ITMI20071585A1

ITMI20071585A1 - PROCEDURE AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF FILAMENTS BY EXTRUSION

Info

Publication number: ITMI20071585A1
Authority: IT
Inventors: Rosaldo Fare
Original assignee: Fare Spa
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2007-08-01
Publication date: 2009-02-02

Description

Descrizione dell’Invenzione avente per titolo: "PROCEDIMENTO ED APPARATO PER LA PRODUZIONE DI FILAMENTI MEDIANTE ESTRUSIONE” Description of the Invention entitled: "PROCEDURE AND APPARATUS FOR THE PRODUCTION OF FILAMENTS BY EXTRUSION"

La presente invenzione con cerne un procedimento ed un apparato per la produzione di filamenti mediante estrusione; più in particolare, l'invenzione concerne un procedimento ed un dispositivo per la produzione di filamenti estrusi da filiere e stirati in corrente d'aria (cioè per via aerodinamica). The present invention relates to a process and an apparatus for the production of filaments by extrusion; more particularly, the invention relates to a process and a device for the production of filaments extruded from spinnerets and drawn in an air stream (ie by aerodynamics).

Un tipico apparato per la produzione di filamenti per estrusione comprende una testa di filatura (spinneret) alimentata da estrusori, una camera dì raffreddamento dove ì filamenti subiscono un primo raffreddamento parziale, un’unità di stiro ed un’unità di raccolta dei filamenti ottenuti, in genere già sotto forma di tessuto non tessuto. A typical apparatus for the production of filaments by extrusion comprises a spinneret fed by extruders, a cooling chamber where the filaments undergo a first partial cooling, a drawing unit and a collection unit for the filaments obtained, generally already in the form of non-woven fabric.

Tra i componenti dell'apparato riveste particolare importanza la camera od unità di raffreddamento posta immediatamente a valle della filiera di estrusione. In tale camera viene alimentata aria per raffreddare parzialmente i filamenti estrusi dalla filiera, vale a dire che i filamenti sono solidificati ad un grado tale da poter comunque essere stirati alle dimensioni desiderate nella successiva fase di esposizione ad aria ad alta velocità. Among the components of the apparatus, the cooling chamber or unit placed immediately downstream of the extrusion die is of particular importance. Air is fed into this chamber to partially cool the filaments extruded from the spinneret, that is to say that the filaments are solidified to such a degree that they can in any case be stretched to the desired dimensions in the subsequent high-speed air exposure phase.

IT 1245831 a nome della richiedente Farè, descrive una filiera anulare al cui interno sono disposte due camere di raffreddamento che alimentano ai filamenti estrusi due flussi d’aria a temperatura differente ed a velocità differenti per effettuare un raffreddamento progressivo del fascio di filamenti. A tale fine, i flussi d'aria di raffreddamento sono disposti sovrapposti verticalmente, con il flusso superiore che presenta una temperatura maggiore di quella del flusso alimentato inferiormente. I flussi d'aria dì raffreddamento sono diretti dal centro verso l'esterno del fascio anulare di filamenti. IT 1245831 in the name of the applicant Farè, describes an annular die inside which two cooling chambers are arranged which feed the extruded filaments two streams of air at different temperatures and at different speeds to carry out a progressive cooling of the bundle of filaments. To this end, the cooling air flows are arranged vertically superimposed, with the upper flow having a higher temperature than that of the lower fed flow. The cooling air flows are directed from the center towards the outside of the annular bundle of filaments.

Questo concetto di due camere di raffreddamento che dirigono flussi differenti in temperatura e velocità sul fascio di filamenti è stato ripreso recentemente nella domanda US2003/0178742 a nome Reifenhauser. In questa domanda si descrive un apparato per la produzione di una rete non tessuta spun-bond nel quale la zona di raffreddamento dei filamenti in uscita dalla filiera prevede una pluralità di camere, in genere due, alle quali si alimenta aria a temperature differenti per accelerare il raffreddamento dei filamenti e poter quindi aumentare la velocità di produzione. Inoltre, secondo tale brevetto l'aria di raffreddamento è alimentata ai filamenti in modo passivo, vale a dire che è trascinata dai filamenti stessi che si muovono ad alta velocità verso il basso deH'apparato. This concept of two cooling chambers directing different flows in temperature and speed on the filament bundle was recently taken up in application US2003 / 0178742 under the name of Reifenhauser. This application describes an apparatus for the production of a spun-bond non-woven net in which the cooling area of the filaments leaving the spinneret provides a plurality of chambers, generally two, to which air at different temperatures is fed to accelerate the cooling of the filaments and therefore being able to increase the production speed. Furthermore, according to this patent, the cooling air is fed to the filaments in a passive way, that is to say that it is dragged by the filaments themselves which move at high speed downwards of the apparatus.

Nella soluzione sopra descritta, l'aria di raffreddamento trascinata dai filamenti entra nel sottostante condotto di stiro dei filamenti e pertanto influenza ed interferisce con le condizioni della zona di stiro, o zona inferiore, dell'apparato. Il controllo dei flussi di aria di raffreddamento è molto importante perché influisce direttamente sulla qualità del filamento e sulla velocità di produzione, vale a dire sulla produttività dell'impianto di filatura e di produzione del tessuto non tessuto finale. In the solution described above, the cooling air entrained by the filaments enters the underlying filament drawing duct and therefore influences and interferes with the conditions of the drawing area, or lower area, of the apparatus. The control of the cooling air flows is very important because it directly affects the quality of the filament and the production speed, i.e. the productivity of the spinning plant and the production of the final non-woven fabric.

Scopo della presente invenzione è di risolvere i problemi sopra menzionati fornendo un procedimento ed un apparato per la produzione di filamenti per estrusione che permetta di ottenere un raffreddamento progressivo dei filamenti pur operando ad alta velocità. The object of the present invention is to solve the aforementioned problems by providing a process and an apparatus for the production of filaments by extrusion which allows to obtain a progressive cooling of the filaments while operating at high speed.

Tale scopo viene raggiunto per mezzo della presente invenzione che concerne un procedimento per la produzione dì filamenti per tessuti non tessuti mediante estrusione da due o più filiere distanziate tra loro, in cui la fase di raffreddamento dei filamenti all’uscita della filiera di estrusione è caratterizzata secondo la rivendicazione 1. This object is achieved by means of the present invention which concerns a process for the production of filaments for non-woven fabrics by extrusion from two or more spaced dies, in which the cooling phase of the filaments at the exit of the extrusion die is characterized according to claim 1.

Come sarà discusso più in dettaglio nella seguente descrizione, il procedimento prevede che parte dei flusso di aria di raffreddamento che viene fatto passare attraverso i fasci di filamenti viene rimosso attraverso almeno una e preferibilmente attraverso una pluralità di uscite disposte tra le dette filiere di filatura, vale a dire nella zona centrale tra i fori di estrusione dei filamenti . As will be discussed in more detail in the following description, the method provides that part of the flow of cooling air which is passed through the bundles of filaments is removed through at least one and preferably through a plurality of outlets disposed between said spinning dies, that is to say in the central area between the extrusion holes of the filaments.

L'aria di raffreddamento viene inviata dai lati esterni delia camera verso ì filamenti in uscita; preferibilmente sono presenti altre uscite poste lateralmente alla camera e l'aria di raffreddamento è angolata verso l’alto in modo da contattare i filamenti in due passaggi: ai primo passaggio si riscalda e quando attraversa il fascio nel secondo passaggio, prima di uscire dalle uscite laterali, ha una temperatura maggiore dì quella iniziale. Si realizza così un raffreddamento progressivo dei filamenti, che vengono investiti inizialmente da aria più calda e successivamente da aria meno calda. The cooling air is sent from the outer sides of the chamber towards the outgoing filaments; preferably there are other outlets placed laterally to the chamber and the cooling air is angled upwards so as to contact the filaments in two passes: in the first pass it heats up and when it crosses the beam in the second pass, before exiting the outlets lateral, has a higher temperature than the initial one. A progressive cooling of the filaments is thus achieved, which are initially hit by warmer air and subsequently by less hot air.

Secondo l'invenzione, parte dell’aria dì raffreddamento viene rimossa dalle uscite laterali e parte dalle uscite superiori, nella zona di estrusione, tra i due gruppi di fori di estrusione. According to the invention, part of the cooling air is removed from the side outlets and part from the upper outlets, in the extrusion area, between the two groups of extrusion holes.

Un altro oggetto dell'invenzione è un apparato per l'esecuzione del procedimento di cui sopra, caratterizzato secondo la rivendicazione 6, Secondo l'invenzione, i filamenti vengono estrusi in due gruppi separati tra loro da una porzione di filiera che ha larghezza sufficiente a tradursi, all'interno della camera di raffreddamento, in una zona di espansione dell'aria dopo il primo passaggio tra i fasci di filamenti dove parte di questa aria riscaldata viene rimossa per aspirazione attraverso le uscite rivendicate, Another object of the invention is an apparatus for carrying out the above process, characterized according to claim 6, According to the invention, the filaments are extruded in two groups separated from each other by a portion of the spinneret having a width sufficient to translate, inside the cooling chamber, into an air expansion zone after the first passage between the bundles of filaments where part of this heated air is removed by suction through the claimed outlets,

La portata delle uscite per l'aria poste sulla filiera è calcolata per rimuovere dal 10% al 40% della portata dell’aria di raffreddamento alimentata da ventilatori laterali od analoghi mezzi. The flow rate of the air outlets placed on the supply chain is calculated to remove from 10% to 40% of the flow rate of the cooling air fed by side fans or similar means.

L'invenzione presenta numerosi vantaggi rispetto alla tecnica nota. Infatti essa permette di rimuovere parte dell'aria riscaldata dal primo attraversamento dei filamenti nel punto dove essa si espande, vale a dire centralmente tra due gruppi adiacenti di filamenti. Grazie a questa soluzione il raffreddamento è molto migliorato ed è possibile ridurre dal 10% al 50% la temperatura deH'aria nella zona tra i filamenti in uscita dalla filiera; questo permette di avere un raffreddamento dei filamenti più uniforme a vantaggio della qualità dei filamenti, che hanno titolo molto uniforme. The invention has numerous advantages with respect to the known art. In fact it allows to remove part of the heated air from the first crossing of the filaments at the point where it expands, that is to say centrally between two adjacent groups of filaments. Thanks to this solution, the cooling is much improved and it is possible to reduce the air temperature in the area between the filaments leaving the spinneret from 10% to 50%; this allows to have a more uniform cooling of the filaments to the advantage of the quality of the filaments, which have a very uniform count.

Oltre a questo vantaggio qualitativo, l'invenzione permette inoltre di ottenere un vantaggio quantitativo, dal momento che il raffreddamento parimenti efficace ma meno violento permette di aumentare la velocità di produzione. In addition to this qualitative advantage, the invention also allows to obtain a quantitative advantage, since the equally effective but less violent cooling allows to increase the production speed.

Questo raffreddamento migliorato permette di stirare maggiormente i filamenti e pertanto di filare con titoli molto sottili, fino a 0.9 dtex nei filamenti monocomponenti e 0.05-0.3 dtex nei filamenti bicomponenti splìttati e/o sìde-byside. This improved cooling makes it possible to stretch the filaments more and therefore to spin with very thin counts, up to 0.9 dtex in the single-component filaments and 0.05-0.3 dtex in the split and / or yesde-byside two-component filaments.

Filamenti con titoli così bassi permettono di ottenere tessuti non tessuti utilizzabili per filtri e per prodotti che devono avere azione barriera per fluidi, come ad esempio camici e maschere per uso medico ed ospedaliero. Filaments with such low counts make it possible to obtain non-woven fabrics that can be used for filters and for products that must have a barrier action for fluids, such as gowns and masks for medical and hospital use.

Inoltre, il raffreddamento migliorato permette di produrre filamenti con polimeri speciali, con proprietà elastiche, ad esempio PP modificato, che richiedono raffreddamenti effettuati a basse temperature e con grande accuratezza e che finora hanno dato risultati deludenti quando filati secondo la tecnica nota. Furthermore, the improved cooling makes it possible to produce filaments with special polymers, with elastic properties, for example modified PP, which require cooling carried out at low temperatures and with great accuracy and which until now have given disappointing results when spun according to the known technique.

L'invenzione verrà ora descritta piu in dettaglio con riferimento ai disegni acclusi a titolo illustrativo e non limitativo, dove: The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings for illustrative and non-limiting purposes, where:

- la fig, 1 è una vista laterale schematica della camera di raffreddamento secondo la presente invenzione; e - fig, 1 is a schematic side view of the cooling chamber according to the present invention; And

- la fig. 2 è una vista dal basso e parziale della testa di estrusione comprensiva di filiere secondo la presente invenzione. - fig. 2 is a partial bottom view of the extrusion head including dies according to the present invention.

Con riferimento alla fig. 1, l’apparato 1 per la produzione di un tessuto non tessuto di filamenti secondo la presente invenzione prevede una testa di estrusione 3, comprendente una filiera 2 per estrudere una pluralità di filamenti, alla quale sono collegati uno o più estrusori (non mostrati) per l'estrusione o la co-estrusione dì filamenti mono, bi o tricomponenfi, come noto nella tecnica e come ad esempio descritto e rivendicato nella domanda di brevetto EP-A-00112329.8 ed EP-A-96830305.7, entrambi a nome Farè. With reference to fig. 1, the apparatus 1 for the production of a non-woven fabric of filaments according to the present invention provides an extrusion head 3, comprising a spinneret 2 for extruding a plurality of filaments, to which one or more extruders (not shown) are connected for the extrusion or co-extrusion of mono, bi or three-component filaments, as known in the art and as for example described and claimed in patent application EP-A-00112329.8 and EP-A-96830305.7, both in the name of Farè.

La distribuzione del polimero ai fori della filiera 2 avviene mediante pompe ad ingranaggi satellitari 4, generalmente da due a otto vie. E’ presente almeno una pompa per tipo di polìmero e nella realizzazione mostrata sono presenti due pompe satellitari 4, ognuna delle quali alimenta una sezione della filiera 2. Nel caso di un procedimento che prevede l'uso di due polimeri differenti, polìmero A e polimero B, come per la produzione di coestruso, per ogni porzione di filiera saranno necessarie due pompe 4 per alimentare i due differenti polimeri. In tale caso, i due polimeri sono alimentati da due entrate differenti 5 e 5’ della testa di estrusione 3. 1 canali di distribuzione del polìmero dalla pompa ai fori della filiera 2 sono dimensionati (lunghezza e sezione) in modo da avere perdite di carico uniformi su tutti ì fori, in modo noto nella tecnica, ad esempio avendo tutti lunghezza e sezione identiche. The distribution of the polymer to the holes of the spinneret 2 takes place by means of satellite gear pumps 4, generally from two to eight ways. There is at least one pump for each type of polymer and in the embodiment shown there are two satellite pumps 4, each of which feeds a section of the spinneret 2. In the case of a process that involves the use of two different polymers, polymer A and polymer B, as for the production of coextruded products, two pumps 4 will be required for each portion of the die to feed the two different polymers. In this case, the two polymers are fed by two different inlets 5 and 5 'of the extrusion head 3. The polymer distribution channels from the pump to the holes in the die 2 are sized (length and section) so as to have pressure drops uniform on all the holes, in a way known in the art, for example having all the same length and section.

La testa di estrusione e la filiera 2 sono realizzate preferibilmente come descritto nel brevetto Europeo n. 0995822 e nel brevetto USA n. 6168409 a nome Farè; in questi brevetti (qui inclusi per riferimento) si descrive un dispositivo di estrusione particolarmente adatto alla produzione di filati spunbond a due o più polimeri come quelli qui discussi. Il dispositivo di EP 0995822, comprende una prima filiera di estrusione provvista di una pluralità di condotti e fori di estrusione di un polimero B e di una seconda filiera avente una seconda pluralità di fori e condotti di estrusione di un polimero A, in cui i fori ed i condotti di estrusione sono coassiali ed allineati tra loro per ottenere la struttura coestrusa richiesta per il filamento. The extrusion head and the die 2 are preferably made as described in the European patent no. 0995822 and in US patent no. 6168409 in the name of Farè; these patents (included here by reference) describe an extrusion device particularly suitable for the production of spunbond yarns with two or more polymers such as those discussed here. The device of EP 0995822, comprises a first extrusion die provided with a plurality of extrusion ducts and holes of a polymer B and a second die having a second plurality of extrusion holes and ducts of a polymer A, in which the holes and the extrusion ducts are coaxial and aligned with each other to obtain the coextruded structure required for the filament.

I condotti di estrusione della seconda filiera sono realizzati in un materiale, in genere acciaio, sufficientemente flessibile da permetterne i movimenti necessari per compensare le dilatazioni termiche differenti alle quali le due filiere sono sottoposte durante il loro funzionamento a causa delie differenti temperature di estrusione dei polimeri A e B. Sono inoltre presenti mezzi per mantenere allineati e coassiali i condotti in acciaio flessibile con i condotti della filiera in cui sono alloggiati; tali mezzi comprendono ad esempio delle alette o sporgenze realizzate sulla porzione terminale del condotto flessibile. The extrusion ducts of the second die are made of a material, generally steel, flexible enough to allow the necessary movements to compensate for the different thermal expansions to which the two dies are subjected during their operation due to the different extrusion temperatures of the polymers. A and B. There are also means for keeping the flexible steel ducts aligned and coaxial with the ducts of the die in which they are housed; such means comprise, for example, fins or protrusions formed on the terminal portion of the flexible duct.

Grazie alla filiera sopra descritta si rende possibile realizzare filiere molto estese, vale a dire con larghezze di co-estrusione anche di sei metri realizzate con un'unica filiera, cosa non possibile con le filiere tradizionali. Thanks to the die described above, it is possible to produce very extensive dies, that is to say with co-extrusion widths of even six meters made with a single die, which is not possible with traditional dies.

L'apparato secondo l'invenzione può comprendere anche più dì una filiera per ottenere la stessa larghezza di estrusione o la stessa larghezza di filiera. Per maggiore semplicità, nella seguente descrizione con il termine filiera si vuole intendere il dispositivo che comprende i fori di estrusione dei filamenti, indipendentemente dal numero di elementi che lo compongono. La filiera 2 è provvista (ftg.2) di una pluralità di fori 6 di estrusione ovvero di formazione dei filamenti riuniti in due gruppi 7 ed 8, i quali gruppi sono paralleli e separati tra loro per mezzo di una zona 9 della filiera 2 che è priva dei fori di estrusione 6. In una realizzazione preferenziale, il rapporto tra la larghezza L2Svale a dire la somma della larghezza delle zone forate 8 ed 8' e della zona priva di fori 9 e la larghezza L1 della zona 9 è L2/L1 ed è compreso nell'intervallo tra 1 ,3 e 5,0. La distanza tra i fori in senso trasversale alla filiera (larghezza L2) ed In senso longitudinale (vale a dire perpendicolare alla larghezza L2) può essere costante 0 variabile. Nella realizzazione preferenziale mostrata, la distanza tra i fori in senso trasversale aumenta passando dall'estremità della filiera alia parte centrale della stessa, vale a dire passando dall'estremità alla zona L1. Lo scopo di tale disposizione sarà chiarito nella seguente descrizione. The apparatus according to the invention can also comprise more than one die to obtain the same extrusion width or the same die width. For greater simplicity, in the following description the term spinneret is intended to mean the device which comprises the holes for extrusion of the filaments, regardless of the number of elements that compose it. The spinneret 2 is provided (ftg. 2) with a plurality of holes 6 for extrusion or formation of the filaments gathered in two groups 7 and 8, which groups are parallel and separated from each other by means of an area 9 of the spinneret 2 which has no extrusion holes 6. In a preferential embodiment, the ratio between the width L2S is the sum of the width of the perforated areas 8 and 8 'and the area without holes 9 and the width L1 of the area 9 is L2 / L1 and is in the range from 1, 3 to 5.0. The distance between the holes in the direction transversal to the die (width L2) and in the longitudinal direction (ie perpendicular to the width L2) can be constant or variable. In the preferred embodiment shown, the distance between the holes in the transverse direction increases passing from the end of the die to the central part of the same, that is to say, passing from the end to the zone L1. The purpose of this provision will be made clear in the following description.

Alla testa di estrusione 3 è collegata una camera di raffreddamento 10 per raffreddare I filamenti in uscita dalla filiera 2 mediante flussi di aria di raffreddamento, prima che i filamenti 11 passino ai mezzi di stiratura (non mostrati). La camera di raffreddamento 10 comprende mezzi per alimentare ad ogni gruppo di filamenti 11A ed 11 B almeno un flusso d'aria che attraversa almeno parte dei filamenti 11 e che è diretto verso la zona tra i due gruppi di filamenti dove si ha una espansione dell'aria di raffreddamento, e mezzi di uscita per la rimozione di almeno parte di detto flusso di aria di raffreddamento dalla camera dì raffreddamento 10. A cooling chamber 10 is connected to the extrusion head 3 to cool the filaments leaving the spinneret 2 by means of cooling air flows, before the filaments 11 pass to the drawing means (not shown). The cooling chamber 10 comprises means for feeding to each group of filaments 11A and 11 B at least one air flow which passes through at least part of the filaments 11 and which is directed towards the area between the two groups of filaments where there is an expansion of the cooling air, and outlet means for removing at least part of said cooling air flow from the cooling chamber 10.

1 mezzi di alimentazione dell'aria di raffreddamento comprendono ventilatori 15 e 15', che inviano un flusso di aria alle pareti forate 16 della camera di raffreddamento 10. The cooling air supply means comprise fans 15 and 15 ', which send a flow of air to the perforated walls 16 of the cooling chamber 10.

Secondo la presente invenzione, sono presenti ulteriori di uscita, ovvero mezzi di rimozione dell'aria di raffreddamento, riscaldata dopo il passaggio tra i filamenti, disposti sulla filiera 2. Più in particolare, la zona 9 della filiera, vaie a dire la zona di filiera compresa tra ì due gruppi 8 ed 8' di fori 6 dì estrusione dei filamenti, è provvista di una pluralità di fori 7 che formano una serie di uscite per parte dell'aria di raffreddamento. Ai fori 7 sono collegati corrispondenti canali di suzione dell’aria 7A, collegati ad un aspiratore 7B od analogo mezzo. In tal modo, al centro della filiera di filatura si crea una zona in depressione dove vengono rimossa dall'area immediatamente circostante l'uscita del polimero i fumi di processo e l'aria riscaldata dal passaggio attraverso i filamenti, entrambi nocivi alla fase di raffreddamento controllato. According to the present invention, there are further outlets, that is, means for removing the cooling air, heated after the passage between the filaments, arranged on the spinneret 2. More particularly, the zone 9 of the spinneret, i.e. the zone of spinneret comprised between two groups 8 and 8 'of holes 6 for extrusion of the filaments, is provided with a plurality of holes 7 which form a series of outlets for part of the cooling air. Corresponding air suction channels 7A are connected to the holes 7, connected to an aspirator 7B or similar means. In this way, a vacuum area is created in the center of the spinning chain where the process fumes and the heated air from the passage through the filaments are removed from the area immediately surrounding the polymer outlet, both harmful to the cooling phase. checked.

I fori 7 ed i corrispondenti canali o condotti 7A sono mostrati in fìg. 3 essere disposti in una fila rettilinea ed avere sezione circolare, ma possono essere realizzati in più file, rettilinee o meno, parallele o disomogenee alla filiera di filatura e possono avere sezioni differenti da quella circolare mostrata. Il numero e la sezione dei condotti 7A di rimozione di aria e fumi dalla camera di raffreddamento 10 sono calcolati per limitare le perdite di carico e per fornire una portata complessiva sufficiente a rimuovere dalla camera 10 almeno 15%, generalmente fino al 40% del totale dell'aria di raffreddamento immessa nella camera 10 dai ventilatori 15 e 15'. Preferibilmente, i condotti 7A sono isolati termicamente. The holes 7 and the corresponding channels or ducts 7A are shown in fig. 3 be arranged in a rectilinear row and have a circular section, but can be made in several rows, rectilinear or not, parallel or inhomogeneous to the spinning die and may have different sections from the circular one shown. The number and section of the ducts 7A for removing air and fumes from the cooling chamber 10 are calculated to limit the pressure drops and to provide a total flow rate sufficient to remove at least 15% from the chamber 10, generally up to 40% of the total. the cooling air introduced into chamber 10 by fans 15 and 15 '. Preferably, the ducts 7A are thermally insulated.

L'invenzione verrà ora descritta più in dettaglio con riferimento alla realizzazione preferenziale mostrata in fìg. 1, ma può essere utilizzata con altre configurazioni di camere di raffreddamento, su impianti spunbond, melt blown e su tutti gli impianti di filatura in genere. The invention will now be described in more detail with reference to the preferential embodiment shown in fig. 1, but it can be used with other configurations of cooling chambers, on spunbond and melt blown plants and on all spinning plants in general.

Nella realizzazione mostrata, parte del flusso di aria di raffreddamento viene rimossa dalla camera di raffreddamento dopo che tale flusso di aria ha attraversato nuovamente i filamenti in un punto diverso da quello di primo attraversamento. A tale fine sono inoltre presenti mezzi di uscita 14 che comprendono almeno un condotto di uscita 14 collegato ad un aspiratore 14A e che sono disposti superiormente ai mezzi di alimentazione 15-17. In the embodiment shown, part of the cooling air flow is removed from the cooling chamber after this air flow has passed through the filaments again at a point other than that of the first crossing. For this purpose there are also outlet means 14 which comprise at least one outlet duct 14 connected to an aspirator 14A and which are arranged above the supply means 15-17.

Sempre a tal fine, le pareti forate 16 sono provviste di deflettori 17, disposti esternamente e/o internamente alla camera 10, per dirigere un flusso di aria Y inclinato verso la parte superiore della camera 10, vale a dire verso la parte di espansione 13 della camera in corrispondenza della quale sono presenti i fori 7 della filiera 2. I piani dei deflettori 17 formano con l'asse verticale A dell'apparato un angolo a compreso tra 80 e 45 gradi e preferibilmente intorno ai 70 gradi; vale a dire che l'angolo complementare superiore /? formato dai deflettori 17 con l'asse verticale A o con la parete verticale della camera di raffreddamento 10 è nell'intervallo tra 10 e 45 gradi, preferibilmente intorno ai 20 gradi. Again for this purpose, the perforated walls 16 are provided with deflectors 17, arranged externally and / or internally to the chamber 10, to direct an inclined air flow Y towards the upper part of the chamber 10, that is towards the expansion part 13 of the chamber in correspondence with which the holes 7 of the die 2. The planes of the deflectors 17 form with the vertical axis A of the apparatus an angle a comprised between 80 and 45 degrees and preferably around 70 degrees; that is to say that the upper complementary angle /? formed by the deflectors 17 with the vertical axis A or with the vertical wall of the cooling chamber 10 is in the range between 10 and 45 degrees, preferably around 20 degrees.

Come mostrato nelle figure, oltre al flusso di aria di raffreddamento Y, diretto angolato verso la filiera 2, la camera di raffreddamento può prevedere un flusso ulteriore X, ottenuto da ventilatori o soffianti 15"; il flusso X è diretto sui filamenti 11 in direzione sostanzialmente orizzontale e dopo averli attraversati si troverà in una zona di espansione, sottostante alla zona di espansione dell'aria del flusso Y, As shown in the figures, in addition to the flow of cooling air Y, directed angled towards the spinneret 2, the cooling chamber can provide a further flow X, obtained by fans or blowers 15 "; the flow X is directed on the filaments 11 in the direction substantially horizontal and after passing through them it will be in an expansion zone, below the air expansion zone of flow Y,

Il flusso di aria di raffreddamento Y è generato dai ventilatori o soffianti 15’ mentre il flusso X è generato da distinti e separati ventilatori 15"; il flusso X avrà una temperatura diversa dalla temperatura del flusso Y (generalmente inferiore). The cooling air flow Y is generated by the fans or blowers 15 'while the flow X is generated by distinct and separate fans 15 "; the flow X will have a different temperature from the flow temperature Y (generally lower).

Anche la velocità del flusso Y può essere differente da quella del flusso X ed in genere sarà superiore ad essa. The speed of the Y flow may also be different from that of the X flow and will generally be higher than it.

Il flusso X avrà una portata compresa nell'intervallo tra il 20% ed il 50% del flusso totale di aria di raffreddamento inviata alla camera 10, The flow X will have a flow rate in the range between 20% and 50% of the total flow of cooling air sent to chamber 10,

Durante il funzionamento della camera di raffreddamento, l'aria in uscita dai ventilatori 5 passa attraverso i fori provvisti nella parete 16 della camera di raffreddamento 10 e viene almeno in parte (flusso Y) direzionata dai deflettori 17 verso una zona 13 disposta tra ì due fasci di filamenti 11. During operation of the cooling chamber, the air leaving the fans 5 passes through the holes provided in the wall 16 of the cooling chamber 10 and is at least partially (flow Y) directed by the deflectors 17 towards a zone 13 arranged between the two bundles of filaments 11.

L'aria di raffreddamento avrà umidità e temperatura controllate, in particolare, la temperatura sarà compresa nell'intervallo tra i 7°C ed i 75°C e l’umidità relativa nell'intervallo tra 30% ed 80%. I ventilatori 5 generano un flusso con pressione e velocità controllate e regolabili; la velocità è preferìbilmente compresa nell'intervallo compreso tra 0.5 e 3.6 m/s, preferibilmente tra 0.8 e 2.5 m/s. La pressione è compresa tra 400 e 1800 Pa. Anche i ventilatori 7B e 14A sono regolabili in portata e pressione. The cooling air will have controlled humidity and temperature, in particular, the temperature will be in the range between 7 ° C and 75 ° C and the relative humidity in the range between 30% and 80%. The fans 5 generate a flow with controlled and adjustable pressure and speed; the speed is preferably comprised in the range between 0.5 and 3.6 m / s, preferably between 0.8 and 2.5 m / s. The pressure is between 400 and 1800 Pa. The 7B and 14A fans are also adjustable in flow rate and pressure.

I filamenti 11 che sono attraversati dal flusso Y, hanno una temperatura che dipende dal tipo di materiale termoplastico utilizzato e che in genere è compresa nell'intervallo tra circa 210°C e 335°C. Essi cedono calore all'aria che li attraversa raffreddandoli e che di conseguenza si espanderà nella zona di espansione 13; la disposizione dei fori di estrusione 6 mostrata in fig. 3, vale a dire con distanza tra i fori adiacenti che aumenta passando dalla zona esterna a quella interna (adiacente alla zona centrale 9) della filiera, favorisce l'attraversamento del fascio di filamenti da parte dell'aria di raffreddamento, che si espande già al contatto con i primi filamenti 11 disposti più esternamente. Durante questo primo attraversamento dei filamenti, da parte dell'aria che passa dai fori sulla parete 16 alla zona di espansione 13, l'aria del flusso Y riceve calore ma è ancora in grado di raffreddare, in misura minore, i filamenti in corrispondenza dei punto di secondo attraversamento dei fasci di filamenti, quando l'aria passa dalla zona di espansione 13 ai condotti di aspirazione 14. Tale punto di secondo attraversamento è disposto ad una distanza dalla filiera compresa in genere tra 50 e 250 mm; tale distanza è regolabile e modificabile regolando l'inclinazione dei deflettori 17, che sono pertanto montati regolabili sulla parete 16. The filaments 11 which are crossed by the flow Y, have a temperature which depends on the type of thermoplastic material used and which generally ranges between about 210 ° C and 335 ° C. They release heat to the air that passes through them, cooling them and which consequently will expand in the expansion zone 13; the arrangement of the extrusion holes 6 shown in fig. 3, that is to say with the distance between the adjacent holes that increases passing from the external to the internal zone (adjacent to the central zone 9) of the die, favors the crossing of the bundle of filaments by the cooling air, which already expands upon contact with the first filaments 11 disposed more externally. During this first crossing of the filaments, by the air passing from the holes on the wall 16 to the expansion zone 13, the air of the flow Y receives heat but is still able to cool, to a lesser extent, the filaments in correspondence with the second crossing point of the bundles of filaments, when the air passes from the expansion zone 13 to the suction ducts 14. This second crossing point is disposed at a distance from the spinneret generally comprised between 50 and 250 mm; this distance is adjustable and modifiable by adjusting the inclination of the deflectors 17, which are therefore mounted adjustable on the wall 16.

Si ottengono cosi due attraversamenti e due raffreddamenti successivi, ad opera dello stesso flusso Y di aria di raffreddamento, dei filamenti estrusi. Questo fatto è importante in quanto nella detta zona compresa tra 50 e 250 mm al di sotto della filiera la temperatura del flusso di raffreddamento non deve essere troppo bassa per non bloccare lo stiro e la reazione di ossidazione superficiale del polimero con cui sono realizzati i filamenti stessi. In this way, two crossings and two successive cooling are obtained, by the same flow Y of cooling air, of the extruded filaments. This fact is important because in the said area between 50 and 250 mm below the spinneret the temperature of the cooling flow must not be too low in order not to block the stretching and the surface oxidation reaction of the polymer with which the filaments are made. themselves.

L'utilizzo di due flussi Y ed X si traduce in un ulteriore vantaggio: Il flusso Y, inclinato rispetto all'asse A-A, segue un percorso più lungo per arrivare alla zona di espansione 13 e pertanto vi giunge ad una velocità inferiore a quella del flusso X che, essendo diretto orizzontalmente, ha un percorso più corto e giunge nella propria zona di espansione 13A con velocità maggiore. La pressione statica sarà pertanto differente nelle due zone e quella in 13 sarà minore di quella in 13A; in tal modo si genererà una zona di depressione al disotto della filiera 2 posta al di sopra di una zona in pressione corrispondente alla zona 13A, Questa distribuzione del campo di pressioni favorisce il ri attraversa mento dei filamenti da parte del flusso di aria di raffreddamento. The use of two flows Y and X translates into a further advantage: The flow Y, inclined with respect to the A-A axis, follows a longer path to reach the expansion zone 13 and therefore reaches it at a speed lower than that of the flow X which, being directed horizontally, has a shorter path and reaches its expansion zone 13A at a higher speed. The static pressure will therefore be different in the two zones and that in 13 will be lower than that in 13A; in this way a depression area will be generated below the spinneret 2 placed above a pressure area corresponding to the area 13A. This distribution of the pressure field favors the re-crossing of the filaments by the flow of cooling air.

Come sopra discusso, almeno il 15% ed in genere dal 25% fino al 40% della portata complessiva dei ventilatori 15' viene rimossa dalla camera di raffreddamento 10 attraverso i condotti 7A. As discussed above, at least 15% and generally from 25% up to 40% of the overall flow rate of the fans 15 'is removed from the cooling chamber 10 through the ducts 7A.

Il procedimento di raffreddamento graduale a ricircolo di aria secondo la presente invenzione permette di avere una stiratura ed una filatura molto stabile dei filamenti termoplastici; in particolare, è possibile ottenere titoli molto sottili, come ad esempio fino a 0.9 dtex per i filamenti monocomponentì e fino a 0.05 -0.3 dtex per i filamenti bicomponenti e splittati side-by-side. The gradual cooling process with air recirculation according to the present invention allows to have a very stable drawing and spinning of the thermoplastic filaments; in particular, it is possible to obtain very thin counts, such as for example up to 0.9 dtex for single-component filaments and up to 0.05 -0.3 dtex for bicomponent and side-by-side split filaments.

Oltre alla regolazione della pressione e portata dei ventilatori 7B, 15' e 15", ed eventualmente 14a, per evitare l'insorgere di una turbolenza nella camera di raffreddamento 10, all'uscita della stessa possono presenti dei regolatori di flusso noti nella tecnica. In addition to regulating the pressure and flow rate of the fans 7B, 15 'and 15 ", and possibly 14a, to avoid the onset of turbulence in the cooling chamber 10, flow regulators known in the art can be present at the outlet thereof.

Claims

CLAIMS 1. Process for the production of filaments, comprising the steps of extruding a plurality of filaments (11) from a spinneret (2), cooling said filaments in a cooling chamber (10) and drawing said filaments, in which said filaments are extruded by at least two groups of extrusion holes (6) at least partially spaced apart on said die (2), characterized in that said filaments are cooled by at least one air flow (Y) which passes through at least part of the filaments (11 ) and which partly exits from said cooling chamber (10) through outlets (7,7A) arranged on said die between said groups of extrusion holes (6).

2. Process according to claim 1, wherein part of said at least one cooling flow (Y, X) is removed from said cooling chamber (10) through outlets (14) arranged above the entry point of said at least one flow of cooling air (Y) in the cooling chamber to pass said cooling air flow at least twice through said filaments (11), at different positions of the plurality of filaments.

Process according to claim 1 or 2, wherein at least one flow (Y) of cooling air is angled with respect to the plane of said filaments, and is directed towards the upper portion of said cooling chamber (10).

4. Process according to one of the preceding claims in which at least an additional air flow (X), arranged below said angled flow (Y), is directed through said filaments (11).

5. Process according to claim 4, wherein said additional flow (X) is directed substantially perpendicular to the plane of said filaments and has a temperature and / or speed different from the temperature and / or speed of said angled flow (Y).

6. Apparatus for the production of a non-woven fabric of filaments, comprising a spinneret (2) for extruding a plurality of filaments (11), a cooling chamber (1 0) for cooling said filaments (11) by means of air flows of cooling (Y, X), and means for stretching said filaments (11), in which said extrusion die (2) has at least two groups of extrusion holes (6) at least partially separated from each other by a zone (9) without of extrusion holes for extruding two separate and spaced groups (11 A, 11 B) of filaments (11), characterized in that said die comprises one or more outlets (7, 7A) arranged on said die between said extrusion holes (6) for removing at least part of said cooling air flow from said cooling chamber.

Apparatus according to claim 6, wherein said cooling chamber (10) comprises means (15, 15A) for supplying at least one air flow (Y, X) passing through at least part of the filaments and outlet means (14, 14a), arranged above said feeding means (15, 15A) to make said cooling air flow at least twice through said filaments, in two different positions of the plurality of filaments (11).

8. Apparatus according to claim 6 or 7, wherein said means for feeding an air flow (Y) comprise deflector means (17) for directing said flow (Y) at an angle with respect to the plane of said filaments, towards the upper portion of said cooling chamber (10).

9. Apparatus according to claim 8, wherein said deflector means (17) form an angle of between 15 and 40 degrees with the vertical plane of the cooling chamber.

10. Apparatus according to one of claims 6 to 9, wherein the width (L1) of said zone (9) without holes of the die (2) is comprised in the range between 15% and 45% of the sum of the widths total of the perforated areas and without holes (L2).