Nuovi approcci per l’interlacciatura ad aria compressa

Un’analisi di alcuni prototipi innovativi di interlacciatori…

Alcune premesse

L’interlacciatura prodotta con ugelli ad aria compressa ha iniziato a svilupparsi con l’introduzione dei materiali sintetici. Nell’industria sono presenti molti modelli di interlacciatori, anche piuttosto diversi tra loro. Hanno geometrie differenti, con condotti di passaggio del filo da trattare a sezione costante ma di varia forma geometrica, oppure condotti di sezione variabile; interlacciatori con feritoie per l’introduzione del filo; interlacciatori con ugelli ad aria compressa per il suo trascinamento all’interno del condotto di trattamento. Anche le condizioni di uso possono presentare significative differenze, con trattamenti a diverse pressioni per l’aria compressa, con condizioni differenti per i punti di appoggio, e con valori diversi di tensione, del fattore di stiro e della velocità di scorrimento del filo stesso, riferiti naturalmente ai diversi campi di applicazione. Tutto questo insieme di parametri rende il fenomeno dell’interlacciatura piuttosto complesso e di non agevole interpretazione.

La sola descrizione dei fenomeni che avvengono in un interlacciatore appare tutt’altro che banale e le varie spiegazioni che vengono di volta in volta date risultano spesso contrastanti e incomplete. Più fenomeni sembrano concorrere, infatti, alla formazione di vorticosità e delle relative interazione con i singoli fili elementari dei filati. La presenza di flussi stazionari e non stazionari, la comparsa di onde d’urto, il ricorso a fenomeni di risonanza fluidodinamiche e di risonatori fluidici rende difficile dare una spiegazione unitaria. Se si fa riferimento a quanto viene presentato negli articoli sugli interlacciatori, risulta che due sono principalmente le interpretazioni che vengono date per il funzionamento: presenza di flussi turbolenti e vorticosità nei condotti di interlacciatura e presenza di onde d’urto, rette o oblique, nella zona a valle degli ugelli di alimentazione del flusso di aria compressa.

Le tecniche di simulazione numerica (CFD) hanno trovato da tempo largo impiego, anche perché sono le uniche metodologie che possano dare un’interpretazione su quanto avviene all’interno dei piccoli volumi degli interlacciatori, senza disturbare i flussi e compromettere i fenomeni in atto. Ad oggi non risultano ancora disponibili attività di simulazione numerica in presenza dell’interazione tra l’aria in moto nei condotti e i singoli fili elementari, che potrebbero spiegare in modo più preciso il fenomeno della formazione dei nodi. Ciò può portare a semplificazioni nell’impostazione della simulazione e a limitazioni nella sua validità. Il flusso può quindi essere considerato in modo semplificato e si considera che i singoli fili abbiano diametri e massa tale da poter essere trascurati senza grosse approssimazioni nelle simulazioni.

 

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