ES2644389T3

ES2644389T3 - Tejido ultraelástico

Info

Publication number: ES2644389T3
Application number: ES15189023.3T
Authority: ES
Inventors: Robert A. Hansen; Bjorn Rydin
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 2011-01-21
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2032-01-20
Also published as: MX2013008490A; BR112013018260A2; KR20140004727A; JP2014503713A; EP2665860A1; JP6097700B2; TW201241267A; PL2993263T3; CA2824343C; WO2012100161A1; CN103328719A; EP2993263B1; BR112013018260B1; EP2665860B1; EP2993263A1; CN105398102B; TWI572760B; CN105398102A; CA2824343A1; KR101890795B1

Description

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DESCRIPCION

Tejido ultraelastico Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a estructuras para uso en tejidos industriales tales como materiales textiles para maquinas de papel y tejidos disenados tecnicamente. Mas especlficamente, las estructuras incluyen uno o mas elementos elasticos, que pueden ser comprimibles y elasticos en direction de su espesor y elasticos en direction de su longitud, e hilos funcionales relativamente inelasticos en diversos patrones. Tales estructuras tienen un alto grado de compresibilidad bajo una carga normal aplicada y una recuperation excelente (elasticidad o retorno elastico) al retirar esa carga.

Antecedentes de la invencion

Tejidos industriales se refiere a una estructura sin fin en forma de un bucle continuo tal como el que se usa como tejido de formation, prensa o secado (material textil para maquina de papel o PMC) as! como una hilada de proceso tal como una prensa de zapata, calandra o hilada de transferencia utilizada en una maquina de papel. Tejidos industriales tambien significa un tejido utilizado en los procesos de acabado textil. Los tejidos industriales tambien incluyen otras hiladas sin fin donde se requiere un alto grado de compresibilidad y elasticidad.

Aunque la presente description se refiere en su mayor parte al proceso de fabrication de papel en general, la aplicacion de la invencion no se considera limitada al mismo.

A este respecto, durante el proceso de fabricacion de papel, por ejemplo, se forma una banda fibrosa celulosica mediante la deposition de una suspension fibrosa, es decir, una dispersion acuosa de fibras de celulosa, sobre un tejido que se forma en movimiento en una section de formacion de una maquina de papel. Se drena una gran cantidad de agua de la suspension a traves del tejido en formacion, dejando la banda fibrosa celulosica sobre la superficie del tejido en formacion.

La banda fibrosa celulosica recien formada procede de la seccion de formacion a una seccion de prensa, que incluye una serie de puntos de presion. La banda fibrosa celulosica pasa a traves de los puntos de presion soportados por un tejido de prensa, o, como suele suceder, entre dos de tales tejidos de prensado. En los puntos de presion, la banda fibrosa celulosica se somete a fuerzas de compresion que exprimen el agua de la misma y que adhieren las fibras celulosicas en la banda entre si para convertir la banda fibrosa celulosica en una lamina de papel. El agua es aceptada por el tejido o tejidos de la prensa e, idealmente, no vuelve a la lamina de papel.

La lamina de papel pasa finalmente a una seccion de secado, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros de secado rotatorios, que son calentados internamente por vapor. La lamina de papel recien formada es dirigida en una trayectoria en serpentina secuencialmente alrededor de cada uno de la serie de tambores por un tejido secador, que mantiene la lamina de papel estrechamente contra las superficies de los tambores. Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la lamina de papel hasta un nivel deseable por evaporation.

Debe apreciarse que los tejidos de formacion, de prensado y de secado toman todos la forma de bucles sin fin sobre la maquina de papel y funcionan a la manera de transportadores. Debe apreciarse ademas que la fabricacion de papel es un procedimiento continuo que se desarrolla a velocidades considerables. Es decir, la suspension fibrosa se deposita continuamente sobre el tejido de formacion en la seccion de formacion, mientras que una lamina de papel recien fabricada se enrolla continuamente sobre rodillos despues de que sale de la seccion de secado.

Los tejidos de base, que forman una parte importante de los tejidos mencionados anteriormente, adoptan muchas formas diferentes. Por ejemplo, pueden ser tejidos, ya sea sin fin o planos, y posteriormente transformados en una forma sin fin con una costura tejida usando una o mas capas de hilos en la direccion de la maquina (MD) y en direccion transversal a la maquina (CD). Tambien tales tejidos pueden emplear lo que se conoce como una costura de pasador tambien formada a partir de hilos MD para permitir la instalacion en la maquina de papel. Ademas, los tejidos de base pueden ser laminados colocando un tejido de base dentro del bucle sin fin formado por otro tejido de base, y uniendolos o laminandolos entre si por diversos medios conocidos por los expertos en la tecnica tales como cosiendo un bloque de material fibroso de fibras cortadas a traves de ambos tejidos de base para unirlos entre si.

En materiales textiles utilizados en maquinas para producir papel (PMC) especialmente tejidos prensados utilizados en la seccion de prensa de una maquina de papel, el tejido tiene una o mas "estructuras de base" formadas a partir de hilos y un bloque de material fibroso de fibra cortada cosido habitualmente por lo menos a la superficie de contacto de la lamina. El tejido de la prensa tiene un espesor inicial, masa y volumen consecuente de agujeros (el volumen calculado con base en esta masa y espesor) que equivale a la capacidad de manejo del agua. Tambien tienen un area de contacto medible.

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Dado que los tejidos de prensa se someten a cargas normales (normales al plano del tejido en uso) a medida que pasa a traves de uno o mas puntos de presion, el tejido tiene tambien un volumen de agujeros comprimido y un area de contacto superficial. Aunque ha habido varios intentos de cambiar el grado de compresibilidad, los tejidos de prensa se hacen progresivamente mas delgados con el tiempo y millones de ciclos de presion. Eventualmente deben ser removidos debido a varias razones tales como falta de capacidad de manejo del agua, marcado, o vibracion de la prensa. Cuando hayan llegado al final de su vida util, deben ser retirados y reemplazados por un nuevo tejido.

Los nuevos tejidos tambien pasan por un periodo de rotura en el que la densidad no es ideal y el manejo del agua esta por debajo del optimo. Por consiguiente, un tejido de prensa ideal es aquel que tiene un rendimiento casi constante o estable (por ejemplo, capacidad de manejo del agua) desde el primer dla hasta que se retira de la maquina de papel.

Se han hecho diversos intentos para afectar las propiedades del tejido de prensa, especialmente la compresibilidad y la elasticidad. Un intento ha sido introducir hilos "elasticos" en las estructuras. Un ejemplo de esto se observa en la solicitud PCT WO 2004/072368 A1. Sin embargo, existen deficiencias en este enfoque. La compresibilidad solo es debida a la porcion elastica (en direccion a traves del espesor) del hilo, y por lo tanto esta limitada a tal. Aunque se pueden utilizar hilos mas grandes, hay finalmente un rendimiento decreciente en el rendimiento. Tambien los hilos grandes son pesados, y pueden causar marcas indeseables en la lamina. Si el hilo es de tipo envoltura/nucleo, existe siempre el peligro de deslaminacion de la envoltura del nucleo. Finalmente, el grado de compresibilidad esta limitado a un maximo de alguna fraccion del diametro del hilo.

Otro ejemplo es la solicitud de patente estadounidense No. 2007/0163741 A1, que incorpora una disposicion de hilos de envoltura/nucleo compresibles unidos al lado posterior de un tejido de prensa cosido. Se ensena que la envoltura es elastomerica y puede proporcionar efectos amortiguadores de las vibraciones. Ademas, se ensena que el nucleo del hilo solo puede tener de 200 a 2000 denier y un tamano total de 0,30 a 1,2 mm de diametro. Dichos tamanos de hilo pueden ser de uso limitado debido al peso y posibles consideraciones de marcado.

Un ejemplo adicional se muestra en la patente estadounidense No. 4.350.731 que ensena el uso de hilos envueltos para fabricar una estructura de tejido de prensa comprimible. De nuevo, el grado de compresibilidad y recuperacion se debe unicamente a las capas de envoltura de enrollamiento elastomericas.

Otro ejemplo de este tipo de estructura se ensena en el documento GB 2 197 886. Esta patente divulga hilos compresibles que se alternan de alguna manera con hilos funcionales portadores de carga (traccion) para proporcionar, bajo una carga normal aplicada, una estructura de base densa de casi una sola capa sin "nudillos" y con flotadores de tejido largo para proporcionar una construccion base casi sin cruz.

Todavla otro ejemplo se divulga en la patente estadounidense No. 5.087.327 de Hood, que se refiere a un hilo compuesto para uso en el tejido de un fabricante de papel. El hilo compuesto incluye un nucleo soluble rodeado por una capa de monofilamento no soluble.

Todavla otro ejemplo se divulga en la patente estadounidense No. 5.597.450, que se refiere a un tejido secador de la maquina de papel que incluye monofilamentos termoplasticos agujeros en la direccion transversal a la maquina.

Un ejemplo adicional se describe en la publication estadounidense No. 2002/0100572, que se refiere a un tejido de fabrication de papel que tiene haces de hilos de construccion que resisten la deflexion lateral, vertical y torsional, as! como la compresion cuando se entretejen. Los hilos no son de section transversal circular, tales como haz I, haz H y haz de caja.

Un ejemplo adicional es una estructura descrita en la patente estadounidense No. 4.781.967. Dicha estructura se define como relativamente incompresible ya que los conjuntos de hilos apilados no se comprimen ni se mueven con relation a ninguna otra capa. En otras palabras, cuando hay una carga normal aplicada al plano de la estructura, hay poco cambio de espesor, excepto para cualquier deformation del hilo que sea permanente. Si se emplea un elastomero (en la direccion del espesor del hilo) como hilos en una capa completa, la compresibilidad de la estructura se limita a una parte de ese diametro del hilo.

Todavla otro ejemplo se muestra en la patente estadounidense No. 4.555.440. Una vez mas, esta estructura se considera incompresible ya que hay poco cambio de espesor cuando se aplica o se retira una carga normal.

La incorporation de hilos "elasticos" (en direccion del espesor o radial) en los tejidos ha afectado hasta cierto punto la elasticidad o retorno elastico de estas estructuras de tejido una vez que se ha retirado la carga normal. Pero nuevamente, usando estos hilos, el grado de compresibilidad y de retorno elastico esta limitado a alguna porcion del diametro del hilo como maximo.

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Como se ha indicado anteriormente, debido a esta elasticidad limitada, los tejidos de prensado tienen un volumen de agujeros relativamente alto para manejar agua cuando son nuevos, mas de lo que se requiere idealmente. Se compactaran y alcanzaran un nivel de rendimiento optimo durante un perlodo de tiempo. Sin embargo, como tienen una elasticidad limitada, continuan compactandose, eventualmente requiriendo la eliminacion y el reemplazo debido a la falta de eliminacion de agua, marcado de la lamina, vibracion de la prensa, o alguna otra caracterlstica de rendimiento no deseada.

El documento WO 2010/030298 divulga una estructura de tejido usada para fabricar tejido texturado o toallas o telas no tejidas, siendo la estructura permeable al aire y al agua, que comprende una superficie de contacto de la lamina que tiene un patron que incluye una serie de areas elevadas y depresiones correspondientes adaptadas para impartir una textura al tejido o toalla o tela no tejida, y una serie de agujeros pasantes adaptados para permitir el paso de agua y/o aire desde la superficie del tejido hacia dentro y/o a traves de la estructura.

Sumario de la invencion

Por consiguiente, es un objeto principal de la presente invencion proporcionar una estructura base que es sustancialmente mas compresible y elastica que las de la tecnica anterior y que mantiene su compresibilidad y elasticidad durante toda su vida util.

A este respecto, la presente invencion proporciona una estructura de soporte base que combina uno o mas elementos elasticos con excelente compresibilidad y elasticidad con una o mas capas de hilos funcionales relativamente inelasticos en varios tipos de patrones, para su uso como la propia estructura; o al menos como una capa de una estructura de soporte base en PMC, hiladas de proceso industrial, hiladas de acabado textil y otras hiladas que requieren un alto grado de compresibilidad y elasticidad.

Se requiere una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica que se define como elastica, flexible y compresible en su direction de espesor, y extensible, flexionable y elastica en sus direcciones longitudinal y transversal para todas las realizaciones aqul discutidas. La pellcula o lamina extrudida no tejida elastica puede ser perforada de manera que tenga una pluralidad de agujeros pasantes distribuidos en un patron simetrico predeterminado o en un patron asimetrico aleatorio. La pellcula o lamina extrudida no tejida elastica puede estar compuesta de cualquier material elastico, tal como poliuretano termoplastico (TPU) o cualquier otro material elastico. Ejemplos de buenos materiales elasticos incluyen, pero no se limitan a, pollmeros tales como poliuretano, caucho, silicona o que se venden bajo las marcas comerciales Lycra® de Invista o Estane® de Lubrizol. Los agujeros pasantes formados en la pellcula o lamina elastica no tejida pueden tener una forma circular o no circular adecuadamente dimensionada. Las formas no circulares pueden incluir, pero no se limitan a, formas cuadradas, rectangulares, triangulares, ellpticas, trapezoidales, hexagonales y otras formas poligonales.

Una primera realization emplea una estructura en su forma mas sencilla descrita a continuation. La capa (1), que es la capa superior, es un conjunto de hilos funcionales paralelos. Los hilos funcionales pueden incluir cualquier tipo de hilo tal como se conoce por los expertos en la tecnica. Por ejemplo, si estan orientados en la direccion de la maquina o de la marcha, pueden ser hilos que soportan carga de traction. Para una estructura de tejido de prensa, la poliamida serla una election de pollmero deseada. Los hilos funcionales pueden ser de cualquier tamano, aspecto, material o forma requeridos para la aplicacion particular conocida por los expertos en la tecnica, por ejemplo, los hilos funcionales pueden tener una forma de section transversal circular o no circular incluyendo, pero sin limitarse a cuadrada, rectangular, triangular, ellptica, trapezoidal, hexagonal y otra forma poligonal. La siguiente capa (2) es la pellcula o lamina extrudida elastica no tejida requerida. Una tercera capa (3) es tambien una disposition paralela de hilos funcionales que estan situados en el lado opuesto de la capa (2); sin embargo, los hilos de la capa (3) estan dispuestos de tal manera que cada hilo de la capa (3) se alinea con el espacio entre dos hilos de la capa adyacente (1) que causan lo que se llama "anidamiento". Las capas de la estructura pueden mantenerse unidas de cualquier forma conocida por un experto en la tecnica. Por ejemplo, se pueden unir usando una capa fibrosa como se ensena en la patente estadounidense No. 4.781.967 antes mencionada, o los hilos de una capa pueden unirse a la pellcula o lamina extrudida no tejida elastica en una capa adyacente en el punto donde tocan la pellcula extrudida o lamina mediante el uso de colas, adhesivos o un metodo de fusion/soldadura termica como es conocido por los expertos en la tecnica.

Notese que los sistemas de hilos (1) y (3) pueden ser iguales entre si o pueden ser diferentes en terminos del material, forma, aspecto, etc. Solo se requiere que los hilos de la capa (3) esten espaciados para adaptarse entre hilos adyacentes de la capa (1) o viceversa.

Tambien hay que tener en cuenta que no tiene que haber una relation uno a uno entre el numero de hilos de las capas (1) y (3), y el numero de hilos en la capa (3) puede ser solo una fraction del numero de hilos en la capa (1) o viceversa. Por ejemplo, la capa (3) puede contener solamente la mitad de los hilos de la capa (1) de manera que haya espacios entre los hilos de la capa (3) en uso, creando una capacidad adicional de volumen de hueco/manejo del agua/eliminacion del agua.

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Tambien se pueden unir otras capas funcionales, por ejemplo, mediante laminacion, para mejorar la funcionalidad o la propiedad de la estructura final. Por ejemplo, una o mas disposiciones de hilos de CD pueden estar unidas encima de la capa (1) o debajo de la capa (3) para proporcionar estabilidad de CD. Los hilos de CD en una capa pueden unirse a la superficie en una capa adyacente en puntos en los que se tocan entre si mediante el uso de colas, adhesivos o metodos de fusion/soldadura termica conocidos por los expertos en la tecnica. Una o mas capas del bloque de material fibroso pueden aplicarse a esta estructura en el lado de contacto con la lamina y/o el lado de la maquina por metodos conocidos por los expertos en la tecnica para mejorar la union entre las capas. Como otro ejemplo, se puede aplicar un recubrimiento funcional sobre uno o ambos lados de la estructura para mejorar, por ejemplo, la resistencia a la contaminacion y/o abrasion.

Por consiguiente, una realizacion a modo de ejemplo de la presente invencion es un tejido industrial elastico compresible que comprende una o mas capas de una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica, en la que la pellcula o lamina extrudida no tejida es elastica, flexible y compresible en direccion del espesor y extensible, flexible y elastica en direcciones longitudinal y transversal, y dos o mas capas de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion de la maquina (MD) unidos a cada lado de la pellcula o lamina extrudida no tejida para permitir el "anidamiento" de los hilos MD paralelos de una capa entre los hilos MD paralelos de la otra capa. El tejido puede incluir tambien una o mas capas de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en direccion transversal a la maquina (CD) unidos en el exterior de las dos o mas capas de hilos paralelos a la direccion de la maquina (MD).

Otro ejemplo de realizacion de la presente invencion es un tejido industrial elastico compresible que comprende (a) una primera capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion de la maquina (MD), (b) una segunda capa de una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica, en el que la pellcula o lamina extrudida no tejida es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor y extensible, flexionable y elastica en las direcciones longitudinal y transversal, (c) una tercera capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en direccion de la maquina (MD) (e) una quinta capa de la pellcula o lamina extrudida no tejida, (f) una sexta capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion de la maquina (CD), y (g) una septima capa de la pellcula o lamina extrudida no tejida.

Otra realizacion adicional de la presente invencion es un metodo para formar un tejido industrial elastico

compresible. El metodo incluye proporcionar una o mas capas de una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica,

en la que la pellcula o lamina extrudida no tejida es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor y

elastica, extensible y flexible en las direcciones longitudinal y transversal y unir una o mas capas de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos funcionales en la direccion de la maquina (MD) en la parte superior y debajo de la pellcula o lamina extrudida no tejida. El metodo puede incluir tambien la etapa de unir por metodos conocidos en la tecnica, una o mas capas de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion transversal a la maquina (CD) en la parte superior o debajo de una o mas capas de hilos en la direccion paralela de la maquina (MD).

compresible. El metodo incluye (a) proporcionar una primera capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion de la maquina (Md), (b) unir una segunda capa de una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica sobre la primera capa, donde la pellcula o lamina extrudida no tejida es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor y extensible, flexionable y elastica en las direcciones longitudinal y transversal, (c) unir una tercera capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion de la maquina (MD) sobre la parte superior de la segunda capa, (d) aplicar una cuarta capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion transversal a la maquina (CD) sobre la tercera capa, (e) aplicar una quinta capa de la pellcula o lamina extrudida no tejida sobre la parte superior de la cuarta capa (f) aplicar una sexta capa de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion transversal a la maquina (CD) sobre la quinta, y (g) aplicar una septima capa de la pellcula o lamina extrudida no tejida encima de la sexta capa.

La estructura compresible elastica se puede incluir en cualquier cantidad de tejidos finales que incluyen: materiales textiles utilizados en maquina de papel, tales como un tejido de formacion, un tejido de prensa, un tejido secador, un tejido secador de paso de aire, una base de hilada de prensa de zapata, una base de hilada de calandra, o una base de hilada de transferencia; un tejido disenado tecnicamente; o un tejido utilizado en la produccion de telas no tejidas por procedimientos tales como aire comprimido, soplado en estado fundido, union de fibras sinteticas de filamento continuo despues de extrusion e hidroenmaranado; o una hilada de proceso industrial tal como una hilada de acabado textil, u otras hiladas que requieren un alto grado de compresibilidad y elasticidad. En todos y cada uno de estos tejidos, la estructura de la invencion puede ser una parte del tejido final o puede ser el propio tejido. Cuando el tejido es una base para un tejido secador, el tejido secador puede incluir un lado posterior o un lado de contacto sin lamina del tejido, incluyendo la parte posterior componentes angulares. Dichos componentes angulados pueden ser hilos, elementos extruidos o un componente de una capa laminada tal como se muestra en la Figura 9.

Para una mejor comprension de la invencion, sus ventajas operativas y objetos especlficos alcanzados por sus usos, se hace referencia a la descripcion descriptiva adjunta en la que se ilustran realizaciones preferidas, pero no limitativas, de la invencion.

Breve descripcion de los dibujos

De este modo, mediante la presente invencion se entenderan sus objetivos y ventajas, cuya descripcion debe tomarse junto con los dibujos en los que:

Las Figuras 1(a) - 1(c) ilustran un metodo de elaboracion un tejido industrial elastico compresible, de acuerdo con 5 una realizacion de la presente invencion;

La Figura 2 es una vista de perfil de un tejido industrial, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;

La Figura 3 es una vista en seccion transversal del tejido industrial mostrado en la Figura 2 a lo largo de su CD;

La Figura 4 es una vista exagerada del tejido industrial mostrado en la Figura 3 bajo carga normal;

La Figura 5 es una vista en seccion transversal de un tejido industrial a lo largo de su CD, de acuerdo con una 10 realizacion de la presente invencion;

Las Figuras 6(a) - 6(c) son vistas en seccion transversal de un tejido industrial, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;

La Figura 7 es una vista en seccion transversal de un tejido industrial a lo largo de su MD despues de coser una capa de material, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion;

15 La Figura 8 es una vista en seccion transversal de un tejido industrial a lo largo de su CD despues de coser una capa de material, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion; y

La Figura 9 es una vista en seccion transversal de un tejido industrial, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion.

Descripcion detallada de la invencion

20 Inicialmente, aunque se discutira un tejido de prensa, tal como se ha mencionado anteriormente, la presente invencion tiene aplicacion a otros tejidos o hiladas de tipo que incluyen telas de formacion, tejidos de secador, telas de secadoras a traves de aire (TAD), hiladas de prensa de zapata, hiladas de calandra o hiladas de transferencia; tejidos disenados tecnicamente; o tejidos utilizados en la produccion de telas no tejidas por procedimientos tales como aire comprimido, soplado en estado fundido, union de fibras sinteticas de filamento continuo despues de 25 extrusion e hidroenmaranado; o hilaturas de proceso industrial tales como hilaturas de acabado textil u otras hilaturas que requieren un alto grado de compresibilidad y elasticidad.

Se requiere una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica que se define como elastica, flexible y compresible en su direccion de espesor y extensible, flexionable y elastica en sus direcciones longitudinal y transversal para todas las realizaciones aqul discutidas. La pellcula o lamina extrudida no tejida elastica se puede perforar opcionalmente 30 de manera que tenga una pluralidad de agujeros pasantes o agujeros distribuidos en un patron simetrico predeterminado o en un patron asimetrico aleatorio. La pellcula o lamina extrudida no tejida elastica puede estar compuesta de cualquier material elastico, tal como poliuretano termoplastico (TPU) o cualquier otro material elastico. Ejemplos de buenos materiales elasticos incluyen, pero no se limitan a, pollmeros tales como poliuretano, caucho, silicona o que se venden bajo las marcas comerciales Lycra® de Invista o Estane® de Lubrizol. Los agujeros 35 pasantes formados en la pellcula o lamina no tejida pueden tener una forma circular o no circular adecuadamente dimensionada. Las formas no circulares pueden incluir, pero no se limitan a, formas cuadradas, rectangulares, triangulares, ellpticas, trapezoidales, hexagonales y otras formas poligonales. Pueden formarse agujeros en la pellcula o lamina cuando se extruye, o pueden ser perforadas mecanicamente o termicamente formadas despues de que la pellcula o lamina es extrudida; o en otros puntos durante la formacion del tejido.

40 Un ejemplo de realizacion de la presente invencion es un tejido industrial elastico compresible que incluye una o mas capas de una pellcula o lamina extrudida no tejida elastica, en la que la pellcula o lamina extrudida no tejida es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor y extensible , flexible y elastica en las direcciones longitudinal y transversal, y una o mas capas de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos funcionales en la direccion de la maquina (MD) unidos en la parte superior y debajo de la pellcula o lamina extrudida no tejida. El 45 tejido puede incluir tambien una o mas capas de una pluralidad de hilos sustancialmente paralelos en la direccion transversal a la maquina (CD) unidos en el exterior de una o mas capas de hilos paralelos a la direccion de la maquina (MD).

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Volviendo ahora mas particularmente a los dibujos, se muestra un metodo de elaboracion de una estructura 10 base de un tejido industrial, por ejemplo, en las Figuras 1(a) - 1(c), en donde una primera capa 12 o superior (1) que comprende hilos 14 funcionales en una disposicion paralela se orienta en la direccion de la maquina (MD) o en la direccion de avance. Pueden ser de cualquier tamano, forma, material o forma adecuada para el proposito. Esto se aplica a todos los hilos mencionados aqul. Por ejemplo, los hilos funcionales pueden tener una forma de seccion transversal circular o no circular que incluye, pero no se limita a, una forma cuadrada, rectangular, triangular, ellptica, trapezoidal, hexagonal y otra poligonal.

Se proporciona una segunda capa 16 o media (2) de una pellcula o lamina 16 extrudida no tejida elastica que tiene las caracterlsticas elasticas como se ha mencionado anteriormente. Como se ha mencionado anteriormente, la pellcula o lamina 16 extrudida no tejida elastica puede opcionalmente estar perforada de manera que tenga una pluralidad de agujeros 15 pasantes distribuidos en un patron simetrico predeterminado o en un patron asimetrico aleatorio. La pellcula o lamina 16 extrudida no tejida elastica puede estar compuesta de cualquier material elastico, tal como poliuretano termoplastico (TPU) o cualquier otro material elastico. Ejemplos de buenos materiales elasticos incluyen, pero no se limitan a, pollmeros tales como poliuretano, caucho, silicona o que se venden bajo las marcas comerciales Lycra® de Invista o Estane® de Lubrizol. Los agujeros 15 pasantes formados en la pellcula o lamina 16 no tejida pueden tener una forma circular o no circular adecuadamente dimensionada. Las formas no circulares pueden incluir, pero no se limitan a, formas cuadradas, rectangulares, triangulares, ellpticas, trapezoidales, hexagonales y otras formas poligonales. Los agujeros 15 pueden formarse en la pellcula o lamina cuando se extruye, o pueden ser perforados mecanicamente o termicamente formados despues de que la pellcula o lamina se extruye; o en otros puntos durante la formacion del tejido.

Una tercera capa 20 o inferior (3) compuesta de hilos 22 funcionales se proporciona en forma de una disposicion paralela en el otro lado de la capa 16. Como puede verse, los hilos 22 en la capa 20 estan posicionados o alineados dentro de los espacios entre hilos 14 adyacentes en la capa 12 superior (1). Esto se ve mas aparentemente en la Figura 1(c), que es una vista frontal del proceso expuesto mostrado en la Figura 1(a) a lo largo de la flecha C. La Figura 1(b) es una vista lateral del proceso expuesto mostrado en la Figura 1(a) a lo largo de la flecha B. Como se observa en las Figuras 1(a) y 1(c), los cilindros o rodillos 18 que sirven de gula hilo tienen una superficie externa ranurada, las ranuras pueden estar separadas para acomodar y guiar los hilos 14, 22 sobre la lamina 16 no tejida, de manera que cada hilo de la capa 12 se alinea dentro del espacio entre dos hilos de la capa 20 adyacente.

Un esquema de un tejido industrial elastico compresible formado de acuerdo con esta realizacion a modo de ejemplo se muestra en la Figura 2. Como se muestra, se proporciona una estructura base 10 tiene una primera capa 12 o capa superior (1) compuesta de hilos 14 funcionales en una disposicion paralela orientada en la direccion de la maquina (MD) o direccion de avance, una segunda capa (16) o media (2) de una pellcula o lamina 16 extrudida no tejida que tiene las caracterlsticas elasticas como se ha mencionado anteriormente, y una tercera capa 20 o inferior (3) compuesta de hilos 22 funcionales esta dispuesta en forma de una disposicion paralela en el otro lado de la capa 16. Los hilos 22 en la capa 20 estan posicionados o alineados dentro de los espacios entre hilos 14 adyacentes en la capa 12 superior (1) como se ha descrito anteriormente. En la Figura 3 se muestra, por ejemplo, una vista en seccion transversal de la estructura base 10 a lo largo de la direccion transversal de la maquina (CD).

Las capas de la estructura pueden mantenerse juntas de cualquier manera conocida por un experto en la tecnica. Por ejemplo, se pueden unir usando una capa de material fibroso como se ensena en la patente estadounidense No. 4.781.967 antes mencionada, o los hilos de una capa se pueden unir a la pellcula o lamina extrudida no tejida en una capa adyacente en el punto donde tocan la pellcula extrudida o lamina mediante el uso de colas, adhesivos o un metodo de fusion/soldadura termica como es conocido por los expertos en la tecnica.

Observese que los sistemas (1) y (3) de hilos pueden ser iguales entre si o pueden ser diferentes en terminos de material, forma, aspecto, etc. Solo se requiere que los hilos de la capa (3) esten espaciados para adaptarse entre hilos adyacentes de la capa (1) o viceversa.

Observese tambien que no tiene que haber una relacion uno a uno entre el numero de hilos de las capas (1) y (3), y el numero de hilos en la capa (3) puede ser solo una fraccion del numero de hilos en la capa (1) o viceversa. Por ejemplo, la capa (3) puede contener solamente la mitad de los hilos de la capa (1) de manera que haya espacios entre los hilos de la capa (3) en uso, creando un volumen de hueco adicionales/manejo de agua/capacidad de eliminacion de agua.

Cuando se utiliza como tela de prensa y tras la aplicacion de una carga de compresion a medida que el tejido de prensa entra en una llnea de presion en una maquina de papel, la capa 16 extrudida no tejida se comprime y se estira alrededor de los hilos 14, 22 funcionales permitiendo que los hilos 14 y 22 se muevan uno hacia el otro y "aniden" entre si, virtualmente casi en el mismo plano. En este punto, la capa 16 extrudida no tejida se adapta a este anidamiento y se dobla y aplana alrededor de los hilos 14, 22 en la capa 12 superior y la capa 20 inferior. Para facilitar la comprension, se muestra una vista exagerada de la estructura base 10 en tal estado en la Figura 4, por ejemplo. Despues de la liberacion de la carga a medida que el tejido sale de la llnea de contacto, debido al comportamiento elastico y flexible de la capa 16 extrudida, hara que las capas 12 y 20 de hilo se separen una de

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otra o experimenten "retorno elastico", devolviendo el tejido a su espesor y apertura deseados. Por lo tanto, un tejido que tiene un espesor total del espesor de los hilos 14 mas el espesor de los hilos 22 mas el espesor de la capa 16 extrudida no tejida bajo un estado normal no comprimido es compresible y elastica en casi todo el espesor del hilo, es decir la perdida de espesor debida a la compresion es una parte de la capa 16 extrudida no tejida, y el tejido en compresion puede ser casi tan delgado como el diametro mas grueso (mas grande) del hilo 14 o 22.

Se ha observado en el presente caso que el presente tejido aumenta el ancho del punto de presion hasta 5 mm cuando se compara con el ancho del punto de presion creado por un tejido de prensa convencional del mismo espesor inicial bajo la misma carga normal. Estas propiedades son importantes, ya que afectan: la uniformidad de la distribucion de presion bajo carga, as! como el area de contacto total; arranque rapido a medida que el tejido se comprime facilmente al deseado en el volumen de huecos en el punto de presion; amortiguacion de las vibraciones ya que la estructura actua como un "muelle" de amortiguacion; y la recuperacion rapida del espesor puede ayudar a minimizar el rehumedecimiento durante la fase de expansion de la perdida de agua en el punto de presion.

Es importante observar que las disposiciones de los hilos de las capas 12 y 20 tambien se pueden orientar en la CD en el tejido en uso siempre que la pellcula o lamina 16 elastica no tejida se separe y este entre estas capas y al menos una capa funcional en el lado exterior del tejido este orientada en la MD para soportar la carga de traccion y proporcionar resistencia adecuada y resistencia al estiramiento a la estructura en uso. Tambien es importante observar que, aunque los hilos 14, 22 funcionales se ilustran como teniendo una seccion transversal redonda en algunas Figuras, pueden ser de cualquier tamano, forma, material o aspecto adecuado para el proposito.

Otra realizacion emplea un principio similar al mostrado en la Figura 3, pero la estructura incluye una cuarta capa (4) de la pellcula o lamina extrudida no tejida en el lado opuesto de la tercera capa (3) como la segunda capa, y una quinta capa (5) de hilos paralelos en la misma direction que la primera capa (1). En esta realizacion, los hilos de la quinta capa (5) estan alineados en el mismo plano vertical en la direccion del espesor transversal que la de la primera capa (1).

Otra variante de la presente estructura "sin costuras" se muestra en la Figura 5, en la que se muestra el sustrato base 100 que comprende siete capas en planos generalmente paralelos, estando cada capa comprendiendo una pluralidad de hilos/elementos paralelos y las pellculas o laminas necesarias extrudidas no tejidas. La tela elastica compresible, de acuerdo con esta realizacion a modo de ejemplo, incluye (a) una primera capa 110 de hilos en la direccion paralela a la maquina (MD), (b) una segunda capa 112 de la pellcula o lamina extrudida no tejida, que es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor y extensible, flexionable y elastica en su direcciones longitudinal y transversal, (c) una tercera capa 114 de hilos en la direccion paralela a la maquina (MD) desplazados en los espacios entre hilos de la primera capa 110, (d) una cuarta capa 116 de hilos paralelos en direccion transversal a la maquina (CD), (e) una quinta capa 118 de la pellcula o lamina extrudida no tejida, (f) una sexta capa 120 de hilos paralelos de direccion transversal a la maquina (CD) desplazados en los espacios entre hilos de la cuarta capa 116, y (g) una septima capa 122 de la pellcula o lamina extrudida no tejida. En otras palabras, los hilos de la primera y tercera capa 110, 114 estan orientados en la direccion de la maquina, por ejemplo, mientras que los hilos de la cuarta y sexta capas 116, 120 estan orientados en la direccion transversal a la maquina, por ejemplo. La primera capa puede estar en un lado de la maquina del tejido, y la septima capa esta en un lado de la lamina del tejido, por ejemplo. La primera capa puede estar en un lado de maquina del tejido, y la septima capa esta en un lado de lamina del tejido, por ejemplo. Las capas de CD pueden ser una capa de hilo funcional para ayudar a la estabilidad del CD o para proporcionar un mayor grado de volumen vaclo bajo carga. Debe tenerse en cuenta, sin embargo, que la septima capa 122 es puramente opcional, y puede no ser necesaria para el correcto funcionamiento de esta realizacion. La capa 122 puede tener agujeros pasantes o agujeros como un tejido de prensa, por ejemplo. Para otros usos, la capa 122 puede tener tambien alguna textura adicional proporcionada por grabado con laser o al aguafuerte, por ejemplo. Para otros usos industriales, la capa 122 no se puede perforar con agujeros o vaclos (por ejemplo, una hilada de curtido).

Como se muestra en la Figura 5, los hilos 114 funcionales de MD en la tercera capa estan espaciados de la manera descrita anteriormente, de modo que caen entre los hilos 110 de la primera capa, provocando de este modo el "anidamiento" descrito anteriormente. De forma similar, los hilos 116 funcionales de CD en la cuarta capa estan espaciados de tal manera que caen entre los hilos 120 de la sexta capa, provocando de este modo el "anidamiento" descrito anteriormente. Aunque la realizacion descrita en el presente documento tiene la primera y tercera capas orientadas en la direccion de la maquina, estando la cuarta y sexta capas orientadas en la direccion transversal a la maquina y la pellcula o lamina extrudida no tejida colocada en las capas segunda, quinta y septima de modo que se pueda utilizar de forma intercambiable, siempre que haya al menos una capa de la pellcula o lamina extrudida no tejida elastica entre capas de hilos similares (capas orientadas en la misma direccion) para proporcionar la propiedad compresible y elastica y al menos una capa de MD de hilos que soportan la carga de traccion para proporcionar resistencia adecuada y resistencia al estiramiento para el tejido en uso. Nuevamente los hilos en todas estas capas pueden ser iguales o diferentes entre si en forma, material, aspecto, etc.

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, la pellcula o lamina extrudida no tejida, que es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor y extensible, flexible y elastica en su direcciones longitudinal y transversal,

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puede tener ranuras continuas formadas sobre una superficie de la misma para incrustar parcialmente los hilos en las ranuras, y para asegurar una separacion uniforme de los hilos. Esta caracterlstica permite el uso de una capa de pellcula o lamina mas gruesa sin aumentar el espesor de la estructura total. Por ejemplo, la pellcula o lamina 156 extrudida no tejida puede tener ranuras 160 formadas sobre su superficie superior como se muestra en la Figura 6(a), en donde los hilos 152 de MD o CD estan parcialmente incrustados en ranuras 160 y pueden estar espaciados uniformemente. Alternativamente, la pellcula o lamina 156 extrudida no tejida puede tener ranuras 160 formadas en su superficie inferior como se muestra en la Figura 6 (b) en donde los hilos 154 de MD o CD en el lado inferior estan parcialmente incrustados en ranuras 160 y pueden estar espaciados uniformemente. Como una alternativa adicional, la pellcula o lamina 156 extrudida no tejida puede tener ranuras 160 formadas en ambas superficies como se muestra en la Figura 6(c), en donde los hilos 152, 154 de MD o CD estan parcialmente incrustados en ranuras 160 y pueden estar espaciados uniformemente en ambos lados de la capa de pellcula o lamina 156. Aunque las ranuras pueden ser utiles para asegurar una separacion uniforme de los hilos, tal caracterlstica no es esencial para el correcto funcionamiento de la estructura de la invencion. Las ranuras 160 se representan como teniendo una forma en 'C' o semicircular solo como ejemplo, es decir, las ranuras 160 pueden tener cualquier forma de seccion transversal que incluye, pero no se limita a, formas cuadrada, rectangular, triangular, ellptico, trapezoidal, hexagonal y otras formas poligonales, adecuadas para alojar los hilos incrustados en el mismo.

En todas las realizaciones descritas aqul, los hilos de MD o CD en una capa pueden unirse a la pellcula o lamina extrudida no tejida en una capa adyacente o entre si en puntos de contacto donde se ponen en contacto entre si mediante el uso de colas, adhesivos o un metodo de fusion/soldadura termica como es conocido por los expertos en la tecnica. Alternativamente, los hilos de MD y/o CD estan unidos a las pellculas o laminas extrudidas no tejidas cosiendo una o mas capas de un material de malla fibrosa a traves de la estructura desde una o ambas superficies exteriores.

Los hilos de MD y CD usados en la presente invencion son preferiblemente monofilamentos, aunque otras formas tales como multifilamentos, monofilamentos o multifilamentos apilados, elementos envueltos que comprenden diferentes materiales, elementos tricotados, elementos entorchados, elementos multicomponentes y elementos trenzados tambien pueden ser utilizados en la practica de la invencion. En estructuras en las que se utilizan monofilamentos, los monofilamentos pueden tener cualquier forma de seccion transversal, tal como, por ejemplo, circular, no circular, cuadrada, rectangular, triangular, ellptica, poligonal, trapezoidal o lobulada. De forma similar, los filamentos usados en elementos entorchados, tricotados o trenzados tambien pueden ser no redondos en forma de seccion transversal. Los monofilamentos en todas las estructuras anteriores pueden tener un diametro efectivo en el intervalo de 0,08 - 2,0 mm.

Cualquiera de las realizaciones y variantes discutidas anteriormente puede incluir una o mas capas de un material fibroso de malla, que puede ser cosido en el tejido para mantener juntas las diversas capas. Por ejemplo, el tejido 100 en la realizacion anterior puede ser cosido usando un material de malla fibroso 124 para formar una estructura 200 consolidada, tal como la mostrada en las Figuras 7 y 8, por ejemplo. La Figura 7 es una vista en seccion transversal del tejido a lo largo de su MD despues de coser un material 124 de malla fibrosa, de acuerdo con una realizacion de la presente invencion, y la Figura 8 es una vista en seccion transversal del tejido a lo largo de su CD. El material de malla 124 cosido puede opcionalmente fundirse parcial o totalmente para aumentar la union entre las capas. El material de malla fibroso puede estar compuesto de cualquier pollmero, tal como por ejemplo poliester, poliuretano, polipropileno, poliamida, formas de los mismos y combinaciones de los mismos. Adicionalmente, la superficie superior y/o inferior del tejido final puede recubrirse con una resina polimerica, que puede impregnar parcial o totalmente el tejido.

De acuerdo con otra realizacion de la invencion, todas las estructuras descritas anteriormente que tienen al menos una capa de hilo que soporta la carga de MD se pueden emplear para producir tiras enrolladas en espiral de material como se ensena en la patente estadounidense No. 5.360.656. Alternativamente, las estructuras descritas en la presente memoria pueden usarse para producir telas de fabricacion de papel como se describe en la patente estadounidense No. 6.723.208. Todas las estructuras anteriores pueden hacerse sin fin en la direccion de la maquina. Tambien pueden tener una costura para permitir la capacidad de coser en la maquina. En la patente estadounidense No. 4.979.543 se describe un metodo para realizar dicha costura en estructuras "sin cruz". Tambien el grado de compresion/elasticidad esta controlado por la elasticidad o compresibilidad de la pellcula o lamina extrudida no tejida requerida, numero de capas de la pellcula o lamina elastica y, por supuesto, la totalidad de la propia estructura. La colocacion de la pellcula o lamina extrudida no tejida debe ser tal que la pellcula o lamina extrudida no tejida se comprima cuando se aplica una carga normal a el tejido base, y el tejido base experimenta "retorno elastico" al retirar dicha carga. La estructura de la invencion tambien puede ser parte de un laminado con otras matrices de hilo o telas base unidas a las mismas.

Ademas, en el caso de un tejido secador o TAD, las realizaciones multicapa discutidas anteriormente, pueden ser particularmente ventajosas en que a medida que la estructura del tejido pasa alrededor de un rodillo, por ejemplo, una lata secadora, los hilos en el tejido secador anidaran al menos parcialmente, mejorando el area de contacto de la lamina de papel con la superficie de la lata secadora y, por tanto, mejorar la transferencia de calor. Esto serla causado por un aumento temporal en la tension de MD a medida que el tejido secador pasa alrededor de un rodillo y

no debido a ninguna carga normal aplicada al tejido. En tales aplicaciones, sin embargo, se puede usar un material elastico de alta temperatura para producir la pellcula o lamina extrudida no tejida, tal como por ejemplo un poliester elastico de alta temperatura.

La invencion, segun otra realizacion, es una capa 310 de soporte de un tejido 300 secador, donde el tejido de la 5 invencion forma el componente lateral de la lamina del tejido 300 secador, como se muestra en la Figura 9, por ejemplo. En este tejido 300, el lado "angulado" o posterior 320 es el lado de contacto sin lamina del tejido. Este lado "corta" el flujo laminar e induce "flujo" en el bolsillo secador, y reduce el flujo de aire en direccion axial (hacia el lado) o CD y ayuda a la transferencia de masa. En una disposition de este tipo, el tejido 310 de soporte se comprime sobre la lata secadora, aumentando el area de contacto de la lamina con la lata y por lo tanto mejora la transferencia 10 de calor. Por lo tanto, la realizacion forma un tejido secador mejorado con un lado 310 de lamina disenada tecnicamente para la promotion y optimization de la transferencia de calor, y el lado posterior 320 disenado tecnicamente para la promocion y optimizacion de la transferencia de masa.

Las modificaciones de la presente invencion resultarlan obvias para los expertos en la tecnica a la vista de esta description, pero no harlan que la invencion fuera modificada mas alla del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

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Claims

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REIVINDICACIONES

1. Una tela industrial elastica compresible que comprende:

una o mas capas (16, 112, 118, 122) de una pelicula o lamina extrudida no tejida, en la que la pelicula o lamina extrudida no tejida (16, 112, 118, 122) es elastica, flexible y compresible en la direccion del espesor, y extensible, flexible y elastica en sus direcciones longitudinal y transversal;

dos o mas capas (12, 20) de una pluralidad de hilos (14, 22) sustancialmente paralelos en la direccion de la maquina (MD), caracterizado porque el tejido comprende:

una primera capa (12, 110) de los hilos (14) paralelos que avanzan en MD;

una segunda capa (16, 112) de la pelicula o lamina extrudida no tejida elastica en un lado de la primera capa (12, 110);

una tercera capa (20, 114) de los hilos (22) paralelos en el lado opuesto de la segunda capa (16, 112) como la primera capa (12, 110) y que avanza en la misma direccion que aquella de la primera capa (12, 110), y

en el que los hilos (22) paralelos de la tercera capa (20, 114) estan alineados de tal manera que anidan entre los espacios creados entre los hilos (14) paralelos de la primera capa (12, 110),

en donde los hilos (14, 22) de MD se seleccionan del grupo que consiste en monofilamentos, multifilamentos, monofilamentos o multifilamentos apilados, elementos envueltos que comprenden diferentes materiales, elementos tricotados, elementos entorchados, elementos multicomponentes y elementos trenzados.
2. El tejido de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los hilos (14, 22) de MD tienen una seccion transversal seleccionada del grupo que consiste en: circular, no circular, cuadrada, rectangular, triangular, eliptica, poligonal, trapezoidal y lobulada.
3. El tejido de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde los hilos (14, 22) de MD tienen un diametro de hilo en el intervalo de 0,08 - 2,0 mm.
4. El tejido de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde las dos o mas capas de hilos (14, 22) de MD estan soldadas o pegadas termicamente a una o mas capas de pelicula o lamina extrudida no tejida.
5. El tejido de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde las dos o mas capas de hilos (14, 22) de MD estan unidas a una o mas capas de pelicula o lamina (16, 112, 118, 122) extruida no tejida elastica cosiendo una o mas capas de un material de malla fibrosa (124).