ES2878266T3 - Tela y cinta que la contiene para aplicaciones de esfuerzos de cizallado - Google Patents
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Abstract
Tela tejida que comprende: a) una primera capa (A) de primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (501-508) que presentan un diámetro en el rango comprendido entre 0.05 y 2 mm y que discurren esencialmente en paralelo uno a otro y separados entre sí por una distancia D; b) una segunda capa (B) de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (509-516) que presentan un diámetro en el rango comprendido entre 0.05 y 2 mm y que discurren esencialmente en paralelo uno a otro y separados entre sí por dicha distancia D; en la que, para cada uno de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (501-508), está previsto un segundo monofilamento de poliéster de trama desrizado correspondiente (509-516), y viceversa, para formar sucesivos pares de filamentos (501/509, 502/510, 503/511, 504/512, 505/513, 506/514, 507/515, 08/516), pudiéndose designar cada par de filamentos sucesivos con un índice entero único y ascendente N; c) unos filamentos de urdimbre rizados (61-64) que presentan una tenacidad en el rango comprendido entre 15 y 40 cN/tex y uno de los siguientes tipos de entramado c1-c4: c1 - entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (502, 506) de todos los pares de filamentos (502/510, 506/514) con índices N que cumplen (N mod 4) = 0, estando designados dichos índices N como NA; paso entre el primer (503, 507) y el segundo (511,515) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con índices N que cumplen (N mod 4) = 1, designándose dichos índices N como NB; entrelazado alrededor de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (512, 516) de todos los pares de filamentos (504/512, 508/516) con índices N que cumplen (N mod 4) = 2, designándose dichos índices N como NC; y paso entre el primer (501, 505) y el segundo (509, 513) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con índices N que cumplen (N mod 4) = 3, designándose dichos índices N como ND; o c2 - entrelazado alrededor de los segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (510, 514) de todos los pares de filamentos con dichos índices NA; paso entre el primer (503, 507) y el segundo (511, 515) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con dichos índices NB; entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (504, 508) de todos los pares de filamentos (504/512, 508/516) con dichos índices NC; y paso entre el primero y el segundo monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con dichos índices ND; o c3 - paso entre el primer (502, 506) y el segundo (510, 514) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (502/510, 506/514) con dicho índice NA; entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (503, 507) de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con dichos índices NB; paso entre el primer (504, 508) y el segundo (512, 516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados (504/512, 508/516) de todos los pares de filamentos con dichos índices NC; y entrelazado alrededor de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (509, 513) de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con dichos índices ND; o c4 - paso entre el primer (502, 506) y el segundo (510, 514) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (502/510, 506/514) con dichos índices NA; entrelazado alrededor de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (511,515) de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con dichos índices NB; paso entre el primer (504, 508) y el segundo (512, 516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (504/512, 508/516) con dichos índices NC; y entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (501, 505) de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con dichos índices ND; y d) unos filamentos de urdimbre desrizados (4) que presentan una tenacidad en el rango comprendido entre 30 y 100 cN/tex y que pasan entre el primer (501-508) y el segundo (509-516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (501/509, 502/510, 503/511, 504/512, 505/513, 506/514, 507/515, 508/516); en la que la relación numérica de filamentos de urdimbre rizados c) (61-64) con respecto a filamentos de urdimbre desrizados d) (4) se encuentra en el rango comprendido entre 4:1 y 12:1; y en la que la tela no comprende filamentos de urdimbre rizados que se entrelazan alrededor del primer (501- 508) y el segundo (509-516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de manera alterna.
Description
DESCRIPCIÓN
Tela y cinta que la contiene para aplicaciones de esfuerzos de cizallado
Campo de la técnica
La presente solicitud se refiere a cintas transportadoras que contienen tela y a usos de dichas cintas transportadoras en aplicaciones en las que se aplica un esfuerzo de cizallado a la cinta.
Técnica anterior
Las cintas transportadoras generalmente consisten en una tela base y capas superiores adheridas a dichas telas base. Las capas superiores pueden ser de caucho, elastómero, termoplástico y materiales termoendurecibles que se sujetan química o físicamente a la tela base, que normalmente es de poliéster o aramida. Las cintas transportadoras deben ser muy flexibles para funcionar con éxito en una aplicación de transportador. Para facilitar la unión de los extremos mediante la soldadura de los extremos abiertos, se prefiere que las capas superiores consistan en un elastómero termoplástico o un termoplástico que, tras dicha unión de extremos, puede actuar como adhesivo de fusión en caliente, y se puede soldar/unir para formar una cinta sinfín. El diseño de la cinta debe ser capaz de resistir líquidos, disolventes, aceites y una amplia variedad de otros productos químicos, con resistencia a la abrasión de materiales sólidos, sometidos a tensiones/contracciones externas/internas longitudinales, laterales y superficiales, como cizallado, bajo diversas condiciones de funcionamiento y ambientales, con múltiples impactos repetitivos que simultáneamente mantienen un buen grado de estabilidad dimensional. Dichas fuerzas de funcionamiento pueden dañar la adhesión de interrelación (fuerzas adhesivas más débiles integradas o laminadas entre la tela y el polímero).
El documento DE2234915 divulga una cinta transportadora con dos telas individuales, cada una de las cuales presenta una primera y una segunda capa de filamentos de trama desrizadosdesrizados y de segundos filamentos de urdimbre rizados que pasan por encima de filamentos de trama desrizadosde la primera capa y, a continuación, pasan entre filamentos de trama desrizadosde la primera y la segunda capa, pasando posteriormente por debajo de filamentos de trama desrizadosde la segunda capa y pasando luego entre filamentos de trama desrizadosde la primera y la segunda capa. Ninguna de las dos telas prevé filamentos de urdimbre desrizados que pasen entre los filamentos de trama desrizadosde la primera y la segunda capa. Este documento pretende reducir la elongación de la cinta y mejorar su firmeza lateral o rigidez transversal ("Quersteifigkeit").
El documento US4877126A divulga una cinta transportadora en la que la tela presenta una primera y una segunda capa de filamentos de trama desrizados; ambos primeros filamentos de urdimbre rizados pasan de manera alterna sobre filamentos de trama desrizados de la primera capa y debajo de filamentos de trama desrizados de la segunda capa y segundos filamentos de urdimbre rizados del tipo descrito con anterioridad por el documento DE2234915. Sin embargo, esta tela no presenta filamentos de urdimbre desrizados que pasen entre los filamentos de trama desrizados de la primera y la segunda capa.
El documento GB2101643 divulga una tela de cinta que presenta una primera, una segunda y una tercera capa de filamentos de trama desrizados; filamentos de urdimbre rizados que pasan, no necesariamente de manera alterna, sobre filamentos de trama desrizados de la primera capa y por debajo de filamentos de trama desrizados de la segunda capa, o que pasan, no necesariamente de manera alterna, sobre filamentos de trama desrizados de la segunda capa y por debajo de filamentos de trama desrizados de la tercera capa; y filamentos de urdimbre desrizados que pasan entre la primera y la segunda capa, o entre la segunda y la tercera capa, de filamentos de trama desrizados. Sin embargo, esta tela no contiene segundos filamentos de urdimbre rizados del tipo descrito anteriormente por el documento DE2234915. Esta tela de cinta, en primer lugar, se impregna y, a continuación, se recubre, ya sea en uno o en ambos lados de la tela y, si se desea, a lo largo de los bordes, con material elastomérico.
El documento GB1273528 divulga una tela que presenta una primera, una segunda y una tercera capa de filamentos de trama desrizados; filamentos de urdimbre rizados que pasan de manera alterna sobre filamentos de trama desrizados de la primera capa y por debajo de filamentos de trama desrizados de la segunda capa, o que pasan de manera alterna sobre filamentos de trama desrizados de la segunda capa y por debajo de filamentos de trama desrizados de la tercera capa; y filamentos de urdimbre desrizados que pasan entre la primera y la segunda capa, o entre la segunda y la tercera capa, de filamentos de trama desrizados. Sin embargo, esta tela no contiene segundos filamentos de urdimbre rizados del tipo descrito anteriormente por el documento DE2234915. Esta tela preferentemente se impregna con elastómero vulcanizable o termoplástico, por ejemplo, caucho o PVC. El documento JP2002-68440 divulga una cinta compuesta, que es un laminado de una capa de resina y una capa de núcleo. La capa de núcleo consiste en un paño que presenta hebras de urdimbre que se extienden en paralelo a lo largo de una dirección longitudinal, hebras de trama dispuestas perpendicularmente a las hebras de urdimbre y hebras de urdimbre de conexión. La hebra de urdimbre es de poliéster, aramida u óxido de polibutileno. Las hebras de trama y las hebras de urdimbre de conexión se realizan, cada una de las mismas, en poliéster.
Las cinco publicaciones mencionadas con anterioridad no describen el comportamiento de sus cintas bajo esfuerzo de cizallado en la dirección longitudinal de la cinta.
La presente invención se propone proporcionar una cinta transportadora mejorada en vista de su uso en aplicaciones de esfuerzo de cizallado.
Sumario
La presente invención proporciona una tela tejida de acuerdo con la reivindicación 1.
Las formas de realización preferidas de dicha tela son de acuerdo con la descripción y las reivindicaciones adjuntas.
La invención proporciona además cintas que contienen dichas telas y aplicaciones de dichas cintas en las que se puede dar esfuerzo de cizallado entre la superficie superior de la cinta y la superficie inferior de la cinta.
Breve descripción de las figuras
Las figuras 1 a 3 son representaciones esquemáticas de la tela del documento GB1273528, en concreto, la figura 1 es una vista en sección transversal, la figura 2 es una vista superior y la figura 3 es de nuevo una vista en sección transversal, pero con solo un filamento de urdimbre crimpado, ya sea en una condición sin cizallado (parte superior de la figura 3) o un intento de cizallado de 20° (parte inferior de la figura 3).
Las figuras 4 a 6 son representaciones esquemáticas de la tela de la invención, en concreto, la figura 4 es una vista en sección transversal, la figura 5 es una vista superior y la figura 6 es de nuevo una vista en sección transversal, pero con solo un filamento de urdimbre crimpado, ya sea en condiciones sin cizallado (parte superior de la figura 3) o bajo un intento de cizallado de 20° (parte inferior de la figura 6).
La figura 7 es una vista esquemática en sección transversal de una cinta según la invención con la tela de la figura 4.
Las figuras 8 y 9 ilustran una configuración de ensayo para probar la delaminación en condiciones de "desgaste y rotura" y bajo esfuerzo de cizallado, respectivamente.
Descripción detallada de la invención
La presente exposición pretende utilizar una matriz de polímero termoplástico que inunda directamente capas tejidas unidas de componente de tela de poliéster tejido en multicapa reforzado unidireccionalmente, que proporciona un enredado físico completamente impregnado de polímero termoplástico (preferentemente TPU) para formar una matriz de polímero/tela embebida y enredada. Dicho enredado, para minimizar la separación de capas, mejora las características de enlace/unión de la matriz de polímero y la resistencia a los problemas de penetración/fragmentación del producto y, en general, mejora el rendimiento y la vida útil de la cinta mediante buenas características frente al desgaste, al tiempo que proporciona una buena flexibilidad integral y dimensional.
La tela según la invención presenta ventajas en aplicaciones de cizallado intensivo en la tela de la figura 1 del documento GB1273528, que se reconoce como la técnica anterior más cercana. Este aspecto se explicará en detalle haciendo referencia a las figuras 1 a 6.
La figura 1 (vista en sección transversal) y la figura 2 (vista superior) muestran dicha tela según la técnica anterior de la figura 1 del documento GB1273528. Este entramado presenta filamentos de urdimbre central desrizados (uno designado con el número 1), filamentos de trama desrizados (que se muestran en sección transversal en la figura 1, algunos designados con los números 201 a 216) y filamentos de urdimbre rizados (los superiores designados con los números 31 y 32). Los centros de los filamentos de trama adyacentes desrizados (por ejemplo, 212, 213) se encuentran separados en la dirección de la urdimbre de la tela en una distancia D que, aquí, es igual a la distancia de medio paso L del entramado en la dirección de la urdimbre, tal como se muestra en la figura 3. Se emparejan filamentos de trama desrizados adyacentes en dirección vertical en pares correspondientes (por ejemplo, 208/216), cuyos centros de filamentos de trama desrizados en un par se encuentran separados en estado no cizallado por una distancia vertical H. Los filamentos de urdimbre rizados 31, 32 se entrelazan alrededor de los primeros filamentos de trama desrizados 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508 y de los segundos filamentos de trama desrizados 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516 de manera alterna.
La figura 3 es una vista lateral esquemática del filamento de urdimbre rizado31 de las figuras 1 y 2, una vez (parte superior de la figura 3) sin cizallado y una vez (parte inferior de la figura 3) con un cizallado de 20°. Este filamento 31 presenta, cuando se observa en la dirección de urdimbre de la tela de izquierda a derecha, partespartes de filamento descendente (una indicada con el número 311) y partes de filamento ascendente (una indicada con el número 312). Cuando la tela se cizalla a 20° hacia la derecha (parte inferior de la figura 3), las partes de filamento
ascendente 312 del filamento de urdimbre rizado31 se encuentran sometidas a esfuerzo de tensión. Si se supone que el filamento de urdimbre rizado31 presenta una tenacidad razonable, entonces sus partes de filamento ascendente 312 no se alargan notablemente bajo este esfuerzo de tensión. El filamento de urdimbre desrizado 1 es de alta tenacidad (el documento GB1273528 designa estos filamentos de urdimbre central desrizados como "de aporte de resistencia") y tampoco se alargan notablemente bajo cualquier esfuerzo de tensión. Esto significa que el medio paso L de toda la tela y la longitud W de las partes de filamento ascendente 312 permanecen esencialmente constantes tanto en el estado sin cizallado como en el de cizallado de la tela, tal como se muestra en la figura 3. Sin embargo, las partes de filamento descendente 311 del filamento de urdimbre rizado 31 se encuentran sometidas a un esfuerzo de compresión cuando la tela se cizalla a 20°. La reacción prevista de estas partes de filamento descendente 311 a dicho esfuerzo de compresión es (para monofilamentos) algo de abombado hacia fuera con respecto a su eje longitudinal o (para multifilamentos) algo de ahuecado de los filamentos individuales contenidos en las mismas o algo de abultamiento del multifilamento. Esta reacción prevista de las partes de filamento descendente 311 al esfuerzo de compresión se considera una de las principales razones de la posible delaminación de una impregnación adherida a dichas partes de filamentos descendentes 311 y, por lo tanto, de la delaminación de dicha impregnación adherida al filamento de urdimbre 31. Esta reacción prevista de las partes de filamento descendente 311 al esfuerzo de compresión no se puede mostrar de manera adecuada en la figura 3. En su lugar, la figura 3 muestra un acortamiento esquemático de la longitud de las partes de filamentos descendentes 311 desde V, estado sin cizallado, a V', estado cizallado.
Esta longitud acortada esquemática V' de las partes de filamento descendente 311 se puede calcular con exactitud en base al ángulo de cizallado, los diámetros de los filamentos y las distancias entre filamentos, y con la citada consideración de que L y W permanecen constantes, como sigue:
V = J w 2 4Lsen(S) (Lsen(S) - VL2sen2(S) H2) (1)
siendo W dicha longitud de las partes de filamento ascendente 312 (que es igual en estado no cizallado como en estado cizallado y, además, igual en estado no cizallado a la longitud V de las partes de filamento descendente 311), pudiendo calcularse W como sigue:
W = VL2 H 2 -( X Y)2 (2);
siendo L y H según se ha definido anteriormente; siendo X el diámetro del filamento o filamentos de trama no crimpado/s 201 a 216; siendo Y el diámetro del filamento de urdimbre rizado 31; y siendo 8 el ángulo de cizallado.
Para ángulos de cizallado significativos 8, sen(8) es mayor o igual a cero. Además, dado que L y H son siempre mayores que cero, entonces siempre
Lsen(S) < ^ L 2sen2(5) H2
Esto significa que el término entre paréntesis en (1) siempre es menor que cero. De este modo V' calculado mediante (1), con un ángulo de cizallado significativo 8 mayor que cero, es siempre menor que W que se muestra en (1). Dado que W es igual a V, la longitud de las partes de filamento descendente 311 en estado no cizallado, se deduce que para cualquier ángulo de cizallado significativo 8 mayor que cero, la relación V':V es menor que 1. En la forma de realización a título de ejemplo de las figuras 1 a 3, siendo L = H = 15 unidades, X = 4,35 unidades, Y = 4,35 unidades y 8 = 20°, se obtiene con las fórmulas anteriores: W = V = 19,35 unidades, V' = 12,42 unidades y V':V (= V':W) = 0.642. Esto corresponde a un acortamiento esquemático de las partes de filamento descendente 311 a 20° de cizallado del 35,8 %. Esto es indicativo de un abombado significativo hacia fuera con respecto a su eje longitudinal (si el filamento de urdimbre rizado 31 es un monofilamento) o de un ahuecado o abultamiento significativo (si el filamento de urdimbre rizado 31 es un multifilamento) y, por lo tanto, de una tendencia significativa a delaminar por parte de una impregnación adherida a dichas partes de filamento descendente 311 bajo cizallado.
Las consideraciones anteriores se han realizado específicamente para el filamento de urdimbre rizado 31 que se muestra en las figuras 1 a 2, pero se puede aplicar a cualquiera de los otros filamentos de urdimbre rizados que se muestran en dichas figuras, ya que todos presentan el mismo entrelazado alterno con los filamentos de trama desrizados.
Sin embargo, dada una H y una 8, el término
4Lsen(5)(Lsen(5) - ^ L 2sen2(5) H2)
que aparece en (1) se acerca a cero al aumentar medio paso L. Esto significa que para aumentar el medio paso L, el V' calculado con (1) con H, X, Y y 8 dados se acerca a W, que aparece en (1). En consecuencia, la relación de V' : V (= V' : W) se acerca más a la unidad al aumentar el medio paso L.
La figura 4 (vista en sección transversal) y la figura 5 (vista superior) muestran una tela a título de ejemplo de la presente invención. Esta tela también presenta filamentos de urdimbre desrizados 4, primeros filamentos de trama desrizados y segundos filamentos de trama (que se muestran en sección transversal en la figura 4), designados con los números 501 a 508 y 509 a 516, respectivamente, y filamentos de urdimbre rizados 61 a 64. Para cada uno de los primeros filamentos de trama desrizados 501 o 502 o 503 o 504 o 505 o 506 o 507 o 508 hay un segundo filamento de trama desrizadocorrespondiente 509 o 510 o 511 o 512 o 513 o 514 o 515 o 516, y viceversa, para formar sucesivos pares de filamentos 501/509, 502/510, 503/511, 504/512, 505/513, 506/514, 507/515, 508/516. Cada uno de estos pares sucesivos se puede designar con un índice entero; por ejemplo de acuerdo con la siguiente tabla 1:
Tabla 1
El índice N asignado a cada uno de los sucesivos pares de filamentos es arbitrario, teniendo en cuenta que aumenta con el orden de los pares de filamentos sucesivos en la dirección de la urdimbre. El índice N se puede encontrar en un rango comprendido entre Nmin a Nmax, siendo Nmin el índice más bajo posible normalmente asignado al primer par de filamentos de la muestra de tela mencionada, y siendo Nmax el índice más alto posible normalmente asignado al último par de filamentos de la muestra de tela mencionada. El hecho de que a un índice N dado se le asigne la designación Na , Nb, Nc o Nd depende del resultado de la operación del módulo 4 realizada en N, tal como se demuestra en la tabla 1 anterior. La operación de módulo 4 (N mod 4), tal como se utiliza en el presente documento, es el resto obtenido por la llamada "división euclidiana con enteros" de N por 4.
Los tipos de entramado de los filamentos de urdimbre rizados 61 a 64 en dependencia de los índices anteriores Na-Nd de los pares de filamentos son los que se muestran en la tabla 2 siguiente:
Tabla 2
Es decir, los tipos de entramado anteriores c1, c4, c2 y c3 difieren solo en que se entrelazan alrededor de los primeros filamentos de trama desrizados, su paso entre el primero y el segundo filamentos de trama desrizados, su entrelazado alrededor de los segundos filamentos de trama desrizados y su paso entre el primero y el segundo filamentos de trama desrizados se permuta cíclicamente sobre los índices Na, Nb, Nc y Nd cuando se pasa de c1 a c4 a c2 a c3.
La figura 6 es una vista lateral esquemática del filamento de urdimbre rizado 61 de la tela según la invención de las figuras 4 a 5, una vez (parte superior de la figura 6) sin cizallado y una vez (parte inferior de la figura 6) con un intento de cizallado a 20°.
De forma análoga a la tela de las figuras 1 a 3, este filamento de urdimbre rizado 61 de nuevo presenta partes de filamento descendente (una indicada con el número 611) de longitud V y de nuevo partes de filamento ascendente (una indicada con el número 612) de longitud W, siendo W = V en el estado no cizallado. En este caso de nuevo, si se cizalla la tela, las partes de filamento ascendente 612 se someten a esfuerzo de tracción. Al igual que en la tela de las figuras 1 a 3, el medio paso L y la longitud W de las partes de filamento ascendente 612 se puede considerar sin cambios en el estado no cizallado y en el estado cizallado si se supone que los filamentos de urdimbre desrizados 4 y los filamentos de urdimbre rizados 61 a 64 presentan una tenacidad razonable. De nuevo, de forma análoga a la tela de las figuras 1 a 3, las partes de filamento descendente 611, cuando se encuentran sometidas a cizallado, sufren un esfuerzo de compresión y su longitud V' se vuelve esquemáticamente más corta bajo dicho esfuerzo de compresión. Dicha longitud V' se puede calcular de nuevo mediante la fórmula anterior (1) y la W contenida en la misma también se puede calcular mediante la fórmula anterior (2). El acortamiento de V' es nuevamente indicativo de cierto amontonado o abultamiento de estas partes de filamento descendente 611 y, por lo tanto, de cierta tendencia al delaminado de una impregnación bajo esfuerzo de cizallado.
Sin embargo, a diferencia de la tela de las figuras 1 a 3, en la tela de las figuras 4 a 6 el medio paso L del entramado en la dirección de la urdimbre no es igual a la distancia D entre los centros de los filamentos de trama desrizados adyacentes; este es aproximadamente el doble de esa distancia D. Esto se debe a que, en la tela según la invención siempre hay pares de filamentos adicionales que permiten el paso de los filamentos de urdimbre rizados 61 a 64 entre sus primero y segundo filamentos desrizados. El medio paso L en la tela de la invención es, por lo tanto, generalmente más largo, típicamente aproximadamente el doble de largo, que el medio paso L de la tela de las figuras 1 a 3, por lo demás, bajo características idénticas.
De acuerdo con la exposición anterior del comportamiento de la fórmula (1) con el aumento del medio paso L, es posible predecir que, dado un ángulo de cizallado 8 y con parámetros H, X e Y idénticos (y por lo tanto W), el acortamiento de V' será menos pronunciado con la tela de las figuras 4 y 5 que con la tela de las figuras 1 a 3, y que la relación de V': V (= V': W) será en general más cercana a la unidad que con la tela de las figuras 1 a 3. En la forma de realización a título de ejemplo de las figuras 4 a 6, siendo L = 30 unidades, H = 15 unidades, X = 4,35, Y = 4,35 unidades y 8 = 20°, se obtiene con las fórmulas anteriores: W = V = 32,39 unidades, V' = 26,29 unidades y V':V (= V:W) = 0.831.
Esto se corresponde con un acortamiento esquemático de las partes de filamento descendente 611 con un intento de cizallado de 20° de solo el 16,9%. Este acortamiento esquemático es considerablemente menor que el acortamiento esquemático del 35,8% antes mencionado observado para la tela de las figuras 1 a 3 bajo cizallado de 20°. Con el acortamiento esquemático menos pronunciado de las partes de filamento descendente 611 de la figura 6 con respecto al acortamiento esquemático de las partes de filamento descendente 311 de la figura 3, se puede predecir que las partes de filamento descendente 611 de la figura 6 en realidad no se abombarán, no se amontonarán o no abultarán hacia fuera cuanto más firmes sean las partes de filamento descendente 311 de la figura 3.
Por tanto, en primer lugar, se puede predecir que la tela de las figuras 4 a 6 bajo cizallado tendrá una menor tendencia a delaminar una impregnación adherida a sus partes de filamento descendente 611 que la tela de las figuras 1 a 3 bajo el mismo cizallado para sus partes de filamento descendente 311.
Además, en la tela de las figuras 4 a 6 se encuentran los pares de filamentos adicionales mencionados (por ejemplo, 503/511 o 508/516 en la figura 6) que permiten el paso de los filamentos de urdimbre rizados (por ejemplo, 61 en la figura 6) entre sus primeros y segundos filamentos desrizados. La fórmula para calcular la distancia esquemática H' entre los centros del primer filamento de trama desrizado (por ejemplo, 503 o 508 en la figura 6) y el segundo filamento de trama desrizado (por ejemplo, 511 o 516 en la figura 6) en cualquiera de estos pares de filamentos en estado cizallado de la tela es:
H' = VL2sen2(S) H2 - Lsen(S) (3)
siendo H, L y 8 tal como se han definido con anterioridad.
Dado que L y H son siempre mayores que cero, y dado que para ángulos de cizallado significativos 8 el sen(8) es
mayor o igual a cero, la H' calculada con la fórmula (3) se vuelve más pequeña al aumentar el medio paso L. La H' según la fórmula (3) es igual a H cuando el ángulo de cizallado 8 es cero y se vuelve más pequeña que H cuando 8 es mayor que cero.
Por lo tanto, por el comportamiento de la fórmula anterior (3), se puede predecir en segundo lugar que, gracias a que H' se vuelve más pequeña con el aumento del ángulo de cizallado 8, dichos pares de filamentos adicionales (por ejemplo, 503/511 en la figura 6) empezarán a comprimir lateralmente las partes de filamento descendente 611, lo que contrarrestará parcialmente su abombado hacia fuera, amontonado o abultamiento, evitando así además la delaminación de la impregnación adherida a estas partes de filamento descendente 611.
Por lo tanto, por el comportamiento de la fórmula (3) anterior, se puede predecir en tercer lugar que, gracias a que H' converge hacia cero con el aumento del medio paso L, la reducción de la distancia H' será más pronunciada en la tela de las figuras 4 a 6 que en la tela de las figuras 1 a 3, debido a que en la primera tela el medio paso L es aproximadamente el doble de la distancia D entre los filamentos de trama desrizados adyacentes, mientras que en la tela anterior el medio paso L solo es igual a dicha distancia D. En consecuencia, se predice que la tela de las figuras 4 a 6 no se puede cizallar con tanta fuerza como la tela de las figuras 1 a 3, debido a la mayor tendencia de la primera a comprimirse (la reducción más pronunciada de H'). La representación esquemática en la parte inferior de la figura 6 predice realmente que la tela de las figuras 4 a 6 resiste un cizallado a 20°, en vista del solapamiento gráfico de los filamentos de trama desrizados 501-516 con el filamento de urdimbre rizado 61 y con el filamento de urdimbre desrizado 4. En contraposición, la tela de las figuras 1 a 3 se puede cizallar esquemáticamente a 20° sin superposición gráfica de ningún filamento.
Las consideraciones anteriores se realizan específicamente para el filamento de urdimbre rizado 61 que aparece en las figuras 4 y 5, pero se pueden aplicar a cualquiera de los otros filamentos de urdimbre rizados 62, 63 y 64 que se muestran en las mismas, ya que todos presentan el mismo tipo de entramado que el filamento de urdimbre rizado 61.
En vista de lo anterior, la tela de las figuras 4 a 6, cuando se incluye en una cinta y se impregna, se prevé que será menos propensa a la delaminación por cizallado de dicha impregnación que la tela de las figuras 1 a 3 en una cinta impregnada de la misma manera. En los ejemplos siguientes se describe una configuración de prueba práctica adecuada para probar la resistencia a la delaminación bajo esfuerzo de cizallado.
Por tanto, resulta esencial para esta resistencia mejorada a la delaminación por cizallado que la tela de la invención contenga ambos filamentos de urdimbre rizados 61-64 del tipo de entramado discutido para la figura 4-5 y contenga filamentos de urdimbre desrizados 4, pero que no contenga filamentos de urdimbre rizados entrelazados de manera alternativa del tipo descrito para las figuras 1 a 3.
De acuerdo con las consideraciones anteriores, la tela de la invención puede contener opcionalmente, como se muestra en la figura 4, una tercera capa (C) de terceros filamentos de trama desrizados 517-524 que discurren esencialmente en paralelo y separados entre sí por dicha distancia D. Para cada uno de los segundos filamentos de trama desrizados (509 o 510 o 511 o 512 o 513 o 514 o 515 o 516 o 517) se prevé un tercer filamento de trama desrizado correspondiente 517 o 518 o 519 o 520 o 521 o 522 o 523 o 524 y, viceversa, para formar sucesivos pares de filamentos adicionales 509/517, 510/518, 511/519, 512/520, 513/521, 514/522, 515/523, 516/524. Cada par de filamentos adicionales sucesivos que comprende un segundo filamento de trama desrizado dado 509 o 510 o 511 o 512 o 513 o 514 o 515 o 516 o 517 se puede designar con el mismo índice N que el par de filamentos sucesivos que comprende dicho mismo segundo filamento de trama desrizado 509 o 510 o 511 o 512 o 513 o 514 o 515 o 516 o 517, tal como se muestra a título de ejemplo en la tabla 1 anterior. A continuación, se prevén otros filamentos de urdimbre adicionales rizados 71-74 que presentan uno de los tipos de entramado c1-c4 descritos anteriormente para los filamentos de urdimbre rizados 61-64. Sin embargo, en estas descripciones de entramado anteriores, cualquier referencia a un "primer filamento de trama no crimpado" debe ser reemplazada por una referencia a un "segundo filamento de trama no crimpado" y cualquier referencia a un "segundo filamento de trama no crimpado" debe ser reemplazada por una referencia a un "tercer filamento de trama no crimpado", con el fin de obtener la descripción del tipo de entramado para los filamentos de urdimbre rizados adicionales 71-74.
Para la tela de la invención, se prefiere que los filamentos de urdimbre rizados de los tipos de entramado c1 y c2 anteriores siempre aparezcan por pares e inmediatamente adyacentes entre sí, y que los filamentos de urdimbre rizados de los tipos de entramado c3 y c4 anteriores siempre aparezcan por pares e inmediatamente adyacentes entre sí. Es más preferido para la tela de la invención que los filamentos de urdimbre rizados 61-64 y los filamentos de urdimbre desrizados 4 se encuentren presentes en unidades repetitivas en la dirección de la trama, siendo siempre el mismo el orden en el que filamentos rizados de urdimbre 61 (con entramado tipo c1), filamentos de urdimbre rizados 62 (con entramado tipo c2), filamentos de urdimbre rizados 63 (con entramado tipo c3), filamentos de urdimbre rizados 64 (con entramado tipo c4) y filamentos de urdimbre desrizados 4 se disponen en la dirección de la trama. Si se encuentra presente una tercera capa C de filamentos de trama desrizados 517-524, entonces se prefiere de nuevo que los filamentos de urdimbre rizados adicionales 71-74 y los filamentos de urdimbre desrizados adicionales 8 se encuentren presentes en unidades repetitivas, sea siendo siempre el mismo el orden en el que filamentos de urdimbre rizados adicionales 71 (con entramado tipo c1), filamentos de urdimbre rizados
adicionales 72 (con entramado tipo c2), filamentos de urdimbre rizados adicionales 73 (con entramado tipo c3), filamentos de urdimbre rizados adicionales 74 (con entramado tipo c4) y filamentos de urdimbre desrizados adicionales 8, y sea el mismo que el orden dentro de las unidades repetitivas de filamentos de urdimbre rizados 61-64 y filamentos de urdimbre desrizados 4.
En una forma de realización preferida de la tela, la relación entre filamentos de urdimbre rizados 61-64 y filamentos de urdimbre desrizados 4 puede ser 4:1. Si estos filamentos de urdimbre tienen lugar aquí en unidades repetitivas, siendo siempre el mismo el orden de los filamentos en estas unidades repetitivas , entonces dichos órdenes a título de ejemplo (números de filamentos y, cuando sea aplicable, tipos de entramado entre paréntesis) son 61(c1)-62(c2)-4-63(c3)-64(c4) o cualquier permutación cíclica del mismo. De manera análoga, si están presentes una tercera capa C de filamentos de trama desrizados adicionales 71-74, filamentos de urdimbre rizados adicionales 517-524 y filamentos de urdimbre desrizados adicionales 8, entonces el orden de estos filamentos sería en consecuencia 71(c1)-72 (c2)-8-73(c3)-74(c4) o la permutación cíclica del mismo que se corresponda con la permutación cíclica anterior.
En otra forma de realización preferida de la tela, la relación entre filamentos de urdimbre rizados 61-64 y filamentos de urdimbre desrizados 4 puede ser de 12:1. Si estos filamentos de urdimbre tienen lugar aquí en unidades repetitivas, siendo siempre el mismo el orden de los filamentos en estas unidades repetitivas , entonces dichos órdenes a título de ejemplo (números de filamentos y, cuando sea aplicable, tipos de entramado entre paréntesis) son 63(c3)-64(c4)-61(c1)-62(c2)-63(c3)-64(c4)-4-61(c1 )-62(c2)-63(c3)-64(c4)-61(c1 )-62(c2) o cualquier permutación cíclica del mismo. De manera análoga, están presentes una tercera capa de filamentos de trama adicionales desrizados 71 a 74, filamentos de urdimbre rizados adicionales 517 a 524 y filamentos de urdimbre desrizados adicionales 8, entonces el orden de estos filamentos sería en consecuencia 73(c3)-74(c4)-71(c1)-72(c2)-73(c3)-74(c4)-8-71(c1)-72(c2)-73(c3)-74(c4)-71(c1)-72(c2) o la permutación cíclica del mismo que se corresponda con la permutación cíclica anterior.
Si los filamentos de urdimbre tienen lugar en unidades repetitivas, siendo siempre el mismo el orden de los filamentos en estas unidades repetitivas, y también están previstos unos filamentos antiestáticos, entonces, de nuevo preferentemente, estos filamentos antiestáticos se incluyen siempre en la misma posición dentro de una unidad repetitiva. Aparte de eso, su número y posición o posiciones en una unidad repetitiva es arbitrario. Preferentemente, existe uno de dichos filamentos antiestáticos por unidad repetitiva.
En la tela de la invención, todos los filamentos de trama desrizados 501-524 son monofilamentos que presentan un diámetro en el rango comprendido entre 0.05 y 2 mm, preferentemente entre 0.25 y 0.45 mm. Los filamentos de trama desrizados se realizan de poliéster, como PET El título de los filamentos de trama desrizados se encuentra preferentemente en el rango comprendido entre 670 y 2100 dtex.
Se prefiere para la tela de la invención que todos los filamentos de urdimbre rizados 61 a 64, 71 a 74 sean multifilamentos, hilados o una combinación de hebras de multifilamentos y fibras discontinuas hiladas conjuntamente mediante el proceso comúnmente conocido de "hilado de núcleo". Preferentemente, cualquiera de dichos filamentos de urdimbre rizados no presenta fibras naturales, como algodón, yute, cáñamo o fibras a base de celulosa. La impregnación se adhiere suficientemente a la tela de la invención incluso en ausencia de dichas fibras naturales. Los filamentos de urdimbre rizados preferentemente se realizan de poliéster como por ejemplo PET. El título de los filamentos de urdimbre rizados se encuentra preferentemente en el rango de 500 a 2000 dtex, particularmente si se realizan de poliéster como por ejemplo PET. De acuerdo con la invención, la tenacidad de los filamentos de urdimbre rizados se encuentra en el rango comprendido entre 15 y 40 cN/tex, preferentemente entre 20 y 30 cN/tex. También preferentemente, su encogimiento por calor (reducción de longitud en porcentaje por calentamiento durante 2 min a 180°C) se encuentra en el rango comprendido entre 0.5 y 15%, más preferentemente entre 5 y 15 % y con mayor preferencia entre 8 y 12%. También preferentemente, si las hebras de urdimbre crimpadas son hilados, entonces pueden tener preferentemente un número de vueltas por metro, preferentemente en el rango comprendido entre 0 y 400, más preferentemente entre 250 y 400 y con mayor preferencia entre 300 y 400.
Se prefiere para la tela de la invención que todos los filamentos de urdimbre desrizados 4,8 sean multifilamentos, o una pluralidad de dichos multifilamentos, por ejemplo 3-8 de dichos multifilamentos, dispuestos en paralelo e inmediatamente adyacentes entre sí. Los filamentos de urdimbre desrizados preferentemente se realizan de poliéster, en particular PET o aramida. El título de los filamentos de urdimbre desrizados (o, si hay una pluralidad de multifilamentos, la suma del título de todos ellos) se encuentra preferentemente en el rango comprendido entre 500 y 5000 dtex. Más preferentemente, si los filamentos de urdimbre desrizados son de poliéster como por ejemplo PET, su título (o, si hay una pluralidad de multifilamentos, la suma del título de todos ellos) se encuentra en el rango comprendido entre 550 y 2000 dtex; si son de aramida, entonces su título se encuentra más preferentemente en el rango comprendido entre 440 y 3500 dtex. De acuerdo con la invención, la tenacidad de los filamentos de urdimbre desrizados (o, si hay una pluralidad de multifilamentos, la tenacidad total de toda la pluralidad) se encuentra en el rango comprendido entre 30 y 100 cN/tex; preferentemente entre 60 y 80 cN/tex. También preferentemente, su encogimiento por calor (reducción de longitud porcentual por calentamiento durante 2 min a 180°C) se encuentra en el rango comprendido entre 0.5 y 15 %, más preferentemente entre 0.5 y 5 % y muy
preferentemente comprendido entre 1 y 2 %. También preferentemente, los multifilamentos de urdimbre desrizados pueden presentar preferentemente una torsión en S o Z, estando el número de vueltas por metro preferentemente comprendido en el rango entre 0 y 400, más preferentemente entre 50 y 300 y muy preferentemente entre 70 y 140.
La tela de la invención además puede comprender opcionalmente filamentos antiestáticos rizados, tal como se conoce en la técnica anterior. Estos filamentos antiestáticos rizados tienen uno de los tipos de entramado c1-c4 que se han mostrado a título de ejemplo con anterioridad. Dichos filamentos antiestáticos son preferentemente hilados, por ejemplo, de fibras de carbono, o son fibras conductoras de poliéster, algodón, nailon o aramida que presentan un conductor metálico adherido, recubriendo o embebido en las mismas. Dichas fibras conductoras son de un tipo convencional. La tenacidad de los filamentos antiestáticos rizados se encuentra preferentemente en el rango comprendido entre 15 y 250 cN/tex, más preferentemente en el rango comprendido entre 15 y 40 cN/tex y muy preferentemente entre 20 y 30 cN/tex. También preferentemente, su encogimiento por calor (reducción de longitud porcentual por calentamiento durante 2 min a 180°C) se encuentra en el rango comprendido entre 0.5 y 15 %, más preferentemente entre 5 y 15 % y muy preferentemente entre 8 y 12 %. También preferentemente, los filamentos antiestáticos rizados pueden presentar preferentemente una torsión en S o Z, estando el número de vueltas por metro preferentemente en el rango comprendido entre 0 y 400 y más preferentemente entre 100 y 400. Más preferentemente, se prevé exactamente un filamento antiestático rizado separado por cada cuatro filamentos de urdimbre desrizado consecutivos.
La cinta según la invención se fabrica proporcionando una tela según la invención, tal como se ha descrito con anterioridad, e impregnando la misma de acuerdo con procedimientos estándar, como recubrimiento por fusión, calandrado, rotocurado, etc., con una impregnación de un elastómero (caucho), un termoplástico o un elastómero termoplástico. Por "impregnación" se entiende que la tela se encuentra completamente embebida en la impregnación, sin segmentos de filamentos que sobresalgan de las superficies superior e inferior de la cinta. "Impregnación" también puede significar que la cinta puede presentar una capa superior y una capa de cobertura, cada una de las cuales consiste únicamente en la impregnación y proporciona dichas superficies superior e inferior, respectivamente, de la cinta. En una forma de realización preferida, esta capa superior es relativamente gruesa, como por ejemplo entre el 10 y el 30 % aproximadamente del grosor total de la cinta, y la capa inferior es relativamente delgada, como por ejemplo entre el 1 y el 5 % aproximadamente del grosor total de la cinta. En esta forma de realización preferida, la superficie superior de la capa superior es por la que se transportan las mercancías, y la superficie inferior de la capa inferior es la que entra en contacto con un soporte y/o rodillos. La capa inferior delgada minimiza la abrasión del material de impregnación cuando entra en contacto con el soporte y/o los rodillos, lo cual resulta ventajoso cuando se presenta cizallado entre las superficies superior e inferior. En otra forma de realización preferida, tanto la capa superior como la capa inferior son relativamente gruesas, como por ejemplo entre alrededor del 10 y el 30 % del grosor total de la cinta y, de esta manera, cualquiera de las capas superior e inferior puede servir para transportar mercancías o para estar en contacto con el soporte y/o los rodillos. Más preferentemente, tanto la capa superior como la inferior presentan el mismo grosor. Esto permite invertir la orientación de la cinta, si una de las capas superior o inferior se ha desgastado demasiado, extendiendo así la vida útil de la cinta.
El elastómero (caucho) como impregnación se puede seleccionar preferentemente de entre caucho natural, poliisopreno, polibutadieno, caucho de estireno-butadieno (SBR), caucho de nitrilo-butadieno (NBR), caucho de etileno-propileno-dieno (EPDM) y caucho de acrilato. Preferentemente, se impregna en la tela en estado no vulcanizado o sin reticular y, posteriormente, se vulcaniza o se reticula de acuerdo con los procesos habituales.
El termoplástico como impregnación se puede seleccionar preferentemente de entre el grupo que consiste en poliolefinas termoplásticas (como polietileno o polipropileno), copolímeros sustancialmente aleatorios de etileno/aolefina C3-12 (ejemplos de la a-olefina son 1-propeno, 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno), poliamidas termoplásticas, copolímeros de etileno-vinil acetato, poli(acetato de vinilo) y PVC.
El elastómero termoplástico como impregnación se puede seleccionar preferentemente de entre el grupo que consiste en copolímeros en bloque de elastómero termoplástico (como copolímeros en bloque de estireno, en particular estireno-butadieno-estireno, estireno-isopreno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno y copolímeros en bloque de estireno-etileno/propileno-estireno), copolímeros en bloques duros de polietileno de densidad media y copolímeros de bloques blandos de etileno/a-olefina, poliuretanos termoplásticos (como copolímeros de poliéster dioles o poliéter dioles con diisocianatos), amidas de bloque poliéter-/éster e ionómeros de elastómero termoplástico.
La impregnación se realiza preferentemente de un elastómero termoplástico, más preferentemente de un TPU. Los TPU adecuados se pueden obtener mediante la reacción de segmentos de bloque duro que contienen diisocianato con segmentos de bloque blando de poliéster diol. Preferentemente, la impregnación se aplica a la tela sin la ayuda de ningún promotor de adhesión. Es decir, ni la tela de la invención antes de la impregnación ni la propia composición de impregnación presentan promotores de adhesión. La impregnación se adhiere a la tela de la invención incluso en ausencia de dichos promotores de adhesión. Los promotores de adhesión habituales a título de ejemplo que, preferentemente, no se encuentran presentes son polímeros halogenados, en particular poliolefinas cloradas, que contienen un reticulante.
La cinta según la invención opcionalmente se puede recubrir en sus superficies superior y/o inferior con recubrimientos habituales, por ejemplo, los que mejoran la resistencia a los disolventes o los que contienen agentes antibacterianos.
La figura 7 es una vista esquemática en sección transversal de una cinta de la invención que contiene la tela de la invención, a lo largo de su dirección longitudinal, que corta el filamento de urdimbre desrizado 4 y los primeros filamentos desrizados y los segundos filamentos de trama 501-508 y 509-516, respectivamente. De acuerdo con los propósitos de la invención, la dirección longitudinal de la cinta también se considera la dirección de desplazamiento de la cinta. Por consiguiente, la dirección de urdimbre de la tela (a lo largo de los filamentos de urdimbre rizados 61-64) coincide con la dirección longitudinal de la cinta. Los primeros filamentos desrizados y los segundos filamentos de trama 501-508 y 509-516, respectivamente, son monofilamentos realizados de poliéster y, en la forma de realización a título de ejemplo, presentan un espesor comprendido entre 0.25 y 0.45 mm. El filamento de urdimbre desrizado 4 es típicamente un multifilamento realizado de poliéster o, más preferentemente, de Aramida. En la forma de realización a título de ejemplo, puede ser un solo multifilamento de aramida de entre 440 y 3.500 dtex, o una pluralidad de dichos multifilamentos, por ejemplo de 3 a 8 de dichos filamentos, dispuestos en paralelo e inmediatamente adyacentes entre sí. Los filamentos de urdimbre rizados 61 a 64 son típicamente multifilamentos realizados de poliéster y, en la forma de realización a título de ejemplo, presentan un título de entre 550 y 2000 dtex. Normalmente están previstos 4 o 12 filamentos de urdimbre rizados 61-64 por filamento de urdimbre desrizado 4, aplicándose la relación de 12: 1 anterior en particular a la forma de realización mencionada anteriormente del filamento de urdimbre desrizado 4 que es una pluralidad de filamentos dispuestos en paralelo e inmediatamente adyacentes entre sí. Esta cinta según la invención presenta un espesor total típicamente en el rango comprendido entre 1 y 3 mm. Las dos flechas indican las direcciones opuestas de las fuerzas de fricción que actúan sobre el lado superior 9 de la cinta y sobre el lado inferior 10 de la cinta y que provocan un cizallado en el interior de la cinta. Este es el cizallado que típicamente tendría lugar en una aplicación de acuerdo con la invención de dicha cinta. Esta cinta presenta una impregnación 11 realizada de un elastómero termoplástico o un termoplástico, en particular un TPU, como los TPU del tipo de Estane® de Lubrizol. Esta cinta transportadora impregnada a título de ejemplo se considera un ejemplo de cinta transportadora ligera.
A continuación se describen usos a título de ejemplo de la cinta de la invención en los que tiene lugar o se espera que tenga lugar un cizallado entre la superficie superior y la superficie inferior de la cinta en la dirección longitudinal de la cinta.
Un primer uso se encuentra en el procesado de alimentos. En este caso, la superficie superior de la cinta durante el funcionamiento se limpia intermitentemente de los escombros, el polvo o la suciedad con una cuchilla que raspa la superficie superior. La cuchilla raspadora ejerce un cizallado en la cinta.
Un segundo uso se encuentra en cintas de correr. En este caso, la cinta discurre sobre una tabla de soporte fija, mientras que el corredor que hace ejercicio en la cinta de correr acelera la superficie superior de la cinta con los pies mientras corre sobre la sección de la cinta que descansa sobre dicha tabla de soporte. El cizallado tiene lugar entre el lado inferior de la cinta que se encuentra sobre la tabla fija y el lado superior de la cinta acelerado por los pies del corredor.
Un tercer uso se encuentra en las máquinas de clasificación de correo. En este caso, las cintas accionadas transportan un envío cooperando con un soporte fijo o cooperando con una cinta no accionada. El soporte fijo no se mueve en absoluto. Por lo tanto, el envío ejerce una acción de frenado, por lo tanto de cizallado, sobre la superficie superior de la cinta de accionamiento mientras se transporta por la cinta accionada. De manera similar, se produce un cizallado en la cinta no accionada porque se acelera en su superficie superior por el envío transportado. Los detalles de dichas máquinas clasificadoras de correo y de los dos procedimientos de transporte de correo anteriores se describen en las figuras 3 a 5 y en la descripción asociada del documento WO 2015/011090 A1.
Además de la resistencia mejorada a la delaminación bajo esfuerzo de cizallado, tal como se ha descrito con anterioridad haciendo referencia a las figuras 1 a 6, la cinta de la invención también ofrece una resistencia mejorada a la delaminación en las llamadas condiciones de "desgaste y rotura", es decir, en ciclos prolongados con flexión sobre poleas de pequeño diámetro. Este aspecto se ha determinado experimentalmente y se describe en los ejemplos siguientes, también haciendo referencia a las figuras 8 y 9.
A continuación, se ilustrará la invención mediante los siguientes ejemplos no limitativos.
Ejemplos
Ejemplo 1 : configuración de ensayo para comprobar la resistencia a la delaminación en condiciones de "desgaste y rotura" o de esfuerzo de cizallado.
La configuración de la prueba permite comprobar la susceptibilidad a la delaminación en condiciones predominantemente de "desgaste y rotura" (figura 8) o en condiciones predominantemente de "cizallado" (figura
9). En ambas configuraciones, la cinta sin fin (de la invención o de comparación) recircula en un bucle que comprende por lo menos una polea accionadora 12 y unas poleas de giro libre 13, 14, que ejercen todas ellas en la cinta una curvatura convexa.
En la configuración de "desgaste y rotura" (figura 8) está prevista una polea de giro libre adicional 15 que ejerce en la cinta una curvatura cóncava. Las poleas de giro libre 13, 14, 15 presentan un diámetro suficientemente pequeño (típicamente entre 30 y 40 mm como máximo) como para causar, por el curvado repetido alrededor de dichas poleas de pequeño diámetro, una fatiga en la interfaz entre la tela y la impregnación.
Para tener en cuenta el hecho de tener dos poleas de curvado convexo 13, 14 y solo una polea de curvado cóncavo 15, es posible seleccionar el diámetro de esta última menor que el diámetro de las dos primeras, para conseguir el mismo efecto de "desgaste y rotura" en ambas direcciones de curvado tanto convexo como cóncavo.
Sin embargo, en la configuración de "cizallado" (figura 9) está prevista una polea de frenado adicional 16 de curvado cóncavo. Dicha polea 16 se contrapone mediante un par de frenado Tb [Nm] ejercido en su eje 161 o en su superficie (la figura muestra a título de ejemplo una zapata freno 17 que actúa sobre la superficie de la polea de frenado) al par accionador Td [Nm] ejercido por la polea accionadora 12. Dicho par accionador Td actúa en la superficie interior de las cintas (polea), mientras que dicho par de frenado Tb actúa sobre la superficie exterior de la cinta (transporte). Estos dos momentos de torsión producen en la cinta fuerzas longitudinales en direcciones opuestas, en concreto, una fuerza accionadora Fd y una fuerza de frenado Fb y, por tanto, un cizallado en la cinta. Td debe ser mayor que Tb para que la cinta siga discurriendo en bucle. Además, los coeficientes de fricción entre las superficies de la cinta y las superficies de la polea, las fuerzas dentro de la cinta (producidas por Td, Tb y Fw) y los ángulos en los que la cinta abarca la polea accionadora 12 y la polea de frenado 16 deben ser tales, que no se produzca un deslizamiento en ninguna de dichas dos poleas. Sin embargo, este aspecto se puede determinar fácilmente mediante la fórmula de Eytelwein o mediante experimentación.
La figura 9 muestra la polea accionadora 12 y la polea de frenado 16 girando en sentido antihorario, por lo que dichas fuerzas en direcciones opuestas y el cizallado, nuevamente designado por 8, surgen principalmente en el lado derecho del bucle de la cinta, tal como se muestra en la figura.
Si la polea accionadora 12 y la polea de frenado 16 giraran en el sentido horario, entonces las fuerzas opuestas y el cizallado surgirían principalmente en el lado izquierdo del bucle de la cinta.
En la configuración de "cizallado" de la figura 9, todas las poleas presentan un diámetro suficientemente grande (típicamente por lo menos 100 mm, preferentemente 130 mm o más) para minimizar los efectos de "desgaste y rotura" mediante el curvado en las poleas.
En ambas configuraciones de las figuras 8 y 9 las poleas de curvado cóncavo (polea de giro libre 15 y polea de frenado 16) se encuentran ubicadas en un eje 151 o 161, respectivamente, que se puede desplazar verticalmente (flechas dobles en ambas figuras 8 y 9) y que, mediante una fuerza de tensión adecuada Fw puede ejercer en la cinta la tensión necesaria. Fw [N] se calcula de acuerdo con la fórmula:
Fw= 2 x ki% x b x £q
en la que:
ki% es la fuerza de tracción necesaria para lograr un 1 % de elongación por unidad de ancho de cinta [N/mm], determinada después de la relajación de acuerdo con EN ISO 21181: 2013 (cintas transportadoras ligeras -determinación del módulo elástico relajado), que
- en la configuración de "desgaste y rotura" de la figura 8 se determina en la cinta abierta antes de cualquier ciclo;
- en la configuración de "cizallado" de la figura 9 se determina en la cinta reabierta, después de "discurrir" de forma sin fin en un ciclo de 10.000 veces en dicha configuración de prueba;
b es el ancho de la cinta [mm], que se puede seleccionar arbitrariamente, pero que normalmente se encuentra en el rango comprendido entre 10 y 50 mm; y
£0 es la elongación de la cinta [%] que está prevista en la configuración de prueba después de la relajación, normalmente 0.5 %.
El Fw se aplica perpendicularmente al eje 151 o 161, por ejemplo, mediante contrapeso o mediante balanza de resorte.
Ejemplo 2: ensayo comparativo de una cinta según la invención y una cinta según la técnica anterior para determinar la resistencia a la delaminación en condiciones de "desgaste y rotura".
Una cinta según la invención, que contiene una construcción de tela similar a la de la figura 4, se comparó con una cinta según la técnica anterior comercializada por el solicitante con el código EMB-12EMCH, que presenta dos capas discretas de PET de entramado simple. La configuración de la prueba fue similar a la de la figura 8, para mostrar la mejora de la cinta según la invención con respecto a la susceptibilidad a la delaminación en condiciones de "desgaste y rotura". Los parámetros de la cinta y de la configuración de prueba fueron los que se muestran en la siguiente tabla 3:
Tabla 3
La valoración de las dos cintas fue la siguiente:
- Cinta según la invención: no se desprendió la impregnación después del ensayo. Tampoco hubo grietas ni alteraciones visibles en ninguno de los dos lados de la cinta, ya sea fuera de la unión del extremo en dedos o en el área de la unión del extremo en dedos. No fue posible desprender la capa de impregnación de la tela de doble capa, ni antes ni después del ensayo; la adherencia de la impregnación a la tela doble fue siempre mayor que la adherencia dentro de la propia capa de impregnación.
- Cinta según la técnica anterior: la cinta presentaba tras el ensayo varios tipos de defectos, entre los que se encuentran grietas y alteraciones en dirección longitudinal y/o transversal (tanto en el exterior como en el interior de la zona del extremo en dedos). Fue posible desprender la capa de impregnación de la tela. Antes del ensayo, la fuerza requerida para desprender la impregnación se encontraba en el rango comprendido entre 30 y 50 N por cm de ancho de cinta; después del ensayo, la fuerza requerida se redujo a menos de 10 N por cm de ancho de cinta. A veces, las dos telas individuales se podían desprender entre sí.
Claims (12)
1. Tela tejida que comprende:
a) una primera capa (A) de primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (501-508) que presentan un diámetro en el rango comprendido entre 0.05 y 2 mm y que discurren esencialmente en paralelo uno a otro y separados entre sí por una distancia D;
b) una segunda capa (B) de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (509-516) que presentan un diámetro en el rango comprendido entre 0.05 y 2 mm y que discurren esencialmente en paralelo uno a otro y separados entre sí por dicha distancia D;
en la que, para cada uno de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (501-508), está previsto un segundo monofilamento de poliéster de trama desrizado correspondiente (509-516), y viceversa, para formar sucesivos pares de filamentos (501/509, 502/510, 503/511, 504/512, 505/513, 506/514, 507/515, 508/516), pudiéndose designar cada par de filamentos sucesivos con un índice entero único y ascendente N;
c) unos filamentos de urdimbre rizados (61-64) que presentan una tenacidad en el rango comprendido entre 15 y 40 cN/tex y uno de los siguientes tipos de entramado c1-c4:
c1 - entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (502, 506) de todos los pares de filamentos (502/510, 506/514) con índices N que cumplen (N mod 4) = 0, estando designados dichos índices N como Na; paso entre el primer (503, 507) y el segundo (511,515) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con índices N que cumplen (N mod 4) = 1, designándose dichos índices N como Nb; entrelazado alrededor de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (512, 516) de todos los pares de filamentos (504/512, 508/516) con índices N que cumplen (N mod 4) = 2, designándose dichos índices N como Nc; y paso entre el primer (501, 505) y el segundo (509, 513) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con índices N que cumplen (N mod 4) = 3, designándose dichos índices N como Nd;
o
c2 - entrelazado alrededor de los segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (510, 514) de todos los pares de filamentos con dichos índices Na; paso entre el primer (503, 507) y el segundo (511, 515) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con dichos índices Nb; entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (504, 508) de todos los pares de filamentos (504/512, 508/516) con dichos índices Nc; y paso entre el primero y el segundo monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con dichos índices Nd;
o
c3 - paso entre el primer (502, 506) y el segundo (510, 514) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (502/510, 506/514) con dicho índice Na; entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (503, 507) de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con dichos índices Nb; paso entre el primer (504, 508) y el segundo (512, 516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados (504/512, 508/516) de todos los pares de filamentos con dichos índices Nc; y entrelazado alrededor de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (509, 513) de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con dichos índices Nd;
o
c4 - paso entre el primer (502, 506) y el segundo (510, 514) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (502/510, 506/514) con dichos índices Na; entrelazado alrededor de segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados (511,515) de todos los pares de filamentos (503/511, 507/515) con dichos índices Nb; paso entre el primer (504, 508) y el segundo (512, 516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (504/512, 508/516) con dichos índices Nc; y entrelazado alrededor de los primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados (501, 505) de todos los pares de filamentos (501/509, 505/513) con dichos índices Nd; y
d) unos filamentos de urdimbre desrizados (4) que presentan una tenacidad en el rango comprendido entre 30 y 100 cN/tex y que pasan entre el primer (501-508) y el segundo (509-516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de todos los pares de filamentos (501/509, 502/510, 503/511, 504/512, 505/513, 506/514, 507/515, 508/516);
en la que la relación numérica de filamentos de urdimbre rizados c) (61-64) con respecto a filamentos de urdimbre desrizados d) (4) se encuentra en el rango comprendido entre 4:1 y 12:1; y
en la que la tela no comprende filamentos de urdimbre rizados que se entrelazan alrededor del primer (501 508) y el segundo (509-516) monofilamentos de poliéster de trama desrizados de manera alterna.
2. Tela según la reivindicación 1, en la que los filamentos de urdimbre rizados de los tipos de entramado c1 (61) y c2 (62) definidos en la reivindicación 1 se encuentran siempre presentes por pares e inmediatamente adyacentes entre sí, y los filamentos de urdimbre rizados de los tipos de entramado c3 (63) y c4 (64) definidos en la reivindicación 1 se encuentran siempre presentes por pares e inmediatamente adyacentes entre sí.
3. Tela según la reivindicación 1 o 2, en la que los filamentos de urdimbre rizados c) (61,62, 63, 64) y los filamentos de urdimbre desrizados d) (4) se encuentran dispuestos en unidades repetitivas en la dirección de la trama, en cuyas unidades repetitivas el orden en el que los filamentos de urdimbre desrizados d) (4) y los filamentos de urdimbre rizados de los tipos de entramado anteriores c1 (61), c2 (62), c3 (63) y c4 (64) están dispuestos en la dirección de la trama es siempre el mismo.
4. Tela según una de las reivindicaciones 1 a 3, que consiste en unos primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados a) (501-508), unos segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados b) (509-516), unos filamentos de urdimbre rizados c) (61-64) y unos filamentos de urdimbre desrizados d) (4).
5. Tela según una de las reivindicaciones 1 a 4, que además comprende
e) unos filamentos antiestáticos rizados que presentan uno de los tipos de entramado c1, c2, c3 o c4 definidos en la reivindicación 1.
6. Tela según la reivindicación 5, en la que todos los filamentos antiestáticos rizados presentan el mismo tipo de entramado.
7. Tela según la reivindicación 6, que consiste en unos primeros monofilamentos de poliéster de trama desrizados a) (501-508), unos segundos monofilamentos de poliéster de trama desrizados b) (509-516), unos filamentos de urdimbre rizados c) (61-64), unos filamentos de urdimbre desrizados d) (4) y unos filamentos antiestáticos rizados.
8. Tela según la reivindicación 6 o 7, en la que los filamentos de urdimbre rizados c) (61-64), los filamentos de urdimbre desrizados d) (4) y los filamentos antiestáticos están dispuestos en unidades repetitivas en la dirección de la trama, en cuyas unidades repetitivas el orden en el que los filamentos de urdimbre desrizados d) (4), los filamentos de urdimbre rizados de los tipos de entramado c1 (61), c2 (62), c3 (63) y c4 (64) y los filamentos antiestáticos están dispuestos en la dirección de la trama es siempre el mismo.
9. Cinta que presenta una superficie superior (9) y una superficie inferior (10) y que comprende una tela según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, orientada de manera que cualquier filamento de urdimbre (4, 8, 61-64, 71 74) contenido en la misma discurre en la dirección longitudinal de la cinta, estando la tela impregnada con una impregnación (11) de un elastómero, un termoplástico o un elastómero termoplástico .
10. Cinta según la reivindicación 9, en la que la impregnación (11) es de un elastómero termoplástico.
11. Cinta según la reivindicación 10, en la que el elastómero termoplástico es TPU.
12. Uso de una cinta según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11 en una aplicación de transporte en la que tiene lugar o se espera que tenga lugar un cizallado entre la superficie superior (9) y la superficie inferior (10) de la cinta en la dirección longitudinal de dicha cinta.
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