ES2332870T3 - Fieltro para la fabricacion de papel. - Google Patents

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Abstract

Fieltro costurado para la utilización en una máquina de hacer papel con una estructura textil plana de base (20, 60, 100) que presenta, con respecto al sentido de la marcha de la máquina de hacer papel, unos hilos transversales (30) y longitudinales (40) y sobre el cual son entretejidas las fibras (90) para formar una estructura de fieltro, por lo cual al menos una parte de los hilos transversales (30) presenta una estructura de hilos torcidos (10) con una sección transversal esencialmente circular, caracterizado por el hecho de que la estructura está formada por al menos tres monofilamentos (110) torcidos entre sí.

Description

Fieltro para la fabricación de papel.
La invención se refiere a un fieltro costurado, como el que se utiliza en forma de fieltros prensados muchas veces en las máquinas de hacer papel, para deshidratar una banda de papel.
En las máquinas de hacer papel, la banda de papel es presionada entre dos fieltros o entre un fieltro y un rodillo y es deshidratada de esta manera.
Por motivos de seguridad funcional y tiempos de inactividad más cortos de la máquina de hacer papel para la instalación de los fieltros cada vez se usan más los fieltros costurados en la máquina de hacer papel en el rango de velocidad inferior e intermedia así como para fabricar papeles con menos exigencias de calidad. Generalmente, estos fieltros consisten en una estructura base de monofilamentos gruesos en dirección longitudinal y transversal con un diámetro de monofilamento de 0,35 mm a 0,5 mm. En este tejido se ensartan unas fibras de manera convencional con una aguja para formar una estructura en forma de fieltro.
La desventaja de este concepto básico de tejidos se encuentra en el mal anclaje de las fibras y el mayor desgaste del fieltro prensado, el ángulo de inclinación de marcado debido al tejido base grueso en papeles sensibles al marcado y al escaso poder de amortiguación en posiciones de apriete susceptibles a las vibraciones.
Para zanjar el problema del mal anclaje de las fibras, se hicieron ensayos en el pasado con hilos ondulados, según se había expuesto por ejemplo en la patente EP 0502638 Al. Dichos hilos ondulados sin embargo se elaboran mal, debido a su ondulación. Además es difícil de establecer y mantener una ondulación definida y reproducible de los hilos, especialmente en la utilización de diferentes materiales de fibra.
En la patente DE 3930315 se divulga un intento similar de eliminar las desventajas anteriormente citadas, describiendo fieltros con hilos trenzados en sentido longitudinal con respecto a la dirección de movimiento de la banda sin fin en la máquina de hacer papel. Sin embargo en este caso resultó desventajosa la fabricación de hilos trenzados por ser costosa por una parte y, por otra parte, los fieltros fabricados con estos hilos trenzados muestran una menor elasticidad o una resistencia respectiva efímera o no definida temporalmente.
La patente US 5514438 describe fieltros para la utilización en una máquina de hacer papel, en los cuales se incorporan hilos cubiertos en sentido longitudinal con respecto a la dirección de movimiento de las bandas sin fin en la máquina de hacer papel. Estos hilos cubiertos consisten en monofilamentos que están rodeados por una capa o varias capas de multifilamentos. Esta forma de realización hasta ahora ha resultado también deficiente debido a que la estructura de los hilos cubiertos es muy complicada y por ello su fabricación es complicada y cara.
WO-A-8001086 divulga un fieltro costurado según el preámbulo de la presente reivindicación 1.
La invención por lo tanto tiene la tarea de proveer fieltros en los cuales se mejore el anclaje de las fibras con respecto al estado de la técnica conocido y que presenten un ángulo de inclinación de marcado más reducido y un potencial de amortiguación más alto con respecto al estado de la técnica anterior.
Esta tarea se soluciona mediante un fieltro según las características de la reivindicación 1.
La invención por lo tanto abarca la idea esencial de mejorar en este sentido los fieltros costurados utilizados hasta ahora en las máquinas de hacer papel, de manera que no solamente los hilos longitudinales que se extienden en dirección de movimiento de un tejido base sean utilizados como estructura textil plana de base, sino también los hilos transversales o hilos de trama que se extienden esencialmente en dirección transversal presenten una estructura. La invención abarca además la idea de prever en este caso una estructura de hilos retorcidos, en la cual se entretejen los monofilamentos helicoidales cada uno por sí solo.
Según la invención, la estructura de hilos retorcidos presenta una sección transversal esencialmente redonda, estando formada por al menos tres monofilamentos que son entretejidos entre sí, puesto que al aplicar tres monofilamentos se obtiene una sección transversal aproximadamente homogénea y esencialmente circular por toda la longitud de la estructura de hilos retorcidos. Otra ventaja esencial de la utilización de tres monofilamentos para la confección de la estructura de hilos retorcidos se encuentra en que es posible una fácil manejabilidad de hilos no demasiado finos mientras que el diámetro de la estructura retorcida no se hace demasiado grande con la utilización de varios monofilamentos. Además, tres monofilamentos ofrecen una resistencia suficiente, de modo que se permite una combinación óptima en cuanto a resistencia y flexibilidad.
Por otro lado, una estructura de hilos retorcidos que está formada únicamente por dos monofilamentos presenta una sección transversal en forma de dos círculos puestos uno al lado del otro, mientras que una estructura de cuatro monofilamentos retorcidos presenta una forma esencialmente cuadrangular con bordes redondeados. Además, el diámetro de los extremos envolventes de la estructura de hilos retorcidos aumenta con la prensión de otros monofilamentos en la estructura de hilos torcidos, de manera que la estructura de hilos retorcidos se vuelve más rígida y por consiguiente es más difícil su elaboración. Fundamentalmente sin embargo son posibles también hilos torcidos de cinco y más monofilamentos individuales, eligiendo entonces un diámetro más pequeño.
Las estructuras textiles planas de base están formadas al menos de dos capas. Esta estructura plana de base de al menos dos capas (véase la Fig. 1 = diseño dúplex) forma la base de combinaciones con uno o varios tejidos, que, estando colocados encima o debajo del tejido base, pueden ser unidos con éste mediante agujas. Para aplicaciones particulares se pueden colocar también dos tejidos base costurados (véase la Fig. 2 = laminado) uno encima del otro y emplearse como estructura plana de base estando unidos los mismos por técnicas de tejeduría o encoladura. Teniendo como base esta estructura plana de base es posible disponer entre las capas de tejido unas capas de fibras que son adecuadas para formar una estructura en forma de fieltro.
Según otra configuración ventajosa es igualmente posible prever entre las capas de la estructura textil plana de base unas capas especiales de amortiguación con una estructura apropiada y un material adaptado a la aplicación.
Preferiblemente, en una estructura textil plana de base de varias capas, al menos una capa superior de hilo longitudinal está unida con una capa inferior, pudiendo formarse la costura entre la capa superior y central, entre la capa superior e inferior o entre la capa central y la capa inferior. La ventaja de esta y otras confecciones similares se encuentra en el espesor superior, en el ángulo de inclináción de marcado más pequeño y en la amortiguación mejor en comparación con una estructura textil plana de base de doble capa o laminada. Mediante la anudación de otra capa de hilos longitudinales por técnica de tejeduría, la estructura textil plana de base gana en estabilidad.
Este efecto de estabilización sobre el fieltro, manteniendo simultáneamente su movilidad, particularmente en el área de los rodillos y cilindros, por los cuales pasa el fieltro cuando están en funcionamiento en la máquina de hacer papel, es asistido adicionalmente por la estructura de hilos transversales torcidos. Mediante la torsión de monofilamentos se permite que las fibras utilizadas para la fabricación del fieltro penetren entre los monofilamentos en la estructura de hilos torcidos y/o que atraviesen esta última y estén anclados de esta manera óptimamente en el tejido base. En la utilización de monofilamentos puros en vez de una estructura de hilos torcidos es imposible dicho anclaje.
Tampoco es posible un anclaje de este tipo utilizando hilos trenzados o hilos ondulados, puesto que estos presentan un componente elástico y por ello muestran, en cuanto a su estructura, una consistencia claramente más débil de los hilos. Las fibras que son necesarias para la fabricación de un fieltro no tienen un buen soporte en estos hilos ondulados y trenzados y/o en los monofilamentos elaborados en estos hilos, de manera que bajo una carga es prácticamente inevitable una migración de las fibras desde la estructura de hilos ondulados o trenzados.
Por otro lado, los fieltros fabricados mediante una estructura de hilos retorcidos presentan en su tejido textil plano de base una resistencia permanente claramente mejorada, dado que en este caso, debido a que los respectivos monofilamentos torcidos están unidos fijamente por torsión, las fibras que han penetrado una vez en la estructura de hilos retorcidos se encuentran fijamente ancladas en esta última y su salida es casi imposible y prácticamente no tiene
lugar.
Según otra forma de realización de la invención, la estructura de hilos torcidos está formada como estructura de hilos torcidos múltiples veces, en la que primero se entretejen unos monofilamentos en una estructura de hilos torcidos, que, a su vez son torcidos otra vez con otras estructuras.
Igualmente es posible que la estructura de hilos torcidos esté realizada como estructura mixta, en la cual estén torcidos entre sí los monofilamentos e hilos torcidos y/o múltiples veces torcidos y/o multifilamentos tejidos y/o trenzados.
De una manera ventajosa es por lo tanto posible influir intencionadamente en las características de resistencia anteriormente citadas, ofreciendo a las fibras necesarias para la creación del fieltro más o menos posibilidades para la penetración entre los monofilamentos. En este caso, el anclaje de la estructura en forma de fieltro mediante sus fibras de fieltro en la estructura textil plana de base es mejor cuanto más posibilidades de anclaje haya.
Además, una penetración buena de la estructura textil plana de base con fibras de la estructura en forma de fieltro tiene el efecto totalmente ventajoso de una buena transferencia de líquido desde el lado del fieltro orientado en dirección del papel mojado atravesando la estructura textil plana de base en dirección al lado del fieltro apartado del papel mojado. Puesto que la transferencia de líquido dentro del fieltro tiene lugar esencialmente por las fuerzas capilares que actúan en el mismo, una buena penetración de fibras de la estructura textil plana de base es decisiva para esta transferencia de líquido. Puesto que, según se había mencionado ya más arriba, prácticamente no tiene lugar una migración de fibras al interior o al exterior de la estructura de hilos torcidos, el poder de transferencia de líquido del fieltro prácticamente es también constante en el tiempo.
Los monofilamentos presentan preferiblemente un diámetro del orden de 0,1 mm hasta 0,9 mm, preferiblemente del orden de 0,1 mm hasta 0,5 mm y especialmente preferible del orden de 0,1 mm hasta 0,3 mm. El diámetro concreto se rige en este caso particularmente por el número de monofilamentos elaborados en la estructura de hilos torcidos, por lo cual la utilización de tres monofilamentos es óptima. En esta forma de realización, los monofilamentos individuales presentan un diámetro del orden de 0,2 mm hasta 0,3 mm.
La estructura de hilos torcidos misma presenta un diámetro exterior intermedio, que se sitúa entre 0,3 mm y 1,0 mm, preferiblemente entre 0,4 mm y 0,6 mm y de especial preferencia se sitúa entre 0,4 mm y 0,6 mm. Un diámetro exterior central del orden de 0,3 mm hasta 1,0 mm en este caso ha resultado especialmente ventajoso, ya que permite integrar óptimamente una estructura de hilos torcidos con este diámetro en la estructura textil plana de base y por consiguiente también en el fieltro.
De esta manera se puede subsanar en gran parte el ángulo de inclinación de marcado desventajoso en los fieltros costurados conocidos, de manera que un fieltro según la invención ya no presenta, en funcionamiento, este ángulo de inclinación de marcado.
El fieltro según la invención presenta una densidad de hilos transversales superior a 130 hilos transversales por 10 cm, preferiblemente en el orden de 130 a 200 hilos transversales por 10 cm, de especial preferencia en el orden de 140 a 180 hilos transversales por 10 cm. Así se obtiene el efecto extremadamente ventajoso de que la estructura textil plana de base tiene una superficie casi lisa debido a la alta densidad de hilos transversales, por lo cual las desigualdades son posibles solamente entre fragmentos del respectivo diámetro de monofilamento utilizado. En el fieltro 10, según la invención, no se presentan huecos entre los hilos transversales individuales que den lugar a una irregularidad de la estructura textil plana de base (por ejemplo en forma de onda). Por consiguiente la alta densidad de hilos transversales de la estructura textil plana de base crea también los requisitos óptimos para que el fieltro según la invención no presente ningún ángulo de inclinación de marcado.
Además, gracias a la formación homogénea de la estructura textil plana de base y por consiguiente también del fieltro, la posibilidad de incurrir en oscilaciones es esencialmente imposible, de modo que incluso en posiciones susceptibles a las vibraciones de una máquina de hacer papel, el potencial de amortiguación del fieltro ha mejorado con respecto al estado de la técnica y se mantiene.
En total, una ventaja particular de la invención se encuentra en que el fieltro según la invención, en cuanto a su elasticidad y/o resistencia, es óptimamente ajustable seleccionando la respectiva estructura de hilos torcidos en su respectivo campo de aplicación, por ejemplo el tipo de papel a secar.
Se deducen otras ventajas y conveniencias de la invención de las reivindicaciones secundarias así como de la siguiente descripción de unos ejemplos de realización preferidos con ayuda de las figuras. De estos ilustran:
Fig. 1 una estructura textil plana de base de doble capa según la invención representada esquemáticamente;
Fig. 2 una estructura textil plana de base laminada según la invención representada esquemáticamente;
Fig. 3 una estructura textil plana de base de tres capas según la invención representada esquemáticamente.
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En las figuras y la siguiente descripción se usan las mismas referencias para piezas iguales y de igual efecto.
En la figura 1 está representada una configuración esquemática de una capa de una estructura textil plana de base 20 de doble capa en sección a lo largo de los hilos transversales 30. Estos hilos transversales 30, representados como monofilamentos, están formados en una estructura de hilos torcidos 10 y representados en una figura en sección en forma de tres círculos (Fig. 4), los cuales simbolizan los monofilamentos 110 que forman la estructura de hilos torcidos 10. Es igualmente posible que la estructura de hilos torcidos 10 esté formada por estructuras de hilos ya torcidos o una combinación de monofilamentos y estructuras de hilos torcidos. Los respectivos hilos longitudinales 40 que se extienden en el interior del plano de la figura, que forman la costura, pueden ser formados preferiblemente por monofilamentos, aunque al igual que los hilos transversales pueden ser formados a partir de estructuras de hilos torcidos.
La Fig. 2 ilustra una estructura textil plana de base laminada 60, en la cual una capa superior 70 está dispuesta en paralelo a una capa inferior 80 y está separada de esta última. Entre la capa superior 70 y la capa inferior 80 están dispuestas unas fibras según esta forma de realización, las cuales presentan la estructura en forma de fieltro y sirven de elemento amortiguador. La zona rectangular, que rodea, aproximadamente en el centro de la Fig. 2, la capa superior 70 y la capa inferior 80, ilustra de manera esquemática unas fibras 90, a partir de las cuales se forma el fieltro.
Según se puede deducir de la Fig. 2, las fibras 90 penetran tanto la capa superior 70 como también la capa inferior 80 de la estructura textil plana de base laminada 60. La estructura esquemática de la capa superior 70 y la capa inferior 80 está representada en sección a lo largo de los hilos transversales 30. Estos hilos transversales 30, representados como monofilamentos, tienen una estructura de hilos torcidos según la Fig. 4. Los respectivos hilos longitudinales 40 que se extienden en el interior del plano de la figura, que forman la costura, están formados preferiblemente de monofilamentos, pero pueden ser formados, como los hilos transversales, a partir de estructuras de hilos torcidos.
El espesor del elemento amortiguador arriba citado es variable según las exigencias. Es posible también una forma de realización de tres capas, en la cual entre una capa superior y una capa intermedia y una capa inferior estén dispuestas respectivamente unas fibras para formar un fieltro.
La Fig. 3 ilustra la configuración esquemática de una capa de una estructura textil plana de base 100 de tres capas, representada en sección a lo largo de los hilos transversales 30, según otra forma de realización de la invención. También estos hilos transversales 30 tienen una estructura de hilos torcidos. Es igualmente posible que ésta esté formada por estructuras de hilos ya torcidos o de una combinación de monofilamentos y estructuras de hilos torcidos.
También en este caso los hilos longitudinales 40 están formados preferiblemente de monofilamentos, pero pueden estar formados, al igual que los hilos transversales, de estructuras de hilos torcidos. Entre los hilos longitudinales 40 que se extienden en el interior del plano de la figura se encuentra entretejida una capa adicional de hilos 120, para aumentar la distancia entre los hilos longitudinales. Esta capa adicional de hilos 120 puede estar formada tanto de monofilamentos como también de estructuras de hilos torcidos. Para la formación de los lazos se toman hilos longitudinales superiores e intermedios, intermedios e inferiores, pero preferiblemente hilos longitudinales superiores e inferiores.
En este punto se debe señalar de nuevo que, según una idea de la invención, se puede lograr de manera intencionada una superficie estructurada de una creación textil plana de base seleccionando los monofilamentos 110, por lo cual, por ejemplo, como variante de realización se puede utilizar monofilamentos 110 y/o estructuras de hilos torcidos 10 y/o estructuras de hilos múltiples torcidos alternativamente como hilos transversales 30. Seleccionando las estructuras 10 adecuadas de hilos torcidos se puede formar correspondientemente una estructura plana esencialmente lisa del elemento textil plano de base.
Lista de referencias
10
Estructura de hilos torcidos
20
Estructura textil plana de base de una sola capa
30
Hilos longitudinales
40
Hilos transversales
50
Capa adicional de hilos
60
Estructura textil plana de base de doble capa
70
Capa superior
80
Capa inferior
90
Fibras
100
Estructura textil plana de base de triple capa
110
Monofilamento
120
Capa adicional de hilos
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Documentos citados en la descripción
Esta lista de documentos citados por el solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información del lector y no forma parte del documento de patente europea. La misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u omisiones.
Documentos de patente citados en la descripción
\bullet EP 0502638 A1 [0005]
\bullet DE 3930315 [0006]
\bullet US 5514438 A [0007]
\bullet WO 8001086 A [0008]

Claims (9)

1. Fieltro costurado para la utilización en una máquina de hacer papel con una estructura textil plana de base (20, 60, 100) que presenta, con respecto al sentido de la marcha de la máquina de hacer papel, unos hilos transversales (30) y longitudinales (40) y sobre el cual son entretejidas las fibras (90) para formar una estructura de fieltro, por lo cual al menos una parte de los hilos transversales (30) presenta una estructura de hilos torcidos (10) con una sección transversal esencialmente circular, caracterizado por el hecho de que la estructura está formada por al menos tres monofilamentos (110) torcidos entre sí.
2. Fieltro según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la estructura textil plana de base (20, 60, 100) está formada por al menos dos capas.
3. Fieltro según la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que dos o varias estructuras textiles planas de base (60) están dispuestas una encima de la otra y entre la capa superior e inferior están incorporadas unas fibras.
4. Fieltro según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado por el hecho de que los hilos longitudinales (40) y/o hilos transversales (30) de al menos una capa superior (70) de la estructura textil plana de base (60, 100) están unidos con hilos longitudinales (40) o hilos transversales (30) de al menos una capa inferior (80).
5. Fieltro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la estructura de hilos retorcidos (10) está realizada en forma de una estructura de múltiple torcedura (50).
6. Fieltro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la estructura de hilos retorcidos (10) está realizada como estructura mixta que presenta monofilamentos (110) y multifilaméntos torcidos y/o múltiples veces torcidos y/o hilados y/o trenzados.
7. Fieltro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los monofilamentos (110) para formar la estructura de hilos retorcidos tienen un diámetro del orden de 0,1 mm hasta 0,9 mm, preferiblemente del orden de 0,1 mm hasta 0,5 mm y de especial preferencia del orden de 0,1 mm hasta 0,3 mm.
8. Fieltro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la estructura de hilos retorcidos (10) presenta un diámetro exterior intermedio que se sitúa entre 0,3 mm y 1,0 mm, preferiblemente entre 0,4 mm y 0,8 mm y de especial preferencia se encuentra en el orden de 0,4 mm hasta 0,6 mm.
9. Fieltro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una densidad de hilos transversales de por encima de 130 hilos transversales por 10 cm, preferiblemente del orden de 130 hasta 200 hilos transversales por 10 cm y de especial preferencia en el orden de 140 hasta 180 hilos transversales por 10 cm.
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