ES2273895T3 - Metodo para producir telas para maquinas papeleras. - Google Patents
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Abstract
Un método para fabricar una tela (22) para la fabricación de papel, comprendiendo dicho método las operaciones de: proporcionar una estructura estratificada (16), teniendo dicha estructura estratificada (16) una capa inferior (36) y una capa superior (34), estando constituidas dicha capa inferior (36) y dicha capa superior (34), cada una, por tiras de anchura equivalente y estando estratificadas una con otra, estando dicha capa inferior (36) desplazada transversalmente con respecto a dicha capa superior (34) de forma que una parte no estratificada de dicha capa inferior (36) se encuentre a lo largo de un borde lateral (30) de la citada estructura estratificada (16) y una parte no estratificada de dicha capa superior (34) se encuentre a lo largo del otro borde lateral (32) de la citada estructura estratificada (16); enrollar en hélice dicha estructura estratificada (16) en una pluralidad de espiras en las que dicha parte no estratificada de dicha capa superior (34) de una espira de dicha estructura estratificada (16) se superponga a dicha parte no estratificada de dicha capa inferior (36) de una espira adyacente de la citada estructura estratificada (16); y unir dicha parte no estratificada superpuesta de dicha capa superior (34) a dicha parte no estratificada de dicha capa inferior (36) a fin de formar dicha tela para la fabricación de papel, incluyendo dicha unión una o más operaciones seleccionadas del grupo que consiste en coser, fijar con puntadas, soldar, tratar con agujas, unir por fusión y pegar dicha parte no estratificada superpuesta de dicha capa superior a dicha parte no estratificada de dicha capa inferior, y adoptando dicha tela (22) para la fabricación de papel la forma de un bucle sinfín con una superficie interior y una superficie exterior; caracterizado porque la tela (22) para la fabricación de papel resultante tiene una estructura de emparedado, y en el que la superficie de dicha capa superior y la superficie de dicha capa inferior que forman las superficies del citado emparedado, son sustancialmente planas.
Description
Método para producir telas para máquinas
papeleras.
El presente invento se refiere a las técnicas de
fabricación de papel. Más específicamente, el presente invento se
refiere a la fabricación de telas para máquinas papeleras, es decir,
a las telas utilizadas en las secciones de formación, prensado y
secado de una máquina papelera.
Durante el proceso de fabricación de papel, se
forma una banda de fibras celulósicas depositando una suspensión de
fibras, es decir, una dispersión acuosa de fibras celulósicas, sobre
una tela formadora en movimiento en la sección de formación de una
máquina papelera. De la suspensión se drena una gran cantidad de
agua a través de la tela formadora, quedando la banda de fibras
celulósicas sobre la superficie de la tela formadora.
La banda de fibras celulósicas recién formada
avanza desde la sección de formación a una sección de prensa, que
incluye una serie de distancias de agarre de prensa. La banda de
fibras celulósicas pasa por las distancias de agarre de prensa
soportada por una tela de prensa o, como ocurre con frecuencia,
entre dos de tales telas de prensa. En las distancias de agarre de
prensa, la banda de fibras celulósicas es sometida a la acción de
fuerzas de compresión que exprimen el agua de ella y que adhieren
las fibras celulósicas de la banda entre sí para convertir a la
banda de fibras celulósicas en una hoja de papel. El agua es
aceptada por la o las telas de prensa e, idealmente, no vuelve a la
hoja de papel.
La hoja de papel, finalmente, pasa a una sección
de secado, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros
secadores giratorios, calentados internamente por vapor de agua. La
hoja de papel recién formada es dirigida, siguiendo un trayecto
sinuoso, en secuencia alrededor de cada uno de la serie de tambores
mediante una tela secadora, que mantiene a la hoja de papel
estrechamente aplicada contra las superficies de los tambores. Los
tambores calentados reducen por evaporación el contenido de agua de
la hoja de papel hasta un nivel deseable.
Debe apreciarse que las telas formadoras, las
telas de prensa y las telas secadoras adoptan, todas, la forma de
bucles sinfín en la máquina papelera y funcionan a modo de
transportadores. Debe apreciarse, además, que la fabricación de
papel es un proceso continuo que se ejecuta a velocidades
considerables. Es decir, la suspensión de fibras se deposita
continuamente sobre la tela formadora en la sección de formación,
mientras que una hoja de papel recién fabricada es enrollada
continuamente en rollos después de salir de la sección de
secado.
El presente invento se refiere a las telas de
prensa utilizadas en la sección de prensa, pero también puede
aplicarse a la fabricación de telas formadoras y secadoras para las
secciones de formación y de secado, respectivamente, de una máquina
papelera. Las telas de prensa juegan un papel crítico durante el
proceso de fabricación de papel. Una de sus funciones, como se ha
puesto implícitamente de manifiesto en lo que antecede, es soportar
y transportar el producto de papel que se está fabricando a través
de las distancias de agarre de las prensas.
Las telas de prensa también participan en el
acabado de la superficie de la hoja de papel. Es decir, las telas
de prensa están diseñadas con superficies lisas y estructuras
uniformemente elásticas de modo que, durante su paso por las
distancias de agarre de las prensas, se le imparta al papel una
superficie lisa, exenta de marcas.
Lo que quizás tiene mayor importancia es que las
telas de prensa aceptan las grandes cantidades de agua que se
extraen del papel húmedo en la distancia de agarre. Con el fin de
cumplir esta función debe haber, literalmente, espacio, denominado
comúnmente volumen vacío, dentro de la tela de prensa para que pase
el agua, y la tela debe poseer una permeabilidad adecuada al agua
durante toda su vida útil. Finalmente, las telas de prensa deben
poder evitar que el agua aceptada desde el papel húmedo retorne al
papel y vuelva a humedecerlo al salir de la distancia de
agarre.
Las actuales telas de prensa se fabrican en una
amplia variedad de estilos, diseñados para satisfacer las
exigencias de las máquinas papeleras en las que se instalan, para
las calidades de papel que se fabrican. En general, comprenden una
tela de base tejida a la que se ha incorporado, mediante tratamiento
con agujas, una guata de fino material fibroso no tejido. Las telas
de base pueden tejerse con hilos monofilamento, monofilamento
doblado, multifilamento o multifilamento doblado y pueden tener una
sola capa, múltiples capas o ser estratificadas, Los hilos se
extruden, típicamente, a partir de una resina polímera cualquiera,
tal como resinas de poliamida y de poliéster, utilizadas con este
propósito por los expertos en las técnicas de las telas para
máquinas papeleras.
Las telas de base tejidas pueden adoptar, en sí
mismas, muchas formas diferentes. Por ejemplo, pueden tejerse
sinfín o en plano y, subsiguientemente, darles una forma sinfín
mediante una costura tejida. Alternativamente, pueden producirse
mediante un proceso conocido, comúnmente, como tejido sinfín
modificado, en el que los bordes dirigidos a lo ancho de la tela de
base se dotan de bucles de costura utilizando sus hilos tendidos en
la dirección de la máquina (MD). En este proceso, los hilos en la
MD se tejen continuamente en vaivén entre los bordes dirigidos a lo
ancho de la tela, volviéndolos en cada borde y formando un bucle de
costura. A una tela de base así producida se le da forma sinfín
durante su instalación en una máquina papelera y, por esta razón,
se la denomina tela que puede coserse en máquina. Para darle a dicha
tela forma sinfín, se reúnen los dos bordes dirigidos a lo ancho,
se intercalan, unos con otros, los bucles de costura de ambos bordes
y se enfila un vástago o pasador de costura a través del paso
formado por los bucles de costura intercalados.
Además, las telas de base tejidas pueden
estratificarse poniendo una tela de base dentro del bucle sinfín
formado por otra y aplicando mediante tratamiento con agujas una
guata de fibras cortadas a través de ambas telas de base, para
unirlas una con otra. Una o ambas telas de base pueden ser del tipo
que puede coserse en máquina.
En cualquier caso, las telas de base tejidas
adoptan la forma de bucles sinfín, o pueden coserse con tales
formas, con una longitud específica, medida longitudinalmente
alrededor de la misma, y una anchura específica medida
transversalmente a ellas. Como las configuraciones de las máquinas
papeleras varían ampliamente, se exige a los fabricantes de telas
para las mismas que produzcan telas de prensa, y otras telas para
las máquinas papeleras, con las dimensiones requeridas para ajustar
en posiciones particulares de las máquinas papeleras de sus
clientes. Ni que decir tiene que estas exigencias dificultan la
optimización del proceso de fabricación, ya que cada tela de prensa
debe fabricarse, típicamente, a medida.
En respuesta a esta necesidad de producir las
telas de prensa con una variedad de longitudes y anchuras más
rápida y eficientemente, en los últimos años se han producido telas
de prensa siguiendo una técnica de fabricación en hélice descrita
en la patente norteamericana, cedida en común, núm. 5.360.656 de
Rexfelt y otros, cuyas enseñanzas se incorporan a esta memoria como
referencia.
La patente norteamericana núm. 5.360.656 muestra
una tela de prensa que comprende una tela de base que tiene una o
más capas de material de fibras cortadas aplicadas a ella mediante
tratamiento con agujas. La tela de base comprende, al menos, una
capa constituida por una tira de tela tejida enrollada en hélice,
cuya anchura es menor que la anchura de la tela de base. La tela de
base es sinfín en la dirección longitudinal o dirección de la
máquina. Los hilos longitudinales de la tira enrollada en hélice
forman ángulo con la dirección longitudinal de la tela de prensa.
La tira de tela tejida puede tejerse en plano en un telar más
estrecho que los empleados típicamente, en la producción de telas
para máquinas papeleras.
La tela de base comprende una pluralidad de
espiras enrolladas en hélice y unidas de la tira de tela tejida,
relativamente estrecha. La tira de tela se teje a partir de hilos
longitudinales (urdimbre) y transversales (trama). Espiras
adyacentes de la tira de tela enrollada en hélice pueden apoyar una
contra otra, y la costura helicoidalmente continua así producida,
puede cerrarse por cosido, mediante puntos, por fusión o por
soldadura. Alternativamente, las partes de borde longitudinales de
espiras adyacentes pueden disponerse con solapamiento, en tanto los
bordes tengan un grosor reducido, con el fin de no generar un grosor
incrementado en el área de solapamiento. Además, la separación
entre hilos longitudinales puede aumentarse en los bordes de la tira
de forma que, cuando se dispongan espiras adyacentes solapándolas,
pueda existir una separación fija entre hilos longitudinales en la
zona de solapamiento.
En cualquier caso, el resultado es una tela de
base tejida que adopta la forma de un bucle sinfín y que tiene una
superficie interna, una dirección longitudinal (dirección de la
máquina) y una dirección transversal (dirección transversal a la de
la máquina). Los bordes laterales de la tela de base tejida se
recortan, luego, para hacer que sean paralelos a su dirección
longitudinal (dirección de la máquina). El ángulo comprendido entre
la dirección de la máquina de la tela de base tejida y la costura
helicoidalmente continua puede ser relativamente pequeño, es decir,
típicamente inferior a 10º. Por la misma razón, los hilos
longitudinales (urdimbre) de la tira de tela tejida forman el mismo
ángulo, relativamente pequeño con la dirección longitudinal
(dirección de la máquina) de la tela de base tejida. Similarmente,
los hilos transversales (trama) de la tira de tela tejida, que son
perpendiculares a los hilos longitudinales (urdimbre), forman el
mismo ángulo, relativamente pequeño, con la dirección transversal
(dirección transversal a la de la máquina) de la tela de base
tejida. En pocas palabras, ni los hilos longitudinales (urdimbre)
ni los hilos transversales (trama) de la tira de tela tejida se
alinean con la dirección longitudinal (dirección de la máquina) ni
con la transversal (dirección transversal a la de la máquina) de la
tela de base tejida.
En el método mostrado en la patente
norteamericana núm. 5.360.656, la tira de tela tejida se enrolla
alrededor de dos rodillos paralelos para armar la tela de base
tejida. Se reconocerá que pueden proporcionarse telas de base
sinfín en una variedad de anchuras y longitudes enrollando en hélice
una pieza relativamente estrecha de tira de tela tejida alrededor
de los dos rodillos paralelos, viniendo determinada la longitud de
una tela de base sinfín particular por la longitud de cada espira
de la tira de tela tejida, y viniendo determinada la anchura por el
número de espiras de la tira de tela tejida. Puede evitarse, por
tanto, la anterior necesidad de tejer telas de base completas, a
petición, con longitudes y anchuras específicas. En cambio, podría
utilizarse un telar tan estrecho como de 0,5 metros (20 pulgadas)
para producir una tira de tela tejida pero, por razones prácticas,
puede preferirse un telar textil usual con una anchura de desde 1,0
a 1,5 metros (40 a 60 pulgadas).
La patente norteamericana núm. 5.360.656 también
muestra una tela de prensa que comprende una tela de base con dos
capas, cada una de ellas constituida por una tira de tela tejida,
enrollada en hélice. Ambas capas tienen forma de bucle sinfín,
encontrándose una dentro del bucle sinfín formado por la otra. De
preferencia, la hélice de la tira de tela tejida, enrollada en
hélice, de una capa tiene una dirección contraria a la de la hélice
de la tira de tela tejida de la otra capa. Es decir, más
específicamente, la tira enrollada en hélice de una capa define una
hélice a derechas, mientras que la de la otra capa define una hélice
a izquierdas. En una tela de base estratificada, de dos capas, de
esta clase, los hilos longitudinales (urdimbre) de la tira de tela
tejida en cada una de las dos capas, forman ángulos relativamente
pequeños con la dirección longitudinal (dirección de la máquina) de
la tela de base tejida, y los hilos longitudinales (urdimbre) de la
tira de tela tejida de una capa forman ángulo con los hilos
longitudinales (urdimbre) de la tira de tela tejida de la otra
capa. De forma similar, los hilos transversales (trama) de la tira
de tela tejida de cada una de las dos capas, forman ángulos
relativamente pequeños con la dirección transversal (dirección
transversal a la de la máquina) de la tela de base tejida, y los
hilos transversales (trama) de la tira de tela tejida de una capa
forman ángulo con los hilo transversales (trama) de la tira de tela
tejida de la otra capa. En pocas palabras, ni los hilos
longitudinales (urdimbre) ni los transversales (trama) de la tira de
tela tejida de las capas, se alinean con la dirección longitudinal
(dirección de la máquina) ni con la transversal (dirección
transversal a la de la máquina) de la tela tejida de base. Además,
ni los hilos longitudinales (urdimbre) ni los transversales (trama)
de la tira de tela tejida de una de las capas, se alinean con los de
la otra.
Como consecuencia, las telas de base mostradas
en la patente norteamericana núm. 5.360.656 no tienen hilos
definidos ni en la dirección de la máquina ni en la dirección
transversal a la de la máquina. En cambio, los sistemas de hilos
están tendidos en direcciones que forman ángulo oblicuo con la
dirección de la máquina y con la dirección transversal a la de la
máquina. Una tela de prensa que tenga una tela de base de esta
clase, puede denominarse tela de prensa
multi-axial. Mientras que las telas de prensa
estándar de la técnica anterior tienen tres ejes: uno en la
dirección de la máquina (MD), uno en la dirección transversal a la
de la máquina (CD) y uno en la dirección Z, es decir, a través del
grosor de la tela, una tela de prensa multi-axial no
sólo tiene estos tres ejes sino que, también, tiene al menos dos
ejes más definidos por las direcciones de los sistemas de hilos de
su capa o de sus capas enrolladas en hélice. Además, en la dirección
Z de una tela de prensa multi-axial, existen
múltiples trayectos de circulación. En consecuencia, una tela de
prensa multi-axial tiene, al menos, cinco ejes. En
virtud de su estructura multi-axial, una tela de
prensa multi-axial, con más de una capa, presenta
una resistencia superior al anidamiento y/o a aplastarse en
respuesta a la compresión ejercida en una distancia de agarre
durante el proceso de fabricación de papel, en comparación con una
que tenga capas de tela de base cuyos sistemas de hilos sean
paralelos entre sí.
Una vez que se ha fabricado una tela de base de
acuerdo con las enseñanzas de la patente norteamericana núm.
5.360.656, pueden unirse a ella otros materiales en forma de capas
adicionales. Lo más frecuente es que estas capas adicionales
comprendan guatas de material de fibras cortadas unidas a la tela de
base mediante tratamiento con agujas o hidroenredado. El material
de fibras cortadas forma la superficie de soporte del papel de la
tela de prensa y, cuando la tela de base ha sido estratificada, las
fibras individuales que han sido hincadas a través de la tela de
base estratificada durante el tratamiento con agujas o el
hidroenredado, constituyen los medios gracias a los cuales se
mantienen juntas las capas.
Además, con frecuencia se utilizan capas de
materiales adicionales, tales como de material termoplástico en
hoja perforada o telas de malla no tejidas, para cubrir la tela de
base antes de unir a ella las guatas de material de fibras
cortadas. Estos materiales adicionales se incluyen, por ejemplo,
para proporcionar una compresibilidad y una elasticidad mejoradas,
un volumen de huecos adicional para el almacenamiento temporal de
agua exprimida de una banda de papel o de una superficie más lisa,
exenta de arrugas.
Evidentemente, la provisión de estas capas
adicionales se realiza a expensas de operaciones de fabricación
adicionales que, a la larga, ocupan gran parte del tiempo que se
ahorra fabricando la tela de base de acuerdo con las enseñanzas de
la patente norteamericana núm. 5.360.656. El documento EP0 802 280
describe una tela industrial multicapa que tiene estructuras que se
unen de manera enteriza. El presente invento proporciona medios
merced a los cuales una tela estratificada para la fabricación de
papel puede fabricarse de modo más eficiente a partir de una
estructura estratificada previamente de acuerdo con las enseñanzas
de esta misma patente.
En consecuencia, el presente invento se refiere
tanto a un método para fabricar una tela para la fabricación de
papel como a la tela para la fabricación de papel propiamente dicha,
en el que se fabrica previamente una estructura estratificada en
forma de tira y, subsiguientemente, se utiliza para formar telas
para la fabricación de papel con anchuras y longitudes
especificadas, utilizando una técnica de enrollamiento en
hélice.
La estructura estratificada comprende una capa
superior y una capa inferior, que se unen entre sí a modo de
emparedado. Tanto la capa superior como la capa inferior tienen una
anchura común, forma de tiras y se estratifican una con otra de
modo que estén desplazadas transversalmente. En consecuencia, a lo
largo de un borde lateral de la estructura estratificada hay una
parte no estratificada de la capa inferior y a lo largo del otro
borde lateral hay una parte no estratificada de la capa
superior.
Cuando se enrolla en hélice la estructura
estratificada, la parte no estratificada de la capa superior de una
espira de la estructura estratificada enrollada en hélice se
encuentra sobre la parte no estratificada de la capa inferior en
una espira adyacente. La parte no estratificada superpuesta de la
capa superior se une, entonces, a la parte no estratificada de la
capa inferior para producir la tela para la fabricación de papel.
Una unión de esta clase mejora la integridad estructural y la
estabilidad dimensional de la tela para la fabricación de papel, y
es menos probable que produzca marcas en una banda de papel que una
fabricada en una sola línea.
La capa superior que, finalmente, soporta una
banda de papel en una máquina papelera, comprende uno de los
materiales seleccionados del grupo que consiste en: material de
fibras cortadas; tela tejida a partir de fibras o filamentos lo
bastante finos para no producir marcas en una banda de papel húmeda;
telas no tejidas obtenidas mediante ligado por calor y presión,
hidroenredado y soplado en fusión; y películas de polímero
extrudidas, perforadas. La capa inferior comprende uno de los
materiales seleccionados del grupo consistente en: material de
fibras cortadas, tela tejida a partir de fibras o filamentos lo
bastante finos para no producir marcas en una banda de papel
húmeda; telas no tejidas obtenidas mediante ligado por calor y
presión, hidroenredado y soplado en fusión; películas de polímero
extrudidas, perforadas; telas tricotadas; materiales de red no
tejidos o telas de malla; y tiras de tela tejida. Las capas superior
e inferior se unen entre sí por cosido, tratamiento con agujas,
fusión a bajas temperaturas, fusión a altas temperaturas, pegado o
similar, y la estructura estratificada resultante es almacenada
para subsiguiente uso en la fabricación de telas para la fabricación
de papel.
Se describirá ahora el presente invento con
mayor detalle haciéndose referencia, frecuentemente, a las figuras
identificadas en lo que sigue.
La Figura 1 es una vista en planta desde arriba,
esquemática, que ilustra un método para fabricar la tela para la
fabricación de papel del presente invento;
la Figura 2 es una vista en planta desde arriba
de la tela para la fabricación de papel;
la Figura 3 es una sección transversal tomada
como se indica por la línea 3-3 de la Figura 1;
y
la Figura 4 es una vista en sección transversal
de la estructura estratificada a partir de la cual se fabrica el
presente invento.
Refiriéndonos ahora a estas figuras, la Figura 1
es una vista en planta desde arriba, esquemática, que ilustra el
presente método para fabricar una tela para la fabricación de papel.
El método puede llevarse a la práctica utilizando un aparato 10 que
comprende un primer rodillo 12 y un segundo rodillo 14, que son
paralelos entre sí y que pueden ser hechos girar en la dirección
indicada mediante las flechas. Una estructura estratificada 16 en
forma de tira se enrolla a partir de un rollo 18 de material en
torno al primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14, en una hélice
continua. Se reconocerá que puede ser necesario trasladar el rollo
18 de material a una velocidad adecuada a lo largo del segundo
rodillo 14 (hacia la derecha en la Figura 1) a medida que se enrolla
la estructura estratificada 16 en torno a los rodillos 12, 14.
El primer rodillo 12 y el segundo rodillo 14
están separados en una distancia D, que es determinada en relación
con la longitud total C, requerida para la tela para la fabricación
de papel que se está produciendo, midiéndose la longitud total, C,
longitudinalmente (en la dirección de la máquina) en torno a la
forma de bucle sinfín de la tela para la fabricación de papel. La
estructura estratificada 16 se enrolla en hélice sobre el primero y
el segundo rodillos 12, 14 en una pluralidad de espiras a partir del
rollo 18 de material, que puede trasladarse a lo largo del segundo
rodillo 14 en el curso del enrollamiento. Las sucesivas espiras de
la estructura estratificada 16 apoyan una contra otra y se unen
entre sí formando una costura 20 helicoidalmente continua mediante
cosido, por puntadas, fusión, pegado o soldadura, para producir la
tela 22 para la fabricación de papel, como se muestra en la Figura
2. Dicha unión puede efectuarse por el interior o por el exterior
del bucle sinfín formado por la tela 22 para la fabricación de
papel, prefiriéndose la unión por el interior. Cuando se han formado
un número de espiras suficiente de la estructura estratificada 16
para producir la tela 22 para la fabricación de papel con la
anchura deseada, W, midiéndose esa anchura transversalmente (en la
dirección transversal a la de la máquina) a través de la forma en
bucle sinfín de la tela 22 para la fabricación de papel, se da por
concluido el enrollamiento en hélice. La tela 22 para la fabricación
de papel así obtenida tiene una superficie interior, una superficie
exterior, una dirección de la máquina y una dirección transversal a
la de la máquina. Inicialmente, los bordes laterales de la tela 22
para la fabricación de papel, como será evidente, no serán
paralelos a la dirección de la máquina de la misma, y deben
recortarse por las líneas 24 para proporcionar la tela de prensa 22
con la anchura W deseada y con los dos bordes paralelos a la
dirección de la máquina de su forma de bucle sinfín.
Dado que la estructura estratificada 16 se
enrolla en hélice para armar la tela 22 para la fabricación de
papel, la costura 20, helicoidalmente continua, no se alinea con la
dirección longitudinal, o dirección de la máquina, de la tela de
prensa 22, sino que forma un pequeño ángulo, \theta, cuya magnitud
es una medida del paso de los enrollamientos en hélice de la
estructura estratificada 16 con respecto a la dirección de la
máquina de la tela 22 para la fabricación de papel, como lo sugiere
la vista en planta desde arriba que de la misma se muestra en la
Figura 2. Este ángulo, como se ha hecho notar previamente, es, de
manera típica, menor que 10º.
La Figura 3 es una sección transversal tomada
como se indica por la línea 3-3 de la Figura 1, y la
Figura 4 es una vista en sección transversal de la estructura
estratificada 16. Como puede observarse en las Figuras 3 y 4, la
estructura estratificada 16 comprende dos capas que, por
conveniencia, se identificarán como capa superior 34 y capa
inferior 36. Debe apreciarse y comprenderse que la capa superior 34
forma la superficie exterior de la tela 22 para la fabricación de
papel y entra en contacto con la banda de papel húmeda que se está
fabricando en la máquina papelera.
Como se ha indicado en lo que antecede, la capa
superior 34 comprende uno de los materiales seleccionados del grupo
que consiste en material de fibras cortadas; tela tejida de fibras o
filamentos lo bastante finos para no producir marcas en una banda
de papel húmeda; telas no tejidas obtenidas por ligado por calor y
presión, hidroenredado y por soplado en fusión; y películas de
polímero extrudidas, perforadas. Además, la capa superior 34 puede
comprender al menos dos sub-capas diferentes, cada
una de las cuales comprende uno de los materiales seleccionados de
este mismo grupo.
Por ejemplo, la capa superior 34 o una
sub-capa de la misma, puede comprender una guata o
guatas de material de fibras cortadas. Alternativamente, la capa
superior 34, o una sub-capa de la misma, puede
comprender una tela, tejida o no tejida, de finos hilos o
filamentos de denier comparable al de la fibra de guata y, por lo
tanto, no será probable que produzca marcas importantes en una banda
de papel húmeda con la que entre en contacto.
Como tal, la capa superior 34, o una
sub-capa de la misma, puede ser una fina tela tejida
de la variedad descrita en la patente norteamericana, cedida en
común, núm. 5.525.410, cuyas enseñanzas se incorporan a esta memoria
como referencia. Alternativamente, pueden utilizarse, también,
productos de malla tejida fina tales como los fabricados y vendidos
por Kanebo. Pueden utilizarse, también, telas no tejidas, obtenidas
por ligado por calor y presión, disponibles de Cerex, y telas no
tejidas, hidroenredadas, disponibles de DuPont bajo el nombre de
Sontara. Los últimos materiales son materiales de fibras de
poliéster de denier muy fino, hidroenredadas. Las telas no tejidas
obtenidas por soplado en fusión, de interés, incluyen normalmente
polipropileno o polietileno.
La capa superior 34, o una
sub-capa de la misma, puede comprender también una
película de polímero extrudida, perforada, tal como un material en
hoja de poliuretano termoplástico (TPU) perforado. El material en
hoja de TPU perforado puede tener una densidad de desde 140 a 850
g/m^{2}, un grosor de desde 0,13 a 1,3 mm (5 a 50 mil de pulgada)
y un porcentaje de área abierta de desde el 20% al 60%. Las
aberturas pueden tener cualquier forma, por ejemplo rectangular,
cuadrada, circular, etc. Alternativamente, la película de polímero
puede ser de poliamida, polietileno o polipropileno.
La capa inferior 36 comprende uno de los
materiales seleccionados del grupo consistente en los materiales
identificados como adecuados para la capa superior 34, más tejidos
tricotados; materiales de red no tejidos o telas de malla; y tiras
de tela tejida. Se incluyen uno o mas de estos tres últimos
materiales (telas tricotadas; materiales de red o telas de malla no
tejidos; y tiras de tela tejida) cuando la capa inferior 36 ha de
cumplir una función de soporte de carga en la máquina papelera y ha
de proporcionar a la tela para la fabricación de papel una
estabilidad dimensional tanto en la dirección de la máquina como en
dirección transversal a la de la máquina. Además, la capa inferior
36 puede comprender por lo menos dos sub-capas
diferentes, cada una de las cuales comprenda uno de los materiales
seleccionados de este mismo grupo.
Como tal, la capa inferior 6, o una
sub-capa de la misma, puede comprender una tira de
tela tejida que puede tejerse a partir de hilos monofilamento,
monofilamento doblado o multifilamento, de una resina polímera
sintética, tal como poliamida o poliéster, de la misma forma que se
tejen otras telas utilizadas en la industria de la fabricación del
papel. Después de tejerla, la tira de tela tejida puede fijarse por
calor en forma usual antes de su almacenamiento temporal en forma
de rollo de material. Dicha tira de tela tejida incluye hilos
longitudinales e hilos transversales, de los cuales, por ejemplo
los hilos longitudinales, pueden ser hilos monofilamento doblados
mientras que los hilos transversales pueden ser hilos monofilamento,
y puede tejerse en una sola o en múltiples capas. Como
anteriormente, la tira de tela tejida puede ser una tela tejida fina
de la variedad descrita en la patente norteamericana, cedida en
común, núm. 5.525.410, o una tela de malla tejida fina, de la
variedad vendida por Kanebo.
Alternativamente, la capa inferior 36, o una
sub-capa de la misma, puede comprender una tira de
tela de malla no tejida de la variedad descrita el patente
norteamericana, cedida en común, núm. 4.427.734 de Johnson, cuyas
enseñanzas se incorporan a esta memoria como referencia. La tela de
malla no tejida descrita en esta patente norteamericana tiene una
estructura a modo de red, de nervios o hilos que definen una malla.
Los elementos a modo de monofilamento que constituyen la tela de
malla no tejida, están orientados en sus direcciones longitudinal y
transversal aunque, alternativamente, pueden estar orientados
diagonalmente con respecto a esas direcciones. La tela de malla no
tejida se fabrica mediante técnicas de extrusión o similares, con
resinas termoplásticas, tales como poliamida, polipropileno,
polietileno y similares. Por ejemplo, con este propósito puede
utilizarse un material para formación de redes no tejidas,
disponible de Naltex y cuyas hebras tienen un diámetro del orden de
desde 0,33 mm (0,013 pulgadas o 13 mil) a 2,03 mm (0,080 pulgadas u
80 mil) y recuentos de 3 a 16 hebras por centímetro (7 a 40 hebras
por pulgada). Estos materiales están hechos de poliamida, poliéster,
polipropileno y polietileno.
La capa superior 34 y la capa inferior 36 se
unen entre sí para formar la estructura estatificada 16 utilizada
para fabricar la tela 22 para la fabricación de papel. Tanto la capa
superior 34 como la capa inferior 36 tienen la forma de una tira de
anchura w. Es decir, la capa superior 34 tiene una anchura w igual a
la de la capa inferior 36. De preferencia, la anchura w es,
nominalmente, de 1,0 m (39,4 pulgadas), aunque tiras con anchuras
comprendidas en el margen de desde 1,0 mm (0,001 m; 0,039 pulgadas)
hasta 5,0 metros (197,0 pulgadas) pueden probar su utilidad en la
práctica del presente invento.
La capa superior 34 se une a la capa inferior 36
de tal manera que estén desplazadas transversalmente una de otra en
una distancia d. La unión se efectúa por cosido, tratamiento con
agujas, fusión a bajas temperaturas, fusión a altas temperaturas,
pegado u otros procedimientos bien conocidos por los expertos
normales en la técnica de unión de capas de tela entre sí. Pueden
fabricarse longitudes considerables de la estructura estratificada
16 y dejarse a un lado para uso subsiguiente en la fabricación de
una tela 22 para la fabricación de papel con las especificaciones
de tamaño requeridas por los clientes.
Haciendo referencia de nuevo a la Figura 4, la
capa superior 34 de la estructura estratificada 16 tiene un primer
borde lateral 30 y un segundo borde lateral 32 que, juntos, definen
su anchura, w. La capa inferior 36, como se ha hecho notar
previamente, tiene la misma anchura, w. Cuando la estructura
estratificada 16 está siendo enrollada en hélice en un primero y un
segundo rodillos 12, 14 para armar la estructura mostrada en
sección transversal en la Figura 3, el primer borde lateral 20 de la
capa superior 34 de cada espira de la estructura estratificada 16
es apoyado contra el segundo borde lateral 32 de la capa superior 34
de la espira inmediatamente precedente. Al hacer esto, los bordes
laterales de la capa inferior 36 también apoyan de la misma manera.
Debido al desplazamiento de la capa superior 34 con relación a la
capa inferior 36, en una distancia d, cada espira de la tira
estratificada 16 forma una unión solapada con la espira precedente
porque una parte, de anchura d, de la capa superior 34 de una
espira, se encuentra sobre una parte de igual anchura de la espira
precedente de la capa inferior 36. Las partes solapadas de la capa
superior 34 se unen, entonces, a las partes subyacentes de la capa
inferior 36 mediante cosido, puntadas, fusión, pegado o soldadura,
para producir la tela 22 para la fabricación de papel, como se
muestra en la Figura 2. La unión puede efectuarse por el interior o
por el exterior del bucle sinfín formado por la tela 22 para la
fabricación de papel, prefiriéndose la unión por el interior.
Con el presente invento, puede evitarse la
necesidad de unir estructuras de anchura completa a fin de producir
una estructura estratificada. En cambio, la estructura estratificada
se fabrica primero a partir de capas superior e inferior de anchura
relativamente pequeña y, subsiguientemente, se la utiliza para armar
estructuras de anchura completa aplicando una técnica de
enrollamiento en hélice. La estructura estratificada puede
fabricarse rápidamente y utilizare, ulteriormente, con este
fin.
Para un experto en la técnica serán evidentes
modificaciones que pueden introducirse en lo que antecede, pero
ello no supondría modificar el invento más allá del alcance de las
reivindicaciones adjuntas.
Por ejemplo, una tela estratificada para la
fabricación de papel, que incorpore una tela 22 para la fabricación
de papel obtenida en la forma antes expuesta a partir de una
estructura estratificada 16, puede fabricarse montando primero una
tela de base de cualquiera de las variedades estándar anteriormente
descritas, alrededor de los rodillos primero y segundo, 12, 14, y
enrollando luego en hélice una tira de la estructura estratificada
16 sobre ella para obtener una capa en forma de tela 22 para la
fabricación de papel encima de la tela de base, de acuerdo con el
procedimiento descrito en lo que antecede. Alternativa, o
adicionalmente, puede fabricarse otra capa con la forma de la tela
22 para la fabricación de papel enrollando en hélice una tira de la
estructura estratificada 16 sobre la previamente producida por
enrollamiento en hélice de acuerdo con el procedimiento descrito en
lo que antecede. De preferencia, dicha capa se fabricaría enrollando
en hélice la tira de la estructura estratificada 16 en dirección
contraria a aquella en que se realizó el enrollamiento para producir
la capa previa, de forma que en una capa, la estructura
estratificada 16 se enrolle en una dirección, produciendo una
hélice a derechas, mientras que en la otra capa, la estructura
estratificada 16 se enrollaría en la otra dirección, produciendo
una hélice a izquierdas.
Además, también puede fabricarse una tela
estratificada, para la fabricación de papel, que incorpore una tela
22 para la fabricación de papel obtenida de la manera anteriormente
descrita a partir de la estructura estratificada 16, haciendo
deslizar la tela 22 para la fabricación de papel sobre la tela de
base de cualquiera de las variedades estándar descritas en lo que
antecede y cuyas dimensiones casen en forma adecuada.
En cualquier caso, ya sea estratificada la tela
para la fabricación de papel o ya comprenda sólo una capa producida
enrollando en hélice la estructura estratificada 16, a su superficie
exterior, a su superficie interior o a ambas, se les pueden aplicar
una o más capas de material de fibras cortadas, bien en forma de
tira envuelta en hélice sobre ella o bien de anchura completa,
solidarizándolas con ella mediante tratamiento con agujas o
hidroenredado. Cuando la tela para la fabricación de papel ha sido
estratificada, las fibras individuales del material de fibras
cortadas, hincadas a través de las capas superpuestas, constituyen
los medios principales gracias a los que las capas se unen entre
sí. En cualquier caso, esta guata adicional mejora la integridad
estructural de la tela para la fabricación de papel y reduce el
riesgo de que aparezcan marcas en la hoja.
Claims (26)
1. Un método para fabricar una tela (22) para la
fabricación de papel, comprendiendo dicho método las operaciones
de:
proporcionar una estructura estratificada (16),
teniendo dicha estructura estratificada (16) una capa inferior (36)
y una capa superior (34), estando constituidas dicha capa inferior
(36) y dicha capa superior (34), cada una, por tiras de anchura
equivalente y estando estratificadas una con otra, estando dicha
capa inferior (36) desplazada transversalmente con respecto a dicha
capa superior (34) de forma que una parte no estratificada de dicha
capa inferior (36) se encuentre a lo largo de un borde lateral (30)
de la citada estructura estratificada (16) y una parte no
estratificada de dicha capa superior (34) se encuentre a lo largo
del otro borde lateral (32) de la citada estructura estratificada
(16);
enrollar en hélice dicha estructura
estratificada (16) en una pluralidad de espiras en las que dicha
parte no estratificada de dicha capa superior (34) de una espira de
dicha estructura estratificada (16) se superponga a dicha parte no
estratificada de dicha capa inferior (36) de una espira adyacente de
la citada estructura estratificada (16); y
unir dicha parte no estratificada superpuesta de
dicha capa superior (34) a dicha parte no estratificada de dicha
capa inferior (36) a fin de formar dicha tela para la fabricación de
papel, incluyendo dicha unión una o más operaciones seleccionadas
del grupo que consiste en coser, fijar con puntadas, soldar, tratar
con agujas, unir por fusión y pegar dicha parte no estratificada
superpuesta de dicha capa superior a dicha parte no estratificada
de dicha capa inferior, y adoptando dicha tela (22) para la
fabricación de papel la forma de un bucle sinfín con una superficie
interior y una superficie exterior;
caracterizado porque la tela (22) para la
fabricación de papel resultante tiene una estructura de emparedado,
y en el que la superficie de dicha capa superior y la superficie de
dicha capa inferior que forman las superficies del citado
emparedado, son sustancialmente planas.
2. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, en el que dicha operación de proporcionar una
estructura estratificada (16) comprende las operaciones de:
proporcionar la capa inferior (36),
constituyendo dicha capa inferior (36) una base para la citada
estructura estratificada (16);
proporcionar la capa superior (34), estando
destinada dicha capa superior (34) a soportar una banda de papel en
una máquina papelera;
formar un emparedado con dicha capa superior
(34) y dicha capa inferior (36), estando dicha capa inferior (36)
desplazada transversalmente con respecto a dicha capa superior (34);
y
unir dichas capas superior (34) e inferior (36)
entre sí para formar dicha estructura estratificada (16).
3. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 2, en el que dicha operación de unión se realiza
cosiendo.
4. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 2, en el que dicha operación de unión se realiza
mediante tratamiento con agujas.
5 Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 2, en el que dicha operación de unión se realiza
pegando.
6. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 2, en el que dicha operación de unión se realiza
uniendo por fusión a alta temperatura.
7. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 2, en el que dicha operación de unión se realiza
uniendo por fusión a baja temperatura.
8. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, que comprende además la operación de unir al menos
una capa adicional de material de fibras cortadas a dicha tela (22)
para la fabricación de papel.
9. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 8, en el que dicha operación de unión se lleva a cabo
en dicha superficie interna de la citada tela (22) para la
fabricación de papel.
10. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 8, en el que dicha operación de unión se lleva a cabo
en dicha superficie exterior de la citada tela para la fabricación
de papel.
11. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 8, en el que dicha, al menos, una capa adicional de
material de fibras cortadas adopta la forma de una tira envuelta en
hélice sobre una de dichas superficies, interior y exterior, de la
citada tela (22) para la fabricación de papel.
12. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 8, en el que dicha, al menos, una capa adicional de
material de fibras cortadas se aplica a todo lo ancho sobre una de
dichas superficies interior y exterior de la citada tela (22) para
la fabricación de papel.
13. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, que comprende además la operación de proporcionar
una tela de base para la citada tela (22) para la fabricación de
papel, teniendo dicha tela de base la forma de un bucle sinfín,
teniendo dicho bucle sinfín una superficie interior, una superficie
exterior, un primero y un segundo bordes laterales, y una anchura
de tela, medida transversalmente entre dichos bordes laterales, en
el que dicha estructura estratificada (16) se enrolla en hélice en
una pluralidad de espiras sobre dicha superficie exterior de la
citada tela de base.
14. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, que comprende además las operaciones de:
proporcionar una tela de base para la citada
tela (22) para la fabricación de papel, teniendo dicha tela de base
la forma de un bucle sinfín, teniendo dicho bucle sinfín una
superficie interior, una superficie exterior, un primero y un
segundo bordes laterales, y una anchura de tela medida
transversalmente entre dichos bordes laterales; y
hacer deslizar dicha tela de base por dentro de
la citada tela (22) para la fabricación de papel.
15. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 1, en el que dicha estructura estratificada es una
primera estructura estratificada, que comprende además las
operaciones de:
proporcionar una segunda estructura
estratificada, teniendo también dicha segunda estructura
estratificada una capa inferior y una capa superior, estando
constituidas dicha capa inferior y dicha capa superior, cada una,
por tiras de anchura equivalente y estratificándose juntas, estando
dicha capa inferior desplazada transversalmente con respecto a
dicha capa superior de manera que una parte no estratificada de
dicha capa inferior se encuentre a lo largo de un borde lateral de
dicha segunda estructura estratificada y una parte no estratificada
de dicha capa superior se encuentre a lo largo del otro borde
lateral de dicha segunda estructura estratificada;
enrollar en hélice dicha segunda estructura
estratificada en una pluralidad de espiras sobre dicha tela para la
fabricación de papel, en el que dicha parte no estratificada de
dicha capa superior de una espira de dicha segunda estructura
estratificada se superpone a dicha parte no estratificada de dicha
capa inferior de una espira adyacente de la citada segunda
estructura estratificada; y
unir dicha parte no estratificada superpuesta de
dicha capa superior a dicha parte no estratificada de dicha capa
inferior.
16. Un método como se ha reivindicado en la
reivindicación 15, en el que dicha segunda estructura estratificada
se enrolla en hélice en dirección contraria a la dirección en que se
enrolla dicha primera estructura estratificada.
17. Una tela (22) para la fabricación de papel,
para una máquina papelera, comprendiendo dicha tela (22) para la
fabricación de papel:
una estructura estratificada (16), teniendo
dicha estructura estratificada (16) una capa inferior (36) y una
capa superior (34), estando constituidas dicha capa inferior (36) y
dicha capa superior (34), cada una, por tiras de anchura
equivalente y que están estratificadas una con otra, estando dicha
capa inferior (36) desplazada transversalmente con respecto a dicha
capa superior (34) de forma que una parte no estratificada de dicha
capa inferior (36) se encuentre a lo largo de un borde lateral (30)
de la citada estructura estratificada y una parte no estratificada
de dicha capa superior (34) se encuentre a lo largo del otro borde
lateral (32) de la citada estructura estratificada (16); estando
dicha estructura estratificada (16) enrollada en hélice en una
pluralidad de espiras en las que dicha parte no estratificada de
dicha capa superior (34) de una espira de dicha estructura
estratificada (16) se superpone a dicha parte no estratificada de
dicha capa inferior (36) de una espira adyacente de la citada
estructura estratificada (16); uniéndose dicha parte no
estratificada superpuesta de dicha capa superior (34) a dicha parte
no estratificada de dicha capa inferior (36) gracias a una o más
operaciones seleccionadas del grupo que consiste en coser, fijar con
puntadas, soldar, tratar con agujas, unir por fusión y pegar dicha
parte no estratificada superpuesta de dicha capa superior (34) con
dicha parte no estratificada de dicha capa inferior (36);
caracterizada porque la tela (22) para la
fabricación e papel resultante tiene una estructura de emparedado,
y en la que la superficie de dicha capa superior (34) y la
superficie de dicha capa inferior (36) que forman las superficies
del citado emparedado, son sustancialmente planas.
18. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, que comprende
además al menos una capa adicional de material de fibras cortadas
unida a una de las superficies interior y exterior de dicha tela
(22) para la fabricación de papel.
19. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 18, en la que dicha al
menos una capa adicional de material de fibras cortadas adopta la
forma de una tira envuelta en hélice sobre una de dichas
superficies, interior y exterior, de la citada tela (22) para la
fabricación de papel.
20. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 18, en la que dicha al
menos una capa adicional de material de fibras cortadas se aplica a
todo lo ancho sobre una de dichas superficies interior y exterior de
la citada tela (22) para la fabricación de papel.
21. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, que comprende
además una tela de base en forma de bucle sinfín, teniendo dicho
bucle sinfín una superficie interior y una superficie exterior, en
la que dicha estructura estratificada está enrollada en hélice sobre
dicha superficie exterior de dicha tela de base.
22. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, que comprende
además una tela de base en forma de bucle sinfín, teniendo dicho
bucle sinfín una superficie interior y una superficie exterior, en
la que dicha tela de base se encuentra por el interior de dicha tela
(22) para la fabricación de papel.
23. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, en la que dicha
estructura estratificada es una primera estructura estratificada y
que comprende, además, una segunda estructura estratificada,
teniendo también dicha segunda estructura estratificada una capa
inferior y una capa superior, estando constituidas dicha capa
inferior y dicha capa superior, cada una, por tiras de anchura
equivalente y que están estratificadas juntas, estando dicha capa
inferior desplazada transversalmente con respecto a dicha capa
superior, de manera que una parte no estratificada de dicha capa
inferior se encuentre a lo largo de un borde lateral de dicha
segunda estructura estratificada y una parte no estratificada de
dicha capa superior se encuentre a lo largo del otro borde lateral
de dicha segunda estructura estratificada; estando dicha segunda
estructura estratificada enrollada en hélice en una pluralidad de
espiras sobre dicha tela para la fabricación de papel, en la que
dicha parte no estratificada de dicha capa superior de una espira de
dicha segunda estructura estratificada se superpone a dicha parte
no estratificada de dicha capa inferior de una espira adyacente de
la citada segunda estructura estratificada; estando dicha parte no
estratificada superpuesta de dicha capa superior unida a dicha parte
no estratificada de dicha capa inferior.
24. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, en la que dicha
capa superior (34) de dicha estructura estratificada comprende uno
de los materiales seleccionados del grupo que consiste en: material
de fibras cortadas; tela tejida a partir de fibras o filamentos;
telas no tejidas obtenidas mediante ligado por calor y presión,
hidroenredado y soplado en fusión; y películas de polímero
extrudidas, perforadas.
25. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, en la que dicha
capa superior (34) de dicha estructura estratifica comprende al
menos dos sub-capas diferentes, comprendiendo cada
una de dichas sub-capas uno de los materiales
seleccionados del grupo consistente en: material de fibras
cortadas, tela tejida a partir de fibras o filamentos; telas no
tejidas obtenidas mediante ligado por calor y presión, hidroenredado
y soplado en fusión; y películas de polímero extrudidas,
perforadas.
26. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, en la que dicha
capa inferior (36) de dicha estructura estratificada comprende uno
de los materiales seleccionados del grupo consistente en: material
de fibras cortadas, tela tejida a partir de fibras o filamentos;
telas no tejidas obtenidas mediante ligado por calor y presión,
hidroenredado y soplado en fusión; películas de polímero extrudidas,
perforadas; telas tricotadas; materiales de red o telas de malla no
tejidos; y tiras de tela tejida.
27. Una tela (22) para la fabricación de papel
como se ha reivindicado en la reivindicación 17, en la que dicha
capa inferior (34) de dicha estructura estratificada comprende al
menos dos sub-capas diferentes, comprendiendo cada
una de dichas sub-capas uno de los materiales
seleccionados del grupo consistente en: material de fibras
cortadas, tela tejida a partir de fibras o filamentos; telas no
tejidas obtenidas mediante ligado por calor y presión,
hidroenredado y soplado en fusión; películas de polímero extrudidas,
perforadas; telas tricotadas; materiales de red o telas de malla no
tejidos; y tiras de tela tejida.
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