BR112018073072B1

BR112018073072B1 - Núcleo de papelão configurado para receber um fio enrolado no mesmo e método de fabricar um núcleo de papelão configurado para receber um fio enrolado no mesmo

Info

Publication number: BR112018073072B1
Application number: BR112018073072-6A
Authority: BR
Inventors: Ismael Antonio Hernandez
Original assignee: Sonoco Development, Inc
Priority date: 2016-08-18
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2023-01-24
Also published as: IL262815A; MY190394A; SG11201809644SA; BR112018073072A2; WO2018033811A1; IL262815B; CN109476439B; MX2019001764A; CN109476439A; CA3024075C; KR102342707B1; ES2789275T3; EP3433196B1; KR20190038535A; EP3433196A1; US9751721B1; CA3024075A1

Abstract

Um núcleo de papelão (5) é descrito acima que é projetado para receber um fio (10) enrolado sobre o mesmo, tal como um fio elastomérico (10) que conta com atrito para enrolamento apropriado do fio (10) sobre o núcleo (5). Em particular, o núcleo (5) inclui uma camada externa de papel revestido com argila (30) que é capaz de fornecer encaixe por atrito direto do núcleo (5) com o fio (10), de tal maneira que o fio (10) é enrolável sobre o núcleo (5) por meio de contato direto entre a camada externa revestida com argila (30) e o fio (10). Deste modo, não existe necessidade com relação a usar uma película sobre a superfície externa (15) do núcleo (5) a fim de obter as propriedades de atrito desejadas que resultarão em enrolamento apropriado do fio (10) sobre o núcleo (5).

Description

Antecedentes

[001] A presente descrição refere-se a núcleos de papelão para enrolar fios elastoméricos.

[002] Núcleos são usados na produção de fio para receber uma extremidade do fio após ele ter de ser fiado. O fio é enrolado em volta do núcleo para fornecer um modo no qual um comprimento particular do fio pode ser acondicionado, transportado e/ou armazenado até a hora em que o fio é usado. Neste ponto, o fio pode ser desenrolado do núcleo para uso, tal como para tecer um tecido.

[003] Fios diferentes têm propriedades diferentes. Fios elastoméricos (tais como spandex), por exemplo, são esticáveis e têm recuperação elástica rápida e substancialmente completa uma vez que a força aplicada para esticar o fio seja removida.

Breve Sumário

[004] Modalidades da presente invenção referem-se a núcleos configurados para uso na produção de fios elastoméricos. Em particular, modalidades de um núcleo com uma camada externa de papel revestido com argila são fornecidas que fornecem atrito adequado entre a superfície de núcleo e o fio elastomérico para facilitar transferência do fio para o núcleo sem exigir a aplicação de uma película separada sobre a superfície externa do núcleo para promover encaixe do fio elastomérico com o núcleo. Eliminação da película permite várias vantagens na produção dos fios elastoméricos, tais como descritas com mais detalhes a seguir.

[005] Portanto, modalidades de um núcleo de papelão configurado para receber um fio enrolado sobre o mesmo são fornecidas consequentemente, onde o núcleo inclui pelo menos uma camada interna e uma camada externa disposta adjacente a pelo menos uma camada interna. A camada externa compreende papel revestido com argila, e a camada externa é configurada para fornecer encaixe por atrito direto do núcleo com o fio, de tal maneira que o fio é enrolável sobre o núcleo. O fio pode ser, por exemplo, um fio elastomérico.

[006] Em alguns casos, o núcleo pode compreender adicionalmente uma camada de tinta impressa sobre uma superfície externa da camada externa. A camada externa pode ser enrolada em forma de espiral sobre a pelo menos uma camada interna.

[007] Em algumas modalidades, o núcleo pode compreender adicionalmente uma sobrecamada aplicada a uma superfície externa da camada externa. A sobrecamada pode ser configurada para agir como uma barreira contra produtos químicos do fio que podem passar para o núcleo quando o fio é enrolado sobre o núcleo. Adicionalmente ou de forma alternativa, a sobrecamada pode ser configurada para aprimorar o encaixe por atrito do núcleo com o fio. Em alguns casos, o núcleo pode compreender adicionalmente uma camada de adesivo entre a pelo menos uma camada interna e a camada externa. A camada externa pode compreender Carbonato de Cálcio Precipitado (PCC), argila chinesa, látex ou qualquer combinação dos mesmos.

[008] Em outras modalidades, um núcleo de papelão é fornecido que é configurado para receber um fio enrolado sobre o mesmo, em que o núcleo compreende uma camada externa de papel revestido com argila, em que a camada externa é configurada para fornecer encaixe por atrito direto do núcleo com o fio, de tal maneira que o fio é enrolável sobre o núcleo por meio de contato direto entre a camada externa revestida com argila e o fio. O núcleo pode compreender adicionalmente uma camada de adesivo entre pelo menos uma camada interna e a camada externa. A camada externa pode compreender Carbonato de Cálcio Precipitado (PCC), argila chinesa, látex ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, o núcleo pode compreender uma sobrecamada aplicada a uma superfície externa da camada externa.

[009] Ainda em outras modalidades, um método de fabricar um núcleo de papelão configurado para receber um fio enrolado sobre o mesmo é fornecido, onde o método compreende dispor uma camada externa adjacente a pelo menos uma camada interna, e onde a camada externa compreende papel revestido com argila. A camada externa é configurada para fornecer encaixe por atrito direto do núcleo com o fio, de tal maneira que o fio é enrolável sobre o núcleo por meio de contato direto entre a camada externa revestida com argila e o fio.

[0010] Em alguns casos, dispor a camada externa adjacente a pelo menos uma camada interna compreende enrolar em forma de espiral a camada externa sobre a pelo menos uma camada interna. O método pode compreender adicionalmente aplicar uma camada de adesivo entre a pelo menos uma camada interna e a camada externa, e/ou o método pode compreender adicionalmente aplicar uma sobrecamada a uma superfície externa da camada externa.

[0011] Em algumas modalidades, a sobrecamada pode ser configurada para agir como uma barreira contra produtos químicos do fio que podem passar para o núcleo quando o fio é enrolado sobre o núcleo. Adicionalmente ou de forma alternativa, a sobrecamada pode ser configurada para aprimorar o encaixe por atrito do núcleo com o fio. O método pode compreender adicionalmente aplicar uma camada de tinta a uma superfície externa da camada externa. Breve Descrição das Diversas Vistas dos Desenhos

[0012] Tendo assim descrito a descrição em termos gerais, será feita agora referência para os desenhos anexos, os quais não estão necessariamente desenhados em escala, e em que:

[0013] a figura 1 ilustra um núcleo para o enrolamento de fio;

[0014] a figura 2 ilustra o núcleo da figura 1 com fio enrolado sobre o mesmo;

[0015] a figura 3 é uma vista lateral de uma parte do núcleo da figura 1;

[0016] a figura 4 é uma vista lateral de uma parte de um núcleo de acordo com uma modalidade da invenção;

[0017] a figura 5 é uma vista lateral de uma parte de um núcleo de acordo com uma modalidade da invenção incluindo uma camada de tinta;

[0018] a figura 6 é uma vista lateral de uma parte de um núcleo de acordo com uma modalidade da invenção incluindo uma sobrecamada; e

[0019] as figuras 7A-7C ilustram as propriedades de atrito de configurações diferentes de modalidades da invenção, representando graficamente dados com relação ao desempenho de atrito de núcleos produzidos com tratamentos de superfícies externas diferentes. Descrição Detalhada dos Desenhos

[0020] A presente invenção agora será descrita mais totalmente em seguida com referência para os desenhos anexos nos quais algumas mas não todas as modalidades das invenções são mostradas. De fato, estas invenções podem ser incorporadas em muitas formas diferentes e não devem ser interpretadas como limitadas às modalidades expostas neste documento; particularmente, estas modalidades são fornecidas de tal maneira que esta revelação satisfará exigências legais aplicáveis. Números iguais se referem a elementos iguais por todos os desenhos.

[0021] Núcleos, tais como o núcleo convencional 5 mostrado na figura 1, são usados comumente na produção de fios, tais como fios elastoméricos, para fornecer uma superfície em volta da qual o fio pode ser enrolado a fim de facilitar transporte, embalagem, armazenamento e/ou manuseio a jusante do fio. Um núcleo convencional 5 com o fio 10 enrolado sobre ele está mostrado na figura 2, por exemplo. Dependendo do tipo de fio envolvido, o processo de enrolamento precisa contar, pelo menos em parte, com atrito entre uma superfície externa 15 do núcleo 5 para capacitar a transferência do fio 10 para o núcleo. No caso de fio elastomérico, tal como spandex, atrito adequado entre o fio 10 e a superfície externa 15 do núcleo 5 permite que o fio seja retido no lugar em relação ao núcleo à medida que o núcleo é girado, de tal maneira que o fio pode ser enrolado em volta do núcleo. Uma quantidade insuficiente de atrito, entretanto, pode fazer com que o fio desloque ou deslize em relação à superfície do núcleo, resultando em enrolamento inferior ou ineficiente do fio em volta do núcleo.

[0022] No caso de fio elastomérico, o atrito entre o fio e uma camada externa do núcleo que é feito de papel ou papelão tipicamente não é suficiente para encaixar o fio elastomérico de modo apropriado durante o processo de enrolamento. Assim, núcleos convencionais de uma maneira geral exigem a aplicação de uma película à superfície externa do núcleo para criar uma quantidade adequada de atrito para facilitar transferência de fio, de tal maneira que a superfície externa 15 do núcleo 5 é a superfície externa da película. Uma seção transversal simplificada de uma parte do núcleo convencional 5 representado na figura 1 é mostrada na figura 3.

[0023] Tal como mostrado na figura 3, um núcleo convencional 5 tipicamente inclui as camadas internas 20, as quais podem ser uma ou mais camadas de papelão que fornecem resistência apropriada para o núcleo para suportar o fio particular que será enrolado em volta do núcleo; uma camada externa 25 de papelão, a qual em alguns casos pode ser a camada mais externa das camadas internas 20; e uma camada de película 30 aplicada sobre a superfície externa da camada externa 25 durante o processo de enrolamento (como parte da fabricação do núcleo convencional). Uma superfície externa da camada de película 30 forma assim a superfície externa 15 do núcleo 5, de tal maneira que o atrito criado entre o núcleo e o fio sendo enrolado em volta do núcleo depende das propriedades de material da camada de película 30 e da interação entre ela e o fio. Materiais tais como celofane, polipropileno orientado biaxialmente (BOPP), tereftalato de polietileno (PET) e cloreto de polivinilideno (PVDC), por exemplo, frequentemente têm sido usados em películas que são aplicadas à superfície externa de uma camada mais externa 25 de papel ou papelão formando o núcleo 5 para alcançar uma quantidade adequada de atrito entre o fio elastomérico e o núcleo. A camada de película 30 pode ser, por exemplo, colada a uma superfície externa da camada externa 25 usando um adesivo especial 32. Marcações coloridas podem ser aplicadas à camada externa 25 (por exemplo, ao aplicar tinta à superfície externa da camada externa por meio de processos de impressão) antes da aplicação do adesivo especial 32 e da camada de película 30 em alguns casos, tal como para identificar o tipo ou especificações do fio que é enrolado em volta do respectivo núcleo 5.

[0024] Uso de tais películas em núcleos convencionais, entretanto, tem desvantagens e adiciona restrições ao processo de fabricação de núcleo. Por exemplo, aplicação de uma película à camada de papel mais externa do núcleo pode limitar a transferência de umidade para dentro e para fora do núcleo por causa das propriedades de barreira da película. Além do mais, por causa de a película bloquear penetração de água no núcleo, um núcleo convencional tendo uma camada de película como esta de uma maneira geral é mais difícil (e muito caro) de reciclar. Como resultado, tais núcleos convencionais são mais prováveis de serem descartados em um aterro ou incinerados, criando um efeito negativo sobre o ambiente maior do que o de outros processos mais ecológicos de descarte.

[0025] Além disso, películas usadas em núcleos convencionais para alcançar uma quantidade desejada de atrito de uma maneira geral contraem em uma taxa diferente e para um grau diferente daqueles da parte de papel subjacente do núcleo, fazendo com que a borda da película dificulte enrolamento do fio de extremidade. Além disso, fios enrolados em núcleos frequentemente são identificados por meio de esquemas de cores que são aplicados aos núcleos. Em casos onde uma película é exigida para criar atrito suficiente, identificação por meio de esquemas de cores é necessariamente limitada ao uso de métodos que podem ser completados antes da aplicação da película, já que as películas de uma maneira geral são recebedores inferiores de indicadores de cores (por exemplo, difícil de imprimir nas mesmas), e a película é aplicada durante o processo de enrolamento usado para fabricar o núcleo. Assim, mudanças de última hora no tipo de fio a ser enrolado no núcleo necessitariam do uso de um núcleo diferente, já que núcleos convencionais são armazenados com as películas já aplicadas e assim já teriam indicadores de cores presentes na película, o que não pode ser mudado apesar de uma mudança em uma encomenda do cliente.

[0026] Além do mais, fios tais como fios elastoméricos podem ter perfis diferentes, diâmetros diferentes e tipos de revestimentos diferentes. Portanto, mudanças em qualquer uma destas características do fio tipicamente afetam o atrito ideal exigido para encaixe com o núcleo, enquanto que o perfil de atrito do núcleo é definido e permanece constante uma vez que a película é aplicada, sendo primariamente dependente do material selecionado para a película.

[0027] Portanto, com referência para a figura 4, modalidades da presente invenção fornecem um núcleo de papelão 50 que é configurado para receber um fio enrolado sobre o mesmo, onde o núcleo inclui pelo menos uma camada interna 55 e uma camada externa 60 disposta adjacente à pelo menos uma camada interna. Tal como descrito com mais detalhes a seguir, a camada externa 60 compreende papel revestido com argila. Deste modo, a camada externa 60 fornece encaixe por atrito direto do núcleo 50 com o fio, de tal maneira que o fio é enrolável sobre o núcleo sem exigir a aplicação de uma camada de película sobre a camada externa. Particularmente, a presença da argila no papel revestido com argila formando a camada externa 60 cria uma quantidade adequada de atrito entre a camada externa 60 e o fio, de tal maneira que o fio pode ser enrolado sobre o núcleo 50 por meio de contato direto entre o fio e a superfície externa 65 da camada externa 60.

[0028] Em particular, o papel revestido com argila formando a camada externa 60 pode compreender papel que é revestido com um material tal como Carbonato de Cálcio Precipitado (PCC), argila chinesa, látex e outras substâncias, os quais podem ser usados em combinação ou separadamente. O material usado para o revestimento serve para encher concavidades e vazios diminutos entre as fibras do papel. De acordo com o pensamento convencional, tais revestimentos melhoram a opacidade, brilho e propriedades de absorção de cor do papel ao dar para o papel uma superfície externa lisa e plana. Os inventores, entretanto, descobriram que o uso de tais revestimentos no núcleo de papelão 50 descrito neste documento surpreendentemente aprimora as propriedades de atrito da superfície externa 65 da camada externa 60.

[0029] Os inventores notaram que o atrito resultando do uso de papel revestido com argila como a camada externa 60 foi inesperado, já que tipos de papéis revestidos com argila são usados convencionalmente para aplicações a não ser para fabricar núcleos para enrolar fio. Por exemplo, papel revestido com argila convencional foi desenvolvido para aplicações comerciais de impressão e exibição gráfica para fornecer brilho, alta capacidade de impressão e estética aperfeiçoada. Além de manuseio de tecido, a resistência de folhas de papel revestidas com argila não é uma exigência funcional em aplicações convencionais. De acordo com o conhecimento convencional, por exemplo, papel revestido com argila e revestimentos com argila fornecem uma textura extremamente lisa e escorregadia, em vez de fornecer uma superfície com atrito aprimorado. Modelo de carregador projetado tal como discutido neste documento, por outro lado, exige uma maximização da resistência do material de papel assim como uma minimização do custo. Por estes motivos, papel revestido com argila não tem sido usado, nem ocorreria para os versados na técnica usar papel revestido com argila, já que uma superfície em uma aplicação com atrito aumentado entre a superfície e o fio é necessária para enrolamento apropriado do fio, por exemplo.

[0030] Em algumas modalidades, a camada externa revestida com argila 60 pode ser enrolada em forma de espiral sobre a pelo menos uma camada interna 55. Por exemplo, o núcleo 50 pode compreender uma camada de adesivo 70 que é aplicada entre a pelo menos uma camada interna 55 e a camada externa 60 para fixar a camada externa à superfície externa da camada interna mais externa. Em alguns casos, por exemplo, um adesivo de acetato de polivinila (PVA) pode ser usado para reter a camada externa 60 no lugar.

[0031] Tal como notado anteriormente, o uso de uma camada externa revestida com argila 60 tal como descrita neste documento elimina a necessidade de usar uma camada de película como a camada mais externa do núcleo, já que as propriedades de atrito apropriadas para encaixar o fio (por exemplo, fio elastomérico) durante o processo de enrolamento são inerentes à camada externa revestida com argila. Como tal, uma camada de tinta 75 pode ser impressa sobre a superfície externa 65 da camada externa 60, a fim de fornecer um modo para identificar o tipo e/ou especificações do fio que é enrolado no núcleo 50, tal como mostrado na figura 5. A camada de tinta 75 pode ser aplicada para fornecer identificação do fio a ser enrolado no núcleo, em alguns casos, tal como observado anteriormente. Por exemplo, em algumas modalidades, a camada de tinta 75 pode fornecer recursos de identificação na forma de caracteres (por exemplo, códigos de textos), faixas coloridas (por exemplo, cores diferentes para tipos diferentes de fios), padrões, códigos de barras bidimensionais e/ou componentes eletrônicos impressos (por exemplo, quando tintas condutivas eletricamente são usadas para imprimir circuitos de identificação por radiofrequência (RFID)). Além disso, a camada de tinta 75 pode ser aplicada a qualquer parte da superfície externa 65 da camada externa 60, tal como, em alguns casos, nas extremidades da mesma. Por exemplo, faixas coloridas podem ser aplicadas em uma ou em ambas as extremidades da camada externa 60 do núcleo 50, de tal maneira que após o fio correspondendo à cor ser enrolado no núcleo as faixas coloridas ainda ficam visíveis para o usuário e podem ser usadas para identificar o tipo de fio enrolado no núcleo. Portanto, independente da impressão de uma camada de tinta 75, e/ou de sua localização no núcleo, o fio ainda pode ser enrolado diretamente sobre a camada externa 60 (sem a necessidade de aplicar uma camada de película sobre a camada de tinta) por causa das propriedades de atrito transmitidas para a camada externa pelo papel revestido com argila que é usado.

[0032] Embora uma camada de película não seja necessária para alcançar um nível adequado de encaixe por atrito entre o núcleo e o fio que é enrolado sobre o núcleo quando o papel revestido com argila é usado na camada externa 60 tal como descrito anteriormente, em algumas modalidades o núcleo 50 pode compreender adicionalmente uma sobrecamada 80 que é aplicada à superfície externa 65 da camada externa, tal como mostrado na figura 6. A sobrecamada 80 pode ser, por exemplo, um revestimento curável por ultravioleta (UV), curável termicamente ou à base de solvente, tal como descrito com mais detalhes a seguir. Em contraste com uma camada de película convencional (por exemplo, uma camada de película de celofane, polipropileno orientado biaxialmente (BOPP), tereftalato de polietileno (PET) ou cloreto de polivinilideno (PVDC)), a sobrecamada 80 pode ser aplicada à camada externa 60 do núcleo em qualquer ponto após o núcleo 50 ser formado, tal como após o núcleo estar estocado inicialmente e uma solicitação de um cliente é recebida para um tipo particular de fio a ser fornecido. Além do mais, de modo diferente ao das películas convencionais 30 que existem em espessuras predeterminadas dependendo do tipo de película (por exemplo, celofane versus PVDC), a sobrecamada 80 pode ser aplicada em qualquer quantidade para fornecer uma espessura personalizada tal como desejado (por exemplo, aplicar mais sobrecamada para alcançar uma espessura maior). Assim, além de ser capaz de selecionar o material da sobrecamada 80, tal como descrito a seguir, o usuário pode ajustar a espessura da sobrecamada que é aplicada, assim como a área de cobertura da sobrecamada, tal como ao aplicar a sobrecamada em um padrão particular ou somente em certas áreas da superfície externa 65 da camada externa 60. Tais parâmetros da sobrecamada 80 podem ser selecionados, por exemplo, para fornecer uma quantidade desejada de atrito ou para alcançar outras qualidades desejadas (por exemplo, por motivos de estética).

[0033] Em alguns casos, por exemplo, a sobrecamada 80 pode ser configurada para aprimorar adicionalmente o atrito da camada externa 60 do núcleo 50. Assim, embora atrito adequado para o processo de enrolamento possa ser fornecido por meio do encaixe do fio diretamente com a camada externa 60 de acordo com modalidades da presente invenção descritas anteriormente, as propriedades de atrito da camada externa 60 podem ser aumentadas adicionalmente por meio da aplicação de uma sobrecamada UV 80. Por exemplo, em alguns casos, um revestimento UV fosco (por exemplo, um revestimento SunCure® Matte 1741, produzido pela Sun Chemical of North Lake, IL) pode ser usado com um peso de película de 0,32-0,45 kg/92,9 metros quadrados (0,7-1,0 libra/1.000 pés quadrados), usando anilox de 200 linhas por 2,54 centímetros (1 polegada) e 10 bilhões de micros cúbicos por 6,45 centímetros quadrados (1 polegada quadrada), o que pode ser aplicado por meio de aparelho de revestimento flexo, rolete ou de gravura. Em outros casos, entretanto, um revestimento UV acetinado (por exemplo, um revestimento SunCure® Satin 1694, produzido pela Sun Chemical of North Lake, IL) pode ser usado com um peso de película de 0,23 kg/92,9 metros quadrados (0,5 libra/1.000 pés quadrados), usando anilox de 200 linhas por 2,54 centímetros (1 polegada) e 10 bilhões de micros cúbicos por 6,45 centímetros quadrados (1 polegada quadrada), o que pode ser aplicado por meio de prensas flexo. Um revestimento acetinado pode ser selecionado em vez de um revestimento fosco para dar uma forma externa mais polida para a superfície externa 60 do núcleo 50. Em qualquer caso, entretanto, o peso de película pode ser variado tal como desejado para fornecer uma quantidade apropriada de contato de atrito com o fio. Além disso, em algumas modalidades, o revestimento 80 pode ser aplicado em um padrão, em vez de cobrir a camada externa total 60 do núcleo 50. Um outro exemplo de um revestimento UV que pode ser usado é o Inno-Coat UC-HR27A e UC-HR27A da IdeOn LLC de Hillsborough, NJ, o qual pode compreender acrilatos misturados, tais como monômeros e oligômeros. Ainda um outro revestimento UV que pode ser usado é um revestimento UV à base silicone, tal como o Silcolease UV Poli 206 da Bluestar Silicones USA Corp de York, SC, o qual pode compreender uma mistura de poliorganosiloxanos, materiais de enchimento e aditivos.

[0034] Em outros casos, o revestimento 80 pode ser configurado para agir como uma barreira para impedir ou reduzir a passagem de produtos químicos do fio para o núcleo 50 quando o fio é enrolado sobre o núcleo. Por exemplo, produtos químicos podem ser adicionados ao fio para facilitar processamento do fio. Quando o fio é enrolado sobre o núcleo 50, estes produtos químicos podem contatar o núcleo e serem absorvidos pelo núcleo, e em alguns casos podem danificar o núcleo, obscurecer ou alterar a camada de tinta 75 no núcleo, ou prejudicar de outro modo a capacidade do núcleo para reter o fio. Neste aspecto, em algumas modalidades, em vez de um revestimento UV, um revestimento curado termicamente pode ser usado, tal como um revestimento Serfene™ 2024B da Rohm e Haas de Philadelphia, PA. O revestimento curado termicamente pode incluir copolímero de cloreto de polivinila e monômeros residuais.

[0035] Em aplicações onde menos atrito é necessário e/ou propriedades de barreira não são exigidas, um revestimento à base de solvente pode ser usado para a sobrecamada 80 em vez de um revestimento curável termicamente ou por UV. O revestimento à base de solvente pode ser uma tinta de revestimento clara que é aplicada usando tecnologia de jato de tinta, tal como a tinta CT-PTG-087-R da Code Tech Corporation de Princeton, NJ.

[0036] Para ilustrar as propriedades de atrito aprimoradas em uma aplicação de enrolamento de fio usando um núcleo tendo uma camada externa revestida com argila (com e sem uma sobrecamada 80) quando comparadas com as de núcleos convencionais de papelão tendo uma camada externa de película, dados com relação ao desempenho de atrito de núcleos produzidos com tratamentos de superfícies externas diferentes foram coletados e representados graficamente nas figuras 7A-7C, para comparação visual.

[0037] Na figura 7A, por exemplo, o desempenho de atrito de um núcleo de estado da técnica disponível comercialmente produzido com uma camada externa de película 30 (ver a figura 3). Um fio de spandex foi puxado sobre a superfície do núcleo enquanto medindo o atrito na superfície usando um método de plano horizontal modificado para conservação de atrito, similar ao método no teste padrão TAPPI T549. A força de atrito está expressada em unidades de gramas no eixo y do gráfico (força = massa x gravidade), enquanto que o deslocamento do fio sobre o núcleo está apresentado ao longo do eixo x em unidades de polegadas. O gráfico mostra assim a força de atrito na superfície do núcleo versus o deslocamento do fio sobre o núcleo. Tal como visto na figura 7A, à medida que o fio é puxado sobre a superfície de núcleo, o atrito aumenta, esticando o fio de spandex sem alcançar movimento relativo entre o fio e a superfície de núcleo. A força de atrito aumenta para cerca de 1,4 grama, em cujo ponto o fio desloca em relação à superfície de núcleo (o fio "desliza"), representado por um pico para baixo à medida que a força de atrito cai para cerca de 0,5 grama. Um novo segmento do fio então contata a superfície do núcleo, e a força de atrito na superfície começa mais uma vez a aumentar, alcançando de novo cerca de 1,4 grama antes de cair para 0 grama. Este comportamento de "retenção e liberação" é repetido diversas vezes durante o teste, resultando no perfil de atrito de "dente de serra" mostrado na figura 7A.

[0038] Na figura 7B, o mesmo protocolo de teste de atrito executado em relação à figura 7A é executado em um núcleo com uma camada externa revestida com argila 60 (ver a figura 4) de acordo com modalidades da invenção descritas neste documento. De novo, o atrito entre o fio de spandex e a superfície do núcleo aumenta até que existe deslizamento, resultando em um padrão de "retenção e liberação" similar refletido no perfil de atrito de dente de serra tal como descrito anteriormente em relação à figura 7A. Notavelmente, a força de atrito que é alcançável usando a camada externa revestida com argila 60 é comensurada com aquela alcançada em aplicações convencionais usando uma camada externa de película (figura 7A), o que é contra o intuitivo considerando o conhecimento convencional de que papel revestido com argila tem preenchimento de imperfeições no papel e que fornece uma textura extremamente lisa e escorregadia, em vez de fornecer uma superfície com atrito aprimorado. Assim, os inventores descobriram que o uso de uma camada externa revestida com argila, tal como descrito neste documento, fornece as mesmas características de atrito alcançadas anteriormente usando película, enquanto eliminando ou pelo menos reduzindo as desvantagens associadas com camadas de películas, tal como discutido anteriormente.

[0039] Além disso, de acordo ainda com outras modalidades descritas a seguir, o desempenho de atrito de um núcleo produzido com uma combinação de uma camada externa revestida com argila e um revestimento por ultravioleta (UV) está mostrado na figura 7C de acordo com o mesmo protocolo de teste de atrito usado para as figuras 7A e 7B. Neste caso, o fio de spandex de novo é submetido ao padrão de "dente de serra" de "retenção e liberação" notado em relação às figuras 7A e 7B; entretanto, notavelmente, a magnitude de força de atrito é quase duas vezes a magnitude dos exemplos das figuras 7A e 7B, alcançando níveis de forças de atrito de cerca de 2,94 gramas nos picos de força de atrito.

[0040] Modalidades de um método para fabricar um núcleo de papelão configurado para receber um fio, tal como um fio elastomérico, que é enrolado sobre o núcleo tal como descrito anteriormente também são fornecidas. De acordo com modalidades do método, uma camada externa pode ser disposta adjacente a pelo menos uma camada interna, onde a camada externa compreende papel revestido com argila. Tal como descrito anteriormente, a camada externa é configurada para fornecer encaixe por atrito direto do núcleo com o fio, de tal maneira que o fio é enrolável sobre o núcleo por meio de contato direto entre a camada externa revestida com argila e o fio. Por exemplo, a camada externa pode ser disposta adjacente à pelo menos uma camada interna ao enrolar em forma de espiral a camada externa sobre a pelo menos uma camada interna.

[0041] Em alguns casos, uma camada de adesivo pode ser aplicada entre a pelo menos uma camada interna e a camada externa. Uma camada de tinta também pode ser aplicada a uma superfície externa da camada externa. Além do mais ou alternativamente, uma sobrecamada pode ser aplicada a uma superfície externa da camada externa, tal como descrito anteriormente. A sobrecamada pode ser configurada para agir como uma barreira contra produtos químicos do fio que podem passar para o núcleo quando o fio é enrolado sobre o núcleo, em alguns casos. Em outros casos, a sobrecamada pode ser configurada para aprimorar o encaixe por atrito do núcleo com o fio.

[0042] Portanto, modalidades de um núcleo de papelão foram descritas acima que são configuradas para receber um fio enrolado sobre as mesmas, tal como um fio elastomérico que conta com atrito para enrolamento apropriado do fio sobre o núcleo. Modalidades do núcleo incluem uma camada externa de papel revestido com argila, onde a camada externa é configurada para fornecer encaixe por atrito direto do núcleo com o fio, de tal maneira que o fio é enrolável sobre o núcleo por meio de contato direto entre a camada externa revestida com argila e o fio (por exemplo, sem a necessidade de aplicar uma camada de película ao núcleo para aprimorar as propriedades de atrito do núcleo). O núcleo pode incluir uma camada de adesivo entre a pelo menos uma camada interna e a camada externa, tal como descrito anteriormente, e em alguns casos uma sobrecamada pode ser aplicada a uma superfície externa da camada externa, tal como para proteger o núcleo contra produtos químicos encontrados no fio, para aumentar o encaixe por atrito do fio com o núcleo, ou para melhorar a forma externa de impressão no núcleo, tal como descrito anteriormente.

[0043] Muitas modificações e outras modalidades das invenções expostas neste documento surgirão para os versados na técnica à qual estas invenções pertencem tendo o benefício dos preceitos apresentados nas descrições anteriores e nos desenhos associados. Portanto, é para ser entendido que as invenções não são para ficar limitadas às modalidades específicas reveladas e que modificações e outras modalidades são pretendidas para estar incluídas no escopo das reivindicações anexas. Embora termos específicos sejam empregados neste documento, eles são usados somente em um sentido genérico e descritivo e não para o propósito de limitação.

Claims

1. Núcleo de papelão (5) configurado para receber um fio (10) enrolado no mesmo, caracterizado pelo fato de que o núcleo compreende uma camada externa (25) de papel revestido com argila (30), em que a camada externa (25) é configurada para proporcionar encaixe por atrito direto do núcleo com o fio (10), de modo que o fio (10) seja enrolável no núcleo através de contato direto entre a camada externa (25) revestida com argila (30) e o fio (10).

2. Núcleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada de adesivo entre pelo menos uma camada interna e a camada externa (25).

3. Núcleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a camada externa (25) compreende Carbonato de Cálcio Precipitado (PCC), argila chinesa, látex ou qualquer combinação dos mesmos.

4. Núcleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma sobrecamada aplicada a uma superfície externa da camada externa (25).

5. Núcleo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma camada interna, em que a camada externa (25) é disposta adjacente a pelo menos uma camada interna.

6. Núcleo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o fio (10) é um fio elastomérico.

7. Núcleo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada de tinta impressa em uma superfície externa da camada externa (25).

8. Núcleo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a camada externa (25) é enrolada em forma de espiral sobre a pelo menos uma camada interna.

9. Núcleo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma sobrecamada aplicada a uma superfície externa da camada externa (25).

10. Núcleo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada é configurada para agir como uma barreira contra produtos químicos do fio (10) que podem passar para o núcleo quando o fio (10) é enrolado no núcleo.

11. Núcleo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada é configurada para aprimorar o encaixe por atrito do núcleo com o fio (10).

12. Núcleo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada de adesivo entre a pelo menos uma camada interna e a camada externa (25).

13. Núcleo, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a camada externa (25) compreende Carbonato de Cálcio Precipitado (PCC), argila chinesa, látex ou qualquer combinação dos mesmos.

14. Método de fabricar um núcleo de papelão (5) configurado para receber um fio (10) enrolado no mesmo, o método compreendendo dispor uma camada externa (25) adjacente a pelo menos uma camada interna, caracterizado pelo fato de que a camada externa (25) compreende papel revestido com argila (30), em que a camada externa (25) é configurada para proporcionar encaixe por atrito direto do núcleo com o fio (10), de modo que o fio (10) seja enrolável no núcleo através de contato direto entre a camada externa (25) revestida com argila (30) e o fio (10).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que dispor a camada externa (25) adjacente à pelo menos uma camada interna compreende enrolar em forma de espiral a camada externa (25) sobre a pelo menos uma camada interna.

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende aplicar uma camada de adesivo entre a pelo menos uma camada interna e a camada externa (25).

17. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende aplicar uma sobrecamada a uma superfície externa da camada externa (25).

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada é configurada para agir como uma barreira contra produtos químicos do fio que podem passar para o núcleo quando o fio (10) é enrolado sobre o núcleo.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a sobrecamada é configurada para aprimorar o encaixe por atrito do núcleo com o fio (10).

20. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende aplicar uma camada de tinta a uma superfície externa da camada externa (25).