ITTO20120449A1 - Processo di produzione di filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato, apparato per l'attuazione di tale processo, filato e tappeto derivati. - Google Patents

Description

Descrizione

"Processo di produzione di filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato, apparato per l'attuazione di tale processo, filato e tappeto derivati"

Il presente trovato si riferisce ad un processo di produzione di filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato, ad un apparato per l'attuazione di tale processo, nonché ad un filato e ad un tappeto derivati.

Come noto, per la fabbricazione di tappeti in fibra cosiddetti "a capo tagliato" si inserisce un filo in fibra naturale, quale lana, o, in tempi più recenti, per lo più in fibra sintetica, quale acrilico, su una base generalmente costituita da un tessuto in bava chimica continua o in juta. Il filo introdotto nella base viene successivamente tagliato ad un'altezza desiderata, p.es., 10 mm dalla base, con l'effetto che la superficie del tappeto mostra le punte del filo in corrispondenza del taglio.

Il processo convenzionale per la produzione di filato in fibra destinato alla fabbricazione di tappeti a capo tagliato risulta molto complesso e comprende numerose fasi, in considerazione del fatto che il filo realizzato deve presentare un'elevata stabilità e rigidezza, in virtù delle sollecitazioni cui sarà soggetto in uso.

Secondo tale processo convenzionale, inizialmente, le fibre vengono mescolate con oli e leganti in un apparato di mescolatura. Il prodotto uscente dall'apparato di mescolatura viene quindi sottoposto a cardatura, processo in cui le fibre vengono assottigliate e parzialmente parallelizzate a formare un velo che successivamente viene diviso in strisce formanti il cosiddetto "nastro".

Il nastro in uscita dalla carda viene prima introdotto in un unico vaso che, successivamente, Ã ̈ parte di una prima serie di vasi disposti intorno ad un primo stiratoio. Nello stiratoio, le fibre vengono stirate allo scopo di ridurre il titolo del nastro e regolarizzarlo. Le fibre in uscita dal primo stiratoio vengono quindi trasferite ad una seconda serie di vasi disposti intorno ad un secondo stiratoio per essere sottoposte ad un secondo passaggio di stiratura e, da esso, ad una terza serie di vasi per essere sottoposte ad un terzo passaggio di stiratura. La progressiva riduzione di titolo e regolarizzazione del nastro in uscita dalla carda mediante passaggi di stiratura successivi costituisce la cosiddetta "bassa preparazione".

Le fibre in uscita dal terzo stiratoio vengono trasferite in una quarta serie di vasi disposti in adiacenza di un apparato finitore frottatore, dove vengono sottoposte alla cosiddetta "alta preparazione". Nel finitore frottatore, il nastro viene prima trattato in un ulteriore gruppo di stiro e poi sottoposto ad un'operazione di frottaggio avente lo scopo di coesionare le fibre e trasformare il nastro nel cosiddetto stoppino. Tale operazione consiste in una sfregatura in direzione trasversale alla direzione di scorrimento del nastro, che viene eseguita facendo passare il nastro tra coppie di manicotti rotanti nel senso di avanzamento del filato e mossi con moto traslatorio alternato trasversale, a riprodurre meccanicamente lo sfregamento delle mani.

Lo stoppino in uscita dal finitore frottatore viene alimentato al filatoio, tipicamente, un filatoio ad anello di tipo convenzionale, che trasforma lo stoppino in un filo, denominato "capo singolo", torcendo le fibre in un senso prestabilito.

Il capo singolo uscente dal filatoio, che risulta raccolto in spole di piccole dimensioni, viene alimentato ad una roccatrice che preleva il capo singolo da più spole e lo avvolge su rocche di grosse dimensioni adeguate ad alimentare la successiva operazione di binatura.

Nell'operazione di binatura, due o tre capi singoli paralleli vengono riuniti su un'unica rocca in preparazione alla successiva lavorazione di ritorcitura, nella quale i tre capi singoli binati vengono ritorti tra loro in senso opposto al senso di torsione del singolo capo, formando un cosiddetto "filo binato ritorto".

Il filo binato ritorto così ottenuto viene infine stabilizzato termicamente e/o con aggiunta di vaporizzazione per volumizzare il filo e per allentare tensioni interne che rendono il filato "nervoso", ossia, instabile e tendente ad attorcigliarsi.

Il filato derivante dal processo sopra riassunto ha il vantaggio di presentare un'elevata stabilità in relazione alle sollecitazioni che à ̈ destinato a ricevere in uso, con l'ulteriore vantaggio che le estremità dei capi singoli fissati nel modo suddetto appaiono nitidamente sulla superficie del tappeto generando il cosiddetto "effetto punto" che, come ben noto all'esperto del ramo, à ̈ molto apprezzato.

Tuttavia, come risulta chiaramente dalla descrizione che precede, il processo di produzione convenzionale ha l'inconveniente di essere molto complesso e costoso, necessitando di numerosi passaggi di stiratura e finitura finalizzati a preparare il filato per la lavorazione su filatoi convenzionali, nonché di ulteriori passaggi su costose macchine roccatrici e binatrici indispensabili per la successiva ritorcitura di più fili singoli.

Inoltre, le operazioni di stiratura e finitura sottopongono le fibre a sollecitazioni elevate, portando a un elevato tasso di lacerazione e al conseguente indebolimento del nastro. Inoltre, le fibre lacerate tendono a formare "pelosità" che, in ultima analisi, si disperdono nel tappeto compromettendone la qualità.

Pertanto, lo scopo principale del presente trovato à ̈ quello di realizzare un processo per la produzione di filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato che riduca drasticamente il numero di lavorazioni necessarie e, di conseguenza, i costi di produzione rispetto ai processi convenzionali, pur generando un filato in fibra almeno altrettanto resistente e stabile e capace di offrire un effetto visivo sostanzialmente identico sulla superficie del tappeto (effetto punto) una volta effettuato il taglio.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un processo che solleciti le fibre in misura sensibilmente inferiore rispetto ai processi convenzionali, in modo da favorire la robustezza del filato e limitare la formazione di pelosità.

Ancora uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un processo per la produzione di un filato che sia in grado di contenere le eventuali pelosità prodotte limitandone la successiva dispersione nel tappeto.

Lo scopo del trovato à ̈ anche quello di realizzare un apparato per la realizzazione del processo, nonché un apparato ed un tappeto da esso derivati.

I suddetti scopi ed altri vantaggi, quali risulteranno più chiaramente dal seguito della descrizione, sono raggiunti dal processo avente le caratteristiche esposte nella rivendicazione 1, dall'apparato avente le caratteristiche esposte nella rivendicazione 6, nonché dal filato e dal tappeto aventi le caratteristiche esposte nelle rivendicazioni 7 e 8 rispettivamente, mentre le rivendicazioni dipendenti definiscono altre caratteristiche vantaggiose del trovato, ancorché secondarie.

Si descriverà ora in maggior dettaglio il trovato con riferimento ad una sua realizzazione preferita ma non esclusiva, illustrata a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la Fig. 1 Ã ̈ uno schema a blocchi illustrante schematicamente un impianto per l'attuazione di un procedimento di produzione di filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato secondo il trovato;

la Fig. 2 Ã ̈ una vista frontale schematica di un apparato di filatura facente parte dell'impianto di Fig. 1;

la Fig.3 Ã ̈ una vista laterale schematica dell'apparato di filatura di Fig.2;

la Fig. 4 Ã ̈ una vista in elevazione laterale di un tratto di filato prodotto tramite il procedimento secondo il trovato;

la Fig. 5 Ã ̈ una vista in elevazione laterale illustrante un frammento di un tappeto fabbricato usando un filato prodotto tramite il procedimento secondo il trovato.

Con riferimenti iniziale alla Fig. 1, un processo di produzione di filato in fibra destinato alla fabbricazione di tappeti a capo tagliato comprende una prima fase di mescolatura in cui le fibre grezze 10, p.es., fibre sintetiche quale acrilico o fibre naturali quale lana, in modo di per sé noto vengono introdotte in un apparato mescolatore 12 ed amalgamate con oli e leganti di uso convenzionale.

La massa di fibre uscente dall'apparato mescolatore 12 viene trattata in una carda 16 dove, sempre in modo di per sé noto, le fibre vengono assottigliate e grossolanamente parallelizzate a formare un velo, che successivamente viene diviso in strisce formanti il cosiddetto "nastro", ovvero una massa di fibre parallele di peso uniforme.

Il nastro in uscita dalla carda 16 viene prima introdotto in un unico vaso 22 che, successivamente, va a formare una prima serie di vasi 24 di dimensioni inferiori disposti intorno ad un primo stiratoio 26. Nel primo stiratoio 26, le strisce di fibre formanti il nastro vengono stirate allo scopo di ridurre il titolo del nastro e regolarizzarlo. Le strisce di fibre in uscita dal primo stiratoio 26 vengono quindi trasferite in una seconda serie di vasi 28 disposti intorno ad un secondo stiratoio 30 per essere sottoposte ad un secondo passaggio di stiratura.

Le strisce di fibre in uscita dal secondo stiratoio 30 vengono riversate in vasi di raccolta 32 dopodiché, secondo il trovato, anziché essere inviate ad un terzo stiratoio, come necessariamente deve avvenire per realizzare il filo secondo la tecnica nota di cui si à ̈ dato atto, vengono invece trasferite a terze serie di vasi 33 disposti intorno a rispettivi apparati di filatura a fuso cavo 34, nei quali le strisce fibre vengono prima stirate e, successivamente, su ognuna di esse viene avvolta a elica una bava continua testurizzata in materiale sintetico; successivamente, i filati uscenti dai filatoi vengono inviati ad una serie di torcitoi 40 di tipo convenzionale, dove vengono ritorti nel medesimo senso di avvolgimento della bava, ed infine ad un vaporizzatore 42 dove vengono fissati, stabilizzati e volumizzati sottoponendoli ad un provedimento termico e/o ad un procedimento termico con aggiunta di vapore.

Come ben noto al tecnico del ramo, una bava del tipo suddetto à ̈ generalmente costituita da un assemblamento di fibre sintetiche realizzate per estrusione. Preferibilmente, si utilizza un filo Nylon, p.es., un filo PA 44 Dtex testurizzato.

In maggior dettaglio, l'apparato di filatura 34, illustrato isolatamente nelle Figg.2 e 3, comprende un telaio 44 che supporta due schiere di attrezzature di filatura su rispettivi fronti opposti 44a, 44b. Ognuna delle attrezzature di filatura comprende due serie di rulli di alimentazione/stiro motorizzati 46, 48, 50, 52 supportate ai lati opposti di un braccio obliquo 54 fissato all'intelaiatura 44. A valle dei rulli di alimentazione/stiro 46-52 sono supportati girevolmente due fusi cavi verticali paralleli 56 portanti coassialmente rispettivi rocchetti 57, su ognuno dei quali à ̈ avvolta una bava B da avvolgere sulle fibre F precedentemente stirate.

Secondo un'importante caratteristica del trovato, a valle dei fusi cavi 56 à ̈ disposta una coppia di rulli di rinvio 58, 60 disposti per reindirizzare i filati provenienti dai due fusi rispettivamente verso un primo gruppo di avvolgimento 62a e verso un secondo gruppo di avvolgimento 62b sovrastante il primo, ognuno dei quali comprende un rullo avvolgitore motorizzato 64a, 64b, che à ̈ trascinato in rotazione per avvolgere il filato su una rocca 66a, 66b supportata girevolmente con asse orizzontale ad un'estremità di un braccio 67a, 67b incernierato al telaio 44 alla sua estremità opposta, ed à ̈ in appoggio sul rispettivo rullo avvolgitore 64a, 64b. Ognuno dei rulli avvolgitori à ̈ convenzionalmente munito sulla superficie di scanalature diagonali (non illustrate) conformate per distribuire il filato su tutta la lunghezza della rispettiva rocca. Come illustrato, i gruppi di avvolgimento inferiori 62a sono preferibilmente disposti sfalsati in senso longitudinale rispetto ai gruppi di avvolgimento superiori 62b.

Secondo un'importante caratteristica del trovato, al di sotto del primo gruppo di avvolgimento 62 à ̈ disposto un secondo gruppo di avvolgimento 68 al quale à ̈ indirizzato il filato proveniente dall'altro fuso. Il secondo gruppo di avvolgimento comprende un secondo rullo avvolgitore 70 ed una seconda rocca 72 supportata girevolmente da un secondo braccio 73.

Nel funzionamento, con riferimento alle Figg. 2 e 3, i rulli di alimentazione/-tensionamento 46, 48, 50, 52 prelevano le fibre da filare G dai vasi 33 e le alimentano in configurazione stirata ai fusi cavi 56. Le fibre stirate F attraversano i fusi cavi 56 insieme alle rispettive bave B che si svolgono dai rocchetti 57 e, per effetto della rotazione dei fusi 56, le bave B si avvolgono a elica sulle fibre F rimanendo leggermente in tensione. I filati uscenti H, ognuno composto da fibre sostanzialmente parallele su cui à ̈ avvolta la bava, vengono avvolti sulla rispettiva rocca inferiore o superiore a seconda del fuso in questione. Quando una rocca à ̈ piena, essa viene smontata per essere trasferita al torcitoio e sostituita con un'altra.

Preferibilmente, la velocità di rotazione del fuso à ̈ regolata in modo tale che il numero di avvolgimenti per metro lineare della bava B attorno alla striscia di fibre parallele F, prima delle successive fasi di torcitura e trattamento termico, sia pari al prodotto tra la radice quadrata del titolo del filo espresso in numero metrico (Km di filo in 1 kg dello stesso filo, Nm) ed una costante compresa tra 15 e 85, preferibilmente 45 e 70, più preferibilmente pari a 55.

Il filato 80 derivante dal processo secondo il trovato, illustrato isolatamente in Fig. 4, à ̈ pertanto costituito da una striscia di fibre 82 stirate, attorno alle quali à ̈ avvolta una bava continua testurizzata in materiale sintetico 84 leggermente in tensione. Il tutto viene poi ulteriormente ritorto nello stesso senso di avvolgimento della bava, e successivamente fissato e stabilizzato mediante trattamento termico, pes., in un forno, con eventuale aggiunta di vapore.

Per la fabbricazione del tappeto, il filo può essere convenzionalmente inserito attraverso due basi per tappeti parallele e distanziate tra loro, p.es., di 20 mm, ognuna delle quali può essere tipicamente costituita da un tessuto in bava chimica continua (tipicamente, Nylon), juta, o altri simili. Successivamente, il filo viene tagliato a metà tra le basi da una lama, con la conseguenza che la bava che era avvolta leggermente in tensione attorno al filo si ritrae di alcuni millimetri e risulta perciò invisibile dalla superficie del tappeto, come illustrato in Fig.5, dove con 100 à ̈ indicata la base del tappeto e con 102 sono indicati gli spezzoni di filato con le bave 104 avvolte su di essi. In Fig. 5 sono anche evidenziate le estremità 106 degli spezzoni di filato, che protese verso l'alto realizzano l'effetto punto.

Come l'esperto del ramo comprenderà facilmente, l'avvolgimento della bava attorno alle fibre ha l'effetto di consolidare il capo e renderlo più elastico rispetto ai filati tradizionali composti da più capi unici ritorti, nonché di trattenere eventuali frammenti di fibra destinati a formare pelosità indesiderate sul tappeto.

Nel processo secondo il trovato la torcitura finale del filato in uscita dalla filatrice avviene nel medesimo senso di avvolgimento della bava, contrariamente a quanto suggerirebbe l'arte anteriore, in cui per eliminare le tensioni sui filati si ritorcono più capi unici in senso inverso rispetto al senso di avvolgimento del singolo capo; la stabilizzazione/fissazione del filato viene affidata al trattamento termico, con notevole riduzione delle di fasi di processo.

In generale, apparirà evidente all'esperto del ramo che il processo di produzione secondo il trovato risulta molto più snello e, quindi, meno costoso, rispetto ai processi tradizionali. Infatti, l'avvolgimento della bava attorno alle fibre consente di ottenere un filato avente caratteristiche pari o, per certi aspetti quali quelli sopra evidenziati, addirittura superiori rispetto ai filati tradizionali, ed al contempo consente di evitare numerosi passaggi, tra cui almeno un passaggio di stiratura, la finitura, nonché le successive operazioni su roccatrici e binatrici, poiché le rocche su cui si avvolge il filato realizzato nei filatoi possono essere direttamente utilizzate nei torcitoi, senza che sia necessario trasferire il filato su altri supporti. Inoltre, il processo secondo il trovato consegue un ulteriore vantaggio economico considerevole che l'esperto del ramo potrà senz'altro apprezzare. In particolare, nei processi tradizionali si devono torcere tra loro due o tre capi aventi la medesima lunghezza, a loro volta già ritorti, per realizzare un filato di lunghezza pari a quella del singolo capo (lunghezza intesa come km di filo in un Kg dello stesso filo, Nm). Ciò significa che, nel processo tradizionale, tutte le fasi che precedono la binatura, che sono descritte nell'antefatto di questa descrizione e già da sole sostanzialmente pareggiano in numero tutte le fasi dell'intero processo secondo il trovato, vengono eseguite su una lunghezza di fibre doppia o tripla rispetto a quella del filato uscente (lunghezza sempre intesa con numerazione Nm), senza considerare che a tali fasi vanno inoltre sommate tutte le fasi finali dal momento in cui si accoppiano i due/tre capi tra loro. Al contrario, tutto il processo secondo il trovato viene eseguito su una lunghezza di fibra pari a quella del filato prodotto, con evidenti vantaggi in termini di tempi e costi del processo di produzione.

Un altro vantaggio del processo secondo il trovato à ̈ che l'abolizione dei suddetti passaggi consente di salvaguardare l'integrità delle fibre, le quali sono sollecitate in misura notevolmente inferiore rispetto ai processi tradizionali, a beneficio della robustezza del filato.

Si à ̈ descritta una realizzazione preferita del trovato, ma naturalmente sono possibili numerose modifiche e varianti nell'ambito delle rivendicazioni. In particolare, alcuni passaggi del processo, ed in particolare i due passaggi di stiratura che precedono la filatura, in alcuni casi potrebbero risultare non indispensabili.

Claims (11)

1. "Processo di produzione di filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato, apparato per l'attuazione di tale processo, filato e tappeto derivati" Rivendicazioni 1. Processo di produzione di filato in fibra destinato alla fabbricazione di tappeti a capo tagliato, caratterizzato dal fatto che comprende le fasi di: - avvolgere a elica una bava continua testurizzata in materiale sintetico (B) attorno ad una striscia di fibre parallele in configurazione stirata (F), detta striscia essendo composta da fibre grezze (10) mescolate con oli e leganti e successivamente sottoposte a cardatura, - ritorcere il filato così ottenuto in un torcitoio (40) nel medesimo senso di avvolgimento di detta bava, e - sottoporre il filato uscente da detto torcitoio (40) a stabilizzazione termica (42).
2. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il numero di avvolgimenti per metro lineare di detta bava (B) attorno a detta striscia di fibre parallele in configurazione stirata (F), prima di detta torsione in torcitoio (40), Ã ̈ pari al prodotto tra la radice quadrata del titolo del filo espresso in numero metrico ed una costante compresa tra 15 e 85.
3. 3. Processo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta costante à ̈ compresa tra 45 e 70.
4. 4. Processo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta costante à ̈ pari a 55.
5. 5. Processo secondo una delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto che l'avvolgimento di detta bava attorno a detta striscia di fibre à ̈ realizzato in un apparato di filatura a fuso cavo (34).
6. 6. Processo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto apparato di filatura a fuso cavo (34) preleva dette strisce di fibre (32) da una serie di vasi (33) ad esso adiacenti.
7. 7. Processo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che ognuna di dette strisce di fibre, in detto apparato di filatura a fuso cavo (34), Ã ̈ alimentata a un rispettivo fuso cavo (56) da almeno una serie di rulli motorizzati (46, 48, 50, 52) esercitanti su di essa un'azione di stiratura.
8. 8. Processo secondo una delle rivendicazioni 1-7, caratterizzato dal fatto che dette strisce di fibre, prima dell'avvolgimento di detta bava (B), sono sottoposte ad almeno un passaggio di stiratura in uno stiratoio (26).
9. 9. Apparato di produzione di filato in fibra destinato alla fabbricazione di tappeti a capo tagliato, comprendente una schiera di attrezzature di filatura ognuna munita di due serie affiancate di rulli di alimentazione/stiro motorizzati (46, 48, 50, 52), atte ad alimentare rispettive strisce di fibre in configurazione stirata a rispettivi fusi cavi (56), ognuno di detti fusi cavi (56) portando coassialmente un rocchetto (57) su cui à ̈ avvolta una bava (84), caratterizzato dal fatto di comprendere un primo gruppo di avvolgimento (62a) munito di un primo rullo avvolgitore motorizzato (64a) trascinato in rotazione per avvolgere il filato su una prima rocca (66a) supportata girevolmente con asse orizzontale, ed un secondo gruppo di avvolgimento (62b) sovrastante il primo gruppo di avvolgimento (62a) e munito di un secondo rullo avvolgitore (64b) trascinato in rotazione per avvolgere il filato su una seconda rocca (66b) supportata girevolmente con asse orizzontale, e di comprendere inoltre mezzi di rinvio (58, 60) disposti per inviare i due filati provenienti da detti fusi cavi a detto primo gruppo di avvolgimento (62a) e detto secondo gruppo di avvolgimento (62b) rispettivamente.
10. 10. Filato in fibra per la fabbricazione di tappeti a capo tagliato, caratterizzato dal fatto di comprendere una striscia di fibre (82) sostanzialmente parallele avente una bava continua testurizzata in materiale sintetico (84) avvolta a elica su di sé leggermente in tensione, ulteriormente ritorta nello stesso senso di avvolgimento di detta bava, e stabilizzata termicamente.
11. 11. Tappeto a capo tagliato, comprendente una molteplicità di spezzoni di filato in fibra (102) ognuno protendentisi sostanzialmente ad angolo retto con le sue estremità opposte da una base (100), caratterizzato dal fatto che ognuno di detti spezzoni di filato comprende una striscia di fibre sostanzialmente parallele avente una bava continua testurizzata in materiale sintetico (104) avvolta ad elica su di sé, ulteriormente ritorta nel senso di avvolgimento di detta bava, fissata e stabilizzata termicamente, le estremità di detta bava essendo situate ad un livello più basso rispetto alle estremità (106) di detti spezzoni di filato per effetto del rientro elastico del materiale di detta bava susseguente al taglio del tappeto.