MX2011002308A

MX2011002308A - Proceso para producir costura de tela de fabricante de papel e industrial y costura producida por tal metodo.

Info

Publication number: MX2011002308A
Application number: MX2011002308A
Authority: MX
Inventors: Dana Eagles; Robert Hansen; Lennart Olsson
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2011-05-19
Also published as: CA2735984A1; ES2676120T3; BRPI0918793A2; EP2337894A1; JP5492895B2; KR101598038B1; JP2012502195A; BRPI0918793B1; PL2337894T3; US20100024178A1; TW201024500A; WO2010027709A1; KR20110066158A; US8088256B2; EP2337894B1; RU2011107994A; RU2503766C2; CN102171394A; CA2735984C; TWI479066B

Abstract

La invención descrita en la presente se refiere al uso de energía laser para soldar o fundir ubicaciones seleccionadas de materiales textiles para maquinas de papel ("PMC") y otra telas industriales y de ingeniería. La invención también se refiere a una costura de bucle para un fabricante de papel de costura a máquina u otra tela industrial.

Description

PROCESO PARA PRODUCIR COSTURA DE TELA DE FABRICANTE DE PAPEL E INDUSTRIAL Y COSTURA PRODUCIDA POR TAL MÉTODO REFERENCIA CRUZADA PARA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud es una solicitud de continuación en parte de y beneficios de reivindicaciones de prioridad de la Solicitud de Patente E.U.A. No. 12/231,669, presentado el 4 Septiembre 2008, la divulgación entera de la cual se incorpora en la presente para referencia.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención descrita en la presente se refiere al uso de energía de láser para soldar o fundir ubicaciones seleccionadas en materiales textiles para máquinas de papel ("PMC" por sus siglas en ingles) y otras telas industriales y de ingeniería.

INCORPORACIÓN PARA REFERENCIA Todas las patentes, solicitudes de patentes, documentos y/o referencias referidas en la presente se incorporan para referencia, y se pueden emplear en la práctica de la invención .

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a las técnicas de fabricación de papel incluyendo telas y bandas usados en las secciones de formación, prensado, y secado de una máquina de papel, y a telas y bandas para procesos industriales, telas TAD, telas y bandas preparadas por ingeniería, generalmente junto con bandas corrugadas.

Los telas y bandas referidas en la presente pueden incluir también aquellas usadas en la producción de, entre otras cosas, productos por deposición húmeda tal como papel y cartón, papel sanitario y productos de toalla hechos por procesos de secado a través de aire; bandas corrugadas usadas • para fabricar cartón corrugado y telas de ingeniería usadas en la producción de pulpa por deposición húmeda y depositada en seco; en procesos relacionados con la fabricación de papel tal como aquellos que usan filtros de lodos y lavadores químicos; y en la producción de telas no tejidas producidas por hidroentramado (proceso húmedo) , soplado por fusión, hilatura directa, depositado en aire o perforación con agujas. Tales telas y bandas incluyen, pero no se limitan a: telas y bandas de estampado, de transporte, y de apoyo usadas en procesos para producir telas no tejidas; telas de filtración y paños de filtración; y telas y bandas usadas para procesos de acabado textil tal como calandrado y curtido de cueros .

Tales bandas y telas se someten a una amplia variedad de condiciones para las cuales las características funcionales necesitan tomarse en cuenta. Por ejemplo, durante el proceso de fabricación de papel, una trama fibrosa celulósica se forma por depositar una mezcla espesa fibrosa, esto es, una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre una tela formada en movimiento en la sección formada de una máquina de papel. Una gran cantidad de agua se drena de la mezcla espesa a' través de la tela formada, dejando la trama fibrosa celulósica en la superficie de la tela formada.

Se apreciará que estas telas industriales tales como materiales textiles de máquina de papel (PMC) tal como la formación de telas, telas de prensa, y telas de secado, todas toman la forma de bucles sinfín en la máquina de papel y funciona en la forma de transportadores.

Tales estructuras de tela son típicamente construidas de fibras e hilos sintéticos, los cuales pueden ser monofilamentos o hilos hechos con más de un filamento formado en hebras y/o aplicado/trenzado en conjunto, por métodos que procesan textiles1 convencionales tal como tejido, por ejemplo. Los hilados también pueden ser de tejidos de punto o trenzados. Es a menudo deseable hacer selectivamente a la medida la estructura de la tela para afectar o mejorar una característica de rendimiento importante para, por ejemplo, el fabricante de papel, tal como vida de la tela, formación de láminas, operatividad o propiedades del papel.

Muchas de estas telas se cosen en la máquina, la tela se puede tejer de acuerdo a las dimensiones deseadas y se puede montar en la máquina de manera que los bordes de dirección transversal de la máquina ("CD") de la tela se pueden coser en la máquina de papel por si misma. En caso de telas de prensa, esto es típicamente llevado a cabo por interdigitalización de bucles de costura formados por hilos en la dirección de la máquina ("MD") en los bordes CD de la tela e insertar un pivote central en el canal formado por los bucles de costura interdigitalizados . Un método para hacer telas de costura a máquina se refiere a "tejido sinfín modificado," donde la tela se teje en bucles continuos y es modificada para tomar en una forma de costura de máquina. En tal tela, los hilos deformados se encuentran en la dirección transversal de la máquina y los hilos de trama se encuentran en la dirección de la máquina. Después de que la tela se teje en el telar, los bordes a lo ancho o bordes CD de la tela se ponen juntos en la máquina de papel y los bucles de costura MD formados por los hilos de trama se interdigitalizan, y los dos bordes se cosen al insertar un pivote central en el canal formado por los bucles de costura interdigitalizados.

Otro método es producir un tejido en la costura de bucle o costura por alfiler por tejer plano una tela, deshilachar algunos de los hilos CD, y tejer de nuevo en los hilos MD para formar bucles en cada borde de la tela. Los bucles se pueden interdigitalizar y la tela se puede coser como se describe anteriormente. Un tercer método es para producir una estructura de telas no tejidas usando un hilo de matriz MD que forma los bucles de costura. En este método, una o más capas de un solo hilo se enrollan alrededor de dos rollos paralelos que están separados. El hilado se enrolla de una manera de espiral (los hilados tienen un ligero ángulo para el MD de la tela final) hasta alcanzar una anchura deseada de la tela. La distancia entre los rollos puede ser variada dependiendo de la longitud MD' requerida de la tela en uso. Se describen métodos y telas similares, por ejemplo, en la Patente E.U.A. de propiedad común No. 6,491,794 por Davenport y Publicación de Solicitud de Patente E.U.A. No. 2005/0102763 por Eagles, los ' contenidos completos de las cuales se incorporan en la presente para referencia.

Aún otro método para hacer telas de costura a máquina es producir una tela de costura multiaxial, tal como se describe en la Patente E.U.A. de propiedad común No. 5,939,176 por Yook, los contenidos completos los cuales se incorporan en la presente para referencia.

En algunas telas, hilados trenzados/hebras textiles o hilados con más de una hebra o- filamento se usan en el MD en lugar de un monofilamento sencillo. Esto es particularmente necesario en matrices no tejidas cuando el anclaje de los hilados MD por los hilados CD no se presenta. Tales hilados de multihebra se proporcionan para elasticidad y fuerza mejorada y son una respuesta para los problemas de tensión y fatiga de un solo monofilamento . ^ Sin embargo, cuando se intenta formar los bucles para una "costura de alfiler" de estos hilados MD, se encuentran serios problemas. Los bucles asi formados tienen la tendencia a deformarse en el ápice o a perder su paralelismo relativo. Además, el bucle entero se deforma más fácilmente o dobla como un intento para interligitalizar los bucles y/o fuerza un pivote central a través del canal formado por los bucles interdigitalizados .

Otro problema surge como un resultado de un fenómeno llamado el efecto de hélice secundario. Idealmente, los bucles para costura de alfiler estarán debidamente orientados cuando sus planos son perpendiculares al plano de la tela y paralelo a la dirección de la máquina. Tal orientación hace posible los bucles en cada extremo de la tela para interdigitalizarse y fácilmente alternada durante la unión de los extremos para formar un costura de alfiler. El efecto de hélice secundario se observa en la tendencia de un bucle 10 formado de un hilado aplicado/retrenzado 12 que tiene más de una hebra a su vez alrededor de un eje situado en el plano del bucle, tal como se muestra en la FIG. 1. Cuando esto se presenta, representa un alejamiento del bucle de la orientación ideal necesaria para formar la costura de alfiler. Tales alejamientos hacen que sea difícil, si no imposible, interdigitalizar apropiadamente y alternar los bucles en cada extremo de la tela durante el cierre, así como la fuerza al pivote central a través del hueco creado por los bucles interdigitalizados . Típicamente, la orientación de los bucles de costura 10 se mantiene hasta la instalación usando un elemento estabilizador 16, por ejemplo, un rollo en espiral, tal como se describe en la Patente E.U.A. de propiedad común No. 7,393,434 por Kornett, y se muestra en la FIG. 2. Sin embargo, una vez que el elemento estabilizador se elimina para la instalación de la tela, los bucles de costura pierden su orientación debido al efecto de hélice secundario. Por lo tanto, cualquier tela de costura en máquina formada de hilados en hebras/trenzados con más de una hebra tendrá problemas con la alineación del bucle y orientación/paralelismo.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Por consiguiente, es el objeto de la presente invención fundir o soldar las hebras de hilados poliméricos sintéticos por energía de láser centrada, especialmente aquellos en el área de costura de "alfiler" de telas, sin causar pérdida apreciable de propiedades del hilado; mayor alteración de tamaño y/o forma de los hilados; que tienen una costura que tiene propiedades similares al cuerpo de la tela; y si el área de costura es más corta en el MD que se usa normalmente, la fuerza suficiente para permitir que la tela corra una vida útil cuando se instala o usa en una máquina de papel u otra máquina industrial.

Sorprendentemente, las deficiencias del arte son superadas por los objetivos de la invención que se describen a continuación: Un objeto de la invención es proporcionar una costura mejorada para un fabricante de papel u otra tela o banda industrial .

Otro objeto es proporcionar una costura mejorada para un fabricante de papel u otra tela o banda industrial que tiene propiedades tales como fuerza, durabilidad, apertura, y otras propiedades esenciales en el mismo cuerpo de la tela.

Otro objeto de la invención es permitir diseños de tela que no se han comercializado debido a incapacidad para hacer costuras con la fuerza adecuada usando tecnología de costura convencional .

Otro objeto de la invención es proporcionar materiales apropiados en ubicaciones deseadas las cuales actuarán como absorbentes de energía de láser.

Otro objeto de la invención es proporcionar un proceso para aplicar y/o incorporar los materiales absorbidos de energía de láser apropiados en las ubicaciones deseadas.

Otro objeto de la invención es reducir o eliminar los problemas de deformación, desenredo, orientación y hélice secundaria en los bucles de costura de unas telas de costura en máquina formada de hilados que tienen más de una hebra.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención a continuación se describe a mayor detalle con referencias siendo hechas a las figuras en donde como referencia numérica denotan elementos y partes similares, las cuales se identifican a continuación: La Fig. 1 es una fotografía de una costura de bucle en una tela de costura a máquina; La Fig. 2 es una fotografía de una costura de bucle estabilizada por un elemento estabilizador en una tela de costura a máquina; La Fig. 3 es una fotografía de una tela de costura a máquina, de acuerdo a una modalidad de la invención; La Fig. 4 es una vista esquemática de una tela de costura a máquina, de acuerdo a una modalidad de la invención; y La Fig. 5 es una vista esquemática de una tela de costura a máquina, de acuerdo a una modalidad de la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a costuras mejoradas en materiales textiles para máquinas de papel cosidos a máquina y otras telas industriales por utilizar energía de láser. La presente invención, específicamente, se refiere a costuras mejoradas en telas o bandas usadas en las secciones de formar, prensar, y secar de una máquina de papel, telas y bandas de proceso industrial, telas TAD, telas de ingeniería y bandas corrugadas. Nuevamente, las telas y bandas referidas en la presente pueden incluir también aquellas usadas en la producción de, entre otras cosas, productos depositados en húmedo tal como papel y cartón, y papel sanitario y productos de toallas hechas por un proceso de secado a través de aire; bandas corrugadas usadas para fabricar cartón corrugado y telas de ingeniería usadas en la producción de pulpa por deposición húmeda y depositada en seco; en procesos relacionados a fabricación de papel tal como aquellos usados en filtros de lodos y lavadores químicos; y en la producción de telas no tejidas producidas por hidroentramado (proceso húmedo) , soplado por fusión, hilatura directa, depositado en aire o perforación con agujas. Tales telas y bandas incluyen, pero no se limitan a: telas y bandas de estampado, de transporte, y de apoyo usadas en procesos para producir telas no tejidas; telas de filtración y materiales textiles de filtración; y telas y bandas usadas para procesos de acabado textil tal como calandrado y curtido de cueros.

La presente invención se refiere también a telas producidas usando tal costura mejorada.

La presente invención se refiere también a un proceso para producir tal costura mejorada.

La mayoría o todos los tipos de costuras, tal como por ejemplo el costura de alfiler comúnmente conocida o costura de espiral en linea, las cuales requieren también recomposición de hilados MD en el cuerpo de la tela y tienen el potencial por lo tanto al fracaso debido al deslizamiento y extracción del hilado, se pueden mejorar por la técnica de soldar con láser descrita en la presente. En tales costuras, los hilados MD los cuales forman los bucles de costura pueden ellos mismos adicionalmente soldarse o fundirse a los hilados CD para prevenir que se extraigan bajo las tensiones de operación en uso.

La presente invención se dirige hacia la- aplicación de un material que absorbe el láser en bucles de costura en una tela de costura a máquina. Observar que más que aplicar el material que absorbe el láser, también podría incorporarse en una o más hebras ' que constituyen los hilados durante la extrusión. Los bucles de costura 160 en una tela de costura a máquina 100 se pueden formar de hilados trenzados/en hebras o formando hebras que tienen más de una hebra. La tela 100 puede ser una tela tejida sinfín modificada, o la tela puede tener un tejido en la costura de bucle o costura de alfiler por tejido plano de la tela, deshilachar algunos de los hilados CD, y tejer de nuevo en los hilados MD para formar bucles en cada borde de la tela. La tela 100 también puede tener una estructura de tela no tejida cosida usando un hilado de matriz D que forma los bucles de costura 160, como se muestra en la FIG. 3. Los bucles de costura 160 se pueden formar de una matriz de hilado MD de hilados trenzados/en hebras o formando hebras que tienen más de una hebra, y pueden incluir una o más capas de hilados CD 150 que no se tejen con los hilados MD, pero son colocados encima, debajo, o entre dos capas de los hilados MD suministrados.

La matriz de hilado MD suministrado se puede formar de acuerdo al método descrito en la patente de E.U.A. de propiedad común No. 6,491,794 para Davenport y la publicación de Solicitud de Patente E.U.A. No. 2005/0102763 para Eagles, los contenidos completos los cuales se incorporan en la presente para referencia. Por ejemplo, la tela 200 puede tener una matriz de aplanado de una pluralidad de vueltas de un enrollado en espiral, el hilado sin sobreponer 16 que tiene una pluralidad de hebras de hilado individuales, con dos o más capas, tal como las que se muestran en la FIG. 4, por ejemplo. El hilado 16 en cada una de la pluralidad de vueltas puede tener una orientación sustancialmente a lo largo en cada una de las dos capas y pueden formar una pluralidad de bucles de costura 34, 36 a lo largo de cada uno de los dos bordes a lo ancho. El pivote central 38 se puede dirigir a través del paso formado por los bucles interdigitalizados 36 para unir los extremos 32 a otra costura 40, como se muestra en la FIG. 4.

La tela también se puede producir de acuerdo al método descrito en la Patente E.U.A. de propiedad común No. 5,939,176 para Yook, los contenidos completos los cuales se incorporan en la presente para referencia. Por ejemplo, la tela 60 puede ser una tela de prensa multiaxial cosida a máquina, tal como se muestra en la FIG. 5, por ejemplo. La tela 60 puede tener una primera capa de tela 44 y una segunda capa de tela 42 de manera de una capa de tela base sinfín. La capa de tela base sinfín se puede formar de una tira de tela que se puede enrollar en espiral en una pluralidad de vueltas contiguas donde los bordes laterales de las vueltas se limitan entre sí, de tal modo formando una costura helicoidal continua que separa las vueltas adyacentes de la tira de tela. La capa de tela base sinfín se puede aplanar para producir la primera capa de tela 44 y la segunda capa de tela 42 y se puede conectar a otra en los pliegues a lo largo de dos bordes a lo ancho. Uno o más hilados en cruz en cada una de las vueltas de la tira de tela se pueden eliminar en cada uno de los pliegues en los dos bordes a lo ancho para proporcionar secciones sin unión de hilados a lo largo de la tira de tela en los pliegues. Las secciones sin unión sirven como bucles de costura 56 para unir los bordes a lo ancho de la capa de tela base plana a otra para formar un bucle sinfín. Como se muestra en la FIG. 5, un pivote central 58 se dirige a través del paso definido por los bucles de costura interdigitalizados 56 para unir los dos bordes a lo ancho 36 de la capa de tela base plana 22 a otro, de tal modo que se forma una telas de base de dos capas 60 para una tela de prensa multiaxial cosida a máquina. Cabe notar, sin embargo, que la longitud de doble pliegue durante el método descrito en la patente ?176 se puede aplicar tanto para estructuras tejidas como estructuras formadas de tiras enrolladas en espiral del material, es decir, telas multiaxiales cosidas.

En todos estos ejemplos, el colorante láser o material que absorbe el láser se aplica en los bucles de costura 160 formados por los hilados MD que tienen más de una hebra en si mismos y también en el área en el cuerpo principal de la tela inmediatamente adyacente a los bucles de, costura. Una ventaja para usar un colorante acuoso es que el colorante migra con mayor facilidad a los intersticios entre las hebras hechas de los hilados; sin embargo, colorantes no acuosos también se pueden usar. Solo los bucles de costura pueden estar expuestos a la energía de láser al centrar la fuente de láser en los bucles de costura para causar fusión parcial y soldar o fundir permanente las hebras que constituyen los bucles de costura de hilado, los cuales podrían hacer a los hilados actuar más como monofilamento sencillo. Esto mitiga, en gran medida, los problemas de deformación, desenredo, orientación y hélice secundaria de bucles de costura en una tela de costura a máquinas formadas de estos hilados. El colorante láser o material que absorbe el láser se puede aplicar como un recubrimiento en los bucles de costura antes de que la tela se cosa a los bucles de costura estabilizados. El colorante láser puede ser un solvente base o colorante base acuoso. El colorante láser puede ser, por ejemplo, un colorante de American Dye Source, Ine. o una dilución de tinta negra o cualquier otro material adecuado para el propósito.

En telas de costura a máquina donde los hilados MD y CD no se tejen entre si, o donde los hilados CD están ausentes, el método anterior puede servir para un doble propósito. Los hilados MD en tales telas no tienen suficiente engarzado debido a la naturaleza "no tejida" de la estructura de' la tela, y de tal manera, en una estructura no tejida cosida el uso de monofilamentos para formar los bucles MD puede resultar en ruptura de hilados, y causar un fenómeno conocido llamado "espaguetis . " Los hilados o segmento de hilado migrarán fuera de la tela . causando problemas de seguridad y/o operacionales . El método actual evita rompimiento del hilado por el uso de hilados que tienen más de una hebra, la hebra la cual típicamente puede ser tan fina como 6.7dtex (6 denier) y tan larga como 0.60mm (0.024 pulgadas). Estos hilados proporcionan la flexibilidad y fuerza requerida para la tela y al mismo tiempo mitigan los problemas de deformación, desenredo, orientación y hélice secundaria por fundir las . hebras que hacen los hilados, haciendo a los hilados actuar más similar a monofilamentos sencillos.

Debe notarse, sin embargo, que en todas las estructuras anteriores, el cuerpo de la tela se puede ocultar de manera que solo el área de costura, o área de trabajo, se puede exponer a la energía de láser. Esto particularmente aplica si el láser que absorbe el color se incorporó en una o más hebras durante la extrusión y no solo se localiza en los bucles de costura.

Una ventaja de usar el colorante láser en los bucles de costura entre sí es la alineación apropiada de los bucles debido a la rigidez de los hilados trenzados/en hebras o formando hebras que forman los bucles para que puedan sostener su forma y no desenrollarse, y mantener su paralelismo relativo.

Como se declaro anteriormente, otro enfoque para hacer soldaduras también utiliza un colorante láser o pigmento de láser. En este caso el colorante láser o pigmento de láser se dispersa en el material que. comprende la hebra de hilado. Típicamente, la concentración del colorante láser o pigmento láser es menor a 0.4%. La presencia del colorante láser o pigmento láser permite a uno hacer una hebra de hilado "que absorbe energía" la cual funde las hebras junto a la frecuencia de la fuente de energía aplicada en el bucle de costura con las ventajas antes mencionadas. Preferiblemente, una fuente de energía de láser que se usa como láser está diseñado para entregar cantidades precisas de la energía para ubicaciones especificas.

Existen muchas opciones para materiales que absorben energía de láser. El primer ejemplo fue el negro de humo. La elección del material, la cantidad del material, y la ubicación del material, todos determinan el resultado característico del enlace fundido.

Así la presente invención, sus objetos, y ventajas, se realizan y aunque modalidades preferidas se han divulgado y descrito a detalle en la presente, su alcance y objetivos no se deben limitar de tal modo; más bien su alcance debe determinarse por las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para soldar o fundir bucles de costura de una tela industrial que se cose a máquina, el método que comprende las etapas de: formar bucles de costura de hilados que tienen más de una hebra; proporcionar un material que absorbe energía de láser en asociación con los bucles de costura; y enfocar una fuente de láser en los bucles de costura, de tal modo que fusionen parcialmente y fundan o suelden permanentemente las hebras que constituyen los hilados que forman bucles de costura.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material que absorbe enerqía de láser es un recubrimiento aplicado en los bucles de costura.

3. El método de conformidad con la reivindicación 2, en donde el recubrimiento se aplica por recubrimiento colorante en los bucles de costura antes de coser la tela.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material que absorbe el láser está contenido en una o más hebras de los hilados.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material que absorbe energía de láser es un colorante base acuoso o no acuoso.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, en donde el material que absorbe energía de láser es un colorante o una dilución de tinta negra.

7. Una costura mejorada en una tela industrial que comprende : una pluralidad de bucles de costura en un área de costura de la tela, en donde los bucles de costura se forman de hilados que tienen más de una hebra, y en donde los bucles de costura se sueldan o funden al proporcionar un material que absorbe energía de láser en asociación con los bucles de costura y centrando una fuente láser en los bucles de costura, de tal modo que fusionen parcialmente y suelden o fundan permanentemente las hebras que constituyen los hilados que forman los bucles de costura.

8. La costura de conformidad con la reivindicación 7, en donde el material que absorbe energía de láser es un recubrimiento aplicado a los bucles de costura.

9. La costura de conformidad con la reivindicación 8, en donde el recubrimiento se aplica por recubrimiento colorante en los bucles de costura antes de coser la tela.

10. La costura de conformidad con la reivindicación 7, en donde el material que absorbe energía de láser es un colorante base acuoso o no acuoso.

11. La costura de conformidad con la reivindicación 7, en donde el material que absorbe el láser está contenido en una o más hebras de los hilados.

12. La costura de conformidad con la reivindicación 7, en donde el material que absorbe energía de láser es un colorante o una dilución de tinta negra.