BRPI0822177B1

BRPI0822177B1 - tecidos industriais resilientes compressíveis.

Info

Publication number: BRPI0822177B1
Application number: BRPI0822177A
Authority: BR
Inventors: Rydin Bjorn; A Hansen Robert; Luciano William
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2008-12-29
Publication date: 2018-10-16
Also published as: ES2401172T3; US20090176427A1; CN101960063B; RU2505630C2; KR101600921B1; JP2011508832A; MX2010007208A; WO2009086533A3; EP2242881A2; KR20100121473A; DK2242881T3; CA2711024A1; JP5667879B2; BRPI0822177A2; PL2242881T3; CN101960063A; RU2010132801A; TWI491772B; AU2008345016A1; CA2711024C

Description

(54) Título: TECIDOS INDUSTRIAIS RESILIENTES COMPRESSÍVEIS.

(51) lnt.CI.: D03D 7/00; B65G 15/34; D03D 13/00; D03D 15/08; D21F 1/00; D21F 3/02; D21F 7/08 (30) Prioridade Unionista: 28/12/2007 US 61/017,484 (73) Titular(es): ALBANY INTERNATIONAL CORP.

(72) Inventor(es): WILLIAM LUCIANO; BJORN RYDIN; ROBERT A. HANSEN (85) Data do Início da Fase Nacional: 28/06/2010

1/21 “TECIDOS INDUSTRIAIS RESILIENTES COMPRESSÍVEIS”

Referência Remissiva a Pedido Correlato [001] Este Pedido reivindica os benefícios de prioridade do Pedido Provisório de Patente dos Estados Unidos de Número de série 61/017.484 depositado em 28 de dezembro de 2007, cuja revelação é aqui incorporada por referência.

Campo da Invenção [002] A presente invenção relaciona-se com uma estrutura para uso em tecidos industriais tais como revestimentos de máquina de papel e tecidos engenhados. Mais especificamente, a estrutura contém tanto filamentos elastoméricos (no comprimento ou na direção axial) e filamentos relativamente não elásticos em vários padrões. Essa estrutura tem um alto grau tanto de compressibilidade sob carga normal aplicada como excelente recuperação (resiliência ou retorno de mola) após a remoção dessa carga.

Antecedentes da Invenção [003] Os tecidos industriais significam uma estrutura sem fim na forma de uma alça contínua tal como um usado como tecido de formação, prensagem ou secador (revestimento de máquina de papel ou PMC), assim como também um cinto de processamento tal como uma prensa de sapata, calandra ou correia de transferência usada numa máquina de papel. Os tecidos industriais também significam um tecido usados em processos de acabamento de têxteis. Os tecidos industriais também incluem outras correias sem fim onde é exigido um alto grau de compressibilidade e resiliência.

[004] Embora a discussão aqui se refira na maior parte ao processo de produção de papel em geral, a aplicação da invenção não é considerada limitada a isso.

[005] A este respeito, durante o processo de produção de papel, por exemplo, é formada uma trama fibrosa celulósica depositando uma pasta fibrosa, isto é, uma dispersão aquosa de fibras de celulose, sobre um tecido de formação em movimento numa seção de formação de uma máquina de papel. Uma grande quantidade de água

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2/21 é drenada a partir da pasta através do tecido de formação, deixando a trama fibrosa celulósica sobre a superfície do tecido de formação.

[006] A trama fibrosa celulósica recentemente formada procede a partir da seção de formação até uma seção de prensagem, que inclui uma série de nips de prensagem. A trama fibrosa celulósica passa através dos nips de prensagem suportada por um tecido de prensagem ou, como é frequentemente o caso, entre dois desses tecidos de prensagem. Nos nips de prensagem, a trama fibrosa celulósica é sujeita a forças de compressão que espremem a água a partir delas e que fazem aderir as fibras celulósicas na trama umas às outras para tornar a trama fibrosa celulósica numa lâmina de papel. A água é aceita pelo tecido ou tecidos de prensagem e, idealmente, não retorna à lâmina de papel.

[007] A lâmina de papel finalmente procede para uma seção de secador, que inclui pelo menos uma série de tambores ou cilindros secadores rotativos, que são interiormente aquecidos por vapor. A lâmina de papel recentemente formada é dirigida num trajeto em serpentina sequencialmente ao redor de cada um da série de tambores por um tecido de secador, que segura a lâmina de papel intimamente contra as superfícies do tambor. O tambor aquecido reduz o teor de água da lâmina de papel a um nível desejável através da evaporação.

[008] Deve ser observado que todos os tecidos de formação, prensagem e secador tomam a forma de alças sem fim sobre a máquina de papel e funcionam na maneira de transportadores. Deve, além disso, ser observado que o fabricação de papel é um processo contínuo que procede a velocidades consideráveis. Quer dizer, a pasta fibrosa é continuamente depositada sobre o tecido de formação na seção de formação, ao mesmo tempo em que uma lâmina de papel recentemente fabricada é continuamente enrolada sobre roletes depois que sai a partir da seção de secador.

[009] Os tecidos de base, que formam uma parte importante dos tecidos acima discutidos, tomam muitas formas diferentes. Por exemplo, podem ser tecidos sem costura ou tecidos planos e subsequentemente tornados na forma sem fim com uma costura tecida usando uma ou mais camadas de filamentos na direção de máquina

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3/21 (MD) e na direção transversal de máquina (CD). Também esses tecidos podem empregar o que é chamado de costura de pinos também formada a partir de filamentos de MD para permitir a instalação sobre a máquina de papel. Além disso, os tecidos de base podem ser laminados colocando um tecido de base dentro da alça sem fim formada por outro tecido de base e juntando ou laminando-os em conjunto por vários meios conhecidos daquelas pessoas qualificadas na técnica taide fibras cardadas através de ambos os tecidos de base para juntá-los uns com os outros.

[010] Nos revestimentos de máquina de papel (PMC) especialmente tecidos de prensagem usados na seção de prensagem de uma máquina de papel, o tecido tem uma ou mais “estruturas de base” formadas a partir de filamentos e batt de fibras cardadas needled normalmente pelo menos na superfície de contato da lâmina. O tecido de prensagem tem uma espessura, massa e consequente volume iniciais nulos (o volume calculado com base nesta massa e espessura) que iguala a capacidade de manipulação da água. Eles também têm uma área de contato mensurável.

[011] Visto que os tecidos de prensagem são sujeitos a cargas normais (normal para o tecido plano em uso) à medida em que passa através de um ou mais nips de prensagem, o tecido, uma vez que é propriamente compressível e contém componentes compressíveis, tem um volume e uma área de contato de superfície comprimida também nulos. Embora tenha havido várias tentativas de mudar o grau de compressibilidade e introduzir um grau de resiliência (mola ou salto de volta), os tecidos de prensagem tornam-se progressivamente mais finos com o passar do tempo e milhões de ciclos de nip. Por fim, eles devem ser removidos devido a várias razões tais como falta de capacidade de manipulação da água, marcas ou vibração de prensagem. Quando eles alcançaram o final de sua vida útil e eles devem ser removidos e substituídos por um novo tecido.

[012] Os tecidos novos também sofrem uma interrupção no período em que a densidade não é ideal e a manipulação da água é menos do que ótima. Consequentemente, um tecido de prensagem ideal é um que tem um desempenho de estado estacionário ou fixo (por exemplo, capacidade de manipulação da água) desde

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4/21 o início até que seja removido da máquina de papel.

[013] Várias tentativas têm sido feitas para afetar propriedades de tecido de prensagem, especialmente a compressibilidade e a resiliência. Uma tentativa foi introduzir filamentos “elásticos” em estruturas. Estes filamentos são elásticos na espessura ou na direção radial (se redondos) e podem ser elásticos no comprimento ou na direção axial também.

[014] Um exemplo disto é visto no pedido PCT WO 2004/072368 A1. Existem inconvenientes para esta abordagem, porém. A compressibilidade é apenas devida à parte elástica (na direção da espessura de atravessamento) do filamento e é, portanto, limitada a isso. Embora possam ser usados filamentos maiores, existe por fim um retorno de diminuição para o desempenho. Também os filamentos grandes são pesados e podem ocasionar marcação da lâmina. Se o filamento for do tipo de bainha/núcleo, existe sempre o perigo de laminação da bainha a partir do núcleo. Finalmente, o grau de compressibilidade é limitado a um máximo de alguma fração do diâmetro do filamento.

[015] Outro exemplo é pedido de Patente dos Estados Unidos 2007/0163741 A1 que incorpora um conjunto ordenado de filamentos de bainha/núcleo compressíveis presos ao lado de trás de um tecido de prensagem costurada. É ensinado que a bainha é elastomérica e pode proporcionar efeitos de amortecimento de vibrações. Além disso, ensina que o núcleo de filamento só pode ser de 200 a 2000 denier e um tamanho total de 0.30 a 1,2 mm de diâmetro. Esses tamanhos de filamento podem ser de uso limitado devido a considerações de peso e de marcação potencial.

[016] Um exemplo adicional é ensinado na Patente US 4.350.731 que ensina o uso de filamentos envolvidos para fazer uma estrutura de tecido de prensagem compressível. Novamente, o grau de compressibilidade e recuperação é devido apenas a camadas de envoltório elastomérico da bainha.

[017] Outro exemplo deste tipo de estrutura resiliente, compressível é ensinado na GB 2 197 886. Esta Patente revela filamentos compressíveis que

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5/21 alternam de alguma maneira com filamentos de suporte de carga (tênsil) funcional para proporcionar, sob uma carga normal aplicada, uma estrutura de base de camadas quase singulares, sem “juntas” e com flutuadores longos de tecitura para proporcionar uma construção de base quase sem cruzamentos.

[018] A incorporação de filamentos “elásticos” (na direção da espessura ou radial) em tecidos tem afetado em algum grau a resiliência ou retorno de mola destas estruturas de tecido, uma vez que a carga de normal seja removida. Mas, novamente, usando estes filamentos, a compressibilidade e retorno de mola é limitada a alguma parte do diâmetro do filamento, no máximo.

[019] Como afirmado acima, em razão desta resiliência limitada, os tecidos de prensagem têm um volume vazio relativamente alto para manusear com água quando novos, mais do que é idealmente exigido. Eles tornar-se-ão compactos e alcançarão um nível de desempenho ótima durante um período de tempo. Todavia, como têm resiliência limitada, eles continuarão a tornar-se compactos, exigindo finalmente remoção e reposição.

[020] Certos projetos especiais são classificados como “sem cruzamentos” na medida em que os filamentos no MD e CD não entretecem uns com os outros, mas são empilhados ortogonais uns aos outros e ficam em planos separados.

[021] Várias técnicas têm sido empregadas para criar essas estruturas. Um exemplo dessa estrutura é ensinado na Patente US 4.781.967. Essa estrutura é definida de modo a ser relativamente incompressível na medida em que os conjuntos ordenados de filamentos empilhados não comprimem nem se deslocam em relação a qualquer outra camada. Em outras palavras, quando existir uma carga aplicada normal ao plana da estrutura, existe pouca mudança de espessura, com a exceção de qualquer deformação de filamento que seja permanente. Se for empregado um elastomérico (na direção da espessura do filamento) como os filamentos numa camada inteira, a compressibilidade da estrutura é limitada a alguma parte daquele diâmetro de filamento.

[022] Outro exemplo de uma estrutura de camadas múltiplas sem cruzamentos

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6/21 que tem camadas de filamentos funcionais MD e CD orientados a 90 graus uns aos outros em planos separados é ensinado na Patente US 4.555.440. Novamente, esta estrutura é considerada incompressível visto que existe pequena mudança de espessura de atravessamento, quando é aplicada ou removida uma carga normal.

[023] Uma modalidade ensina que uma camada de filamentos é compressível e resiliente de modo a adicionar algum nível desta característica a uma estrutura de outra forma incompressível.

Sumário da Invenção [024] Consequentemente, é um objetivo principal da presente invenção proporcionar uma estrutura de base que seja substancialmente mais compressível e resiliente do que aquela do estado da técnica. A este respeito, a presente invenção proporciona uma estrutura de suporte de base que combina filamentos elastoméricos (na direção do comprimento ou axial) com um padrão de tecitura único, para uso pelo menos como uma camada de uma estrutura de suporte de base em PMC, correias de processamento industrial, correias de acabamento têxtil e outras correias que exigem um grau alto de compressibilidade e resiliência.

[025] Um filamento que é definido como elastomérico na sua direção do comprimento ou axial é exigido para todas as modalidades discutidas. O filamento pode ser também elastomérico na sua direção de espessura de atravessamento também. O filamento pode ter qualquer forma conforme seja apropriado para a aplicação e pode ser, por exemplo, monofilamento único, monofilamento dobrado ou um multifilamento, filamentos envoltos de materiais diferentes como filamentos de multicomponentes, um filamento tricotado, um filamento torcido e um filamento trançado. Os filamentos podem ser parcialmente compostos de material elastomérico, tal como filamento de multicomponentes onde um componente é o material elastomérico ou o filamento pode ser completamente compreendido do material elastomérico. Pode ser dobrado, torcido, tricotado ou trançado. Pode ter qualquer formato de seção reta redondo ou não redonda incluindo quadrada, retangular, elíptica ou poligonal. Os exemplos de bons materiais elastoméricos são poliuretano, borracha

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7/21 ou que venderam sob a marca registrada Lycra®. O filamento elastomérico pode ter também uma seção reta de qualquer número de diferentes configurações geométricas, incluindo redondas, não redondas, quadradas, retangulares, elípticas e poligonais.

[026] Uma primeira modalidade emprega uma estrutura em sua forma mais simples descrita como se segue. A camada de filamento (1), que é a camada de filamento superior, é um conjunto ordenado de filamentos funcionais paralelos. Os filamentos funcionais podem incluir qualquer tipo de filamento conforme conhecidos por especialistas ordinariamente qualificados. Por exemplo, se forem orientados na direção da máquina ou de curso, eles podem ser filamentos de suporte de carga tênsil. Eles podem novamente ser de qualquer tamanho, formato, material ou forma como exigido para a aplicação particular conhecida daqueles qualificados na técnica. Para uma estrutura de tecido de prensagem, a poliamida seria uma escolha desejada de polímero. A próxima camada de filamento (2) é um conjunto ordenado paralelo de filamentos orientados ortogonais ou a 90 graus com a camada do filamento (1). Estes são os filamentos elastoméricos exigidos. A terceira camada (3) de filamentos também é um conjunto ordenado paralelo de filamentos que são localizados sobre o lado oposto de camada (2) e são orientados ortogonais à camada (2). Todavia, os filamentos na camada (3) são dispostos de tal maneira que cada filamento da camada (3) se alinha com o espaço entre dois filamentos de camadas adjacentes (1). Estes conjuntos ordenados de filamentos são seguros em conjunto de alguma maneira. Por exemplo, podem ser presos a uma camada fibrosa como ensinado na Patente US 4.781.967 acima mencionada. Ou os filamentos numa camada podem ser presos aos filamentos numa camada adjacente no ponto onde eles se tocam através do uso de colas, adesivos ou um método térmico de fusão/soldagem como conhecido daqueles qualificados na técnica.

[027] Note-se que os sistemas de filamento (1) e (3) podem ser os mesmos ou eles podem ser diferentes em termos de material, forma, formato etc. É apenas exigido que os filamentos na camada (3) sejam espaçados para ajustar-se entre os filamentos

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8/21 adjacentes da camada (1) ou vice-versa.

[028] Note-se também que não tem de ser uma relação individual entre o número de filamentos das camadas (1) e (3), mas o número de filamentos na camada (3) pode ser apenas uma fração do número de filamentos na camada (1) ou viceversa. Por exemplo, a camada (3) pode conter apenas metade dos filamentos de camada (1) de forma que existam espaços entre os filamentos da camada (3) em uso, criando volume vazio adicional/manipulação de água/ capacidade de remoção de água. Outra modalidade é a mesma que aquelas descritas com filamentos ligantes tecidos. Pode ser, então, aplicado batt a esta estrutura pelo menos sobre o lado de contato da folha por métodos conhecido daqueles qualificados na técnica.

[029] Consequentemente é aqui descrito um tecido industrial resiliente compressível que compreende uma pluralidade de filamentos substancialmente paralelos na direção transversal de máquina (CD) e uma pluralidade de filamentos substancialmente paralelos na direção de máquina (MD). Qualquer número dos filamentos, numa ou ambas os CD ou MD, pode incluir um material axialmente elastomérico. Todos os filamentos de uma camada devem ser elastoméricos, por exemplo, em MD/CD/MD, todos os filamentos de CD devem ser elastoméricos. O tecido pode compreender uma primeira camada de filamentos paralelos correndo quer na direção de CD quer na de MD; uma segunda camada de filamentos paralelos sobre um lado da primeira camada, os filamentos da segunda camada que correm na direção de CD ou MD diferente daquela da primeira camada e compreendendo os filamentos elastoméricos; e uma terceira camada de filamentos paralelos sobre o oposto da segunda camada como a primeira camada e correndo na mesma direção daquela da primeira camada. Os filamentos paralelos da terceira camada são alinhados de tal modo que eles se aninham entre os espaços criados entre os filamentos paralelos da primeira camada. O tecido pode compreender um filamento ligante. No tecido resiliente compressível, o número de filamentos na terceira camada pode ser menor do que o número de filamentos na primeira camada. Os filamentos da segunda camada também podem ser ortogonais àqueles das primeira e terceira

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9/21 camadas. No tecido, os filamentos da segunda camada podem estar num ângulo de menos do que 90 graus da primeira e da terceira camada, tal como um ângulo de 45 graus.

[030] O tecido pode também incluir uma quarta camada de filamentos paralelos na mesma direção que a segunda camada, que inclua o material elastomérico, e uma quinta camada de filamentos paralelos na mesma direção que a primeira camada, em que os filamentos da quinta camada são alinhados no mesmo plano vertical numa direção de espessura de atravessamento que aquela da primeira camada.

[031] Numa modalidade, o tecido pode incluir uma estrutura laminada. Por exemplo, o tecido pode compreender duas camadas tecidas com uma camada elastomérica entre elas. Como outro exemplo, o tecido pode compreender uma tecelagem de filamentos ligantes entre as camadas do laminadas. Noutra modalidade, o filamento ligante e o filamento elastomérico do tecido podem estar na mesma direção, por exemplo, CD. Nessa modalidade, a camada de filamentos elastoméricos pode estar dentro de uma construção de camadas duplas.

[032] O tecido compressível resiliente pode formar ou ser incluído em qualquer número de tecidos finais, incluindo: revestimento de máquina de papel, tecido de formação, tecido de prensagem, tecido de secador, um tecido de secador de ar de atravessamento, uma base de correia de prensagem de sapata, uma base de correia de calandra, uma base de tecido engenhado, uma base de correia de transferência; ou uma correia usada na produção de não tecidos pelos processos tais como fluxo de ar (airlaid), sopro de fusão, filamento contínuo (spunbonding) e hidroemaranhamento (hydroentangling). No caso em que o tecido é uma base para um tecido de secador, o tecido de secador pode incluir um lado posterior sobre um lado de contato não laminar do tecido, incluindo o lado posterior extrusões anguladas.

[033] Noutra modalidade, o tecido é um tecido industrial resiliente compressível, em que o tecido compreende: uma pluralidade de filamentos na direção

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10/21 transversal de máquina (CD) e uma pluralidade filamentos na direção de máquina (MD). Qualquer número de filamentos de MD e filamentos de CD é entrelaçado para formar um tecido de tecitura. Qualquer número de filamentos é compreendido de um material axialmente elastomérico. O tecido pode incluir, além disso, um filamento ligante. O tecido pode compreender também um padrão 2-8-cala. O tecido resiliente compressível pode tecer em qualquer dentre um tecido de tecitura plano, um tecido sem costura; e um tecido costurável na máquina. Numa modalidade, o tecido pode incluir uma estrutura laminada. Por exemplo, o tecido pode compreender duas camadas tecidas com o tecido elastomérico inventivo entre elas. Como outro exemplo, o tecido pode compreender uma tecelagem de filamentos ligantes entre as camadas laminadas. Como outra modalidade, o filamento ligante e o filamento elastomérico do tecido podem estar na mesma direção, por exemplo, CD. Nessa modalidade, a camada de filamentos elastoméricos pode estar dentro de uma construção de camadas duplas. Os filamentos elastoméricos compostos de uma urdidura mais grossa; e o filamento ligante composto de uma urdidura menor da aquela do filamento elastomérico. Também o tecido pode compreender os filamentos elastoméricos em CD e os filamentos de MD acima dos filamentos elastoméricos; em que os filamentos ligantes são menores do que os filamentos elastoméricos.

[034] Noutra modalidade, um tecido entrelaçado pode compreender quatro extremidades tecendo acima da camada de filamentos elastoméricos e muda-se para um ligante de duas camadas a cada segunda repetição; e quatro extremidades tecendo debaixo da camada de filamentos elastoméricos e mudando-se para um ligante de duas camadas a cada segunda repetição. O tecido também pode compreender uma camada única incluindo o filamento elastomérico e um filamento funcional na mesma direção e alternando com o filamento elastomérico, em que o filamento elastomérico é maior do que o filamento funcional.

[035] O tecido compressível resiliente entrelaçado pode formar ou ser incluído

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11/21 em qualquer número de tecidos finais, incluindo: revestimento de máquina de papel, tecido de formação, um tecido de prensagem, um tecido de secador, um tecido de secador de ar de atravessamento, uma correia de base de prensagem de sapata, uma base de correia de calandragem, uma base de tecido engenhado, uma base de correia de transferência; ou uma correia usada na produção de não tecidos pelos processos tais como fluxo de ar (airlaid), sopro de fusão, filamento contínuo (spunbonding) e hidroemaranhamento (hydroentangling).. No caso em que o tecido é uma base para um tecido de secador, o tecido de secador pode incluir um lado posterior sobre um lado de contato não laminar do tecido, incluindo o lado posterior extrusões anguladas.

Breve Descrição dos Desenhos [036] Deste modo, pelo presente, serão percebidos a invenção, os seus objetivos e vantagens, cuja descrição deve ser tomada em conjunto com os desenhos em que:

a Figura 1 é uma vista plana superior de um tecido que incorpora os ensinamentos da presente invenção;

a Figura 2 é uma vista lateral do tecido mostrado na Figura 1 num estado não comprimido;

a Figura 3 é uma vista lateral do tecido mostrado na Figura 1 num estado comprimido;

a Figura 4 é uma vista lateral de uma modalidade adicional do tecido inventivo;

e a Figura 5 é um tecido de secador, de acordo com uma modalidade adicional da invenção;

a Figura 6 é vista superior de outra modalidade da invenção; a Figura 7 ilustra outra modalidade que mostra um filamento enrolado de componentes múltiplos compreendendo material elastomérico para um tecido tendo uma construção de camada 2;

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12/21 as Figuras 8A-8B mostram a modalidades de um tecido laminado; a Figura 8B mostra um tecido de base sem cruzamentos; a Figura 9 mostra um tecido resiliente compressível de 5 camadas compreendendo um ligante de CD.

a Figura 10 ilustra outra modalidade do tecido;

as Figuras 11 A-11E mostram uma modalidade entrelaçada do tecido;

as Figuras 12A-12E mostram outra variante entrelaçada do tecido materializado.

Descrição Detalhada da Invenção [037] Inicialmente, embora seja discutido um tecido de prensagem, como supracitado, a presente invenção tem aplicação a outros tecidos de tipo ou correias incluindo tecidos de secador. Com isso dito e voltando, agora, mais particularmente para os desenhos, um tecido de prensagem 10 é mostrado, por exemplo, tendo uma primeira camada 12 ou de topo (1) compreendida de filamentos funcionais 14 num conjunto ordenado paralelo orientado na direção de máquina ou de curso. Eles podem ser de qualquer tamanho, formato, material ou forma apropriada para o propósito. Isto se aplica a todos os filamentos aqui referidos.

[038] Uma segunda camada 16 ou do meio (2) de filamentos 18 é proporcionada orientada ortogonal ou a 90 graus com a primeira camada 10. Os filamentos 18 têm as características elastoméricas conforme supracitado.

[039] Uma terceira camada 20 ou parte inferior (3) compreendida de filamentos funcionais 22 é proporcionada na forma de um conjunto ordenado paralelo à camada ortogonal 16. Os filamentos 22 na camada 20 são posicionados ou alinhados com o espaço entre os filamentos 14.

[040] Os filamentos de camadas adjacentes podem ser presos como supracitado numa variedade de modos apropriados ao propósito.

[041] Após aplicação de uma carga de compressão, à medida que o tecido de

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13/21 prensagem 10 entra num nip de prensagem sobre uma máquina de papel, os filamentos 18 estirarão permitindo que os filamentos 14 e 22 se desloquem na direção um do outro e para se “aninhar” entre um e o outro, virtualmente quase no mesmo plano, como mostrado na Figura 3. Após liberação da carga, à medida que o tecido sai do nip, devido ao comportamento elástico dos filamentos 22, eles ocasionarão que as camadas de filamentos 12 e 20 se desloquem separadamente uma da outra ou “retornem de volta”, retornando o tecido para a sua espessura e abertura desejadas como mostrado na Figura 2. Essa estrutura é, portanto, compressível e resiliente em quase uma espessura inteira de filamento.

[042] Estas propriedades são importantes, visto que afetam: a uniformidade de distribuição de pressão sob carga, assim como também a área de contato total; partida rápida visto que o tecido se comprime facilmente para o desejado em volume de nip vazio; amortecimento das vibrações, visto que a estrutura atua como uma “mola” de amortecimento; e a recuperação rápida da espessura pode ajudar a minimizar a reidratação durante a fase de expansão da exsicação do nip depois do meio.

[043] É importante notar que os conjuntos ordenados de filamentos de camadas 12 e 20 podem ser orientados no MD ou CD no tecido em uso.

[044] Noutra modalidade daquela acima, as camadas de filamentos 12 e 20 têm a mesma posição e orientação/espaçamento relativos como acima, mas a camada de filamentos 16 é orientada a menos do que um ângulo de 90 graus com as camadas 12 e 20, de preferência, num ângulo de 45 graus.

[045] Outra modalidade emprega um princípio semelhante como acima, mas a estrutura é feita usando um processo conforme ensinado no Pedido US pendente de número 11/893.874, cuja revelação é incorporada por referência. Um conjunto ordenado de comprimento completo, largura completa de filamentos funcionais de MD (por exemplo, suportando carga elástica) é criado de acordo com este método. A este

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14/21 conjunto ordenado é presa outra camada dos filamentos elastoméricos exigidos na direção de CD. Estes filamentos de CD podem ser ortogonais ou num ângulo de menos do que 90 graus em 5 relação aos filamentos de MD. Quando o tecido é, então, dobrado de acordo com o método no Pedido, as camadas de filamentos 12 e 20 são formadas, sanduichando duas camadas 18 de filamentos elastoméricos que são empilhadas perpendiculares e em cima uma da outra ou cruzadas umas com as outras num ângulo agudo. O espaçamento dos filamentos de MD depois de dobrados tem de ser disposto de forma a permitir que os filamentos se “aninhem”. Quando usada como tecido de prensagem, pode ser presa fibra de batt adicional a pelo menos uma superfície para consolidar melhor a estrutura.

[046] Em outra modalidade, uma estrutura é tecida de modo 15 semelhante àquele ensinado na Patente US acima mencionada 4.555.440, cuja revelação é incorporada por referência. Para propósitos de ilustração, apenas duas camadas de filamentos numa direção 12 e 20 e uma camada 16 de filamentos na outra direção ortogonal 16 são mostradas na Figura 1. A estrutura é segura em conjunto com filamentos ligantes tecidos 24, conforme mostrado na Figura 1. Note-se que esses filamentos ligantes tecidos podem ser MD ou CD. As camadas de filamentos 12 e 20 são filamentos funcionais. Se forem filamentos de MD, uma ou ambas as camadas podem ser de filamentos de suporte de carga tênsil. Eles podem ser os mesmos ou diferentes uns dos outros quanto ao formato, forma, material etc. A camada 16 são os filamentos elásticos. Novamente, o espaçamento dos filamentos 14 e 22 em relação uns aos outros deve ser tal que permita o “aninhamento”. Os filamentos ligantes 24 podem atuar da mesma maneira que os filamentos ligantes ou podem também ser filamentos funcionais que, por exemplo, podem afetar positivamente a estabilidade do tecido de CD. Como nas outras modalidades acima, quando usadas como tecido de prensagem, por exemplo, pode ser aplicado batt pelo menos a uma superfície para intensificar a integridade do tecido pelo menos. Também dependendo da aplicação,

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15/21 em vez de batt, pode ser laminado um filme microporoso na estrutura.

[047] Quando é aplicada uma carga normal ao tecido plano, as camadas de filamentos 12 e 20 deslocam-se uma para a outra e “aninham-se”, permitindo a compressão do tecido de base a quase um diâmetro de filamento completo. De modo mais importante, à medida que a carga é removida, os filamentos elásticos 18 farão “retorno de mola”, ocasionado que as camadas de filamentos 12 e 20 se desloquem separadamente uma da outra.

[048] Além disso, como representado na Patente ‘440, pode haver mais de duas camadas de filamentos funcionais de MD e mais de uma camada de filamentos de CD, como mostrado na Figura 4A. Com três camadas de filamentos de MD, por exemplo, duas das três camadas de filamentos devem ser espaçadas separadamente em relação umas às outras para permitir o aninhamento. Por exemplo, as camadas superiores e medianas podem ser orientadas de tal forma que os filamentos na camada mediana encaixem no espaço entre dois filamentos adjacentes do topo e os filamentos na camada inferior fiquem empilhadas na orientação vertical com as camadas superiores ou medianas. Além disso, duas camadas de filamentos de CD podem ser elastoméricas ou apenas uma camada pode ser e a outra camada pode ser uma camada de filamentos funcionais para ajudar na estabilidade de CD ou proporcionar um grau maior de volume nulo sob carga. Novamente, os filamentos nas camadas do topo, do meio e da parte inferior podem ser os mesmos ou diferentes uns dos outros na forma, no material, no formato etc.

[049] Outra variante da estrutura tecida “sem cruzamentos” é mostrada na Figura 4B, em que o tecido 10 é mostrado compreendendo cinco camadas em planos geralmente paralelos com cada camada compreendendo uma pluralidade de filamentos paralelos. Os filamentos da primeira, terceira e quinta camadas (isto é, as camadas 12, 20 e 28) são orientados na direção de máquina, ao passo que os filamentos da segunda e quarta camadas (isto é, as camadas 16 e 26) são orientados

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16/21 na direção transversal de máquina. Como lá mostrado, os filamentos de MD funcionais na terceira camada 20 são separadamente espaçados da maneira acima descrita de tal modo que caem entre os filamentos 14 da primeira camada 12 e a quinta camada 28. A segunda camada 16 e a quarta camada 26 incluem os filamentos elastoméricos 18. Os filamentos ligantes 24 são dispostos na CD.

[050] As camadas não são entrelaçadas. Um ou mais rosqueados relativamente finos 24 são usados para ligar as camadas verticalmente em conjunto. Por exemplo, dois rosqueados 24’ e 24” podem ser usados para ligar os filamentos da camada central ou mediana às camadas do topo e inferior, respectivamente. Este tipo de construção assegura que os filamentos individuais das camadas não se desviem lateralmente. Os filamentos ligantes 24’ e 24” podem alternar a partir de uma fila até à outra, estendendo-se cada fila numa direção transversal de máquina.

[051] Os mesmos tipos de estrutura acima podem ser empregados para produzir as tiras enroladas em espiral de material para produzir uma estrutura como ensinada na Patente US 5.360.656.

[052] Todas as estruturas acima podem ser tornadas sem costura na direção de máquina. Elas podem ter também uma costura para permitir a capacidade de costurar sobre a máquina. Um método para fazer essa costura em estruturas “sem cruzamentos” é ensinado na Patente US 4.979.543.

[053] Novamente, é importante notar que o filamento elastomérico pode ser empregado quer nas camadas de MD quer nas de CD ou em ambas as camadas de MD e CD, desde que exista pelo menos uma camada de MD de filamentos de suporte de carga tênsil para proporcionar resistência adequada e resistência de estiramento para a estrutura em uso.

[054] Também o grau de compressão/resiliência é controlado pela elasticidade dos filamentos exigidos, tamanho e número de filamentos, número de camadas dos filamentos e, sem dúvida, a totalidade da estrutura propriamente. A estrutura inventiva

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17/21 pode também ser parte de um laminado com outros conjuntos ordenados de filamentos ou tecidos de base ligados.

[055] Além disso, no caso de um tecido de secador, a modalidade de três camadas, mostrada nas Figuras, pode ser particularmente vantajosa na medida em que, à medida que a estrutura de tecido passa em torno de um rolete, por exemplo um recipiente de secagem, os filamentos no tecido de secador aninhar-se-ão pelo menos parcialmente melhorando a área de contato da lâmina de papel à superfície do recipiente de secador e, portanto, melhora a transferência de calor. Isto seria causado por um aumento temporário na tensão de MD, à medida em que o tecido de secador passa em torno de um rolete e não devido a qualquer carga aplicada normal ao tecido. A invenção, de acordo com outra modalidade, é uma camada de suporte de um tecido de secador, onde o tecido inventivo forma o componente lateral da lâmina do tecido de secador, como mostrado na Figura 5. Neste tecido, o lado “angulado” ou posterior é o lado de contato não laminar do tecido. Este lado “corta” fluxo laminar e induz “fluxo vertical” no bolso do secador e reduz o fluxo de ar na direção de CD ou axial (para o lado) e ajuda a transferência de massa. Nessa disposição, o tecido de suporte comprime-se sobre o recipiente do secador para espalhar a sua superfície, aumentando área de contato laminar com o recipiente e, portanto, melhora a transferência de calor. Em consequência, a modalidade forma um tecido de secador melhorado com um lado de lâmina engenhado para a promoção e otimização da transferência de calor e um lado posterior engenhado para a promoção e otimização da transferência de massa. A estrutura pode ser uma estrutura integralmente tecida, um laminado ou uma combinação de ambos.

[056] Ainda noutra modalidade, cada uma das camadas de um tecido podem ser formadas misturando diferentes repetições de tecitura ou padrões de cala. Por via de pano de fundo, na tecelagem de flutuador, um filamento de urdidura ou MD é rosqueado através de um heddle e o padrão de tecitura é criado levantando e

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18/21 abaixando a posição do heddle para cada filamento na direção de urdidura antes que o shute ou pick seja inserido no cala criado levantando ou abaixando os filamentos de urdidura ou filamentos de MD. O número de filamentos intersectados antes das repetições de um padrão de tecitura é conhecido como um cala ou arnês. Com este entendimento, uma tecitura plana utiliza, por exemplo, dois calas num tear para mudar as posições dos filamentos de urdidura e pode, portanto, ser chamada de padrão de tecitura de dois calas. Consequentemente um tecido pode ser compreendido de um padrão de 2, 4, 6 ou 8 calas e assim por diante.

[057] A Figura 6 mostra um padrão de 2 calas com um filamento de MD de 0,35 mm; a figura mostra duas densidades diferentes para o filamento elastomérico 18 e o filamento ligante 24. Para tecer uma superfície de 2 calas, por exemplo, para um tecido de 5 camadas com um filamento elastomérico 18, pode ser usado um padrão hamess (arnês) 16 (cala 16/4=4, 4/2=2). Num tecido exemplificativo, o padrão superior pode ser de 2 calas para os filamentos de alça para uma versão do tecido costurável na máquina. A contagem de pick para o filamento de alça no cala de 2 pode ser a mesma que aquela, por exemplo, nos padrões de 4 calas, a fim de manter a resistência da alça. Noutro exemplo, uma tecitura de 2 camadas, 4/8 calas pode ter um filamento de Lycra® de 4 dobras como shute.

[058] Ilustrando outras modalidades do tecido, na Figura 7 é mostrado um filamento enrolado de componentes múltiplos compreendendo material elastomérico 16 para um tecido tendo uma construção de 2 camadas. Na Figura 8 são mostradas modalidades de estruturas laminadas do tecido. A Figura 8A mostra um tecido de base com o filamento elastomérico 18 e filamentos funcionais 14, 22 laminados entre dois tecidos.

[059] A Figura 8B mostra uma base tecida “sem cruzamentos”. A base mostra o filamento elastomérico 18 e os filamentos funcionais 14 e 22, assim como também um filamento ligante 24. Também são contempladas outras modalidades onde o

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19/21 filamento elastomérico pode ser um filamento tricotado em vez de um filamento trançado de dobra.

[060] Em outra modalidade, a Figura 9 mostra um tecido resiliente compressível de 5 camadas compreendendo um ligante de CD 24. O conjunto ordenado de filamentos 16 incluindo o filamento elastomérico 18 correndo em CD é posicionado entre o primeiro conjunto ordenado de filamentos 12 e o terceiro conjunto ordenado de filamentos 20. Uma quarta camada 26 incluindo filamentos elastoméricos 18 tem os filamentos posicionados de tal modo que eles estão nos espaços alternados no plano vertical a partir dos filamentos elastoméricos paralelos da segunda camada

16. Os filamentos 14 da quinta camada 28 estão no mesmo plano vertical que os filamentos 14 da primeira camada 12. Como mostrado nas Figuras, cada filamento ligante de CD 24 tece alternadamente debaixo e por cima de três filamentos paralelos na primeira e na quinta camada e é espaçado na MD de tal forma que são criados flutuadores longos por cada um dos filamentos 12 da primeira camada 12 e da quinta camada 28. Conforme mostrado, os filamentos elastoméricos estão dentro de uma construção de tecitura de camadas duplas, que pode usar 16 hamess para tecelagem sem costura ou uma tecitura de hamess 8 para a tecelagem plana. O pano tecido de acordo com a modalidade pode usar os filamentos de urdidura de monofilamento único como tipos de filamentos de 4 dobras. Também é possível usar dois filamentos de urdidura diferentes, incluindo uma urdidura mais grossa o filamento elastomérico 18 e uma urdidura menor para o filamento ligante 24. Um tecido como mostrado na Figura 9 foi usado com dois feixes separados de urdidura. Todavia, se não forem desejadas duas urdiduras, o tecido pode também ser configurado de maneira a incluir um filamento ligante menor com filamentos de urdidura elastoméricos e os filamentos de MD tecidos sobre os filamentos de urdidura elastoméricos.

[061] A tecitura deve ser tal que os filamentos elastoméricos são deixados estirar e a base comprime sob uma carga normal, depois, “pula de volta” após a

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20/21 remoção da carga.

[062] A Figura 10 ilustra outra modalidade incluindo uma tecelagem nos filamentos de urdidura. Como ali mostrado, quatro extremidades de filamentos 14 da primeira camada 12 tecem acima das camadas 16, 20, 26 de filamentos elastoméricos 18 e mudam acima de um ligante de duas camadas a cada segunda repetição e quatro extremidades de filamentos 14 tecendo debaixo das camadas 16, 20, 26 e mudam acima de um ligante de duas camadas a cada segunda repetição. Cada camada não precisa de ser composta de filamentos elastoméricos. Em vez disso, os filamentos podem ou não estar presentes dependendo da compressibilidade desejada.

[063] A Figura 11 mostra ainda outra modalidade. As Figuras 11A, 11C e 11D mostram um estado não comprimido, emquanto 11B e 11E mostram um estado comprimido. Nas Figuras, uma camada única inclui filamentos elastoméricos 18, aqui mostrados como shutes elastoméricos 18, e filamentos funcionais 17 na mesma direção e alternando com os filamentos elastoméricos 18. O filamento elastomérico é maior do que o filamento funcional 17. Conforme mostrado, os filamentos elastoméricos 18 e os filamentos funcionais 17 podem estar na MD; a camada de tecido poderia também ser adaptada para incluir os filamentos elastoméricos maiores 18 numa direção de urdidura, tal como, por exemplo, num tecido multiaxial. Como mostrado, entre outros, pela comparação nas Figuras 11D e 11E, o tecido é tornado compressível e resiliente, mesmo com uma construção de camada única. Também manipulando as tensões de shute e urdidura, podem ser conseguidos filamentos de CD que cruzam os filamentos elastoméricos.

[064] Outra variante do tecido materializado é mostrada nas Figuras 12A 12E, configurando o tecido com mais ou menos tecituras plissadas MD e tendo os filamentos elastoméricos nas camadas interiores. As Figuras mostram três camadas 12, 16, 20 de filamentos elastoméricos 18; uma camada superior 12 e uma camada inferior 20 correndo em CD e uma camada mediana 16 ordenada longitudinalmente

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21/21 em MD. Os filamentos de alça ou ligantes 24 (para um tecido costurável sobre máquina) correm ou tecem através da estrutura conforme ilustrada, onde sobre a superfície superior os filamentos 24 se estendem sobre dois dos filamentos elastoméricos 12 da camada de CD superior e rosqueiam de modo descendente para enlaçar debaixo de um filamento elastomérico único de CD 18 na camada inferior 20 de filamentos elastomérico ordenados, onde ele rosqueia novamente para cima. Conforme mostrado, os filamentos ligantes 24 são formados com um plissado 30.

[065] Em ambas as Figuras 11 e 12, novamente a tecitura e a colocação do filamento elastomérico devem ser tais que, após uma carga normal ser aplicada ao tecido de base, o tecido de base comprime e “moleja de volta”, após a remoção da carga.

[066] Serão óbvias modificações na presente invenção para aqueles de capacidade ordinária na técnica em vistas desta revelação, mas que não levem a invenção assim modificada para além do escopo das reivindicações anexadas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Tecido industrial resiliente compressível tendo uma espessura original, o tecido compreendendo:

uma pluralidade de filamentos paralelos na direção transversal de máquina (18);

uma pluralidade de filamentos paralelos na direção de máquina (14);

em que os filamentos incluem um material axialmente elastomérico;

uma primeira camada (12) dos filamentos paralelos (14) que correm na direção transversal de máquina ou na direção de máquina;

uma segunda camada (16) de filamentos paralelos (18) sobre um lado da primeira camada, os filamentos (18) da segunda camada (16) correndo na direção transversal de máquina ou direção de máquina diferente daquela da primeira camada (12) e compreendendo os filamentos elastoméricos;

e uma terceira camada (20) dos filamentos paralelos (22) sobre o lado oposto da segunda camada (16) como a primeira camada (12) e correndo na mesma direção que os da primeira camada (12), o tecido CARACTERIZADO pelo fato de que os filamentos paralelos (22) da terceira camada (20) são alinhados de tal modo que eles se aninham entre os espaços criados entre os filamentos paralelos da primeira camada (12) mediante a aplicação de carga compressiva e retornam à sua espessura original após a remoção da carga compressiva.
2. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende ainda um filamento ligante (24).
3. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os filamentos (18) da segunda camada (16) são ortogonais àqueles da primeira e da terceira camadas (12, 20).

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4. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os filamentos (18) da segunda camada (16) estão emum ângulo de menos do que 90 graus da primeira e da terceira camadas (12, 20).
5. Tecido, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os filamentos (18) estão em um ângulo de 45 graus em relação à primeira e terceira camadas (12, 20).
6. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende:

uma quarta camada (26) de filamentos paralelos (18) na mesma direção que a segunda camada (16), os filamentos compreendendo o material elastomérico; e uma quinta camada (28) de filamentos paralelos (14) na mesma direção que a primeira camada (12), em que os filamentos (14) da quinta camada (28) ficam alinhados no mesmo plano vertical em uma direção de espessura de atravessamento como aquela da primeira camada (12).
7. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento elastomérico que inclui o material elastomérico é selecionado a partir do grupo que consiste em: um monofilamento, um multifilamento, um monofilamento dobrado, um filamento envolto, um filamento tricotado, um filamento torcido, um filamento de multicomponentes e um filamento trançado.
8. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento elastomérico (18) é selecionado a partir do grupo que consiste em: um poliuretano, uma borracha e uma fibra de elastano.
9. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o filamento elastomérico (18) é selecionado a partir do grupo que consiste em: redondo, não redondo, quadrado, retangular, elíptico e poligonal.
10. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende uma estrutura laminada.

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11. Tecido, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende duas camadas tecidas (12, 20) com uma camada elastomérica (16) entre elas.
12. Tecido, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende uma tecitura de filamento ligante (24) entre as camadas laminadas.
13. Tecido, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que no tecido, o filamento ligante (24) e o filamento elastomérico (18) estão na mesma direção.
14. Tecido, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a direção do filamento elastomérico (18) e do filamento ligante (24) está na direção transversal de máquina.
15. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de filamentos elastoméricos (16) está dentro de uma construção de camada dupla.
16. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO fato de que o tecido é selecionado a partir do grupo de tecidos que inclui:

um revestimento de máquina de fabricação de papel; um tecido de formação; um tecido de prensagem; um tecido de secagem;

um tecido de secador de ar de atravessamento; uma base de cinto de prensa de sapatos; uma base de cinto de calandra; uma base de tecido engenheirado; uma base de cinto de transferência; e um cinto usado na produção de não tecidos por processos tais como fluxo de

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4/5 ar (airlaid), sopro de fusão, filamento contínuo (spunbonding) e hidroemaranhamento (hydroentangling).
17. Tecido, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido é uma base para um tecido de secador, por meio do que o tecido de secador inclui ainda:

um lado posterior sobre um lado de contato de uma não lâmina do tecido, por meio do que o tecido de secador inclui ainda: um lado posterior em um lado de contato de não lâmina do tecido, o lado posterior incluindo extrusões anguladas.
18. Tecido industrial resiliente compressível, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que os filamentos de direção de máquina e os filamentos de direção transversal de máquina são entrelaçados para formar um tecido.
19. Tecido, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende um padrão 2-8-cala.
20. Tecido, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido é incorporado ou formado em um tecido selecionado a partir do grupo que consiste em:

um tecido tecido plano;

um tecido sem fim; e um tecido costurável sobre a máquina.
21. Tecido, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido inclui:

os filamentos elastoméricos (18) compostos de uma urdidura grossa; e o filamento ligante (24) composto de uma urdidura menor do que aquela do filamento elastomérico (18).
22. Tecido, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido inclui:

os filamentos elastoméricos (18) na direção transversal de máquina;

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5/5 os filamentos de direção de máquina sobre os filamentos elastoméricos (18);

e em que os filamentos ligantes (24) são menores do que os filamentos elastoméricos (18).
23. Tecido, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende:

quatro tessituras de extremidades sobre a camada de filamentos elastoméricos (18) e mudanças para um ligante de duas camadas a cada segunda repetição; e quatro tecituras de extremidades sob a camada de filamentos elastoméricos (18) e mudanças para um ligante de duas camadas a cada segunda repetição.
24. Tecido, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido compreende:

uma camada única que inclui o filamento elastomérico (18); e um filamento funcional (17) na mesma direção e alternando com o filamento elastomérico (18), em que o filamento elastomérico (18) é maior do que o filamento funcional (17).

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