ES2204433T3 - Cinta adhesiva. - Google Patents
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Abstract
Cinta adhesiva con la cara anterior adherente y la cara posterior no adherente, así como dos cantos longitudinales para el cambio volante de bobinas, con a) una lámina soporte (P1) recubierta por la cara anterior con una masa autoadhesiva (N1), de modo que b) una parte de la cara posterior de la lámina soporte (P1) lleva otra cinta adhesiva (DO) que pega por ambas caras, la cual presenta a su vez un sistema desdoblable (P2), cubierto por ambas caras con masa autoadhesiva (N2, N3), de modo que c) la cinta adhesiva que pega por ambas caras está colocada a una distancia (V) de 1, 5 a 3, 5 mm de uno de los bordes longitudinales (LK) de la cinta adhesiva.
Description
Cinta adhesiva.
La presente invención se refiere a una cinta
adhesiva para el cambio volante de bobinas, así como a un método de
empalme mediante el uso de esta cinta adhesiva, sobre todo en
máquinas de acabado de papel, de impresión y similares.
El cambio volante de bobinas es un proceso
corriente en las fábricas de papel y en las plantas productoras de
láminas o similares, para sustituir un rollo de papel casi devanado
por otro nuevo, sin necesidad de parar las máquinas que funcionan a
gran velocidad. Para ello se emplean cintas adhesivas que pegan por
ambas caras, llamadas mordazas, y son muy adherentes y pegajosas.
Estas mordazas se pegan ingeniosamente en forma de diente al
comienzo del rollo, un procedimiento que requiere gente especialista
y experimentada, para el cual solo se dispone de
4-5 minutos en todo el proceso de trabajo, debido a
la velocidad de las máquinas.
Aunque esta tecnología está probada y se
practica, tiene algunos inconvenientes. Se necesita personal
especializado, hay premura de tiempo y las uniones son bastante
gruesas, pues dan lugar a una capa doble con la mordaza en medio: un
resultado indeseable en la industria.
Para este "pegado en punta" en el cambio
volante de bobinas, existen en el comercio diversos productos,
conocidos como cintas adhesivas de empalme, cubiertos por ambas
caras con masa adherente. Este tipo de cintas adhesivas se encuentra
en el comercio, entre otras, con la marca tesafix (de la firma
Beiersdorf).
En el estado técnico hay descritas numerosas
cintas adhesivas con esta finalidad. Así, la patente EP 418 527 A2
revela un proceso de preparación de un carrete que lleva un rollo
de material de impresión, con cambio automático de las bobinas y una
cinta adhesiva adecuada para tal fin. También la patente DE 40 33
900 A1 describe una cinta adhesiva adecuada para un lugar de
empalme. La desventaja son las partes pegajosas que permanecen
descubiertas, una vez efectuado el empalme.
La patente US 5,702,555 muestra cómo se tapan sin
adhesivo las partes pegajosas descubiertas de una sujeción al
inicio de la bobina, más bien para cargas estáticas, mientras que
la patente DE 196 32 689 A2 revela una cinta adhesiva análoga para
cargas dinámicas durante el proceso de empalme, cuyo soporte de
papel se disgrega, tapando con sus restos las masas adhesivas.
También es de este tipo una cinta adhesiva según
la patente DE 196 28 317 A1, pensada igualmente para un proceso de
empalme. Esta cinta adhesiva lleva por su cara posterior no
adherente otra cinta adhesiva que pega por ambas caras (6) y
presenta un soporte de papel apropiado para empalmes (7), el cual se
separa en el proceso de empalme (7a, 7b, figura 3) y cubre el
correspondiente adhesivo. Esta cinta adherente por ambas caras (6)
termina lateralmente con una de las caras del soporte de papel (2),
es decir, está colocada a lo largo de uno de los bordes
longitudinales de la cinta adhesiva.
En la práctica, estas cintas adhesivas también
presentan inconvenientes, en primer lugar porque no se consigue un
empalme, pues más bien acaban en forma de un separador de arranque,
sin que haya un motivo evidente para ello.
En concreto, debía resolverse la tarea de
desarrollar una cinta adhesiva, que se uniera de modo seguro con el
material soporte en forma de rollo sometido a tracción.
El objetivo de la presente invención era subsanar
este problema.
Este objetivo se resuelve con una cinta adhesiva
y un método de empalme, tal como se describe detalladamente en las
reivindicaciones. Para evitar repeticiones se hace referencia
expresa a las reivindicaciones, sobre todo a las respectivas formas
de ejecución preferidas.
Según la presente invención, los empalmes se
logran sin un separador de arranque, siendo una característica
preferida el desplazamiento o distancia V prevista de la cinta
adhesiva de doble cara DO respecto al borde longitudinal LK de la
cinta adhesiva.
La presente invención aporta en la práctica
importantes ventajas:
\bullet En los sistemas de láminas, la fuerza y
el alargamiento a la rotura se pueden regular mucho mejor que con
los soportes de papel. Gracias a ello también pueden empalmarse
sistemas de soportes muy sensibles a la rotura. Los productos pueden
adaptarse sin interrupciones a los sistemas de soportes que tienen
que empalmarse.
\bullet Los sistemas de láminas no presentan
variaciones dimensionales en función de la temperatura y, por lo
tanto, los fardos preparados para empalmar se pueden almacenar
durante más tiempo. Los fardos que se empalman con sistemas de papel
deben alimentarse inmediatamente tras la preparación al proceso de
empalme (dependiendo naturalmente de las condiciones climáticas del
ambiente).
\bullet Los sistemas de láminas son más
adecuados para elaborar a máquina (= aplicación automática del
empalme), debido a una mayor resistencia a la rotura y a una mejor
planimetría.
\bullet Los sistemas mixtos de polímeros
coextruidos se pueden fabricar en una sola etapa a un coste
favorable y con unos parámetros de producción muy constantes.
El sistema desdoblable tiene la ventaja de que su
resistencia a la separación es mucho menor que la del soporte
principal (P1), que debe absorber la fuerza de tracción. Para el
principio de funcionamiento según la presente invención es de gran
ayuda que esta diferencia sea suficiente.
Como sistemas desdoblables hay que tener
en cuenta, por ejemplo, los siguientes papeles o sistemas compuestos
de papel o sistemas mixtos de polímeros:
\bulletPapeles duplex: estos papeles
son usuales en el comercio y se emplean p.ej. en la fabricación de
materiales filtrantes y papeles pintados.
\bulletPapeles fácilmente desdoblables:
el trabajo de separación se ajusta mediante la compactación de la
estructura fibrosa del papel. A menor compactación, menor trabajo de
separación.
Son adecuados, por ejemplo, los tipos de papel
natural lisos por una cara o también los papeles kraft muy
satinados.
\bulletSistemas de papel encolado o de
láminas encoladas: el trabajo de separación se ajusta mediante
la química del adhesivo o del sistema de lacado. La cola o el
adhesivo solo debe penetrar ligeramente en el papel.
\bullet Sistemas mixtos de polímeros
coextruidos: sistemas multicapa extruidos con baja resistencia a la
unión entre las capas límite.
\bullet Velos poliméricos: el trabajo de
separación se ajusta mediante la química de los fijadores.
Para los fines de la presente invención también
es importante que los cortes sean limpios. Durante el proceso de
corte no debe arrancarse ninguna cantidad de masa. Sobre todo no
deben recubrirse con masa adhesiva las superficies separables de
empalme del material desdoblable.
El espacio para enganchar el material
desdoblable, es decir la distancia V, debe ser de 1,5 mm - 3,5 mm,
según la presente invención.
Como papel desdoblable cabe tener en cuenta
diversos sistemas, tales como
\bullet Papeles duplex (papeles laminados
conjuntamente de modo definido), el proceso de separación transcurre
con gran homogeneidad y no se forman puntas de tensión, debidas
p.ej. a una compactación no homogénea. Estos papeles se usan en la
fabricación de papeles pintados y filtros.
\bullet Sistemas de papel fácilmente
desdoblables
\bullet Papeles muy compactados y encolados
conjuntamente de modo definido (\Rightarrow papel de gran
resistencia al desdoblamiento). El encolado se puede realizar por
ejemplo con almidón, derivados que llevan almidón, engrudo a base de
metilcelulosa (Methylan®, Henkel KGaA, Düsseldorf) y también de
derivados de poli(vinil alcohol).
\bullet La anchura del sistema desdoblable es,
con preferencia, de 3 - 35 mm, especialmente de 6 - 12 mm.
Como masas autoadhesivas entran en consideración
todas las habituales, especialmente
\bullet acrilatos (solubles e insolubles en
agua)
\bullet masas de caucho natural, masas de
caucho sintético
El proceso de empalme, en este caso la unión con
la cinta de empalme, puede efectuarse, concretamente, pegando la
cinta adhesiva en ángulo recto respecto al rollo (desventaja: el
sistema desdoblable debe dividirse completamente en fracciones de
segundo), pero también en ángulo agudo (ventaja: el proceso de
desdoblamiento se propaga como una onda a través de la cinta
adhesiva), especialmente hasta 45º, sobre todo hasta 15º.
El dibujo muestra una representación esquemática
de un corte transversal de la cinta adhesiva según la presente
invención y sirve para ejemplificarla. Las referencias están
indicadas en las reivindicaciones.
Medición de la resistencia al desdoblamiento de
los papeles o de otros sistemas compuestos
Ensayo de la resistencia en dirección z del papel
o de otros materiales fibrosos o sistemas compuestos.
La resistencia al desdoblamiento es la fuerza que
hay que vencer para desdoblar una probeta en dirección z.
Dos cintas adhesivas, una enfrente de la otra, se
pegan sobre el sistema ensayado y después se separan una de otra,
estirándolas en la máquina de ensayos de tracción con un ángulo de
180º. La fuerza que debe vencerse para separar el sistema es la
resistencia al desdoblamiento.
Máquina de ensayos de tracción
Cuchilla o cortador de tiras de 15 mm de
ancho
Rodillo manual de 2 Kg
Clima de ensayo: 23 \pm 1ºC, 50 \pm 5% de
humedad relativa
Cinta adhesiva, p.ej. cinta de ensayo 7475
anchura 20 mm, tiras de unos 20 cm de
longitud
Hojas DIN A4
Las muestras deben aclimatarse un mínimo de 16
horas en las condiciones normalizadas.
Sobre ambas caras del sistema ensayado se pegan
dos cintas, situadas frente a frente, y se repasan ligeramente con
el dedo, para evitar que quede aire atrapado. Luego, se pasa
rápidamente el rodillo manual, dos veces sobre cada cara del
conjunto, para lograr una correcta resistencia de la unión.
La unión debe prepararse de tal modo que los
extremos de la cinta adhesiva sobresalgan por un lado de la probeta
y, doblados sobre sí mismos, se puedan pegar a un asidero.
Según la finalidad de la prueba, la probeta puede
ensayarse en la dirección de la marcha o perpendicularmente a
ella.
Empleando la regla de acero, se recortan del
centro del conjunto unas tiras de 15 mm de ancho y unos 20 cm de
longitud. Luego se tira manualmente de los dos asideros de la cinta
adhesiva que sobresale, hasta observar un desdoblamiento de la
probeta.
Después, mediante los asideros, la probeta se
cuelga libremente por arriba y se fija por debajo a la máquina de
ensayos de tracción, y el resto de la tira se estira a una velocidad
constante de 300 mm/minuto.
En sistemas muy delgados debe procurarse que el
resultado no se falsee, debido a que los cantos de la cinta adhesiva
enfrentados por el borde de la probeta entren en contacto y se
peguen.
La resistencia al desdoblamiento de la probeta se
indica en cN/cm.
Se da el promedio de 5 valores determinados.
Los siguientes ejemplos describen unos productos
de ensayo comprobados para el cambio volante de bobinas, las
condiciones y los resultados de empalme.
El dibujo describe la correspondiente estructura
del producto.
Para la prueba de empalme se usaron los
siguientes papeles crudos estucados y láminas de plástico:
\bullet [A] Papel crudo estucado (gramaje 134
g/m^{2}, espesor 167 \mum), p.ej.: Sappi Alfeld AG, 31061
Alfeld
\bullet [B] Lámina MOPP (gramaje 45 g/m^{2},
espesor 50 \mum), p.ej.: Productos plásticos Nowofol GmbH &
Co KG, 83313 Siegsdorf
\bullet [C] Lámina BOPP Trespaphan GND 50
(gramaje 44 g/m^{2}, espesor 50 \mum), p.ej.: Hoechst AG,
Frankfurt
Para los productos de ensayo se usaron los
siguientes sistemas desdoblables:
\bullet [D] Papeles de filtro dúplex
Gramaje 51 g/m^{2}, espesor 90 \mum
Trabajo de desdoblamiento transversal 34 - 44
cN/cm
\bullet [E] Papel natural liso por una cara
Gramaje 57 g/m^{2}, espesor 74 \mum
Trabajo de desdoblamiento transversal 33 - 38
cN/cm
\bullet [F] Sistema mixto de papel encolado con
trabajo de desdoblamiento definido.
Se pegan dos papeles crudos alisados a máquina
con una cola que contiene almidón. Gramaje de 54 g/m^{2} cada
uno, espesor 66 \mum. El trabajo de desdoblamiento transversal
del conjunto es de 28 - 32 cN/cm.
\bullet [G] Sistema mixto de láminas
coextruidas con trabajo de desdoblamiento definido.
Se elabora por coextrusión un sistema de dos
capas. El trabajo de desdoblamiento transversal del conjunto es de
30 - 35 cN/cm.
Para los productos de ensayo se usaron las
siguientes láminas soporte.
\bullet [H] Lámina BOPP
Gramaje 44 g/m^{2}, espesor 50 \mum, fuerza
máxima de tracción transversal \geq 190 N/15 mm
\bullet [I] Lámina de PET
Gramaje 70 g/m^{2}, espesor 50 \mum, fuerza
máxima de tracción transversal 120 - 225 N/15 mm
\bullet [J] Lámina de PET recubierta con
aluminio
Gramaje 35 g/m^{2}, espesor 25 \mum, fuerza
máxima de tracción transversal 78 N/15 mm
\bullet [K] Lámina de aluminio
Gramaje 216 g/m^{2}, espesor 80 \mum, fuerza
máxima de tracción transversal 72 - 135 N/15 mm
Claims (10)
1. Cinta adhesiva con la cara anterior adherente
y la cara posterior no adherente, así como dos cantos longitudinales
para el cambio volante de bobinas, con
- a)
- una lámina soporte (P1) recubierta por la cara anterior con una masa autoadhesiva (N1), de modo que
- b)
- una parte de la cara posterior de la lámina soporte (P1) lleva otra cinta adhesiva (DO) que pega por ambas caras, la cual presenta a su vez un sistema desdoblable (P2), cubierto por ambas caras con masa autoadhesiva (N2, N3), de modo que
- c)
- la cinta adhesiva que pega por ambas caras está colocada a una distancia (V) de 1,5 a 3,5 mm de uno de los bordes longitudinales (LK) de la cinta adhesiva.
2. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque las masas autoadhesivas (N1, N2, N3)
están basadas en acrilatos o en caucho.
3. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque las masas autoadhesivas (N1, N2, N3)
están basadas en acrilatos acuosos.
4. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque la masa autoadhesiva (N1) va recubierta
de un material separador (L).
5. Cinta adhesiva según la reivindicación 4,
caracterizada porque el material separador (L) lleva un corte
(SC).
6. Cinta adhesiva según la reivindicación 5,
caracterizada porque el corte (SC) está a una distancia de 5
a 40 mm del borde longitudinal (LK2) de la cinta adhesiva opuesto al
otro borde longitudinal (LK1), cerca del cual se halla la cinta
adhesiva que pega por ambas caras (DO).
7. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque la cinta adhesiva que pega por ambas
caras (DO) tiene una anchura de 3 a 35 mm, especialmente de 6 a 12
mm.
8. Cinta adhesiva según la reivindicación 1,
caracterizada porque la capacidad de separación del sistema
desdoblable (P2) es de 20 hasta 70 cN/cm, especialmente de 22 a 60
cN/cm, sobre todo de 25 a 50 cN/cm.
9. Proceso de empalme, en que, al rollo superior
de papel o lámina de una bobina se pega una cinta adhesiva según una
de las reivindicaciones 1 a 9, mientras que la cinta adherente por
ambas caras, situada sobre la cinta adhesiva, se pega a su vez con
el rollo inferior, asegurando así el rollo superior, de modo que
primero solo se arranca una parte del material separador
eventualmente situado sobre la masa autoadhesiva, con lo cual la
parte de masa autoadhesiva necesaria en el proceso de empalme aún
está cubierta de material separador y así la bobina no muestra
ninguna superficie libre pegajosa, tras lo cual, para la preparación
definitiva del proceso de empalme, se quita el material separador
que aún pueda haber y la nueva bobina así preparada se coloca junto
a una bobina ya casi devanada que debe sustituir, acelerándola hasta
la misma velocidad de rotación que esta última, y después se empuja
contra el rollo viejo de papel o lámina, con lo cual la masa
autoadhesiva descubierta de la cinta se pega al rollo viejo de papel
o lámina, básicamente a su misma velocidad, mientras que
simultáneamente se abre el sistema desdoblable y tapa con sus restos
las dos masas autoadhesivas que lo cubrían.
10. Proceso de empalme según la reivindicación 9,
caracterizado porque la cinta adhesiva se pega en ángulo
recto sobre el rollo en movimiento, o también en ángulo agudo hasta
45º, especialmente hasta 15º.
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