MÉTODO PARA PRODUCIR PRODUCTOS CAPILARES.

La presente invención se refiere a un método para elaborar un producto extruido que comprende una pluralidad de canales capilares en toda su longitud. Es bien conocida la transformación de polímeros sintéticos en materiales alargados haciendo pasar el polímero, mientras está en estado blando o fundido, por el orificio de una boquilla. Estos procesos se conocen como moldeo por extrusión y se pueden aplicar a una amplia gama de materiales. Por ejemplo, el proceso de extrusión se puede aplicar a materiales fundidos o termoplásticos que se solidifican al enfriarse. El proceso de extrusión es especialmente aplicable en la extrusión de polímeros termoplásticos, tales como resinas de polialquileno, polietilenos, en particular polipropilenos, y aleaciones o mezclas de los mismos. En general, el material a extrusionar se suministra en forma de un sólido particulado a un tubo cilíndrico llamado barril del aparato de extrusión y se alimenta a lo largo del barril mediante impulsión por un husillo o transportador de tornillo giratorio, un pistón de movimiento rectilíneo u otro medio de transporte positivo. Si es necesario, el barril puede calentarse o enfriarse para mantener el material en su interior a una temperatura óptima para la circulación de dicho material a su través. El material es empujado a través de un orificio situado en el extremo del barril, en general una boquilla intercambiable hecha de acero para herramientas o de otro material resistente al desgaste y que presenta un orificio cuya geometría transversal se corresponde sustancialmente con la de la forma que se va a producir. Por lo general, la sección transversal del barreno que forma la vía de fluido del producto extruido aguas abajo del barril va cambiando progresivamente hasta tener la forma del orificio de la boquilla. Preferiblemente tal cambio se produce de manera uniforme y la parte terminal del barreno puede tener una sección transversal sustancialmente uniforme que se corresponde con la del orificio situado en el extremo aguas abajo del mismo. Para mayor comodidad, el término boquilla se utilizará en lo que sigue para indicar la parte del equipo de extrusión por la que circula el producto extruido aguas abajo del barril; el término barreno de la boquilla se utilizará para indicar el paso interior de la boquilla a través del cual circula el producto extruido; y el término orificio de la boquilla se utilizará para indicar el orificio a través del cual circula el producto extruido desde el extremo aguas abajo del barreno. La boquilla se puede formar como elemento solidario al barreno y al orificio, que se fabrican o forman de otro modo como un componente metálico único. Alternativamente, la boquilla puede formarse en secciones, de forma que sólo la o las secciones terminales tengan que ser sustituidas para proporcionar la forma del orificio de la boquilla y, por tanto, del producto a cambiar. La extrusión de fibras sintéticas es bien conocida en la industria textil, donde se utilizan hileras para extruir las fibras antes de tejerlas con el fin de transformarlas en un material tejido. Normalmente, estas fibras son sustancialmente cilíndricas, aunque también se conocen fibras sustancialmente triangulares. Para aumentar las propiedades aislantes de las fibras y para reducir la cantidad de material utilizado en su formación, es conocido el producir fibras en hileras con uno o más barrenos a lo largo. Las fibras con un único barreno se forman utilizando un arrastre por gas dentro del extruido, tal como se muestra en la US 3.397.427. Este documento describe el uso de un único tubo de descarga de gas dentro del orificio de la boquilla, estando el tubo de descarga de gas situado en el centro del mismo. Las fibras de múltiples barrenos también se conocen en la industria textil, aunque éstas se producen mediante el uso de huecos sin pespunte, como se describe en la EP 0 317 192 y en la US 3.585.684, donde se hace que varios elementos extruidos se unan por coalescencia poco después de salir del orificio de la boquilla. Tales boquillas deben ser diseñadas cuidadosamente para cada composición del producto extruido y con un caudal volumétrico específicos, ya que un aumento de volumen de la boquilla (un aumento de volumen del producto extruido a medida que sale del orificio de boquilla) puede hacer que los barrenos deseados en el interior del material varíen en tamaño, en cierre o se vuelvan inestables. La US 2002/174663 describe una boquilla monobloque con una pluralidad de aberturas que crean un perfil multicanal. La DE-B-30 22 313 describe una fibra semipermeable de múltiples huecos, caracterizada porque la fibra hueca tiene varias secciones huecas separadas que se extienden por toda su longitud y cada una presenta un agujero pasante a lo largo. Un método de fabricación utiliza una solución de una composición de alto peso molecular que se disuelve en un disolvente. La solución se extrusiona a través de varios anillos acanalados y los hilos así extruidos se fruncen en un estado en el que las fibras huecas se pueden conectar de forma activa. La JP 11 090 192 describe una membrana hueca en forma de cinta adecuada para su uso en microfiltración y formada disponiendo dos o más vías de permeación huecas y circulares en sección transversal linealmente a intervalos regulares. La membrana se produce extrusionando la materia prima a partir de un agujero de colada acanalado que 2   forma una parte hueca en la sección transversal de la membrana. Se indica la anchura de la sección transversal de la membrana con (w) y el grosor con (t), cumpliéndose que 2w/t100. Según la presente invención, se proporciona un método para producir un producto extruido que comprende una pluralidad de canales capilares a lo largo de su longitud tal como se especifica en la reivindicación 1. Las características preferentes se especifican en las reivindicaciones dependientes. Se ha encontrado que el problema del hinchamiento de la boquilla con la capilaridad se reduce o anula sustancialmente cuando se permite entrar al fluido en la capilaridad. Esto permite controlar con más precisión el alma de los capilares, de forma que pueda obtenerse un barreno de capilaridad pequeña de forma fiable. Se prevé se puedan producir capilaridades de entre 2 mm y 10 micras en una sola etapa del proceso de fusión. Sin embargo, se prevé una etapa posterior de procesamiento que podría producir capilares con un alma inferior a 1 micra. Se debe entender que los barrenos de los capilares también se pueden denominar microcapilares. Es preferible que las salidas de la aguja se distribuyan sustancialmente de forma regular en el orificio de la boquilla, ya que esto ayuda a prevenir una mala distribución del producto extruido. Preferentemente cada salida de aguja está a una distancia prácticamente igual de otras salidas y del orificio de la boquilla. Por ejemplo, cuando el orificio de la boquilla es sustancialmente rectangular y el patrón predeterminado para las salidas de la aguja es una línea simple de salidas dentro del orificio, preferentemente la línea esté dispuesta sustancialmente en el centro del lado corto del rectángulo y las distancias entre las salidas de la aguja son sustancialmente idénticas a la distancia entre las salidas exteriores de la aguja y los bordes cortos del orificio y las líneas de salida y los bordes largos del orificio. La salida de la aguja puede tener cualquier tamaño adecuado, siendo preferente de entre 2 mm y 0,1 mm, especialmente de entre 0,6 mm y 0,2 mm. Por ejemplo, con un tamaño de salida de aguja de 0,3 mm, se pueden obtener fácilmente barrenos capilares de entre 200 micras y 20 micras en función de las condiciones de procesamiento. Preferentemente la presión del fluido que entra en los capilares a través de las agujas es sustancialmente igual a la presión del medio en el que se extruye el producto extruido, ya que se ha comprobado que esto genera un producto extruido más estable. El flujo de material extruíble arrastra el fluido en el capilar. El fluido que se permite entrar en los capilares será habitualmente aire a temperatura ambiente y bajo presión, aunque la extrusión puede llevarse a cabo en un baño líquido u otro entorno atípico. La fuente de fluido puede ser aire a temperatura ambiente y presión cuando el producto extruido se extruye en tal entorno y se puede extraer directamente de la atmósfera local. Sin embargo, debe entenderse que la fuente de fluido puede ser un gas inerte o un líquido, o una muestra gaseosa o líquida a quedar atrapar dentro de los capilares del producto extruido. Preferentemente se emplea una bomba de engranajes para estabilizar el flujo de material a extrusionar entre la extrusora y la boquilla. Esto ayuda a reducir cualquier anomalía relacionada con el flujo que pueda surgir de las variaciones de funcionamiento de la extrusora. La boquilla se utiliza para... [Seguir leyendo]

1. Método para producir un producto extruido que comprende una pluralidad de canales capilares a lo largo de su longitud, comprendiendo el método los pasos de: a) proporcionar un aparato de extrusión (1) que comprende una extrusora (4) que tiene una entrada (4), una boquilla (14) que comprende un orificio (36) con una forma externa predeterminada, una pluralidad de agujas (38) teniendo cada una un cuerpo (40) que incluye un conducto interno (42) para la circulación de fluido, comprendiendo además cada aguja una salida (46) del conducto interno a un extremo de salida (48), estando dispuesto el extremo de salida de cada aguja según un patrón predeterminado sustancialmente en el orificio de la boquilla, estando el conducto de cada aguja conectado de manera fluida a una fuente de fluido (44); b) introducir material a extrusionar en la extrusora por la entrada; c) utilizar la extrusora para forzar al material a extrusionar fundido hacia la boquilla y a través del orificio de la boquilla para producir un producto extruido con la forma externa predeterminada, caracterizado porque d) se utilizan las agujas para permitir la aspiración de fluido de la fuente de fluido a través del conducto a fin de reternerlo en el producto extruido para formar capilares de manera que el producto extruido incluya capilares a lo largo de su longitud siguiendo el patrón predeterminado. 2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el método comprende el paso adicional de estirar el producto extruido utilizando un aparato de estirado (30). 3. Método según la reivindicación 1 ó la reivindicación 2, caracterizado porque el producto extruido es una película, comprendiendo además el método el paso de laminar dos o más películas juntas. 4. Método según la reivindicación 3, caracterizado porque dos o más películas se laminan juntas utilizando calor y presión. 12   13   14