ES2343387T3 - Tejido para maquina de fabricacion de papel con hilos de trama triangulares. - Google Patents
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Abstract
Una tela (50) para su uso en una máquina de fabricación de papel, que comprende: una pluralidad de hilos (10) de urdimbre inter-tejidos con una pluralidad de hilos de trama (209 para producir bolsas (30, 40) sobre una superficie lateral del papel de la tela; caracterizada porque al menos algunos de la pluralidad de los hilos de la trama tienen una sección transversal substancialmente triangular; en donde los hilos de la trama tienen una sección transversal substancialmente triangular, orientados con una superficie plana frente a una superficie lateral de la máquina; y en donde los puntos en donde los hilos de la urdimbre se entrelazan con los hilos de la trama que tienen una sección transversal substancialmente triangular, produciendo una profundidad y volumen incrementados en las bolsas de la tela.
Description
Tejido para máquina de fabricación de papel con
hilos de trama triangulares.
La presente invención está relacionada con las
técnicas de la fabricación de papel. Más específicamente, la
presente invención está relacionada con los tejidos de secado al
aire pasante (TAD) utilizados en la fabricación de papel tisú y
toallas en grandes volúmenes, y de artículos y telas no tejidos.
Los productos de papel desechables de tipo suave
y absorbente, tales como el papel tisú facial, papel tisú de baño, y
toallas de papel, son una característica generalizada de la vida
contemporánea en las modernas sociedades industriales. Aunque
existen numerosos métodos para fabricar tales productos, en términos
generales, su fabricación comienza con la formación de una banda
fibrosa celulósica en la sección de formación de una máquina de
papel. La banda fibrosa celulósica está formada por la deposición de
un lodo fibroso, es decir, una dispersión acuosa de fibras de
celulosa, sobre un tejido de formación desplazable en la sección de
formación. Se extrae una gran cantidad de agua del lodo, a través de
la tela de formación, dejando la banda de fibras celulósicas sobre
la superficie de la tela de formación.
La banda de fibra celulósica es entonces
transferida a una tela o correa de secado por aire pasante (TAD) por
los medios de un flujo de aire, que se obtiene por vacío o succión,
el cual realiza la deflexión de la banda y la fuerza a adaptarse, al
menos en parte, a la topografía de la tela o correa de tipo TAD. En
la zona de aguas abajo desde el punto de transferencia, la banda
transportada sobre la tela o correa TAD, pasa a través de un secador
de aire pasante, en donde un flujo de aire caliente es dirigido
contra la banda y a través de la tela o correa TAD, secando la banda
hasta el grado deseado. Finalmente en la zona de aguas abajo desde
el secador de aire pasante, la banda puede ser adherida a la
superficie de un secador Yankee, imprimiendo la misma sobre la
superficie de la tela o correa TAD, para un secado adicional y
completo. La banda secada totalmente es entonces retirada de la
superficie del secador Yankee con una cuchilla limpiadora, la cual
acorta la banda e incrementa su volumen. La banda acortada es
entonces bobinada en rollos para el procesado subsiguiente,
incluyendo el empaquetado en una forma adecuada para el envío y
compra por parte de los consumidores.
Tal como se ha expuesto anteriormente, existen
muchos métodos para fabricar productos de papel tisú en forma
masiva, y la anterior descripción se comprenderá que es un esbozo de
las etapas en general compartidas por algunos de los métodos. Por
ejemplo, el uso de un secador Yankee no siempre es requerido, ya que
en una situación dada, el acortamiento puede no desearse, o bien
otros medios tales como el "crespado en húmedo" puede haber
sido utilizado para acortar la banda.
Se observará que las telas TAD pueden tomar la
forma de bucles sin fin sobre la máquina de papel y funcionan a
manera de transportadores. Se observará además que la fabricación de
papel es un proceso continuo, el cual avanza a velocidades
considerables. Es decir, el lodo fibroso se deposita continuamente
sobre la tela en formación en la sección de conformación, mientras
que la nueva hoja de papel recién fabricada se bobina continuamente
sobre los rollos después de secarse.
Los técnicos especializados en la técnica
apreciarán que las telas que se fabrican mediante la hilatura,
tienen un patrón de tejido que se repite tanto en a dirección de la
máquina o urdimbre (MD) como en la dirección transversal de la
máquina o trama (CD). Las telas hiladas tienen distintas formas. Por
ejemplo, pueden ser de tipo sin fin hiladas, o bien hiladas en forma
plana y subsiguientemente configuradas en forma sin fin con una
costura. Se observará también que la tela resultante tiene que ser
uniforme en su apariencia; es decir, que no existan cambios abruptos
en el patrón de hilado que den lugar a unas características no
deseables en la hoja de papel formada. Además de ello, cualquier
marcación impartida en el tejido formado impactará en las
características del papel.
Las telas de fabricación de papel actuales se
producen en una amplia variedad de estilos diseñados para cumplir
con los requisitos de las máquinas de papel sobre las cuales se
instalan las graduaciones de papel que se estén fabricando. En
general, comprenden una tela de base hilada a partir de un
monofilamento, y pueden ser de una sola capa o de múltiples capas.
Los hilos típicamente son extruidos a partir de una cualquiera de
las resinas poliméricas sintéticas, tales como la resina de
poliamida o poliéster, utilizadas para este fin por los técnicos
especializados en las técnicas de tejidos en las máquinas de
papel.
La presente aplicación está relacionada, al
menos en parte, con las telas o correas TAD utilizadas en el secador
de aire pasante de una máquina de papel tisú de producción masiva,
aunque puede tener otras aplicaciones más allá de la anterior. No
obstante, la presente solicitud está relacionada principalmente con
una tela TAD.
Dicha tela puede tener otra aplicación también
en la sección de formación de una máquina de papel tisú o de toallas
tisú, para formar bandas fibrosas celulósicas que tengan zonas
discretas de un peso base relativamente bajo en un fondo continuo de
peso base relativamente alto. Las telas de esta clase pueden
utilizarse también para fabricar artículos y telas no tejidas, las
cuales tengan zonas discretas en las cuales la densidad de las
fibras sea inferior a la de las zonas adyacentes, por lo que se
cambiará la topografía del articulo no tejido, mediante procesos
tales como el hidroafieltrado.
Las propiedades de absorción, resistencia,
blandura y apariencia estética son importantes para muchos productos
al utilizarse para su fin perseguido, particularmente cuando los
productos celulósicos fibrosos sean de tipo facial o papel de tisú,
toallas de papel o pañales.
El volumen, la tensión direccional transversal,
absorción y blandura son unas características particularmente
importantes en la fabricación de las hojas de papel tisú,
servilletas, y papel de toallas. Para fabricar un producto de papel
que tenga estas características, la tela se construirá con
frecuencia de forma que la superficie superior muestre variaciones
topográficas. Estas variaciones topográficas se han medido con
frecuencia como diferencias de los planos entre los cordones en la
superficie de la tela. Por ejemplo, la diferencia de planos se mide
típicamente como la diferencia en altura entre un cordón elevado de
trama o como la diferencia en altura entre los nudillos MD y los
nudillos CD en el plano de la superficie de la tela. Con frecuencia,
la superficie de la tela mostrará bolsas en cuyo caso las
diferencias de los planos podrá medirse como la profundidad de las
bolsas.
Adicionalmente, la capacidad de secado de una
tela industrial es muy esencial para su uso en procesos tales como
el proceso TAD. Típicamente, un diseño estándar en la industria de
fabricación de papel para fabricar toallas de papel, que es un
patrón de tejido de 5 pasos. Este diseño muestra un espesor mayor
del papel y una mayor absorción, lo cual permite un peso base menor
de la hoja. El otro diseño que se usa típicamente en la producción
de papel tisú es un patrón de 4 x 1 de 5 pasos, que se ha demostrado
que da lugar a una mayor blandura de la hoja. Ambos diseños han
probado ser robustos en un entorno TAD caliente y húmedo. Con unas
propiedades mejores de la hoja. Los diseñadores de telas saben que
la profundidad de las bolsas formadas por el patrón del tejido es
también importante, de forma que se han probado telas más gruesas
multicapa. No obstante, estos diseños de multicapa muestran algunos
serios inconvenientes, tales como el contenido incrementado de agua
ya que pueden transportar generalmente más agua, lo que da lugar a
un tiempo de secado más elevado. El mecanismo primario para producir
bandas de papel tisú de mayor densidad y grosor con el proceso TAD
es la profundidad de las bolsas de la tela. En consecuencia, es la
profundidad de las bolsas lo que dicta el grosor de la banda de
tejido. Un estudio más en profundidad de los diseños expuestos
anteriormente demostró que ambos hilos de la urdimbre y de la trama
son principalmente los responsables de la creación de la profundidad
de las bolsas, limitando así la generación del grosor de las hojas.
Particularmente, en los diseños de una capa, los hilos de la trama
mostraron un mejor control de la profundidad de la bolsa que los
hilos de la urdimbre. Se observó por tanto que el cambio del perfil
de los hilos de la trama a un triangulo bien una sección transversal
de forma substancialmente triangular en lugar de los hilos redondos
convencionales, daba lugar a un incremento de la profundidad de las
bolsas, conduciendo a un grosor más elevado de la hoja y de otras
características deseadas de las hojas.
La presente invención proporciona una tela TAD
mejorada que muestra unas características favorables para la
formación de papel tisú y de los productos relacionados. El
documento WO 96/04418-A expone una tela de acuerdo
con el preámbulo de la reivindicación 1.
La presente invención está dirigida a una tela
para su uso en una máquina de fabricación de papel, de acuerdo con
la reivindicación 1, y a un método de formación de una tela para su
uso en una máquina de fabricación de papel, de acuerdo con la
reivindicación 8. La tela es preferiblemente del tipo TAD, aunque
puede encontrar aplicación en las secciones de formación, prensado,
y secado de una máquina de fabricación de papel. Como tal, es una
tela de máquina de papel que comprende una pluralidad de hilos de
urdimbre inter-tejidos con una pluralidad de hilos
de trama.
La presente invención es preferiblemente una
tela TAD que comprende una pluralidad de hilos de urdimbre
inter-tejidos con una pluralidad de hilos de trama
para producir un patrón de superficie de superficie del lado del
papel caracterizado por bolsas de una profundidad y volumen mayores
para la misma malla y cómputo. En la tela de acuerdo con la presente
invención, los hilos de la trama tienen una sección transversal
triangular o una sección transversal de forma substancialmente
triangular, y están orientados con su superficie plana frente a la
superficie lateral de la máquina de la tela. Los puntos de
enfrentamiento con la urdimbre conforme pasan sobre y por debajo de
los hilos de la trama de forma triangular producen una profundidad
incrementada de las bolsas así como de su volumen en la tela
TAD.
Es por tanto un objeto de la presente invención
el incrementar la profundidad y el volumen de las bolsas de una tela
industrial, con el fin de mejorar las propiedades de la hoja tales
como el grosor de las mismas, su volumen y la absorbencia en el tipo
TAD o de otros procesos del tipo de formación de las hojas, que
utiliza un tipo TAD o tela estructurada para imprimir un patrón en
la hoja.
Es otro objeto de la presente invención el
incrementar la permeabilidad al aire de la tela y por tanto tener
una operación más eficiente.
Es un objeto adicional de la presente invención
el mejorar la velocidad de secado de la hoja y por tanto reducir el
consumo de energía.
Es incluso otro objeto de la presente invención
el mejorar la capacidad de limpieza de la tela.
Se describirá a continuación la presente
invención con detalles completos y con referencia frecuente a las
figuras de los dibujos, que están identificadas más adelante.
Para una mejor comprensión de la invención, se
hace referencia a la siguiente descripción de los dibujos adjuntos,
en donde:
la figura 1A muestra una vista lateral del papel
y una vista de la profundidad de la superficie, en donde se destaca
los tamaños relativos de las bolsas sobre la superficie lateral del
papel de una realización preferida de la presente invención,
las figuras 1B y 1C muestran vistas en sección
transversal de una tela que incorpora las características de la
presente invención,
la figura 1D muestra una vista en sección
transversal de una tela TAD estándar; y
la figura 2 muestra una sección transversal en
forma de una "casa" de un hilo.
La presente invención es preferiblemente una
tela TAD que tiene una profundidad y volumen mejorados de las bolsas
en la superficie lateral del papel de la tela. Las dimensiones de
las bolsas son una función del patrón de tejido, del cómputo de las
mallas, y de los hilos utilizados en el patrón. Las dimensiones de
las bolsas pueden estar caracterizadas por una dimensión MD/CD y/o
por una profundidad de las bolsas. Las bolsas se forman/limitan por
los hilos de la trama y los hilos de la urdimbre, los cuales se
elevan desde el plano de base de la superficie de la tela,
producidos por el patrón del tejido utilizado. La dimensión y
profundidad de las bolsas afectan a las propiedades resultantes de
la hoja, tales como la absorción entre otras.
La figura 1A muestra una vista lateral del papel
y una vista de la profundidad de la superficie, en donde se de
destacan las dimensiones relativas de las bolsas sobre la superficie
lateral del papel de una realización preferida de la presente
invención. Tal como se muestra en la figura 1A, la tela 50 de
acuerdo con esta realización, puede formarse utilizando los hilos 20
de la trama, que tienen una sección transversal triangular. Aunque
nos referimos a los hilos de la trama que tienen una sección
transversal triangular, en realidad la sección transversal sería la
mostrada en la figura 1B. Tal como puede verse, los hilos de la
trama 20 tienen una sección algo transversal o bien substancialmente
triangular con bordes ligeramente redondos 22. Aunque la forma
triangular equilateral es la mostrada con los lados 24, pueden
proporcionarse también otras formas triangulares adecuadas para el
fin perseguido, proporcionando los resultados deseados. En la figura
1A los hilos 20 triangulares de la trama se muestran dispuestos
horizontalmente y los hilos 10 de la urdimbre discurren
verticalmente. Los hilos 20 de la trama pueden estar orientados
dentro de la tela 50 de una forma tal que una superficie plana o
lateral 24 del triángulo esté enfrentada al lado de la máquina de la
tela 50, y en donde un lado apuntado del triangulo esté mirando al
papel o lado superficial de la tela 50, con los puntos entrelazados
con los hilos 10 de la urdimbre conforme se hacen pasar y por debajo
de los hilos 20 de la trama triangulares, produciendo una
profundidad incrementada de la bolsa. La figura 1C muestra también
el hilo 10 de la urdimbre que rodea el patrón de la tela de acuerdo
con esta realización. Se observará que los hilos 10de la urdimbre se
muestran como que tienen una sección transversal circular. Son
posibles también otras secciones transversales conformadas para tal
fin. Tal como se observa en este contorno, la tela 50 tiene unas
bolsas más hondas 30, 40, las cuales se destacan en la forma
correspondiente sobre la superficie lateral del papel 50. Puede
observarse que los hilos 20 de la trama elevada y los hilos 10 de la
urdimbre elevados indicados en la superficie lateral del papel de la
tela 50 forman las bolsas 30, 40 en los puntos en donde se
entrelazan entre si o en los puntos que se entrelazan con la
urdimbre conforme pasan sobre y por debajo de los hilos 20 de la
trama triangulares, produciendo unas profundidades incrementadas de
las bolsas.
La orientación de los hilos triangulares de la
trama de esta forma (superficie plana enfrentada al lateral de la
máquina) cambiará notablemente también el perfil de cuello de
botella para los diseños de tejido de 5 pasos expuestos en los
antecedentes de la invención. Esto significa, para una malla y
cómputo dados, que se incrementará la permeabilidad al aire de la
tela. En consecuencia, manteniendo la misma malla y el mismo
cómputo, la tela de acuerdo con la presente invención mantendrá su
robustez en el entorno TAD caliente y húmedo, y también como
resultado del grosor de la hoja y por la absorbencia o blandura,
solucionando los inconvenientes de la técnica anterior.
A este respecto y en comparación, se muestra en
la figura 1D una vista en sección transversal de un tejido TAD
estándar, tejido en el mismo patrón de tejido que el mostrado en la
figura 1B, utilizando no obstante hilos que tienen una sección
transversal circular. Los hilos de la trama se han designado como
20' y los hilos de la urdimbre están designados como 10'. Si se
comparan las áreas de las bolsas formadas en la figura 1D en 30' y
40' con las bolsas 30 y 40 en la figura 1B, se puede observar que
las bolsas creadas son más grandes en el ultimo caso debido a los
hilo de sección transversal substancialmente de forma triangular.
Esto puede verse, por ejemplo, en el área abierta entre los hilos
adyacentes que han sido designados por "X" en la figura 1B e
"Y" en la figura 1D. De acuerdo con la misma densidad lineal de
los hilos, se forman bolsas más grandes en la tela mostrada en la
figura 1B con las ventajas relacionadas.
Se observará que la tela de acuerdo con la
presente invención puede formarse utilizando cualquier patrón de
tejido, tal como por ejemplo, de tipo plano, cruzado, con una
superficie de hoja teniendo hilos de trama o bien urdimbre
dominantes, o bien combinación de los mismos. La presente invención
tiene por objeto cubrir otros patrones de telas que tienen distintos
tamaños y formas de las bolsas, con distintas profundidades de las
bolsas, y distintos contornos de los hilos. En consecuencia, la
presente invención no se considerará como limitada a las
realizaciones preferidas expuestas anteriormente.
La tela de acuerdo con la presente invención
comprende preferiblemente solo los hilos monofilamentos,
preferiblemente de poliéster, nylon, poliamida, o bien otros
polímeros. Puede utilizarse cualquier combinación para cualquiera de
los hilos tal como apreciará el técnico especializado en la técnica.
Los hilos CD de la tela pueden tener hilos de sección triangular de
distintos tamaños, y pueden alternarse con hilos de distintas
secciones transversales no triangulares, tales como de sección
circular o de otras formas. Tal alternancia puede ser sencilla o en
otras combinaciones de hilos en números pares o impares de una forma
adecuada para el fin perseguido. De forma similar, los hilos MD
pueden tener una sección transversal circular con uno o más
distintos diámetros. Además de ello, además de las formas de sección
triangular y circular, se prevén otras formas tales como el hilo de
forma de "casa" 60 que se muestra en la figura 2. Además de
ello, algunos de los hilos MD pueden tener otras formas de sección
transversal tales como la forma de sección rectangular o la forma de
sección redonda, o la forma de sección no redonda tal como la
triangular o substancialmente triangular.
Claims (14)
1. Una tela (50) para su uso en una máquina de
fabricación de papel, que comprende:
una pluralidad de hilos (10) de urdimbre
inter-tejidos con una pluralidad de hilos de trama
(209 para producir bolsas (30, 40) sobre una superficie lateral del
papel de la tela;
caracterizada porque al menos algunos de
la pluralidad de los hilos de la trama tienen una sección
transversal substancialmente triangular;
en donde los hilos de la trama tienen una
sección transversal substancialmente triangular, orientados con una
superficie plana frente a una superficie lateral de la máquina;
y
en donde los puntos en donde los hilos de la
urdimbre se entrelazan con los hilos de la trama que tienen una
sección transversal substancialmente triangular, produciendo una
profundidad y volumen incrementados en las bolsas de la tela.
2. La tela de acuerdo con la reivindicación 1,
teniendo un patrón de tejido de 5 pasos, comprendiendo una
pluralidad de contornos de lo hilos de la urdimbre y de la
trama.
3. La tela de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en donde al menos algunos de la
pluralidad de hilos de la urdimbre y la pluralidad de los hilos de
la trama son hilos de poliamida o hilos de poliéster.
4. La tela de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en donde la tela es una tela de una
capa de tela (TD) de secado de aire pasante.
5. La tela de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, en donde al menos algunos de la
pluralidad de los hilos de la urdimbre tienen uno de forma de
sección transversal circular, de forma de sección transversal
rectangular, de forma de sección transversal no redonda, de forma de
sección transversal triangular o de forma substancialmente
triangular.
6. La tela de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores 1 a 4, en donde algunos de la pluralidad
de hilos de la trama tienen una sección transversal no
triangular.
7. La tela de acuerdo con la reivindicación 6,
en donde se alternan los mencionados hilos de la trama triangulares
y los hilos de la trama no triangulares, siendo simple la
alternación, en pares o en otras combinaciones con números pares o
impares.
8. Un método de formación de una tela (50) para
su utilización en una máquina de fabricación de papel, en donde el
método comprende los pasos de:
entrelazado de una pluralidad de hilos de
urdimbre (10) con una pluralidad de hilos de trama (20) para
producir bolsas (30, 40) en una superficie del lado del papel de la
tela;
caracterizado porque al menos algunos de
la pluralidad de hilos de la trama tienen una sección transversal
substancialmente triangular;
en donde los hilos de la trama tienen una
sección transversal substancialmente triangular, orientados con una
superficie plana enfrentada a la superficie lateral de la máquina de
la tela; y
en donde los puntos en donde los hilos de la
urdimbre hacen de interfaz con los hilos de la trama que tienen una
sección substancialmente triangular, produciendo una profundidad y
volumen incrementados de las bolsas en la tela.
9. El método de acuerdo con la reivindicación 8,
en donde la tela es un patrón de tejido de 5 pasos, que comprende
una pluralidad de contornos de hilos de la urdimbre y la trama.
10. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores 8 ó 9, en donde al menos algunos de la
pluralidad de los hilos de la urdimbre y la pluralidad de los hilos
de la trama son hilos de poliamida o hilos de poliéster.
11. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores 8 a 10, en donde la tela es una capa
simple de tela de secado al aire pasante (TAD).
12. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores 8 a 11, en donde al menos algunos de la
pluralidad de los hilos de la urdimbre tienen una forma de sección
transversal circular, de forma de sección transversal rectangular,
de forma de sección transversal no redonda, o de forma triangular o
substancialmente triangular.
13. El método de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores 8 a 11, en donde algunos de la
pluralidad de los hilos de la trama tienen una sección transversal
no triangular.
14. El método de acuerdo con la reivindicación
13, en donde los mencionados hilos de la trama triangulares y los
hilos de la trama no triangulares se alternan, siendo sencilla la
alternación, en pares o en otras combinaciones con números pares o
impares.
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