Procedimiento y dispositivo de producción de un hilo compuesto.

Procedimiento de fabricación de un hilo compuesto formado par la asociación de filamentos continuos devidrio procedentes de una hilera y de filamentos continuos de material termoplastico procedentes de almenos un cabezal de hilatura,

estirados y entremezclados en forma de una cinta de un haz o una cinta defilamentos de vidrio, caracterizado porque los filamentos termoplasticos se obtienen mediante coextrusiónde un material organico termoplastico mayoritario (material principal) y de un material organicotermoplastico minoritario que contiene al menos un compuesto no hilable (material secundario).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2005/050960.

Solicitante: OCV INTELLECTUAL CAPITAL, LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: One Owens Corning Parkway Toledo, OH 43569 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: LOUBINOUX, DOMINIQUE, GAS,Bruno.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • D01D5/08 SECCION D — TEXTILES; PAPEL.D01 FIBRAS O HILOS NATURALES O FABRICADOS POR EL HOMBRE; HILATURA.D01D PROCEDIMIENTOS O APARATOS MECANICOS PARA LA FABRICACION DE FILAMENTOS, HILOS, FIBRAS, SEDAS O CINTAS ARTIFICIALES (procesado o trabajado de cables metálicos B21F; fibras o filamentos de vidreo, minerales o escorias reblandecidas C03B 37/00). › D01D 5/00 Formación de filamentos, hilos o similares. › Métodos de hilado a partir de masas en fusión.
  • D01D5/30 D01D 5/00 […] › Filamentos conjugados; Ensambles de hilados a este efecto.

PDF original: ES-2387990_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo de producción de un hilo compuesto.

La invenciOn se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de fabricación de un hilo compuesto formado par la asociación de una pluralidad de filamentos continuos de vidrio y filamentos continuos de material organico 5 termoplastico entremezclados.

Ya se conocen procedimientos que permiten producir un hilo compuesto que comprende tales filamentos de vidrio y material organico termoplastico.

En el documento EP-A-0 367 661, se describe un procedimiento que pone en practica una primera instalaciOn que comprende una hilera que contiene vidrio en estado fundido, a partir de la cual se estiran filamentos continuos de

vidrio, y una segunda instalaciOn que comprende un cabezal de hilatura, alimentado a presión can un material organico termoplastico que proporciona filamentos continuos. Durante el ensamblaje, los dos tipos de filamentos pueden estar en forma de cintas, o de cinta y de hilo.

Este procedimiento permite obtener un hilo compuesto en el que los filamentos termoplasticos rodean los filamentos de vidrio que estan par tanto protegidos de los efectos de la abrasión debidos a los rozamientos sabre elementos de 15 guiado, de ensamblaje y de recogida de dicho hilo.

En el documento EP-A-0 505 275, se propane un procedimiento para la fabricación de un hilo compuesto similar al descrito anteriormente en el documento EP-A-0 367 661 que usa al menos un cabezal de hilatura habitualmente usado en la industria de las fibras sinteticas.

Este documento propane estirar los filamentos organicos en una o varias cintas que delimitan, parcial o totalmente, 20 una zona de forma cónica o piramidal que comprende un sector abierto par el que se introduce el hilo de vidrio.

El documento EP-A-0 599 695 describe la fabricaciOn de un hilo compuesto de filamentos de vidrio y de filamentos termoplasticos entremezclados que consiste en asociar un haz o una cinta de filamentos continuos de vidrio procedentes de una hilera y una cinta de filamentos continuos termoplasticos producidos a partir de un cabezal de hilatura, y teniendo dichos filamentos termoplasticos durante su penetración en la cinta o el haz de vidrio una

velocidad de estirado superior a la velocidad de los filamentos de vidrio.

La mejora consiste en este caso en sobreestirar los filamentos termoplasticos para compensar su contracción, lo que permite obtener un hilo compuesto sin ondulaciones durante su formación y estable en el tiempo.

En el documento EP-A-0 616 055, tambien se propane un procedimiento de producción de un hilo compuesto de vidrio/termoplastico mediante entremezclado de una cinta de filamentos termoplasticos y de un haz o una cinta de 30 filamentos de vidrio, en el que los filamentos termoplasticos se calientan, aguas arriba del punto de convergencia, a una temperatura superior a su temperatura de relajaciOn, se estiran y despues se enfrian.

Finalmente, el documento WO-A-02/31231 describe la fabricación de un hilo compuesto de vidrio/termoplastico de

densidad lineal elevada. SegOn este procedimiento, se dividen los filamentos de vidrio y los filamentos

termoplasticos en varias cintas, se mezcla al menos una cinta termoplastica can cada cinta de vidrio y se reOnen los

filamentos en al menos un hilo compuesto. Este procedimiento contribuye a mejorar el entremezclado de los filamentos.

El hilo compuesto obtenido can los procedimientos que acaban de describirse tiene las propiedades buscadas para permitir la realizaciOn de productos compuestos de matriz termoplastica reforzada par fibras. En particular, sus propiedades mecanicas tienen un nivel de rendimiento satisfactorio que se aprecia par la buena calidad de la unión

entre la matriz termoplastica y el material que la refuerza.

Na obstante, determinadas aplicaciones necesitan que el producto compuesto este dotado de propiedades complementarias, par ejemplo la capacidad de resistir al fuego y/o a las radiaciones ultravioletas y/o al calor, la posibilidad de poder colorearse y la aptitud de conducir la corriente electrica.

Tradicionalmente, se obtienen las propiedades pretendidas tratando el hilo compuesto o los montajes de estos hilos

45 (rejillas, esteras, tejidos, tejidos de punto, trenzas) can compuestos apropiados tales coma agentes ignifugos, antioxidantes y estabilizantes termicos, colorantes y cargas conductoras para cumplir las funciones mencionadas anteriormente. La manera de realizar el tratamiento se conoce y puede ser concretamente un empolvado, una pulverizaciOn, una inmersión en un ban () de material liquido (disoluciOn, dispersión, emulsiOn) o fundido, o un recubrimiento. Los tratamientos se realizan generalmente par el usuario final y necesitan instalaciones particulares

50 costosas, voluminosas y que generan molestias (polvo, humedad, ...) que tienen, entre otros inconvenientes, el de tratar el hilo Onicamente en la superficie.

Ahora bien, resulta interesante poder tratar el hilo compuesto "en el nOcleo" incorporando los compuestos

adecuados para cumplir las funciones mencionadas anteriormente a nivel de los filamentos que constituyen el hilo, mas particularmente sabre o en el material termoplastico en estado filamentoso.

Adernas, dichos compuestos suelen ser poco o nada compatibles quimicamente can el material termoplastico de los filamentos. Ahora bien, se conoce que, de una manera general, la deposición de tales compuestos sabre filamentos

enel transcurso de su constituciOn o su introducción en el material termoplastico antes de la hilatura, par ejemplo en la prensa extrusora que alimenta el cabezal de hilatura, perturba el buen transcurso de la hilatura, incluso lo hace imposible.

Par otro lado, la calidad de la hilatura de los filamentos termoplasticos debe ser lo mas constante posible, concretamente can respecto al diametro de los filamentos, teniendo en cuenta que estos se asocian can los 10 filamentos de vidrio y que par consiguiente la asociación tampoco debe perturbar el fibrado del vidrio.

La presente invenciOn tiene par objeto un procedimiento de fabricación de un hilo compuesto que permite incorporar compuestos no hilables a nivel filamentoso y dotar al hilo compuesto de propiedades especificas "en el nOcleo".

El problema planteado par la introducción de compuestos no hilables en el hilo compuesto se resuelve mediante un procedimiento de fabricación de un hilo compuesto formado par la asociación de filamentos continuos de vidrio

procedentes de al menos una hilera y de filamentos continuos de material termoplastico procedentes de al menos un cabezal de hilatura que se estiran y se entremezclan en forma de una cinta de un haz o una cinta de filamentos de vidrio, en el que los filamentos termoplasticos se obtienen mediante coextrusión de un material organico termoplastico principal y de un material organico termoplastico secundario que contiene al menos un compuesto no hilable.

Par "compuesto no hilable" se entiende en este caso un compuesto que no es adecuado para proporcionar filamentos en las condiciones clasicas de los procedimientos que funcionan mediante hilatura par extrusión.

Par "material organico termoplastico principal" se entiende el material organico termoplastico mayoritario que constituye en cierta manera el alma de los filamentos termoplasticos y sirve de soporte al/a los compuesto (s) no hilable (s) en mezcla can el material termoplastico minoritario tal coma se explica a continuación. Par motivos de

simplificaciOn, el material organico termoplastico principal se denomina a continuación "material principal".

Par "material organico termoplastico secundario" se entiende la mezcla del material organico termoplastico minoritario y de al menos un compuesto no hilable coma tal. El material organico termoplastico secundario se denomina a continuación "material secundario".

La coextrusiOn permite incorporar el material secundario en fusión al material principal, tambien en estado fundido, y 30 transportarlo par el filamento de alma cuando se estira.

SegOn un primer modo de realizaciOn, preferido, la coextrusiOn se realiza en condiciones tales que el material... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de fabricación de un hilo compuesto formado par la asociación de filamentos continuos de vidrio procedentes de una hilera y de filamentos continuos de material termoplastico procedentes de al menos un cabezal de hilatura, estirados y entremezclados en forma de una cinta de un haz o una cinta de

5 filamentos de vidrio, caracterizado porque los filamentos termoplasticos se obtienen mediante coextrusión de un material organico termoplastico mayoritario (material principal) y de un material organico termoplastico minoritario que contiene al menos un compuesto no hilable (material secundario) .

2. Procedimiento segOn la reivindicaciOn 1, caracterizado porque la coextrusión se realiza de tal manera que el material secundario se distribuye en la superficie del material principal que sirve de alma.

10 3. Procedimiento segOn la reivindicaciOn 1, caracterizado porque la coextrusión se realiza de tal manera el material secundario se incluye en el material principal.

4. Procedimiento segOn una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el material principal y el material organico termoplastico minoritario se eligen de las poliolefinas tales coma polietileno y polipropileno, los poliesteres tales coma poli (tereftalato de etileno) y poli (tereftalato de butileno) , las

15 poliamidas tales coma poliamida 6, poliamida 6, 6 y poliamida 12, el poli (sulfuro de fenileno) y los poliuretanos.

5. Procedimiento segOn una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el flujo del material principal representa al menos el 50%, preferiblemente del 70 al 95% en peso del conjunto de los materiales que entran en el cabezal de hilatura.

20 6. Procedimiento segOn una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contenido ponderado en compuesto (s) no hilable (s) en el material secundario es inferior al 80% y preferiblemente varia del 1 al 50% e incluso mejor varia del 10 al 30%.

7. Dispositivo para la fabricación de un hilo compuesto formado par la asociación de filamentos continuos de vidrio y de filamentos continuos de material organico termoplastico que comprende par un lado al menos 25 unahilera alimentada can vidrio fundido, cuya cara inferior comprende una multitud de orificios, asociada a un dispositivo de recubrimiento, y par otro lado al menos un cabezal de hilatura alimentado a presión can material organico termoplastico fundido, que comprende una multitud de orificios, medios de estirado y de proyección de los filamentos termoplasticos can vistas a mezclarlos can los filamentos de vidrio y medios comunes a la hilera y al cabezal de hilatura que permiten el ensamblaje y eventualmente el bobinado del

30 hilocompuesto, caracterizado porque el cabezal de hilatura esta adaptado para la coextrusión de un material principal y de un material secundario que contiene al menos un compuesto no hilable.

8. Dispositivo segOn la reivindicaciOn 7, caracterizado porque el cabezal de hilatura tiene una geometria interna que permite la distribución separada del material principal y del material secundario hasta la placa de hilera.

35 9. Hilo compuesto obtenido mediante el procedimiento segOn una de las reivindicaciones 1 a 6, comprendiendo dicho hilo filamentos termoplasticos que contienen al menos un compuesto no hilable.

10. Producto, concretamente en forma de estera, de tejido, de tejido de punto o de trenza, que contiene al menos un hilo segOn la reivindicaciOn 9.

11. Material compuesto de matriz termoplastica reforzada can hilos de vidrio obtenido a partir del hilo segOn la 40 reivindicaciOn 9.


 

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