Procedimiento para la producción de una estructura laminar constituida a base de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendidos/as, y dispositivo para su producción.

Procedimiento para la producción de una estructura laminar constituida a base de hilos,

fibras o filamentos por lomenos parcialmente hendidos/as, que están formados/as a base de por lo menos dos filamentos elementales,caracterizado porque una estructura laminar de partida disociable es por lo menos parcialmente disociada orespectivamente hendida en los filamentos elementales por un tratamiento, en particular por un bombardeo con hieloseco, con agua congelada o con una mezcla de aire y partículas a una temperatura de por lo menos 20 ºC a 30 ºCpor debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg) de los polímeros empleados en forma de hilos, fibras ofilamentos.

Procedimiento para la producción de una estructura laminar constituida a base de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendidos/as, y dispositivo para su producción El presente invento se refiere a un procedimiento para la producción de una estructura laminar constituida a base de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendidos/as y a un dispositivo para su producción.

A partir del documento de patente europea EP 0 814 188 B1 se conoce la producción de un material de velo fácilmente disociable constituido a base de filamentos continuos de dos componentes a base de las sustancias de partida incompatibles poli (tereftalato de etileno) y poliamida 6. El material de velo es sometido en este caso a la acción de chorros líquidos a presión con el fin de separar los elementos de la estructura compuesta en filamentos elementales así como para su enredamiento y aglutinación.

Un procedimiento para la producción de productos poliméricos, que son cargados con partículas finas, es conocido a partir del documento EP 0291026. Un procedimiento para el tratamiento de las superficies de materiales textiles mediante una carga con hielo seco es conocido a partir del documento de solicitud de patente internacional WO 01/36733.

Un procedimiento para la producción de una estructura laminar constituida a base de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendidos/as es conocido a partir del documento EP 1428919.

El presente invento se ha establecido la misión de presentar un procedimiento que simplifique y haga especialmente favorable desde el punto de vista económico al proceso de producción de estructuras laminares constituidas a base de hilos, fibras o filamentos hendibles.

Para el proceso de producción de estructuras laminares a base de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendibles se debe de necesitar solamente una energía especialmente pequeña, o respectivamente una fuerza mecánica pequeña, por ejemplo en comparación con un tratamiento con chorros de agua a alta presión, en particular a unas presiones de aproximadamente 120 a 500 bares.

Además, en el caso del procedimiento, no deben de ser necesarias adicionales etapas de proceso que presenten especialmente un intenso consumo de tiempo, energía y costos, tal como por ejemplo la desecación de la estructura laminar, que es necesaria en el caso de un tratamiento con chorros de agua.

Por lo demás, el procedimiento debe de hacer posible el hendimiento por lo menos parcial tanto de polímeros compatibles entre ellos como también de hilos, fibras y filamentos que se componen de polímeros incompatibles entre ellos.

La solución de los problemas planteados por estas misiones se consigue con las características de las reivindicaciones1 hasta 7.

En lo que se refiere al procedimiento conforme al invento, en este caso, una estructura laminar de partida disociable, es disociada o respectivamente hendida por lo menos parcialmente en los filamentos elementales, mediante un tratamiento, en particular mediante un bombardeo con hielo seco, con agua congelada o con una mezcla de aire y partículas a una temperatura de por lo menos 20 ºC a 30 ºC por debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg) de los polímeros empleados en forma de hilos, fibras o filamentos.

La temperatura de transición vítrea (Tg) o la temperatura de reblandecimiento de un polímero amorfo empleado es la temperatura a la que el polímero tiene la máxima modificación de la capacidad de deformación. La denominada transición vítrea separa a la frágil zona elástica en cuanto a energía situada por debajo (zona vítrea) con respecto de la blanda zona elástica en cuanto a entropía situada por encima (zona elástica como el caucho) . La transición en la zona de fluencia del polímero amorfo es fluctuante. Los polímeros parcialmente cristalinos poseen tanto una temperatura de transición vítrea, por debajo de la cual la fase amoría se "congela" (que va acompañada con una fragilización) , como también una temperatura de fusión, a la que la fase cristalina se disuelve. La temperatura de fusión separa a la zona elástica en cuanto a entropía de una manera manifiesta con respecto de la zona de fluencia.

Como partículas sólidas de la mezcla de aire y partículas entran en consideración en particular partículas inorgánicas, tales como las de arena (p.ej. arena cuarzosa) , o granulados poliméricos.

De manera preferida el hielo seco, el agua congelada o la mezcla de aire y partículas se emplea en forma de gránulos comprimidos (en inglés "pellets") . En lo que se refiere al hielo seco o al agua congelada, entra en consideración también un empleo en forma de nieve.

Como gránulos comprimidos de hielo seco se emplean aquí de manera preferida unas partículas cilíndricas con un diámetro de aproximadamente 3 mm y una longitud comprendida entre 5 y 30 mm. Como nieve de hielo seco se entienden por el contrario unas partículas de grano más fino y por consiguiente menos duras, que tienen por ejemplo un diámetro de aproximadamente 0, 1 mm y una longitud igual o menor que 1 mm.

En el caso del hielo seco se trata de un dióxido de carbono congelado con una temperatura de aproximadamente -78, 5 ºC, que al incidir sobre la estructura laminar de partida disociable se convierte sin dejar residuos en el estado gaseoso (por sublimación) .

La utilización de hielo seco tiene por lo tanto la ventaja de que no se debe de efectuar ninguna subsiguiente separación o filtración, tal como por ejemplo ocurre en el caso de la utilización de una mezcla de aire y arena, con respecto de los filamentos elementales disociados.

Además, en el caso de la utilización de hielo seco bajo la presión normal no se forma ningún líquido, tal como por ejemplo ocurre en el caso del agua de hielo, con lo cual ha resultado también la denominación de hielo seco.

Por el hecho de que en el caso del procedimiento conforme al invento con el hielo seco, con el agua congelada o con la mezcla de aire y partículas no se utiliza ningún líquido, en particular ninguna agua líquida, para efectuar la disociación, se suprime un proceso de desecación de la estructura laminar, que de lo contrario es necesario por ejemplo en el caso de un tratamiento con chorros de agua, que tiene un intenso consumo de tiempo, energía y/o costos a partir de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendidos/as.

Mediante el bombardeo con hielo seco, la temperatura de la superficie tratada, bajo los parámetros escogidos del proceso, desciende en aproximadamente 60 ºC.

En el caso de la utilización de una mezcla de aire y partículas o de agua congelada, la temperatura del tratamiento se escoge de tal manera que la temperarura de la superficie tratada esté situada en por lo menos 20 a 30 ºC por debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg) de los polímeros empleados en forma de hilos, fibras o filamentos.

Por el hecho de que la temperatura de tratamiento está situada en por lo menos 20 a 30 ºC por debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg) de los polímeros empleados en forma de hilos, fibras o filamentos, se alcanza una cierta fragilización de los polímeros, con lo cual por lo menos se apoya o favorece la disociación de la estructura laminar en filamentos elementales, sin dañar a los filamentos elementales.

Un deterioro o daño de los filamentos elementales se impide también mediante la dureza comparativamente pequeña del hielo seco, de la mezcla de aire y arena o respectivamente del agua congelada.

El empleo en forma de nieve en lugar de gránulos comprimidos es especialmente preferido a causa de su más pequeño tamaño de partículas o respectivamente de su menor dureza (mayor "blandura") en atención a una disociación o respectivamente un hendimiento, especialmente moderada/o, que no daña a los filamentos elementales.

Mediante el efecto de sublimación del hielo seco al realizar el tratamiento de la estructura laminar de partida disociable, el volumen del dióxido de carbono se dilata repentinamente desde el estado de agregación sólido al gaseoso en aproximadamente un múltiplo de 600 a 800 veces su volumen original. El hielo seco se coloca en tal caso entre los filamentos elementales, con lo cual asimismo por lo menos se apoya o favorece la disociación de la estructura laminar en filamentos elementales.

Como disposición de los filamentos elementales entra en... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la producción de una estructura laminar constituida a base de hilos, fibras o filamentos por lo menos parcialmente hendidos/as, que están formados/as a base de por lo menos dos filamentos elementales, caracterizado porque una estructura laminar de partida disociable es por lo menos parcialmente disociada o respectivamente hendida en los filamentos elementales por un tratamiento, en particular por un bombardeo con hielo seco, con agua congelada o con una mezcla de aire y partículas a una temperatura de por lo menos 20 ºC a 30 ºC por debajo de la temperatura de transición vítrea (Tg) de los polímeros empleados en forma de hilos, fibras o filamentos.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que como estructura laminar de partida disociable se emplea un material de velo, en particular un material de velo de hilatura.

3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que como estructura laminar de partida disociable se emplea un material de velo previamente solidificado.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, en el que los hilos, las fibras o los filamentos tienen por lo menos dos filamentos elementales, que se seleccionan entre pares o mezclas de polímeros constituidos/as a base de poliolefinas, poliésteres, poliamidas y/o poliuretanos en cualquier combinación arbitraria.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, en el que el tratamiento, en particular el bombardeo, sobre la superficie de la estructura laminar de partida disociable, con el hielo seco, con el agua congelada o con la mezcla de aire y partículas se efectúa bajo un ángulo de incidencia (a) de 0, 1º a 180º, de manera preferida de 45º a 135º, de manera especialmente de 90º.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las precedentes reivindicaciones, en el que la energía cinética de las partículas de hielo seco, del agua congelada o de las mezclas de aire y partículas es igual o mayor que 0, 4 Joule.

7. Procedimiento de acuerdo con una las precedentes reivindicaciones, en el que la disociación en los filamentos elementales se efectúa a unas presiones de 0, 5 bares a 16 bares, de manera preferida de 0, 5 bares a 6 bares, de manera especialmente preferida de 0, 5 a 2 bares.