ITPI20090041A1 - Metodo di fabbricazione di una lastra in microporosa e lastra cosi ottenuta - Google Patents

Metodo di fabbricazione di una lastra in microporosa e lastra cosi ottenuta Download PDF

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Description

“METODO DI FABBRICAZIONE DI UNA LASTRA IN MICROPOROSA E LASTRA COSI OTTENUTA†,
DESCRIZIONE
Ambito dell’invenzione
La presente invenzione si colloca nell’ambito dei materiali plastici e si riferisce, in particolare, ad un metodo di fabbricazione di una lastra in microporosa.
Inoltre, l’invenzione si riferisce ad una lastra ottenuta mediante il suddetto metodo.
In particolare, la lastra à ̈ utilizzata per realizzare suole di calzature o altri prodotti simili.
Brevi cenni alla tecnica nota
Come noto il processo di fabbricazione di una lastra in microporosa, un particolare materiale plastico termoespandibile, à ̈ realizzato mediante un processo di stampaggio, secondo il quale vengono disposti tra due matrici di stampaggio, strati di lamina plastica compatta, in particolare lamine di EVA (acetato etilvinilico) con un additivo espandente. Le matrici già preriscaldate vengono poi chiuse ermeticamente per un determinato tempo di trattamento. Le intrinseche caratteristiche del materiale, quale l’EVA con l’additivo, fanno sì che questi, per effetto della temperatura (circa 165°C) e della pressione che si crea nello stampo a tenuta ne ricalchino la forma, e con l’aprirsi delle matrici si espandano proporzionalmente in tutte le direzioni. Attraverso il suddetto metodo si producono lastre stampate con rilievi/bassorilievi di forma qualsivoglia, dai quali vengono poi ricavate le suole per le calzature o altri prodotti simili.
In particolare, la microporosa à ̈ un materiale espanso molto flessibile e leggero con bassa densità e le suole da essa ricavate risultano dunque meno resistenti rispetto, ad esempio, alla gomma o ad altri tipi di plastica.
Per esigenze di mercato e per migliorare la durevolezza e le caratteristiche della lastra à ̈ sentita quindi l’esigenza di applicare un rinforzo.
Nei processi di fabbricazione noti, il tessuto di rinforzo viene applicato successivamente alla fase di stampaggio della lastra mediante collanti. Questo porta però a svantaggi legati alla qualità del prodotto finale in quanto il rinforzo in tessuto tende a distaccarsi con il tempo.
D’altro canto, l’inserimento di elementi di rinforzo nello stampo, che poi alla fine risultano immersi nella massa della microporosa, hanno l’inconveniente di creare vincoli che tendono a rallentare o diminuire l’effetto espansivo del materiale.
Questi vincoli causano, in uscita dalla matrice, una curvatura alla lastra che lo renda inutilizzabile per i processi di trasformazione successivi.
Sintesi dell’invenzione
È quindi scopo dell’invenzione fornire un metodo perfezionato di fabbricazione di una lastra in microporosa che permetta di integrare un rinforzo, durante il processo di stampaggio atto a migliorare le caratteristiche del prodotto finale.
È anche scopo dell’invenzione fornire un metodo perfezionato di fabbricazione di una lastra in microporosa che sia semplice da realizzare e economicamente vantaggioso.
È altro scopo realizzare una lastra in microporosa che raggiunga i medesimi scopi.
Questi ed altri scopi sono raggiunti, in un primo aspetto dell’invenzione, attraverso un metodo di fabbricazione di una lastra in microporosa comprendente le fasi di:
− predisporre uno stampo e un controstampo accoppiabili tra loro in modo che, in uso, formino uno spazio di stampaggio, detto spazio di stampaggio comprendendo superfici di stampo, associate rispettivamente a detto stampo e controstampo, tali da riprodurre in negativo un disegno predeterminato;
− disporre in detto spazio di stampaggio almeno un foglio in materiale plastico compatto e termoespandibile, in particolare con una determinata quantità di additivo espandente e chiudere detto stampo e controstampo;
− sottoporre ad un ciclo di trattamento termico detto spazio di stampaggio in modo che detto foglio si espanda parzialmente fino ad occupare tutto detto spazio di stampaggio
− apertura di detto stampo e controstampo permettendo l’espansione totale di detto foglio parzialmente espanso in tutte le direzioni al di fuori di detto spazio di stampaggio, in particolare detto foglio espandendosi in funzione della quantità di detto additivo espandente formando una lastra in microporosa a celle espanse
in cui in detto spazio di stampaggio unitamente a detto foglio in materiale plastico compatto à ̈ prevista l’introduzione di almeno una rete di rinforzo, disposta a contatto con una faccia di detto foglio, detta rete essendo sottoposta a detto ciclo di trattamento insieme a detto foglio, detta rete di rinforzo avendo un determinato modulo di elasticità tale da seguire l’espansione di detto foglio e integrarsi a detto foglio in modo da formare una lastra in microporosa rinforzata, senza creare tensioni in detta lastra con il completamento dell’espansione.
In tal modo, la rete di rinforzo con un determinato modulo elastico, ossia rapporto tra deformazione ed allungamento, non ostacola la fase di espansione del foglio e si integra sulla superficie esterna della lastra in microporosa in modo da migliorarne le caratteristiche strutturali ed aumentarne la durata nel tempo.
Vantaggiosamente, à ̈ prevista una fase di raffreddamento successiva a detta fase di trattamento termico che permette alle celle espanse della microporosa di stabilizzarsi mantenendo il volume e il disegno impresso. In tal modo, si evitano possibili contrazioni o ritorni elastici della rete che possono causare una curvatura della lastra rinforzata così ottenuta.
In particolare, detta fase di disposizione prevede che detta rete di rinforzo sia disposta su entrambe le facce di detto foglio termoespandibile compatto. In tal modo, la rete di rinforzo riveste completamente la lastra in microporosa, apportando notevoli miglioramenti alle caratteristiche strutturali della stessa.
In alternativa, detta fase di disposizione prevede l’introduzione, in detto spazio di stampaggio, di una pluralità di detti fogli termoespandibili compatti impilati tra loro e disposti a sandwich tra due reti di rinforzo, in modo che dette reti di rinforzo, dopo detta fase di trattamento termico, risultino integrate superficialmente su entrambe le facce di detta lastra in microporosa. In tal modo, variando il numero di fogli, si ottengono lastre in microporosa di diverso spessore.
In un’altra alternativa, detta fase di disposizione prevede che detta rete di rinforzo sia collocata tra almeno due fogli termoespandibili compatti in modo che la lastra così ottenuta abbia la rete di rinforzo immersa all’interno della massa di microporosa.
Secondo un ulteriore aspetto dell’invenzione una lastra in microporosa rinforzata, realizzata attraverso il suddetto metodo, comprende una rete di rinforzo con un determinato modulo di elasticità, tale che detta rete di rinforzo segua l’espansione di detto foglio termoespandibile e si integri a detto foglio in modo da formare detta lastra in microporosa rinforzata, senza creare tensioni al momento dell’espansione.
In particolare, detta rete di rinforzo ha un grado di espansione maggiore o uguale al grado di espansione di detto foglio termoespandibile.
Vantaggiosamente, detta rete ha un rapporto tra la dimensione totalmente allungata in campo elastico e la dimensione a riposo compresa tra 1.1 e 2.0, preferibilmente tra 1.2 e 1.8, in particolare, tra 1.5 e 1.7.
Preferibilmente, detta rete à ̈ realizzata mediante una composizione di un poliammide/nylon e un elastomero.
In particolare, una composizione vantaggiosa della mescola con la quale la rete à ̈ realizzata à ̈ la seguente 75-95% poliammide o nylon e 5-25% elastomero, preferibilmente 85% poliammide o nylon e 15% elastomero.
Vantaggiosamente, detta rete di rinforzo ha un peso compreso tra 150 e 200 grammi/m<2>, preferibilmente tra 160 e 190 grammi/m<2>, in particolare tra 170 e 180 grammi/m<2>.
Breve descrizione dei disegni
L’invenzione verrà di seguito illustrata con la descrizione che segue di sue forme realizzative, fatta a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni annessi in cui:
− la figura 1 mostra un metodo di produzione, secondo la tecnica nota, di una lastra in microporosa;
− la figura 2 mostra una mostra la lastra in microporosa ottenuta mediante il metodo di tecnica nota;
− la figura 3 mostra una fase del metodo di fabbricazione, secondo l’invenzione, secondo il quale viene inserita una rete di rinforzo unitamente ad un foglio di materiale termoespandibile, all’interno dello spazio di stampaggio;
− le figure 3’ mostra una variante realizzativa a quella di figura 3 in cui à ̈ inserita, nello spazio di stampaggio, una pluralità di fogli termoespandibili a sandwich tra due reti di rinforzo;
− la figura 3†mostra una ulteriore forma realizzativa alternativa a quella di figura 3 e 3’, in cui la rete di rinforzo à ̈ inserita tra due fogli in materiale termoespandibile;
− le figure 3A e 3B mostrano rispettivamente la fase di trattamento e la fase di espansione della lastra in microporosa al momento dell’apertura dello stampo e del controstampo;
− la figura 4 mostra la rete di rinforzo e il relativo ingrandimento di figura 4A ne evidenzia la relativa struttura a nido d’ape;
− la figura 5 mostra la rete di figura 4 sottoposta ad una forza di trazione che fa notare le caratteristiche elastiche della stessa;
− le figure 6 e 7 mostrano in prospettiva le lastre in microporosa con differenti spessori, secondo l’invenzione, nelle quali à ̈ integrata superficialmente la rete di rinforzo.
Descrizione di forme realizzative preferite
Con riferimento alla figura 1 una rappresentazione schematica della fase di stampaggio di una lastra in microporosa 10 (visibile in figura 2) ottenuta inserendo uno o più fogli 11 di materiale plastico compatto termoespandibile in uno spazio di stampaggio 20 definito da uno stampo 30 e un controstampo 31 accoppiabili tra loro. In particolare, lo spazio di stampaggio 20 comprende almeno una superficie di stampo 32 che riproduce in rilievo/bassorilievo il disegno della lastra che si vuole ottenere. Successivamente chiudendo a tenuta le due porzioni dello stampo 30 e 31, il foglio plastico 11 viene sottoposto ad un ciclo di trattamento termico che porta la temperatura all’interno dello spazio 20 fino ad un valore di circa 165°C per un tempo medio di 20 minuti. La temperatura fa si che un additivo espandente, presente nel foglio termoespandibile 11, venga eccitato in modo tale da espandersi proporzionalmente al momento dell’apertura dei due stampi, andando a riprodurne sulla lastra 10 i vari rilievi/bassorilievi 32’ previsti.
In particolare, la quantità di additivo espandente varia in proporzione alle dimensioni della lastra in microporosa che si vuole ottenere.
La figura 2 mostra la lastra in microporosa ottenuta secondo il suddetto metodo noto. Le caratteristiche strutturali della lastra in microporosa sono una bassa densità ed un basso peso specifico. Tali proprietà ne delimitano però l’impiego in diversi settori, quali ad esempio la produzione di suole per scarpe, per la loro non sufficiente resistenza strutturale.
Il metodo di fabbricazione, secondo l’invenzione, mostrato nelle figure esemplificative 3’ prevede di disporre nello spazio di stampaggio 20 almeno un foglio 11 in materiale plastico compatto e termoespandibile con una determinata quantità di additivo espandente e una rete di rinforzo 40 in modo tale che questa risulti in contatto con una faccia del foglio in materiale plastico compatto 11. Successivamente, i due stampi 30 e 31 (Fig. 3A) vengono chiusi e sottoposti al ciclo di trattamento termico, in modo che il foglio 11 e la rete di rinforzo 40, al momento dell’apertura dello stampo (Fig. 3B), si espandano omoteticamente in funzione della quantità dell’additivo espandente.
La figura 3’ mostra una variante realizzativa in cui la fase di disposizione prevede l’introduzione nello spazio di stampaggio 20 di una pluralità di fogli plastici 11 impilati tra loro e disposti a sandwich tra due reti di rinforzo 40, in modo che queste, dopo la fase di trattamento termica (Fig. 3A) e la fase di espansione (Fig. 3B), risultino integrate superficialmente su entrambe le facce della lastra in microporosa. In tal modo, la rete 40 riveste completamente la lastra 10’ cosi ottenuta, apportando notevoli miglioramenti alle caratteristiche strutturali della stessa e aumentandone la durata nel tempo. In particolare, variando il numero di fogli si ottengono lastre in microporosa di diverso spessore, mostrate in figura 6 e 7. Nel caso di un unico foglio 11 la rete di rinforzo 40 anche in questo caso può essere prevista su entrambe le facce del foglio 11 o su un'unica faccia.
Un’ulteriore alternativa, mostrata in figura 3†, prevede che la rete di rinforzo 40 sia collocata tra due fogli plastici 11 in modo che questa sia immersa all’interno della massa di microporosa.
Le figure 4 e 5 rappresentano schematicamente uno stralcio della rete di rinforzo 40. Le caratteristiche di questa devono essere tali da poter variare la sua lunghezza a riposo (figura 4) rispetto alla sua lunghezza totalmente allungata (figura 5) di un determinato valore. Nella figura 4 sono evidenziate le proprietà elastiche della rete di rinforzo 40, in cui un lembo di questa viene sottoposto ad una forza di trazione 41.
In generale, le caratteristiche della rete 40 sono tali che il proprio grado di espansione sia maggiore o uguale al grado di espansione del foglio termoespandibile 11 in modo da seguirne l’espansione.
In modo vantaggioso, la rete 40 ha una struttura tridimensionale a nido d’ape 45 (Fig. 4A) con un rapporto tra la dimensione totalmente allungata in campo elastico e la dimensione a riposo compresa tra 1.1 e 2.0, preferibilmente tra 1.2 e 1.8, in particolare, tra 1.5 e 1.7. Più precisamente, la rete 40 à ̈ realizzata mediante una composizione di un poliammide/nylon e un elastomero e una composizione vantaggiosa della mescola prevede75-95% poliammide o nylon e 5-25% elastomero, preferibilmente 85% poliammide o nylon e 15% elastomero.
Una rete con le suddette caratteristiche à ̈ adatta ad esempio ad ottenere una lastra con un grado di espansione fino al 60% non riportando deformazioni al momento dell’espansione e nella successiva fase di raffreddamento.
Ulteriore caratteristica della rete à ̈ un peso specifico compreso tra 150 e 200 grammi/m<2>, preferibilmente tra 160 e 190 grammi/m<2>, in particolare tra 170 e 180 grammi/m<2>.
Nelle figure 6 e 7 à ̈ mostrata infine la lastra in microporosa 10’ realizzata attraverso il suddetto metodo e comprendente la rete di rinforzo 40 disposta superficialmente. In particolare, le due varianti sono ottenute secondo lo schema di figura 3’ con l’impiego di un numero diverso di fogli plastici 11 in modo da ottenere i diversi spessori H1 e H2. La lastra in microporosa 10’ così realizzata soddisfa inoltre le richieste di mercato per cui la percentuale di tessuto presente superficialmente sulla lastra deve essere superiore al 60%.
La descrizione di cui sopra di forme realizzative specifiche à ̈ in grado di mostrare l’invenzione dal punto di vista concettuale in modo che altri, utilizzando la tecnica nota, potranno modificare e/o adattare in varie applicazioni tali forme realizzative specifiche senza ulteriori ricerche e senza allontanarsi dal concetto inventivo, e, quindi, si intende che tali adattamenti e modifiche saranno considerabili come equivalenti delle forme realizzative specifiche. I mezzi e i materiali per realizzare le varie funzioni descritte potranno essere di varia natura senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione. Si intende che le espressioni o la terminologia utilizzate hanno scopo puramente descrittivo e per questo non limitativo.

Claims (10)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un metodo di fabbricazione di una lastra in microporosa comprendente le fasi di: − predisporre uno stampo e un controstampo accoppiabili tra loro in modo che, in uso, formino uno spazio di stampaggio, detto spazio di stampaggio comprendendo superfici di stampo, associate rispettivamente a detto stampo e controstampo, tali da riprodurre in negativo un disegno predeterminato; − disporre in detto spazio di stampaggio almeno un foglio in materiale plastico compatto e termoespandibile, in particolare con una determinata quantità di additivo espandente, e chiudere detto stampo e controstampo; − sottoporre ad un ciclo di trattamento termico detto spazio di stampaggio in modo che detto foglio si espanda parzialmente fino ad occupare tutto detto spazio di stampaggio; − apertura di detto stampo e controstampo permettendo l’espansione totale di detto foglio parzialmente espanso in tutte le direzioni al di fuori di detto spazio di stampaggio, in particolare detto foglio espandendosi in funzione della quantità di detto additivo espandente, formando una lastra in microporosa a celle espanse caratterizzato dal fatto che in detto spazio di stampaggio unitamente a detto foglio in materiale plastico compatto à ̈ prevista l’introduzione di almeno una rete di rinforzo, disposta a contatto con una faccia di detto foglio, detta rete essendo sottoposta a detto ciclo di trattamento insieme a detto foglio, detta rete di rinforzo avendo un determinato modulo di elasticità tale da seguire l’espansione di detto foglio e integrarsi a detto foglio in modo da formare una lastra in microporosa rinforzata, senza creare tensioni in detta lastra con il completamento dell’espansione.
  2. 2. Un metodo di fabbricazione, secondo la rivendicazione 1, in cui à ̈ prevista una fase di raffreddamento successiva a detta fase di trattamento termico che permette alle celle espanse della microporosa di stabilizzarsi mantenendo il volume e il disegno impresso.
  3. 3. Un metodo di fabbricazione, secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di disposizione prevede che detta rete di rinforzo sia disposta su entrambe le facce di detto foglio termoespandibile compatto.
  4. 4. Un metodo di fabbricazione, secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di disposizione prevede l’introduzione, in detto spazio di stampaggio, di una pluralità di detti fogli termoespandibili compatti impilati tra loro e disposti a sandwich tra due reti di rinforzo, in modo che dette reti di rinforzo, dopo detta fase di trattamento termico, risultino integrate superficialmente su entrambe le facce di detta lastra in microporosa.
  5. 5. Un metodo di fabbricazione, secondo la rivendicazione 1, in cui detta fase di disposizione prevede che detta rete di rinforzo sia collocata tra almeno due fogli termoespandibili compatti in modo che la lastra così ottenuta abbia la rete di rinforzo immersa all’interno della massa di microporosa.
  6. 6. Una lastra in microporosa rinforzata, realizzata attraverso il suddetto metodo, comprende una rete di rinforzo con un determinato modulo di elasticità, tale che detta rete di rinforzo segua l’espansione di detto foglio termoespandibile e si integri a detto foglio in modo da formare detta lastra in microporosa rinforzata, senza creare tensioni al momento dell’espansione.
  7. 7. Una lastra in microporosa, secondo la rivendicazione 6, in cui detta rete di rinforzo ha un grado di espansione maggiore o uguale al grado di espansione di detto foglio termoespandibile.
  8. 8. Una lastra in microporosa, secondo la rivendicazione 6, in cui detta rete ha un rapporto tra la dimensione totalmente allungata in campo elastico e la dimensione a riposo compresa tra 1.1 e 2.0, preferibilmente tra 1.2 e 1.8, in particolare, tra 1.5 e 1.7.
  9. 9. Una lastra in microporosa, secondo la rivendicazione 6, in cui detta rete à ̈ realizzata mediante una composizione di un poliammide/nylon e un elastomero, in particolare una composizione vantaggiosa della mescola con la quale la rete à ̈ realizzata à ̈ la seguente: 75-95% poliammide o nylon e 5-25% elastomero, 85% poliammide o nylon e 15% elastomero.
  10. 10. Una lastra in microporosa, secondo la rivendicazione 6, in cui detta rete di rinforzo ha un peso compreso tra 150 e 200 grammi/m<2>, preferibilmente tra 160 e 190 grammi/m<2>, in particolare tra 170 e 180 grammi/m<2>.
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