ES2287536T3 - Tela con tres hilos de trama apilados verticalmente, con hilos de la trama de formacion emparejados. - Google Patents
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Abstract
Una tela para la fabricación de papel, que comprende: una capa superior, una capa media y una capa inferior de hilos de trama en dirección transversal a la máquina (CD); un sistema de hilos en la dirección de la máquina (MD) entretejidos con las capas superior, media e inferior de hilos de trama en la CD; en la que los hilos de trama en la CD de la capa media proporcionan estabilidad adicional en la CD; y en la que los hilos de trama en la CD de las capas media e inferior están apilados verticalmente; caracterizada porque los hilos de trama en la CD de la capa superior están agrupados por parejas de tal modo que exista un pequeño espacio abierto entre hilos de trama emparejados de la capa superior y un espacio mayor entre pares adyacentes de hilos de trama de la capa superior, produciéndose así una separación desigual entre los hilos de trama de la capa superior, estando uno de los hilos de trama en la CD de cada par de la capa superior apilado verticalmente con los hilos de tramaen la CD de la capa media y de la capa inferior, estando el otro hilo de trama en la CD de cada par de la capa superior desplazado horizontalmente respecto a los hilos de trama en la CD, apilados, de las capas media e inferior, incrementándose así el drenaje de la tela.
Description
Tela con tres hilos de trama apilados
verticalmente, con hilos de la trama de formación emparejados.
El presente invento se refiere a las técnicas de
fabricación de papel. Más específicamente, el presente invento se
refiere a las telas formadoras para la sección de formación de una
máquina papelera.
En el proceso de fabricación de papel, se forma
una banda de fibras celulósicas depositando una pasta de fibras,
es decir, una dispersión acuosa de fibras celulósicas, sobre una
tela formadora en movimiento, en la sección de formación de una
máquina papelera. A través de la tela formadora se drena una gran
cantidad de agua de la pasta, dejando la banda de fibras
celulósicas sobre la superficie de la tela formadora.
La banda de fibras celulósicas recién formada
pasa de la sección de formación a una sección de prensa, que
incluye una serie de distancias de agarre de prensa. La banda de
fibras celulósicas pasa por las distancias de agarre sostenida por
una tela de prensa o, como ocurre con frecuencia, entre dos de
tales telas de prensa. En las distancias de agarre de prensa, la
banda de fibras celulósicas es sometida a la acción de fuerzas de
compresión que expulsan el agua de ella al aplastarla y que
adhieren entre sí las fibras celulósicas de la banda para convertir
la banda de fibras celulósicas en una hoja de papel. El agua es
aceptada por la o las telas de prensa e, idealmente, no vuelve a la
hoja de papel.
Finalmente, la hoja de papel pasa a una sección
de secado, que incluye al menos una serie de cilindros o tambores
secadores giratorios que están calentados interiormente mediante
vapor de agua. La hoja de papel recién formada es dirigida,
siguiendo un trayecto serpenteante, en secuencia, alrededor de cada
uno de la serie de tambores por una tela secadora, que mantiene a
la hoja de papel estrechamente aplicada contra las superficies de
los tambores. Los tambocalientes reducen el contenido de agua de la
hoja de papel, por evaporación, hasta un nivel deseable.
Debe apreciarse que las telas formadoras, de
prensa y secadoras adoptan, todas, la forma de bucles sinfín en la
máquina papelera y funcionan a modo de transportadores. Debe
apreciarse, además, que la fabricación de papel constituye un
proceso continuo que se ejecuta a velocidades considerables. Es
decir, la pasta de fibras se deposita continuamente sobre la tela
formadora en la sección de formación, mientras una hoja de papel
recién fabricada es enrollada continuamente en rollos tras su
salida de la sección de secado.
Las propiedades de absorbencia y resistencia,
suavidad y aspecto estético son importantes para muchos productos
cuando se les utiliza para el fin para el que fueron proyectados,
particularmente cuando los productos celulósicos de fibras son
pañuelos o papel higiénico, toallas de papel, compresas y
pañales.
Estos productos pueden obtenerse utilizando una
variedad de procedimientos. Las máquinas usuales para su
fabricación incluyen una entrega de la pasta de fibra celulósica
sobre una tela formadora o entre dos telas formadoras. Esta hoja
parcialmente deshidratada es transferida luego a una tela de
prensa, que deshidrata la hoja adicionalmente a medida que la
traslada a la superficie de una gran secadora Yankee. La hoja
completamente seca es crespada o no cuando es retirada de la
superficie de la secadora Yankee y es enrollada en rollos para
tratamiento ulterior.
Un procedimiento alternativo emplea una unidad
de seque hace pasar aire a su través (TAD) que sustituye la tela
de prensa antes mencionada por otra tela tejida que traslada la
hoja desde la tela formadora a la tela de secado por aire que pasa
a su través. Es esta tela la que traslada la hoja a un cilindro de
TAD, donde se sopla aire caliente a través de la hoja celulósica
húmeda, secando la hoja y, simultáneamente, mejorando su
voluminosidad y su suavidad.
Las telas tejidas adoptan muchas formas
diferentes. Por ejemplo, pueden ser tejidas sinfín o tejidas en
plano y, subsiguientemente, cosidas para darles forma sinfín.
El presente invento se refiere, específicamente,
a las telas formadoras utilizadas en la sección de formación. Las
telas formadoras juegan un papel crítico en el proceso de
fabricación de papel. Una de sus funciones, como se deduce de lo
que antecede, es formar y transportar hasta la sección de prensa el
producto de papel que se fabrica.
Sin embargo, las telas formadoras tienen,
también, que hacer frente a cuestiones relacionadas con la
formación de la hoja y la eliminación del agua. Es decir, las telas
formadoras están diseñadas para permitir que pase el agua a su
través (es decir, controlan el régimen de drenaje), al tiempo que
impiden que las fibras y otros sólidos pasen, junto con el agua, a
través de ellas. Si el drenaje se produce demasiado rápidamente o
demasiado lentamente, el rendimiento de la máquina y la calidad de
la hoja lo acusan. Para controlar el drenaje, debe diseñarse en
forma apropiada el espacio que queda en el interior de la tela
formadora para que drene el agua, denominado comúnmente, volumen
vacío.
Actualmente, las telas formadoras se producen en
una amplia variedad de estilos, diseñados para satisfacer las
exigencias de las máquinas papeleras en las que se instalan, de
acuerdo con las calidades de papel que se fabriquen. En general,
comprenden una tela de base tejida a partir de monofilamentos y
pueden ser de una sola capa de multicapa. Los hilos se extruden,
típicamente, a partir de cualquiera de diversas resinas polímeras
sintéticas, tales como resinas de poliamida y de poliéster,
utilizadas para este fin por los expertos en las técnicas
relacionadas con las telas para máquinas papeleras.
El diseño de las telas formadoras supone,
además, un compromiso entre el soporte deseado para las fibras y la
estabilidad del tejido. Una tela de malla fina puede ofrecer las
propiedades deseadas de soporte de las fibras y de superficie del
papel, pero tal diseño puede carecer de la estabilidad deseada, lo
que tiene como consecuencia una corta vida útil de la tela. Por el
contrario, las telas de malla gruesa proporcionan estabilidad y
larga vida útil a costa del soporte para las fibras y de la
potencial aparición de marcas. Para reducir al mínimo los
compromisos del diseño y optimizar tanto el soporte como la
estabilidad, se desarrollaron las telas multicapa. Por ejemplo, en
telas de doble y triple capa, la cara de formación se diseña
teniendo en consideración el soporte, mientras que la cara de
desgaste se diseña teniendo en cuenta la estabilidad.
Los expertos en la técnica apreciarán que las
telas se crean tejiéndolas y que tienen un diseño textil que se
repite tanto en la dirección de la urdimbre o de la máquina (MD)
como en la dirección de la trama o transversal a la máquina (CD).
También se apreciará que la tela resultante debe tener un aspecto
uniforme; es decir, en el diseño del tejido no deben existir
cambios bruscos que den como resultado la aparición de marcas en la
hoja de papel formada. Debido a la naturaleza repetitiva de los
diseños textiles, un defecto común de la tela consiste en una
diagonal característica en la tela. En diversos grados, este
defecto en diagonal se comunica a la hoja de papel. Merced al uso
de nuevos diseños textiles y de monofilamentos de menor diámetro,
esta marca diagonal puede enmascararse, pero no puede eliminarse
por completo. Se ha teorizado sobre si una superficie con un diseño
aleatorio, en una tela formadora, tendría como resultado la
obtención de una hoja de papel potencialmente libre de las marcas
diagonales. Sin embargo, es casi imposible crear una superficie
realmente aleatoria y, por definición, cualquier diseño debe
repetirse, eventualmente, para evitar un cambio brusco de diseño
que provoque marcas en la hoja.
Un intento de romper el diseño de la superficie
se expone en la patente norteamericana 5.025.839. La patente
5.025.839 muestra una tela de dos capas, estándar, en la que los
hilos en la MD se entretejen para producir un efecto de zigzag. Sin
embargo, como se establece en la patente norteamericana 5.857.498,
el emparejamiento de los hilos de trama favorecido por el diseño
que se enseña en la patente 5.025.839, no tiene como consecuencia
la obtención de propiedades de drenaje favorables.
Además, existen varias patentes, estrechamente
relacionadas, que cubren diseños de trama con triple apilamiento
(TSS); por ejemplo, el documento JP6-4953, la
patente norteamericana 4.379.735, la patente norteamericana
4.941.514, la patente norteamericana 5.164.249, la patente
norteamericana 5.169.709 y la patente norteamericana 5.366.798. Si
bien todas estas patentes describen telas con TSS, ninguna de ellas
proporciona la falta de uniformidad superficial que se considera
favorable, especialmente para uso en la producción de tisú.
Además, se desea que las telas multicapa sean
más rígidas y tengan mayor estabilidad en dirección transversal a
fin de impedir el encogimiento en dirección transversal, mejorar el
aspecto y la formación de la hoja e incrementar, potencialmente, la
vida útil.
El presente invento reside en una tela formadora
con hilos de trama superiores emparejados y una capa adicional de
hilos de trama media. El presente invento proporciona una solución
a los problemas de drenaje, de soporte de las fibras de la hoja y
de la estabilidad de la tela.
En consecuencia, el presente invento consiste en
una tela formadora, aunque puede encontrar aplicación en las
secciones de formación, prensado y secado de una máquina
papelera.
El presente invento consiste en una tela que
tiene una deseable superficie no uniforme. Para enfocar el problema
de formación de la hoja y crear una superficie no uniforme
deseada, los hilos de trama de la capa superior o cara de
formación, en el presente invento, se reúnen por parejas. El
resultado de ello es un pequeño espacio abierto entre los hilos de
trama emparejados y un espacio mayor entre pares adyacentes. Así,
el presente invento consigue una separación desigual entre hilos de
trama adyacentes, mientras que las telas de la técnica anterior
tienen la misma separación entre todos los hilos de trama
adyacentes en la cara de formación.
Para proporcionar más estabilidad y mayor
rigidez en dirección transversal, el invento utiliza un tercer
juego de hilos de trama, en la capa media de la tela, para
proporcionar estabilidad adicional en la dirección transversal.
La tela es una tela formadora con una capa
superior, una capa media y una capa inferior de hilos de trama en
la dirección transversal a la máquina (CD) y un sistema de hilos
de urdimbre en la dirección de la máquina (MD) entretejidos con las
capas superior, media e inferior de hilos de trama en la CD. Los
hilos de trama en la CD de la capa superior se agrupan por parejas
para conseguir una separación no uniforme entre hilos de trama de
la capa superior. Los hilos de trama en la CD de la capa media
proporcionan estabilidad adicional en la CD. Los hilos de trama en
la CD de las capas media e inferior están apilados verticalmente
con uno de los hilos de trama en la CD en cada par de la capa
superior. Así, el otro hilo de trama en la CD de cada par de la
capa superior está desplazado horizontalmente respecto de los hilos
de trama en la CD, apilados, de las capas media e inferior. Esta
alineación apilada mejora las propiedades de drenaje de la tela.
Este drenaje incrementado permite aumentar espectacularmente el
título de la tela, lo que lleva a un soporte mejorado de las
fibras.
El emparejamiento de los hilos de trama en la
superficie superior de esta tela, permite obtener una resistencia
a la tracción incrementada en la CD de la hoja de papel tisú
obtenida. Esta ganancia de tracción en la CD permite incorporar en
la práctica, en el proceso, otros cambios, con el resultado de una
formación, una suavidad y una absorbencia del agua mejoradas de la
hoja.
En una realización preferida, la capa superior
de hilos en la CD constituye la cara de formación de la tela y la
capa inferior de hilos en la CD forma la cara de desgaste de la
tela. La tela se teje, preferiblemente, haciendo pasar cada hilo de
trama en la CD de la capa superior sobre, al menos, dos y no más de
quince, hilos adyacentes en la MD. Además, el sistema de hilos en
la MD puede comprender, al menos, dos hilos alternados tejidos con
el mismo desplazamiento en el diseño en la MD.
Otros aspectos del presente invento incluyen que
la separación desigual entre hilos de trama de la capa superior
guarda una relación de separación comprendida entre 1:1,5 y
1:20.
Se describirá ahora el presente invento con
mayor detalle haciéndose referencia, con frecuencia, a las figuras
de los dibujos, que se identifican en lo que sigue.
Para una comprensión más completa del invento,
se hace referencia a la siguiente descripción y a los dibujos
adjuntos, en los que:
la Figura 1 es una vista esquemática que muestra
la separación entre hilos de trama de la cara de formación en
telas formadoras de acuerdo con a) la técnica anterior y b) el
presente invento;
la Figura 2 es una vista de la cara de formación
de una tela tejida de acuerdo con las enseñanzas del presente
invento;
la Figura 3 ilustra vistas en sección
transversal, esquemáticas, de dos hilos en la MD en un diseño
textil de acuerdo con las enseñanzas del presente invento; y
la Figura 4 muestra vistas en sección
transversal de una tela tejida de acuerdo con las enseñanzas del
presente invento.
La Figura 1 es una vista esquemática que
proporciona una comparación entre la separación entre hilos de
trama de la capa superior (o de formación) de telas de la técnica
anterior y del presente invento. Cada franja vertical representa,
en la figura, un hilo de trama de la cara de formación. La Figura
1a ilustra la separación entre hilos de trata de acuerdo con la
técnica anterior, mientras que la Figura 1b ilustra la separación
entre hilos de trama de acuerdo con el presente invento. Obsérvese
que, en la Figura 1a, la magnitud del espacio 1 110 es,
aproximadamente, igual a la magnitud del espacio 2 100. Por su
parte, en la Figura 1b, los hilos de trama están espaciados
desigualmente. Dada la separación desigual entre los hilos de trama
A y B, y B y C, los hilos de trama A y B se caracterizan como
hilos de trama 130 emparejados o pareados. Este emparejamiento se
considera beneficioso ya que la separación desigual ayuda a
favorecer el drenaje y oculta la marca en diagonal sobre la
hoja.
Se ha producido una tela formadora de muestra de
acuerdo con las enseñanzas del presente invento. Las mediciones
tomadas a partir de esta tela de muestra ilustran que los hilos de
trama 120 de la cara de formación tienen un diámetro de sección
transversal de 0,165 mm, el espacio 1 140 entre los hilos de trama
130 emparejados es de, sólo 0,076 mm, y la separación 2 150 entre
pares adyacentes es de 0,114 mm. Por el contrario, las mediciones
tomadas a partir de una tela formadora típica de la técnica
anterior muestran que los hilos de trama 120 de la cara de
formación tienen, típicamente, un diámetro de sección transversal
de 0,165 mm, y la separación entre los hilos de trama es de,
aproximadamente, 0,27 mm. Así, como se indica en la Figura 1b, el
espacio o separación entre el primer par A y B, es igual a, sólo,
la mitad de la magnitud de la separación existente entre los hilos
de trama B y C. Así, esta tela de muestra de acuerdo con el
presente invento tiene una relación de separación de 1:2. Un objeto
del presente invento es cubrir un margen de relaciones de
separación de entre 1:1,5 y 1:20.
La Figura 2 muestra una vista desde arriba de la
cara de formación de una tela de acuerdo con las enseñanzas del
presente invento. En la Figura 2 pares de hilos de trama 220 de la
capa suprior/cara de formación, están reunidos para formar parejas
de hilos de trama. Uno de los hilos de trama 220 en la CD de cada
par está apilado verticalmente sobre los hilos de trama en la CD de
las capas media e inferior. El otro hilo de trama 210 en la CD de
cada par queda sin apilar. Estos pares están separados en un
múltiplo de la distancia entre los hilos de trama de cada par. Los
hilos de trama de la capa media se encuentran en un plano inferior
respecto al de los hilos de trama de la cara superior/de formación
y están apilados verticalmente sobre los hilos de trama de la cara
de desgaste. Estos hilos de trama de la capa media proporcionan
estabilidad en dirección transversal e impiden el encogimiento de
la tela en la CD.
La Figura 3 es una vista esquemática, en sección
transversal, de un diseño textil de acuerdo con las enseñanzas del
presente invento. Las Figuras 3a y 3b muestran un diseño textil que
tiene dos hilos alternados en la MD que tejen, ambos, el mismo
diseño pero que están desplazados en la MD. Como se muestra en la
Figura 3, los hilos de la trama media están apilados directamente
encima de los hilos de trama de la capa inferior (cara de
desgaste), mientras que los hilos de trama emparejados de la capa
superior (cara de formación) alternados están apilados
verticalmente y desplazados horizontalmente respecto de los hilos
de trama de la cara de desgaste y de la capa media apilados. La
posición específica de los hilos de trama de la cara de formación,
la capa media y la cara de desgaste ayudan, unos con relación a
otros, a favorecer el drenaje y a reducir la aparición de marcas
diagonales en la hoja, efectos ambos beneficiosos en las
aplicaciones en máquinas papeleras.
El diseño textil mostrado en la Figura 3 es,
simplemente, una realización del presente invento. En esta
realización, la tela formadora se teje en un diseño textil de 2,5
capas y ocho caladas, en el que cada hilo de trama en la CD de la
capa superior pasa por encima de, al menos, dos y de no más de
quince hilos adyacentes en la MD. El presente invento no se limita
a este diseño y, de hecho, abarca muchos diseños textiles.
La Figura 4 muestra vistas en sección
transversal de una tela tejida de acuerdo con las enseñanzas del
presente invento. La tela tiene hilos de trama 402 y 404 de capa
superior (cara de formación) emparejados. Obsérvese que la
separación entre los hilos de trama de un par es significativamente
menor que la separación entre pares. Como se muestra mediante la
línea vertical 400, uno de los hilos de trama de la capa superior,
en cada par 402, está apilado con las capas media y de cara de
desgaste en dirección vertical. Por ello, el otro hilo de trama de
la capa superior de cada par 404 queda sin apilar.
La tela de acuerdo con el presente invento
comprende, preferiblemente, sólo hilos monofilamentarios.
Específicamente, los hilos en la CD pueden ser monofilamentos de
poliéster y/o algunos pueden ser hilos de poliéster y de poliamida.
Los hilos en la CD y en la MD pueden tener forma circular en
sección transversal, con uno o más diámetros diferentes. Además de
forma circular en sección transversal, uno o más de los hilos
pueden tener otras formas de sección transversal, tales como una
sección transversal rectangular o no redondeada.
A los expertos en la técnica les resultarán
evidentes modificaciones a lo que antecede, pero con ellas no se
modificaría el invento lo suficiente para escapar del alcance del
presente invento. Debe considerarse que las siguientes
reivindicaciones cubren tales situaciones.
Claims (16)
-
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1. Una tela para la fabricación de papel, que comprende:una capa superior, una capa media y una capa inferior de hilos de trama en dirección transversal a la máquina (CD);un sistema de hilos en la dirección de la máquina (MD) entretejidos con las capas superior, media e inferior de hilos de trama en la CD;en la que los hilos de trama en la CD de la capa media proporcionan estabilidad adicional en la CD; y en la que los hilos de trama en la CD de las capas media e inferior están apilados verticalmente;caracterizada porque los hilos de trama en la CD de la capa superior están agrupados por parejas de tal modo que exista un pequeño espacio abierto entre hilos de trama emparejados de la capa superior y un espacio mayor entre pares adyacentes de hilos de trama de la capa superior, produciéndose así una separación desigual entre los hilos de trama de la capa superior, estando uno de los hilos de trama en la CD de cada par de la capa superior apilado verticalmente con los hilos de trama en la CD de la capa media y de la capa inferior, estando el otro hilo de trama en la CD de cada par de la capa superior desplazado horizontalmente respecto a los hilos de trama en la CD, apilados, de las capas media e inferior, incrementándose así el drenaje de la tela. - 2. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la capa superior de hilos en la CD constituye una cara de formación de la tela y la capa inferior de hilos en la CD constituye una cara de desgaste de la tela.
- 3. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la separación desigual entre hilos de trama de la capa superior tiene una relación de separación de entre 1:1,5 y 1:20, siendo la relación de separación la relación existente entre la separación que hay entre hilos de trama emparejados de la capa superior y la separación que hay entre pares adyacentes de hilos de trama de la capa superior.
- 4. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el sistema de hilos en la MD comprende, al menos, dos hilos alternados que tejen el mismo diseño desplazado en la MD.
- 5. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los hilos en la MD y los hilos en la CD son hilos monofilamentarios.
- 6. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la tela es una tela formadora, de prensado o de secado.
- 7. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos algunos de los hilos de urdimbre en la MD son hilos de poliamida o hilos de poliéster.
- 8. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que al menos algunos de los hilos de trama son hilos de poliamida o hilos de poliéster.
- 9. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los hilos de urdimbre en la MD y los hilos de trama en la CD tienen forma circular, rectangular o no redondeada en sección transversal.
- 10. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la capa superior de hilos en la CD constituye una cara de formación de la tela y la capa inferior de hilos en la CD forma una cara de desgaste de la tela.
- 11. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el sistema de hilos en la MD comprende, al menos, dos hilos alternados que se tejen en el mismo diseño desplazado en la MD.
- 12. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que los hilos en la MD y los hilos en la CD son hilos monofilamentarios.
- 13. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que la tela es una tela formadora, de prensado o de secado.
- 14. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que al menos algunos de los hilos de urdimbre en la MD son hilos de poliamida o hilos de poliéster.
- 15. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que al menos algunos de los hilos de trama en la CD son hilos de poliamida o hilos de poliéster.
- 16. La tela para la fabricación de papel de acuerdo con la reivindicación 3, en la que los hilos de urdimbre en la MD y los hilos de trama en la CD tienen una forma circular, rectangular o no redondeada, en sección transversal.
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