre sintetiche, ad esempio nylon o poliestere.

Preferibilmente, lo strato di elastomero termoplastico ha uno spessore medio da 0,05 mm a 0,4 mm, più preferibilmente da 0,1 mm a 0,2 mm.

Preferibilmente, l'elastomero termoplastico ha una durezza Shore A, misurata secondo la norma ISO 868, da 60 a 100, più preferibilmente da 70 a 90.

Preferibilmente, l'elastomero termoplastico ha un carico a rottura, misurato secondo la norma ISO 527, da 25 a 55 MPa, più preferibilmente da 30 a 50 MPa.

Preferibilmente, l'elastomero termoplastico ha un allungamento a rottura, misurato secondo la norma ISO 527, da 400% a 750%, più preferibilmente da 500% a 700%. Preferibilmente, l'elastomero termoplastico ha una resistenza all'abrasione, misurata secondo la norma ISO 4649, da 40 a 130 mm<3>, più preferibilmente da 60 a 110 mm<3>.

In una forma preferita di realizzazione dell'invenzione, l'elastomero termoplastico è un poliuretano termoplastico, in genere ottenuto tramite copolimerizzazione di un poliisocianato con un poliolo (in particolare un polieterepoliolo oppure un poliesterepoliolo), eventualmente in presenza di un "chain extender", solitamente un diolo a basso peso molecolare, una diammina od acqua.

Per gli scopi della presente invenzione il poliuretano termoplastico è preferibilmente scelto tra i poliuretani termoplastici basati su un polietere aromatico. Particolarmente preferiti sono i prodotti commercializzati dalla Lubrizol Corp. sotto il marchio Estane® .

In un'altra forma preferita di realizzazione dell'invenzione, l'elastomero termoplastico è un copolimero a blocchi polietere/poliammide oppure poliestere/poliammide . Particolarmente preferiti sono i prodotti commercializzati dalla Arkema Ine. sotto il marchio Pebax® .

In un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un processo per produrre un elemento di zavorra lungiforme secondo la presente invenzione, che comprende :

produrre un'anima in piombo o sua lega tramite estrusione ;

estrudere su detta anima almeno uno strato di un elastomero termoplastico.

Secondo una forma preferita di realizzazione di detto processo, l'anima in piombo viene prodotta tramite estrusione del piombo su un elemento filiforme così da formare uno strato continuo di piombo, il quale viene raffreddato e quindi suddiviso in modo da formare una pluralità di sotto-elementi in piombo tra loro distanziati .

In un ulteriore aspetto, la presente invenzione riguarda l'uso di un elemento lungiforme secondo la presente invenzione come elemento di zavorra per reti da pesca. Oltre che per la costruzione di reti da pesca, l'elemento di zavorra lungiforme secondo la presente invenzione può trovare diversi usi in altri campi, ad esempio per la realizzazione di passamanerie, in particolare per mantovane e tendaggi allo scopo di mantenerli tesi una volta montati.

La presente invenzione è qui di seguito ulteriormente illustrata, anche con riferimento alle annesse figure, in cui:

la Figura 1 mostra una forma di realizzazione dell'elemento di zavorra lungiforme secondo 1'invenzione ;

la Figura 1A mostra un dettaglio della forma di realizzazione secondo la Fig. 1 in sezione longitudinale;

la Figura 2 mostra una corda che include un elemento di zavorra lungiforme secondo la presente invenzione;

la Figure 3 mostra uno schema di impianto per la realizzazione del processo in accordo con la presente invenzione, in cui viene prodotta l'anima in piombo in forma di "rosario";

la Figura 4 mostra uno schema di impianto per la realizzazione del processo in accordo con la presente invenzione, in cui l'anima in piombo in forma di "rosario" viene rivestita con un elastomero termoplastico .

Con riferimento alle Figure 1 e 1A, l'elemento di zavorra lungiforme (1) secondo la presente invenzione comprende un'anima costituita da una pluralità di sottoelementi (2), preferibilmente di forma sostanzialmente cilindrica o fusiforme, in piombo o sue leghe, disposti lungo la linea di sviluppo dell'elemento lungiforme (1), tra loro interconnessi mediante un elemento filiforme (3), ad esempio un filato di fibra sintetica.

I sotto-elementi (2) sono rivestiti da uno strato (4) di un elastomero termoplastico. Preferibilmente lo strato (4) di elastomero termoplastico è continuo, vale a dire riveste completamente la superficie esterna di ciascun sotto-elemento (2) ed anche le porzioni (5) dell'elemento filiforme (3) interposte tra sottoelementi (2) adiacenti.

In Figura 2 viene schematicamente illustrata una corda (7) che include un elemento di zavorra lungiforme (1) secondo la presente invenzione. La corda (7) viene realizzata tramite avvolgimento, attorno all'elemento lungiforme (1), di fibre (8) che possono essere sia di origine naturale (canapa, cotone, ecc.) sia di origine sintetica (nylon, poliestere, polipropilene, ecc.).

L'elemento lungiforme (1) può essere altresì inserito in strutture più complesse, ad esempio a forma di treccia, in cui possono trovare spazio più elementi lungiformi (1) allo scopo di ottenere un manufatto più pesante.

Per quanto riguarda il processo per produrre un elemento di zavorra lungiforme secondo la presente invenzione, questo prevede una prima fase illustrata schematicamente nella Fig. 3, in cui viene prodotta l'anima in piombo, preferibilmente in forma di "rosario" così come sopra descritto. Tale fase comprende l'estrusione, ad esempio tramite una pressa idraulica (9), del piombo sull'elemento filiforme (3), così da formare su di esso uno strato continuo di piombo. La temperatura di estrusione è tale da ottenere il piombo in uno stato pastoso, più facilmente estrudibile; in genere la temperatura di estrusione è da 80°C a 120°C. Dopo raffreddamento, ad esempio in una vasca di raffreddamento (10), l'elemento filiforme (3) rivestito con il piombo viene fatto passare in una macchina spezzettatrice e distanziatrice (11), la quale realizza una suddivisione dello strato di piombo in sottoelementi (2), di forma sostanzialmente cilindrica, i quali vengono altresì distanziati in modo da esporre porzioni dell'elemento filiforme (3) le quali fungono da raccordo flessibile tra sotto-elementi (2) adiacenti. Il rosario così prodotto viene quindi avvolto su una bobina

(12).

La seconda fase del processo viene schematicamente illustrata nella Figura 4. Il rosario viene svolto dalla bobina (12) ed avviato ad un estrusore (13), preferibilmente un estrusore monovite, il quale viene alimentato con l'elastomero termoplastico, solitamente in forma di granuli o pellets, attraverso una tramoggia (14). L'estrusore (13) è dotato di opportuni mezzi di riscaldamento i quali portano l'elastomero termoplastico ad una temperatura superiore alla sua temperatura di fusione, così da rendere il polimero fluido. La temperatura dell'estrusore verrà selezionata in funzione delle specifiche caratteristiche dell'elastomero termoplastico impiegato. In genere, la temperatura di estrusione, misurata in testa all'estrusore, è compresa tra 180°C e 200°C.

In tal modo l'elastomero termoplastico viene depositato sul rosario così da formare uno strato continuo di spessore sostanzialmente costante, il quale realizza una sorta di microincapsulazione dei singoli sotto-elementi (2), oltre a rivestire le porzioni (5) dell'elemento filiforme (3) accessibili tra i sotto-elementi (2).

Dopo l'uscita dalla testa dell'estrusore (13), l'elemento di zavorra lungiforme (1) così rivestito viene raffreddato, ad esempio tramite passaggio in una vasca di raffreddamento (15) e quindi, tramite opportuni mezzi di traino (16), avvolto su una bobina (17).

La presente invenzione verrà ora ulteriormente illustrata tramite il seguente esempio di realizzazione, il quale viene fornito a puro scopo esemplificativo ma non limitativo della portata dell'invenzione stessa.

ESEMPIO.

E’ stato realizzato un rosario di piombo così come illustrato nelle Fig. 1 e la, avente un diametro dei singoli sotto-elementi pari a circa 4 mm. Il rosario di piombo è stato rivestito con un copolimero a blocchi polietere/poliammide Pebax® 3533 della Arkema Ine. (spessore medio 0,1 mm).

Tale rosario rivestito è stato sottoposto ad un test di cessione del piombo tramite immersione in acqua marina sintetica (Simulated Ocean Water ASTM D1141-98), secondo la norma APAT IRSA 3230B, 2003. La cessione di piombo è stata verificata in condizioni statiche, con rapporto L/S pari a 10 p/p, e sostituzione del liquido di cessione ogni 24 ore. La quantità di piombo ceduta è stata misurata (tramite spettrometria di assorbimento atomico con fornetto di grafite) su due campioni (Campione 1, A e B), dopo 168 ore (7 giorni) e dopo 31 giorni di immersione nell'acqua marina. I risultati sono riportati in Tabella 1. Per confronto, in Tabella 1 vengono anche riportati i valori misurati su due campioni (Campione 2, A e B) del medesimo rosario non rivestito con lo strato di elastomero termoplastico.

TABELLA 1

Dai risultati sopra riportati risulta evidente che il rosario prodotto secondo l'invenzione consente di ridurre in modo drastico il rilascio di piombo a seguito di immersione in acqua marina anche per periodi prolungati .

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Elemento di zavorra lungiforme comprendente un'anima in piombo o sua lega rivestita con almeno uno strato protettivo comprendente almeno un elastomero termoplastico .
2. 2. Elemento secondo la rivendicazione 1, in cui detta anima comprende una pluralità di sotto-elementi in piombo disposti lungo un elemento filiforme che li supporta.
3. 3. Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno uno strato protettivo ha uno spessore medio da 0,05 mm a 0,4 mm, preferibilmente da 0,1 mm a 0,2 mm.
4. 4. Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elastomero termoplastico ha una durezza Shore A, misurata secondo la norma ISO 868, da 60 a 100, preferibilmente da 70 a 90 .
5. 5. Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elastomero termoplastico ha un carico a rottura, misurato secondo la norma ISO 527, da 25 a 55 MPa, preferibilmente da 30 a 50 MPa.
6. 6. Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elastomero termoplastico ha un allungamento a rottura, misurato secondo la norma ISO 527, da 400% a 750%, preferibilmente da 500% a 700%.
7. 7. Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elastomero termoplastico ha una resistenza all'abrasione, misurata secondo la norma ISO 4649, da 40 a 130 mm<3>, preferibilmente da 60 a 110 mm<3>.
8. 8. Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l'elastomero termoplastico è un poliuretano termoplastico.
9. 9. Elemento secondo la rivendicazione 8, in cui il poliuretano termoplastico è un poliuretano termoplastico basato su un polietere aromatico.
10. 10 . Elemento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui l'elastomero termoplastico è un copolimero a blocchi polietere/poliammide oppure poliestere/poliammide.
11. 11. Processo per produrre un elemento di zavorra lungiforme secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, che comprende: produrre un'anima in piombo o sua lega tramite estrusione; estrudere su detta anima almeno uno strato di un elastomero termoplastico.
12. 12. Processo secondo la rivendicazione 11, in cui l'anima in piombo viene prodotta tramite estrusione del piombo su un elemento filiforme così da formare uno strato continuo di piombo, detto strato essendo raffreddato e quindi suddiviso in modo da formare una pluralità di sotto-elementi in piombo tra loro distanziati .
13. 13. Uso di un elemento lungiforme secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10 come elemento di zavorra per reti da pesca.
14. 14. Uso di un elemento lungiforme secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10 per la realizzazione di passamanerie.