MX2011006227A - Tela industrial que incluye tiras de material enrolladas en espiral. - Google Patents

Tela industrial que incluye tiras de material enrolladas en espiral.

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MX2011006227A
MX2011006227A MX2011006227A MX2011006227A MX2011006227A MX 2011006227 A MX2011006227 A MX 2011006227A MX 2011006227 A MX2011006227 A MX 2011006227A MX 2011006227 A MX2011006227 A MX 2011006227A MX 2011006227 A MX2011006227 A MX 2011006227A
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MX
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band
sheath
strip
strips
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MX2011006227A
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Dana Eagles
Jerry O'connor
Joseph Botelho
Jonas Karlsson
Sabri Mourad
Bruce Stowe
Jon Montcrieff
Robert Hansen
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Albany Int Corp
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Abstract

Se describe una tela, banda o funda industrial y un método para fabricar la tela, banda o funda. La tela, banda o funda industrial se produce por tiras de material polimérico enrolladas en espiral, tal como un material industrial en tiras o listones, y unir los lados colindantes de las tiras de material utilizando técnicas de soldadura ultrasónica o soldadura por láser. La tela, banda o funda puede entonces perforarse utilizando una técnica adecuada para hacerla permeable al aire y/o al agua.

Description

TELA INDUSTRIAL QUE INCLUYE TIRAS DE MATERIAL ENROLLADAS EN ESPIRAL REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reivindica los beneficios de prioridad de la Solicitud Provisional de Patente de E.U. No. 61/246,812 presentada el 29 de septiembre de 2009, la Solicitud Provisional de Patente de E.U. No. 61/246,801 presentada el 29 de septiembre de 2009, la Solicitud Provisional de Patente de E.U. No. 61/147,637 presentada el 27 de enero de 2009 y la Solicitud Provisional de Patente de E.U. No. 61/121,998 presentada el 12 de diciembre de 2008.
INCORPORACIÓN MEDIANTE LA REFERENCIA Todas las patentes, solicitudes de patente, documentos, referencias, instrucciones del fabricante, descripciones, especificaciones de producto, y hojas de producto para cualquiera de los productos mencionados en la presente se incorporan mediante la referencia en la presente y pueden emplearse al practicar la invención.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 1. Campo de la Invención La presente invención se refiere a la técnica de fabricación de papel. Más específicamente, la presente invención se refiere a telas para la fabricación de papel, es decir, las telas de formación, de prensado, de secado y telas de secado por circulación de aire (TAD) , también conocidas como revestimiento de máquinas para fabricación de papel, en las cuales el papel se fabrica sobre una máquina para fabricación de papel. También, la invención puede utilizarse como un sustrato para una prensa de zapata o banda de transferencia o calandrado, cualquiera de los cuales puede utilizarse en una máquina para fabricación de papel. Además, la presente invención puede aplicarse en otras instalaciones industriales en donde se utilizan bandas industriales para desaguar un material. Además, la presente invención puede utilizarse como una banda y/o funda utilizada en la producción de productos no tejidos mediante procesos tales como formación por chorro de aire, soplado de fusión, jet-enredado e hidro-entramado . 2. Descripción de la Técnica Anterior Durante el proceso de fabricación de papel, se forma una red fibrosa celulósica depositando una mezcla fibrosa, es decir, una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre una tela de formación en movimiento en la sección de formación de una máquina para fabricación de papel. Se drena una gran cantidad de agua de la mezcla a través de la tela de formación, dejando la red fibrosa celulósica sobre la superficie de la tela de formación.
La red fibrosa celulósica recién formada procede de la sección de formación hacia una sección de prensado, que incluye una serie de puntos de apriete de la prensa. La red fibrosa celulósica pasa a través de los puntos de apriete de la prensa soportada por una tela de prensado o, como es frecuentemente el caso, entre dos de tales telas de prensado. En los puntos de apriete de la prensa, la red fibrosa celulósica se somete a fuerzas compresivas que exprimen el agua de la misma y que adhieren entre si, las fibras de celulosa en la red para convertir la red fibrosa celulósica en una hoja de papel. La tela o telas de prensado aceptan el agua e idealmente no la regresan a la hoja de papel.
La hoja de papel finalmente procede hacia una sección de secado, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros de secado giratorios que se calientan interiormente por vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en una trayectoria serpentina secuencialmente alrededor de cada uno de la serie de tambores mediante una tela de secado, la cual sostiene la hoja de papel cercanamente contra las superficies de los tambores . Los tambores calientes reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel deseable a través de evaporación.
Debe apreciarse que las telas de formación, de prensado y de secado, todas toman la forma de cinta sinfín sobre la máquina para fabricación de papel y funcionan a manera de transportadores. Debe apreciarse además que la fabricación de papel es un proceso continuo que procede a una velocidad considerable. Es decir, la mezcla fibrosa se deposita continuamente sobre la tela de formación en la sección de formación, mientras una hoja de papel recién fabricada se enrolla de manera continua sobre rodillos después de salir de la sección de secado.
También debe apreciarse que la vasta mayoría de las telas de formación, de prensado y de secado son, o al menos incluyen como componente, una tela te ida en forma de una cinta sinfín que tiene una longitud específica, medida longitudinalmente alrededor de la misma, y un ancho específico, medido transversalmente a través de la misma. Debido a que las configuraciones de las máquinas para fabricación de papel varían ampliamente, se requiere que los fabricantes de revestimientos de máquinas para fabricación de papel produzcan telas de formación, de prensado y de secado en las dimensiones requeridas para adaptarse a las posiciones particulares en las secciones de formación, de prensado y de secado de las máquinas para fabricación de papel de sus clientes. No es necesario decir, que este requerimiento dificulta simplificar el proceso de fabricación ya que típicamente cada tela debe producirse por pedido.
Además, debido a que la superficie de una tela te ida es necesariamente en algún grado no uniforme, ya que los nudos formados en donde los hilos se encuentran en una dirección de la tela, se envuelven alrededor de los que se encuentran en otra dirección estando sobre la superficie, es difícil producir un producto de papel totalmente libre de marcas de la hoja.
La técnica anterior incluye varios intentos para resolver estos problemas. Por ejemplo, la Patente de E.U. No. 3 , 323 , 226 para Beaumont et al., se refiere a una banda de secado sintética que comprende uno o más dobleces de película de poliéster. Las perforaciones a través de la banda se forman mediante perforación mecánica. La Patente de E.U. No. 4 , 495 , 680 para Beck, muestra un método y aparato para formar una tela base compuesta solamente de hilos de urdimbre para utilizarse en la fabricación de una banda para la fabricación de papel. Esencialmente, los hilos de urdimbre se enrollan helicoidalmente alrededor de dos rodillos paralelos. Subsecuentemente se aplica una guata fibrosa u otro material no tejido y se adhiere al arreglo helicoidal de hilos de urdimbre para proporcionar una banda para la fabricación de papel sin hilos de trama, es decir que no tiene hilos en la dirección transversal de la máquina.
La Patente de E.U. No. 4 , 537 , 658 para Albert muestra una tela para la fabricación de papel hecha de una pluralidad de elementos alargados, enlazados, ranurados . Los elementos alargados se enlazan uno al siguiente ya sea mediante una lengüeta integral o a través del uso de un medio de conexión de pasador que se extiende de un elemento alargado hasta el elemento adyacente. Los elementos alargados se extienden en la dirección transversal de la máquina de la tela para la fabricación de papel descrita, y tienen superficies superior e inferior planas paralelas .
La Patente de E.U. No. 4,541,895 para Albert, describe una tela para la fabricación de papel conformada de una pluralidad de hojas no tejidas laminadas entre sí para definir una tela o banda. Las hojas no tejidas se encuentran perforadas mediante perforación por láser. Tales hojas se componen de material polimérico no orientado y si se producen con la finura necesaria para aplicaciones de fabricación de papel, carecerían de la estabilidad dimensional suficiente para operar como bandas sinfín sobre máquinas para fabricación de papel .
La Patente de E.U. No. 4,842,905 para Stech muestra una tela para la fabricación de papel teselada y elementos para producir la tela. Los elementos se forman a fin de tener miembros macho o de proyección que se entrelazan con miembros hembra o de ranura. La tela para la fabricación de papel comprende una pluralidad de elementos teselados que se han interconectado para producir una formación de mosaicos de la longitud y ancho deseados.
La Patente de E.U. No. 6,290,818 para Romanski muestra una banda de prensa de zapata en donde la tela base se produce de un tubo sinfín de película expandida que puede perforarse .
La Patente de E.U. No. 6,630,223 para Hansen muestra una banda industrial producida de una pluralidad de monofilamentos configurados (en sección transversal no circular) enrollados en espiral que colindan entre si, lado a lado de las vueltas adyacentes y asegurados uno al otro por un medio adecuado .
La Patente de E.U. No. 6,989,080 para Hansen muestra una tela no tejida para la fabricación de papel producida de una capa base DM enrollada en espiral de fibras en rama, sobrepuestas con una capa DT de fibras en rama similares o diferentes y acopladas por medios adecuados.
La Publicación de Solicitud de Patente de E.U. No. 2007/0134467 Al para Sayers proporciona un método que comprende las etapas de laminar una serie de capas de material de película y cortar perforaciones en el laminado para proporcionar una tela foraminosa.
Las telas en las máquinas modernas para fabricar papel pueden tener un ancho desde 5 pies hasta más de 33 pies, una longitud desde 40 pies hasta 400 pies y un peso desde aproximadamente 100 libras hasta más de 3,000 libras. Estas telas se desgastan y requieren reemplazarse. El reemplazo de las telas frecuentemente implica poner fuera de servicio la máquina, retirar la tela desgastada, la preparación para instalar la tela y la instalación de la nueva tela. Aunque muchas telas son sinfín, muchas de las utilizadas actualmente son cosibles sobre la máquina. La instalación de la tela incluye jalar el cuerpo de la tela sobre una máquina y unir los extremos de la tela para formar una banda sinfín.
En respuesta a esta necesidad de producir telas en una variedad de longitudes y anchos más rápida y eficientemente, en los años recientes se han producido telas utilizando una técnica de enrollado en espiral descrita en la Patente de E.U. 5,360,656 comúnmente cedida por Rexfelt et al., (en adelante "la patente '656"), cuyas enseñanzas se incorporan en la presente mediante la referencia.
La patente '656 muestra una tela que comprende una tela base que tiene una o más capas de material de fibra cortada cosidas dentro de la misma. La tela base comprende al menos una capa compuesta de una tira de tela tejida enrollada en espiral que tiene un ancho que es más pequeño que el ancho de la tela base. La tela base es sinfín en la dirección longitudinal o de la máquina. Los hilos .longitudinales de la tira enrollada en espiral hacen un ángulo con la dirección longitudinal de la tela. La tira de tela tejida puede tejerse en plano en un telar que es más angosto que los que se utilizan típicamente en la producción de revestimientos para máquinas para fabricación de papel .
SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una solución alternativa a los problemas abordados por estas patentes/solicitudes de patente de la técnica anterior.
Por consiguiente, una modalidad de la presente invención es una tela o banda industrial para las secciones de formación, prensado y secado, incluyendo un secador por circulación de aire (TAD) de una máquina para fabricación de papel . La tela o banda de la presente invención también puede utilizarse como una prensa de zona de contacto prolongado (LNP) de transferencia de hoja o banda de calandrado, o como otras bandas para procesos industriales, tales como las bandas de corrugado. La tela también puede utilizarse como parte de una banda de acabado textil, tal como por ejemplo una banda de sanforizado o banda de curtiduría. Además, la tela de la invención puede utilizarse en otras instalaciones industriales en donde se utilizan bandas industriales para desaguar un material. Por ejemplo, la tela puede utilizarse en una banda formadora de pulpa o de prensado de pulpa, en una banda utilizada para desaguar papel reciclado durante el proceso de destintado, tal como una banda de desagüe en una máquina destintadora con tanque de sedimentación de doble zona de presión (DNT) ; o en una banda de desagüe de sedimentos . La tela de la invención también puede utilizarse en una banda y/o funda utilizadas en la producción de productos no tejidos mediante procesos tales como formación por chorro de aire, jet-enredado, soplado de fusión, o hidro-entramado . La banda y/o funda se encuentra en la forma de una cinta sinfín y tiene una superficie interior y una superficie exterior.
En una modalidad ejemplar, la banda sinfín se formada de tiras de material que se enrollan en espiral alrededor de dos rodillos de una manera colindante lado a lado. Las tiras se unen firmemente entre sí mediante un método adecuado para formar una cinta sinfín en la longitud y ancho requeridos para el uso particular . En el caso de una funda, las tiras pueden enrollarse alrededor de la superficie de un solo rodillo o mandril que es aproximadamente del tamaño del diámetro y de la longitud DT del tambor sobre el cual se utilizará la funda. Las tiras de material utilizadas se producen comúnmente como material industrial de cinta para fleje. La cinta para fleje, especialmente el material plástico de cinta para fleje, se define comúnmente como una banda plástica relativamente delgada utilizada para sujetar o fijar objetos entre sí. Sorprendentemente, se descubrió que este tipo de material plástico tiene las características apropiadas para ser las tiras de material para formar la banda de la invención.
La diferencia en la definición entre cinta para fleje (plástica) y monofilamento se refiere al tamaño, la configuración y la aplicación. Tanto la cinta para fleje como el monofilamento se producen mediante procesos de extrusión que tienen las mismas etapas básicas de extrusión, orientación uniaxial y enrollado. El monofilamento es generalmente de tamaño más pequeño que la cinta para fleje y comúnmente de configuración redonda. El monofilamento se utiliza en una amplia variedad de aplicaciones tales como en hilos de pescar y telas industriales, incluyendo revestimientos para máquinas para fabricación de papel. La cinta para fleje es generalmente de tamaño mucho más grande que el monofilamento y siempre básicamente más ancha a lo largo de un eje mayor y, como tal, de configuración rectangular para su propósito pretendido.
Es muy conocido en la técnica de extrusión que la cinta para fleje plástica se produce mediante un proceso de extrusión. También es muy sabido que este proceso incluye la orientación uniaxial del material extruido. También es muy sabido que existen dos procesos de extrusión básicos que ¦ utilizan orientación uniaxial . Un proceso es la extrusión y la orientación de una hoja ancha que se corta en cintas individuales. El otro proceso es la extrusión de la cinta para fleje individual que se orienta. Este segundo proceso es muy similar al proceso para producir monofilamentos como se evidencia por la similitud en el equipo para ambos procesos .
Una ventaja de utilizar material de cinta para fleje contra el monofilamento es el número de vueltas en espiral necesarias para producir una tela. Los monofilamentos se consideran comúnmente hilos que no son más grandes de 5 mm en su eje más grande. Los tamaños de monofilamento uniaxial utilizados para revestimientos para máquinas para fabricación de papel y para los otros usos antes mencionados rara vez exceden 1.0 mm en su eje más grande. El material de cinta para fleje utilizado es comúnmente de al menos 10 mm de ancho y algunas veces excede los 100 mm de ancho. Se contempla que podría utilizarse también una cinta para fleje de hasta 1000 mm de ancho. Los proveedores del material de cinta para fleje que puede utilizarse incluyen compañías tales como Signode.
La presente invención proporciona una tela, banda o funda mejorada que funciona en lugar de una banda o funda tradicional e imparte las características físicas deseadas, tales como volumen, apariencia, textura, absorbencia, resistencia y tacto al papel o producto no tejido producido en la misma.
Se proporcionan otras ventajas tales como, pero sin limitarse a, soporte y liberación de fibra mejorados (sin repelado del papel) sobre las telas tejidas de la técnica anterior, y facilidad de limpieza como resultado de que no existen cruces de hilo que atrapen las fibras elementales. Si la banda/funda tiene una textura superficial, entonces se transfiere un repujado/textura más efectivo al papel/producto no tejido, y también da como resultado mejores propiedades físicas tales como volumen/absorbencia.
Aún otra ventaja es el grosor contra el coeficiente de tracción. Las películas de poliéster (PET) en la técnica anterior, por ejemplo, tienen un coeficiente de tracción en el eje largo (o dirección de la máquina - DM) de aproximadamente 3.5 GPa (Giga Pascales) . El material (o listón) de cinta para fleje de PET tiene un coeficiente de tracción que varía de 10 GPa a 12.5 GPa. Para lograr el mismo coeficiente con una película, la estructura tendría que ser de 3 a 3.6 veces más gruesa.
En consecuencia, la invención de acuerdo con una modalidad ejemplar, es una tela, banda o funda formada como una estructura de capa única o múltiple a partir de estos listones enrollados en espiral. La tela, banda o funda puede tener superficies superior e inferior planas uniformes. La tela, banda o funda también puede texturizarse de alguna manera utilizando cualquiera de los medios conocidos en la técnica, tales como por ejemplo, por chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico. La banda puede ser impermeable al aire y/o al agua. La banda también puede perforarse mediante algún medio mecánico o térmico (láser) de manera que pueda ser permeable al aire y/o al agua.
En otra modalidad ejemplar, el listón se forma de tal manera que tiene un perfil entrelazado. La banda se forma enrollando en espiral estas tiras entrelazadas y tendría una mayor integridad que solo colindando los lados paralelos y/o perpendiculares de las tiras de listón adyacentes. Esta banda puede también ser impermeable al aire y/o al agua o perforarse para hacerse permeable.
La tela, banda o funda de la presente invención puede incluir opcionalmente un recubrimiento funcional en una o ambas de sus superficies . El recubrimiento funcional puede tener una superficie superior que es plana o uniforme, o alternativamente puede texturizarse de alguna manera utilizando cualquier medio conocido en la técnica tal como, por ejemplo, por chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico. El recubrimiento funcional puede ser cualquiera de los materiales conocidos por el de experiencia ordinaria en la técnica tales como, por ejemplo, poliuretano, poliéster, poliamida o cualquier otro material de resina polimérica o incluso hule, y el recubrimiento funcional puede incluir opcionalmente partículas tales como nano rellenos, que pueden mejorar la resistencia a la fatiga por flexión, la propagación de grieta o las características de desgaste de la tela, banda o funda de la invención.
La tela, banda o funda de la presente invención también puede utilizarse como una base o sustrato de refuerzo en una tela de formación, una tela de prensado, una tela de secado, una tela de secado por circulación de aire (TAD) , una banda de prensa de zapata o de transferencia o de calandrado, una banda de proceso utilizada en procesos de formación por chorro de aire, soplado de fusión, jet-enredado o hidro-entramado, una banda de transferencia de hoja, una banda de prensa de zona de contacto prolongado (LNP) o de calandrado, una banda de corrugado, una banda de sanforizado, una banda de curtiduría, una banda de formación de pulpa o de prensado de pulpa, una banda de desagüe en una máquina destintadora con tanque de sedimentación de doble zona de presión (DNT) , o una banda de desagüe de sedimentos .
Aunque las modalidades anteriores son para una capa única de tiras de listón enrollado en espiral, puede haber ventajas en el uso de tiras con diversas geometrías que forman una banda de dos o más capas. En consecuencia, de acuerdo con una modalidad ejemplar, la banda puede tener dos o más capas en donde las tiras pueden formarse de tal manera que las dos o más capas se entrelacen mecánicamente o se unan entre sí por otros métodos conocidos por los expertos en la técnica. De nuevo, la estructura puede ser ya sea impermeable o perforarse para ser permeable ya sea al aire y/o al agua.
Otra modalidad ejemplar es una estructura multicapa formada utilizando el concepto de una "tira de soldeo" utilizada para mejorar adicionalmente la integridad de la banda. La estructura puede ser impermeable o perforarse para ser permeable ya sea al aire y/o al agua.
Aunque se utiliza el término tela y estructura de tela, tela, banda, transportador, funda, miembro de soporte, y estructura de tela se utilizan de manera intercambiable para describir las estructuras de la presente invención. De manera similar, los términos cinta para fleje, listón, tira de material y tiras de material se utilizan de manera intercambiable a través de toda la descripción.
Las diversas características de novedad que caracterizan a la invención se señalan en particularidad en las reivindicaciones anexas y forman parte de esta descripción. Para un mejor entendimiento de la invención, sus ventajas operativas y objetivos específicos logrados mediante sus usos, se hace referencia al material descriptivo que la acompaña en el cual se ilustran las modalidades preferidas pero no limitantes de la invención en los dibujos que la acompañan en los cuales los componentes correspondientes se identifican por los mismos números de referencia.
Los términos "que comprende" y "comprende" en esta descripción pueden significar "que incluye" e "incluye" o pueden tener el significado comúnmente dado al término "que comprende" o "comprende" en la Ley de Patentes de E.U. Los términos "que consiste esencialmente de" o "consiste esencialmente de" si se utilizan en las reivindicaciones tienen el significado adscrito a los mismos en la Ley de Patentes de E.U. Otros aspectos de la invención se describen en o son obvios a partir de (y dentro del ámbito de la invención) la siguiente descripción.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos adjuntos que se incluyen para proporcionar un entendimiento adicional de la invención, se incorporan y constituyen parte de esta especificación. Los dibujos presentados en la presente ilustran diferentes modalidades de la invención y conjuntamente con la descripción sirven para explicar los principios de la invención. En los dibujos: La Figura 1 es una vista en perspectiva de una tela, banda o funda de acuerdo con un aspecto de la presente invención; La Figura 2 ilustra un método mediante el cual puede construirse la tela, banda o funda de la presente invención; Las Figuras 3(a) a 3 (i) son vistas en sección transversal tomadas en la. dirección a lo ancho de varias modalidades de la tira de material utilizada para fabricar la tela, banda o funda de la invención; Las Figuras 4(a) a 4(d) son vistas en sección transversal tomadas en la dirección a lo ancho de varias modalidades de la tira de material utilizada para fabricar la tela, banda o funda de la invención; Las Figuras 5(a) a 5(c) son vistas en sección transversal tomadas en la dirección a lo ancho de varias modalidades de la tira de material utilizada para fabricar la tela, banda o funda de la invención; Las Figuras 6(a) a 6(d) son vistas en sección transversal tomadas en la dirección a lo ancho de varias modalidades de la tira de material utilizada para fabricar la tela, banda o funda de la invención; Las Figuras 7(a) a 7(d) son vistas en sección transversal tomadas en la dirección a lo ancho de varias modalidades de la tira de material utilizada para fabricar la tela, banda o funda de la invención; Las Figuras 8(a) a 8(c) son vistas en sección transversal tomadas en la dirección a lo ancho de varias modalidades de la tira de material utilizada para fabricar la tela, banda o funda de la invención; La Figura 9 es una gráfica de barras que representa las ventajas de utilizar un material orientado uniaxialmente (cinta/ listón) sobre un material orientado biaxialmente (película) y un material extruido (parte moldeada) ; Las Figuras 10(a) a 10(d) ilustran las etapas implicadas en un método mediante el cual puede construirse la tela, banda o funda de la presente invención; Las Figuras 11(a) y 11(b) son esquemas de un aparato que puede utilizarse en la formación de la tela, banda o funda de acuerdo con un aspecto de la presente invención; La Figura 12 es un esquema de un aparato que puede utilizarse en la formación de la tela, banda o funda de acuerdo con un aspecto de la presente invención; La Figura 13 es una vista en sección transversal de una tela, banda o funda de acuerdo con un aspecto de la presente invención; y La Figura 14 es un aparato utilizado en la fabricación de una tela, banda o funda de acuerdo con un aspecto de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Volviendo ahora a las figuras, la Figura 1 es una vista en perspectiva de la tela, banda o funda 10 industrial de la presente invención. La tela, banda o funda 10 tiene una superficie interior 12 y una superficie exterior 14 y se conforma enrollando en espiral una tira de material polimérico 16, por ejemplo, un material industrial de cinta para fleje, en una pluralidad de vueltas colindantes y mutuamente unidas. La tira de material 16 se enrolla en espiral en una dirección sustancialmente longitudinal alrededor de la longitud de la tela 10 en virtud de la manera helicoidal en la cual se construye la tela, banda o funda 10.
Un método ejemplar mediante el cual puede fabricarse la tela, banda o funda 10 se ilustra en la Figura 2. El aparato 20 incluye un primer rodillo de proceso 22 y un segundo rodillo de proceso 24, cada uno de los cuales puede girar alrededor de su eje longitudinal. El primer rodillo de proceso 22 y el segundo rodillo de proceso 24 son paralelos entre sí y se separan por una distancia que determina la longitud total de la tela, banda o funda 10 que va a fabricarse en los mismos, medida longitudinalmente alrededor de los mismos. En el lado del primer rodillo de proceso 22, se proporciona un carrete de suministro (no mostrado en las figuras) instalado giratoriamente alrededor de un eje y desplazable paralelo a los rodillos de proceso 22 y 24. El carrete de suministro acomoda el suministro enrollado de la tira de material 16 que tiene por ejemplo un ancho de 10 mm o más. El carrete de suministro está colocado inicialmente en el extremo izquierdo del primer rodillo de proceso 12, por ejemplo, antes de desplazarse de manera continua hacia la derecha u otro lado a una velocidad predeterminada.
Para iniciar la fabricación de la tela, banda o funda 10, el inicio de la cinta de material polimérico de cinta para fleje 16 se extiende en una condición tirante desde el primer rodillo de proceso 22 hacia el segundo rodillo de proceso 24, alrededor del segundo rodillo de proceso 24 y de regreso hacia el primer rodillo de proceso 22 formando una primera espira de una voluta cerrada 26. Para cerrar la primera espira de la voluta cerrada 26, el inicio de la tira de material 16 se une al extremo de la primera espira de la misma en el punto 28. Como se tratará más adelante, las vueltas adyacentes de la tira de material 16 enrollada en espiral se unen entre sí por medios mecánicos y/o adhesivos.
En consecuencia, las espiras subsecuentes de voluta cerrada 26 se producen haciendo girar el primer rodillo de proceso 22 y el segundo rodillo de proceso 24 en una dirección común como se indica mediante las flechas en la Figura 2, mientras que se alimenta la tira de material 16 sobre el primer rodillo de proceso 22. Al mismo tiempo, la tira de material 16 que acaba de enrollarse sobre el primer rodillo de proceso 22 se une de manera continua a la que ya se encuentra sobre el primer rodillo de proceso 22 y el segundo rodillo de proceso 24, por ejemplo, por un medio mecánico y/o adhesivo o cualquier otro adecuado para producir espiras adicionales de voluta cerrada 26.
Este proceso continúa hasta que la voluta cerrada 26 tenga el ancho deseado, medido axialmente a lo largo del primer rodillo de proceso 22 o del segundo rodillo de proceso 24. En ese punto, la tira de material 16 aún no enrollada sobre el primer rodillo de proceso 22 y el segundo rodillo de proceso 24, se corta y la voluta cerrada 26 producida a partir de la misma se retira del primer rodillo de proceso 22 y del segundo rodillo de proceso 24 para proporcionar la tela, banda o funda 10 de la presente invención.
Aunque se describe en la presente una instalación de dos rodillos, puede ser aparente para alguien de experiencia ordinaria en la técnica que las tiras pueden enrollarse alrededor de la superficie de un rodillo o mandril único para formar la presente tela, banda o funda. Un rodillo o mandril del tamaño apropiado puede seleccionarse en base a la dimensión deseada de la tela, banda o funda que va a producirse.
El presente método para producir la tela, banda o funda 10 es bastante versátil y adaptable a la producción de telas o bandas para la fabricación de papel y/o industriales de una variedad de dimensiones longitudinales y transversales. Es decir, el fabricante, al practicar la presente invención, ya no necesita producir una tela tejida de la longitud y ancho apropiados para una máquina para fabricación de papel dada. Más bien, el fabricante solamente necesita separar el primer rodillo de proceso 22 y el segundo rodillo de proceso 24 por la distancia apropiada, para determinar la longitud aproximada de la tela, banda o funda 10, y enrollar la tira de material 16 sobre el primer rodillo de proceso 22 y el segundo rodillo de proceso 24 hasta que la voluta cerrada 26 haya alcanzado el ancho aproximado deseado.
Además, debido a que la tela, banda o funda 10 se produce enrollando en espiral una tira de material polimérico de cinta para fleje 16, y a que no es una tela tejida, la superficie exterior 12 de la tela, banda o funda 10 es uniforme y continua y carece de las salientes que evitan que las superficies de una tela tejida sea perfectamente lisa. Sin embargo, las telas, bandas o fundas de la presente invención, pueden tener características geométricas que proporcionan topografía y volumen mejorados al producto de papel o no tejido producido en las mismas. Otras ventajas de los presentes miembros de soporte incluyen más fácil liberación de la hoja o red, resistencia mejorada a la contaminación y reducida deformación de la fibra. Aún otra ventaja es que esto evita las restricciones y la necesidad de un telar de tejido convencional ya que los huecos pasantes pueden colocarse en cualquier ubicación o patrón deseados . La tela, banda o funda también puede tener una textura en una o ambas superficies producida utilizando cualquiera de los medios conocidos en la técnica tales como, por ejemplo, por chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico. Alternativamente, la tela, banda o funda puede ser uniforme en una o ambas superficies. Las Figuras 3(a) a 3 (i) son vistas en sección transversal tomadas en la dirección a lo ancho, de varias modalidades de la tira de material utilizada para producir la presente tela, banda o funda. Cada modalidad incluye superficies superior e inferior que pueden ser planas (planares) y paralelas entre sí, o pueden tener cierto perfil destinado a adaptarse a una aplicación particular. Volviendo a la Figura 3(a), la tira de material 16 tiene una superficie superior 15, una superficie inferior 17, un primer lado plano 18 y un segundo lado plano 19, de acuerdo con una modalidad de la invención. La superficie superior 15 y la superficie inferior 17 pueden ser planas (planares) y paralelas entre sí y el primer lado plano 18 y el segundo lado plano 19 pueden estar inclinados en direcciones paralelas, de manera que el primer lado plano 18 de cada tira de material 16 enrollada en espiral colinde cercanamente contra el segundo lado plano 19 de la vuelta inmediatamente precedente de la misma. Cada vuelta de la tira de material 16 se une a sus vueltas adyacentes uniendo sus respectivos primero y segundo lados planos 18, 19 entre sí mediante un adhesivo, por ejemplo, que puede ser un adhesivo activado por calor, curado a temperatura ambiente (RTC) o de fusión en caliente, por ejemplo, o cualquier otro medio adecuado.
En la Figura 3(b), la tira de material 16 puede tener una estructura en sección transversal que permite un entrelazado mecánico para unir las tiras de material 16 adyacentes en la tela, banda o funda formada en espiral. Las tiras de material 16 adyacentes pueden ser iguales o diferentes en tamaño y/o perfil, pero cada una tiene una posición entrelazada, como se muestra en la Figura 3 (b) . Otros ejemplos de estructuras de entrelazado mecánico se muestran en las Figuras 3(c) a 3(g) en donde se ilustra la sección transversal de las tiras de material 16 individuales. En cada caso, un lado de la tira de material 16 puede diseñarse para entrelazarse o conectarse mecánicamente con el otro lado de la tira de material 16 adyacente. Por ejemplo, con referencia a la modalidad mostrada en la Figura 3 (g) , la tira de material 16 puede tener una superficie superior 42, una superficie inferior 44, una lengüeta 46 en un lado y una ranura 48 correspondiente en el otro lado. La lengüeta 46 puede tener dimensiones correspondientes a las de la ranura 48, de manera que la lengüeta 46 en cada vuelta enrollada en espiral de la tira 16 se ajusta en la ranura 48 de la vuelta inmediatamente precedente de la misma. Cada vuelta de la tira de material 16 se une a sus vueltas adyacentes mediante lengüetas de aseguramiento 46 en las ranuras 48. La superficie superior 42 y la superficie inferior 44 pueden ser planas (planares) y paralelas entre sí, o no planas y no paralelas dependiendo de la aplicación, o incluso pueden estar redondeadas de manera convexa o cóncava en la dirección a lo ancho de las mismas, como se muestra en la Figura 3(f). De manera similar, cualquier lado de la tira puede ser de configuración cilindricamente convexa o cóncava con el mismo radio de curvatura. La Figura 3 (h) muestra otra modalidad de la presente invención.
Además de tener una tira de material extruida con hemisferios o perfiles opuestos como se describió anteriormente, pueden extruirse o fabricarse otras diversas configuraciones a partir de extrusiones rectangulares para tener bordes coincidentes con rieles elevados, lo cual puede facilitar la unión por medios mecánicos y/o adhesivos. Tal estructura, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la invención se muestra en la Figura 3 (i). Alternativamente, la tira de material puede no requerir un lado derecho e izquierdo que coincidan o se unan entre sí. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 4(a), la sección transversal de la tira de material 16 puede tener ranuras de entrelazado sobre su superficie superior o su lado superior, o la tira de material 16 puede tener ranuras de entrelazado sobre su superficie inferior o lado inferior, como se muestra en la Figura 4 (b) .
La Figura 4(c), por ejemplo, muestra las tiras de material de las Figuras 4(a) y 4(b) colocadas para entrelazarse. Las flechas en la Figura 4(c) indican, por ejemplo, la dirección en la que tendría que moverse cada una de las tiras de material 16 a fin de embragarse con las ranuras y entrelazar las dos tiras. La Figura 4(d) muestra las dos tiras de material 16 después de haberse entrelazado o unido entre si. Aunque se muestran solamente dos de las tiras de material coincidentes en las modalidades ejemplares, debe notarse que la tela, banda o funda final se forma de varias de las tiras de material entrelazadas entre sí. Claramente, si se entrelazan las tiras de material en un proceso de enredado en espiral, puede formarse una hoja de material en forma de una cinta sin fin. También debe notarse que aunque se muestran entrelazados mecánicos, la resistencia de los entrelazados puede mejorarse, por ejemplo, mediante unión térmica, especialmente mediante una técnica conocida como unión selectiva ejemplificada por un proceso comercial conocido como "Clearweld" (ver www.clearweld.com).
La Figura 5(a) muestra una vista en sección transversal de una tira de material 16 que tiene ranuras tanto en el lado superior como en el lado inferior de la misma. La Figura 5(b) muestra cómo pueden entrelazarse dos tiras de material 16 que tienen la configuración en sección transversal mostrada en la Figura 5(a). La estructura entrelazada da como resultado ranuras, en la superficie superior e inferior del producto final.
Con referencia a la modalidad mostrada en la Figura 5(c), la Figura 5(c) muestra el entrelazado de las dos tiras de material 16 mostradas en la Figura 5(a) y la Figura 4(b) . Esto da como resultado un producto de hoja que tiene ranuras en la superficie inferior con una superficie superior plana. De manera similar, también puede formarse una estructura que tiene ranuras en la superficie superior con una superficie inferior plana.
Otra modalidad ejemplar es una tela, banda o funda formada de tiras de material 16 que tienen entrelazados similares a montículos o entrelazados "positivos" que forman entrelazados más fuertes debido a su diseño mecánico. Los diseños tienen entrelazados "positivos" en el sentido de que los pasadores y los receptores para los pasadores tienen un apriete mecánico que requiere de fuerza considerable ya sea para unir los listones entre sí o para separarlos. La Figura 6(a), por ejemplo, ilustra las características de entrelazados similares a montículos en tiras de material 16 individuales tipo listón. La Figura 6(b) ilustra las características de entrelazados similares a montículos en tiras de material 16 individuales tipo listón de configuración opuesta que se diseñan para entrelazarse con la estructura mostrada en la Figura 6(a). La Figura 6(c) muestra las tiras de material individuales tipo listón de las Figuras 6(a) y 6(b) colocadas para su entrelazado. Debe notarse aquí que la posición escalonada de los listones superior e inferior existe a fin de acomodar otra tira de material 16 de configuración opuesta. Finalmente, la Figura 6(d) ilustra estas mismas tiras después de haberse presionado entre sí para formar una estructura entrelazada. Varias tiras de material tipo listón como estas, pueden entrelazarse entre sí para formar la tela, banda o funda final.
Otra modalidad ejemplar es una tela, banda o funda formada de tiras de material 16 que tienen ranuras en los lados tanto superior como inferior de las mismas, por ejemplo, como se muestra en la Figura 7(a) . Estas dos tiras de material 16 tipo listón se diseñan para unirse entre sí para formar un entrelazado positivo, como se muestra en la Figura 7 (b) . Debe notarse que las superficies superior e inferior retienen ambas las ranuras en sus superficies respectivas. También, al observar las Figuras 7(a) y 7(b) puede ser aparente para alguien de experiencia ordinaria en la técnica combinar tres o más tiras para producir una estructura de capas múltiples o, si solamente se utilizan dos cintas, el perfil ranurado de las ranuras en la tira superior puede ser el mismo o diferente en el lado superior contra los lados inferiores. De manera similar, el perfil ranurado de las ranuras en la tira inferior puede ser igual o diferente en ambas de las caras. Como se anotó anteriormente, aunque las modalidades descritas en la presente son para una capa única de listones o tiras enrollados en espiral, puede haber ventajas en el uso de tiras con diversas geometrías que forman una banda de dos o más capas. En consecuencia, de acuerdo con una modalidad ejemplar, la banda puede tener dos o más capas en donde las tiras pueden formarse de tal manera que las dos o más capas se entrelacen mecánicamente. Cada capa puede estar enrollada en espiral en una dirección opuesta o angulada en la DM para proporcionar resistencia adicional.
La Figura 7(c) por ejemplo muestra una estructura entrelazada que da como resultado una superficie inferior ranurada y una superficie superior plana, mientras que la Figura 7 (d) muestra una estructura entrelazada que da como resultado una superficie inferior plana y una superficie superior ranurada.
Como puede ser obvio para alguien de experiencia ordinaria en la técnica, pueden considerarse muchas configuraciones para producir entrelazados positivos como se describió anteriormente. Por ejemplo, algunas de las modalidades previas se enfocan en protusiones redondas similares a montículos y receptáculos redondos. Sin embargo, también es posible utilizar otras configuraciones tales como trapezoidales para lograr el mismo efecto. Un ejemplo de un entrelazado positivo que tiene tal configuración se muestra en la Figura 8(a). Alternativamente, pueden mezclarse las configuraciones para lograr un entrelazado positivo. Un ejemplo de configuraciones mezcladas se muestra en las Figuras 8 (b) y 8(c).
El entrelazado mecánico así formado entre las tiras de material adyacentes como se describe en las modalidades anteriores, incrementa la facilidad con la cual puede producirse una tela o estructura base enrollada en espiral, debido a que sin tal entrelazado, es posible que las tiras de material adyacente se desvíen y se separen durante el proceso para producir la tela enrollada en espiral . Al entrelazar mecánicamente las espirales adyacentes, se puede evitar el desvío y la separación entre las espirales adyacentes. Adicionalmente, puede no ser necesario depender únicamente de la resistencia del entrelazado mecánico para la resistencia de la unión ya que también se pueden formar soldaduras térmicas en las zonas mecánicamente entrelazadas de la tela. De acuerdo con una modalidad de la invención, esto puede lograrse colocando un tinte absorbente infrarrojo cercano, o infrarrojo o láser antes de entrelazar los componentes macho/hembra entre sí seguido por la exposición del enlace mecánico a una fuente de energía de infrarrojo cercano o infrarrojo o láser que ocasione la soldadura térmica del entrelazado mecánico sin material de fusión externo a la zona del entrelazado mecánico.
La tira de material descrita en las modalidades anteriores puede extruirse a partir de cualquier material de resina polimérica conocido por los de experiencia ordinaria en la técnica, tal como por ejemplo, poliéster, poliamida, poliuretano, resinas de poliéter éter cetona, etc. Aunque la cinta para fleje industrial es atractiva como material base, dado que se orienta uniaxialmente, i.e., tiene al menos dos veces el coeficiente de tracción de un material (película) orientado biaxialmente y hasta diez veces el coeficiente de un material extruido (moldeado) , puede utilizarse cualquier otro material adecuado. Es decir, la estructura resultante de un material orientado uniaxialmente requiere menos de la mitad del grosor de un material (película) orientado biaxialmente y menos de un décimo del grosor de un material extruido (moldeado) . Esta característica se ilustra en la Figura 9 , en donde se muestran los resultados para diseñar una parte que se ha diseñado para una fuerza y tensión específica para un ancho fijo. La ecuación utilizada en este problema de diseño es la relación entre el coeficiente de trabajo y la tensión mostrada como sigue: = (COEFICIEN TE x TENSIÓN) (ANCHO x GROSOR) La fuerza (o carga) se mantiene constante junto con el ancho y la tensión en esta ilustración. La ecuación muestra que el grosor requerido es inversamente proporcional al coeficiente del material . Esta ecuación es representativa del problema de diseñar revestimientos para máquinas para fabricación de papel para su estabilidad dimensional, i.e., la carga es conocida, la tensión máxima es conocida y el ancho de la máquina es fijo. El resultado se muestra en términos del grosor final de la parte requerida dependiendo del coeficiente del material empleado. Claramente, los materiales uniaxiales tales como cintas para flejes o listones tienen una ventaja significativa sobre las películas y los polímeros moldeados como se muestra en la Figura 9. Sin embargo, las presentes telas, bandas o fundas no se limitan a la orientación uniaxial o biaxial de la cinta para fleje ya que puede utilizarse cualquiera o ambas orientaciones en la práctica de la presente invención.
La cinta para fleje se suministra comúnmente en longitudes continuas teniendo el producto una sección transversal rectangular. Es una tira de poliéster resistente, para propósitos generales, comúnmente no tratada con excelentes características de manejo, lo que la hace adecuada para muchas aplicaciones industriales. Ésta tiene excelente resistencia mecánica y estabilidad dimensional como se anotó anteriormente y no se vuelve quebradiza con el enve ecimiento bajo condiciones normales. La cinta para fleje tiene buena resistencia a la humedad y a la mayoría de los químicos y puede soportar temperaturas de -70 grados C a 150 grados C o más. Las dimensiones típicas en sección transversal de un material de cinta para fleje que puede utilizarse en la presente invención son por ejemplo, 0.30 mm (o más) de grosor y 10 mm (o más) de ancho. Aunque la cinta para fleje puede enrollarse en espiral, los arrollamientos adyacentes de cinta para fleje que no tienen ningún medio de entrelazado para mantenerse unidas pueden necesitar soldarse o unirse de alguna manera. En tales casos, puede utilizarse soldadura por láser o soldadura ultrasónica para fijar o soldar los listones o tiras de material adyacentes entre sí a fin de mejorar las propiedades en la dirección transversal de la máquina ("DT"), tales como la resistencia, y reducir el riesgo de separación de las tiras de material vecinas .
Aunque se encontró que la cinta para fleje uniaxial tiene el coeficiente DM máximo, también pueden ser importantes propiedades diferentes al coeficiente. Por ejemplo, si el coeficiente DM es demasiado alto para el material de cinta para fleje, entonces puede ser inaceptable la resistencia a la fatiga de fractura y flexión de la estructura final. Alternativamente, las propiedades DT de la estructura final también pueden ser importantes. Por ejemplo, cuando se trata de material de PET y tiras de material del mismo grosor, las tiras no orientadas pueden tener un coeficiente DM típico de aproximadamente 3 GPa y una resistencia de aproximadamente 50 MPa. Por otra parte, una tira orientada biaxialmente puede tener un coeficiente DM de aproximadamente 4.7 GPa y una resistencia de aproximadamente 170 MPa. Se encontró que la modificación del procesamiento de una tira uniaxial de tal manera que el coeficiente DM pueda estar entre 6 y 10 GPa y la resistencia pueda ser igual o mayor a 250 MPa, puede dar como resultado una tira con una resistencia DT que se acerca a aproximadamente 100 MPa. Además, el material puede ser menos quebradizo, i.e., puede no fracturarse cuando se flexiona repetidamente, y puede procesarse mejor cuando se unen las tiras entre sí. La unión entre las tiras también puede resistir la separación durante el uso destinado sobre la máquina de producción.
Un método para sujetar entre sí las tiras adyacentes, de acuerdo con una modalidad de la invención, es soldar ultrasónicamente las tiras adyacentes de borde a borde mientras que simultáneamente se proporciona una presión lateral para mantener los bordes en contacto uno con el otro. Por ejemplo, una parte del dispositivo de soldeo puede sujetar una tira, preferentemente la tira que ya se ha enrollado en una espiral, hacia abajo contra un rodillo de soporte mientras que otra parte del dispositivo empuja la otra tira, preferentemente la tira que no está enrollada, hacia arriba contra la tira que se sujeta hacia abajo. Esta soldadura de borde a borde se ilustra, por ejemplo, en la Figura 11(a) .
La aplicación de soldadura ultrasónica de espacio da como resultado una unión particularmente fuerte. En contraste, la soldadura ultrasónica ya sea en modo de tiempo o en modo de energía, que también se conoce como soldadura ultrasónica convencional, da como resultado una unión que puede describirse como quebradiza. En consecuencia, puede concluirse que se prefiere una unión formada mediante soldadura ultrasónica de espacio contra la soldadura ultrasónica convencional.
Otro método ejemplar para sujetar entre sí las tiras adyacentes, de acuerdo con una modalidad de la invención, es aplicar un adhesivo 30 a los extremos 34, 36 de las tiras adyacente 16, 16 y su unión se muestra en las Figuras 10(a) a 10(d). Debe notarse que puede utilizarse un material de relleno 32 para llenar los espacios o porciones en donde las tiras no hacen contacto entre sí.
Otro método para sujetar entre sí las tiras de material o tiras funcionales adyacentes, de acuerdo con una modalidad de la invención, es utilizar una "tira de soldeo" comprendida del mismo material básico que la tira de material. Por ejemplo, esta tira de soldeo se muestra en la Figura 11 (b) como un material delgado que aparece arriba y abajo de las tiras de material. En tal disposición, la tira de soldeo proporciona un material para soldar las tiras de material de tal manera que la estructura ensamblada no dependa de la soldadura de borde a borde representada en la Figura 11(a). Utilizando el método de tira de soldeo, la soldadura de borde a borde puede resultar; sin embargo, no se requiere ni se prefiere. Utilizando el método de tira de soldeo, puede formarse un tipo de estructura "intercalada" o laminada estando la superficie horizontal de la tira de material soldada a la superficie horizontal de la tira de soldeo, como se muestra en la Figura 11(b). Debe notarse aquí que la tira de soldeo no tiene que ubicarse ni arriba ni debajo de las tiras de material, ya que la tira de soldeo puede ubicarse ya sea justo arriba o justo debajo de las tiras de material. De acuerdo con un aspecto, la tira de soldeo también puede ser la parte central de la estructura intercalada estando la tira de material arriba y/o debajo de la tira de soldeo. Adicionalmente, la tira de soldeo se muestra siendo más delgada que la tira de material y siendo del mismo ancho que la tira de material solamente para propósitos ejemplares. La tira de soldeo puede ser más angosta o más ancha que la tira de material y puede ser del mismo grosor o incluso más gruesa que la tira de material . La tira de soldeo también puede ser otra pieza de tira de material más que un material especial producido únicamente para el propósito de la tira de soldeo. La tira de soldeo también puede tener un adhesivo aplicado a una de sus superficies para ayudar a mantener la tira de soldeo en su sitio para la operación de soldeo. Sin embargo, si se utiliza tal adhesivo, se prefiere que el adhesivo se aplique parcialmente a la tira de soldeo más que en la superficie completa, debido a que la aplicación parcial puede promover una fuerte soldadura entre materiales similares (poliéster a poliéster, por ejemplo) de la tira de material y la tira de soldeo en soldadura ultrasónica o láser.
Si la tira de soldeo se produce de un polímero extruido sin orientación, entonces se prefiere que la tira de soldeo sea mucho más delgada que la tira de material, debido a que una tira de soldeo extrudida no orientada es menos capaz de mantener la estabilidad dimensional de la estructura final como se ilustró anteriormente en esta descripción. Sin embargo, si la tira de soldeo se produce de un polímero orientado, se prefiere que la tira de soldeo en combinación con la tira de material sea tan delgada como sea posible. Como se anotó anteriormente, la tira de soldeo puede ser otra pieza de la tira de material. Sin embargo, si es este el caso, se prefiere que el grosor de los materiales individuales se seleccione de tal manera que pueda minimizarse el grosor total del intercalado o laminado. Como también se anotó anteriormente, la tira de soldeo puede estar recubierta con un adhesivo que se utiliza para sujetar la estructura unida para su procesamiento posterior. De acuerdo con un aspecto, la tira de soldeo con adhesivo puede utilizarse, por ejemplo, para crear una estructura que va directamente a una etapa de perforación, que puede ser perforación láser sin ninguna unión ultrasónica, de tal manera que el taladrado láser o la perforación láser produzca soldaduras de punto que puedan mantener la estructura intercalada unida.
Otro método para mantener unidas las tiras de material adyacentes, de acuerdo con una modalidad de la invención, es soldar las tiras adyacentes utilizando una técnica de soldadura por láser.
La Figura 14 ilustra un aparato 320 ejemplar que puede utilizarse en el proceso de soldeo por láser, de acuerdo con un aspecto de la invención. En este proceso debe entenderse que la tela, banda o funda 322, como se muestra en la Figura 14, es una porción relativamente corta de la longitud total de la tela, banda o funda final. Aunque la tela, banda o funda 322 puede ser sin fin, más prácticamente puede instalarse alrededor de un par de rodillos, no ilustrados en la figura, pero conocidos por los de experiencia ordinaria en la técnica. En tal disposición, el aparato 320 puede disponerse en una de las dos superficies, más convenientemente la superficie superior, de la tela 322 entre los dos rodillos. Ya sea sin fin o no, la tela 322 puede colocarse preferentemente bajo un grado de tensión apropiado durante el proceso. Además, para evitar el combado, la tela 322 puede estar soportada desde abajo mediante un miembro de soporte horizontal a medida que se mueve a través del aparato 320.
Ahora con referencia más específicamente a la Figura 14, se indica la tela 322 moviéndose en una dirección ascendente a través del aparato 320 a medida que se practica el método de la presente invención. Las cabezas de láser que se utilizan en el proceso de soldeo puede atravesar a través de la tela en una dirección "X" DT o a lo ancho, mientras que la tela puede moverse en la dirección "Y" o DM. También puede ser posible establecer un sistema en donde la tela se mueve en tres dimensiones en relación a una cabeza de soldeo por láser mecánicamente fija.
La ventaja de la soldadura por láser sobre la soldadura ultrasónica es que la soldadura por láser puede lograrse a velocidades en el rango de 100 metros por minuto mientras que la soldadura ultrasónica tiene una velocidad final máxima de aproximadamente 10 metros por minuto. La adición de un tinte absorbente de luz o absorbente de tinta a los bordes de las tiras también puede ayudar a concentrar el efecto térmico del láser. Los absorbentes podrían ser tinta negra o tintes de infrarrojo cercano que no son visibles por el ojo humano, tales como, por ejemplo, los utilizados por "Clearweld" (Ver, www.clearweld.com).
Una vez producida la tela, banda o funda final y habiendo soldado o unido de alguna manera las tiras adyacentes en la tela, banda o funda, pueden proporcionarse los orificios o huecos pasantes que permiten que los fluidos (aire ylo agua) pasen desde un lado de la tela al otro lado de la tela por medios tales como la perforación láser. Debe notarse que estos orificios pasantes o huecos pasantes que permiten que el fluido pase de un lado de la tela al otro pueden producirse ya sea antes o después del proceso de enrollado en espiral y de unión. Tales orificios o huecos pasantes pueden producirse mediante perforación láser o cualquier otro proceso de producción de orificios/perforaciones adecuado, por ejemplo utilizando un medio mecánico o térmico y pueden ser de cualquier tamaño, configuración, orientación, forma y/o patrón, dependiendo del uso destinado. Las cavidades u orificios pasantes pueden tener un diámetro nominal en el rango de 0.005 pulgadas a 0.01 pulgadas o más. En la Figura 13 se muestra una modalidad ejemplar, que es una sección transversal, tomada en la dirección transversal o transversal a la máquina, de una tela 80 de la presente invención, en donde se proporcionan tiras de material 82 a lo largo de sus extensiones totales con una pluralidad de orificios 84 para el paso de aire y/o agua .
La tela de la invención, como se anotó anteriormente, puede utilizarse como un sustrato para su uso en una tela de formación, una tela de prensado, una tela de secado, una tela de secado por circulación de aire (TAD) , una banda de prensa de zapata o de transferencia o de calandrado o una banda de proceso utilizada en procesos de formación por chorro de aire, soplado de fusión, jet-enredado o hidro-entramado. La tela, banda o funda de la invención puede incluir una o más capas adicionales, por ejemplo capas textiles, en la parte superior o bajo el sustrato formado utilizando las tiras de material solamente para proporcionar funcionalidad y no reforzamiento. Por ejemplo, una disposición de hilos DM puede laminarse en el lado posterior de la banda o funda para crear espacios huecos . Alternativamente, la una o más capas pueden proporcionarse entre dos capas de cinta para fleje. Las capas adicionales utilizadas pueden ser cualquiera de, materiales tejidos o no tejidos, disposiciones de hilo DM o DT, tiras de material tejido enrolladas en espiral que tienen un ancho menor que el ancho de la tela, redes fibrosas, películas o una combinación de los mismos, y pueden unirse al sustrato utilizando cualquier técnica adecuada conocida para alguien de experiencia ordinaria en la técnica. La perforación con aguja, la unión térmica y la unión química son solo algunos ej emplos .
Como se anotó anteriormente, la tela, banda o funda industrial de la invención puede utilizarse en las secciones de formación, de prensado y de secado, incluyendo un secador por circulación de aire (TAD) de una máquina para fabricación de papel. La tela, banda o funda también puede utilizarse como una banda de transferencia de hoja, de prensa de zona de contacto prolongado (LNP) o de calandrado, o como otras bandas de procesos industriales, tales como las bandas de corrugado. La tela, banda o funda de la invención puede tener una textura en una o ambas superficies, que puede producirse utilizando cualquiera de los medios conocidos en la técnica tales como, por ejemplo, por chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico . La tela también puede utilizarse como parte de una banda de acabado textil, tal como una banda de sanforizado o una banda de curtiduría, por ejemplo. Además, la tela, banda o funda de la invención puede utilizarse en otras instalaciones industriales en donde se utilizan bandas industriales para desaguar un material. Por ejemplo, la tela, banda o funda puede utilizarse en una banda formadora de pulpa o de prensado de pulpa, en una banda utilizada para desaguar papel reciclado durante el proceso de destintado, tal como una banda de desagüe en una máquina destintadora con tanque de sedimentación de doble zona de contacto (DNT) ; o en una banda de desagüe de sedimentos. La tela, banda o funda de la invención también puede utilizarse como una banda utilizada en la producción de productos no tejidos mediante procesos tales como formación por chorro de aire, jet-enredado, soplado de fusión, o hidro-entramado .
De acuerdo con una modalidad ejemplar, la tela, banda o funda de la presente invención puede incluir opcionalmente un recubrimiento funcional en una o ambas de sus superficies . El recubrimiento funcional puede tener una superficie superior que es plana o uniforme o, alternativamente, puede texturizarse de alguna manera utilizando cualquiera de los medios conocidos en la técnica, tales como, por ejemplo, por chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico. El recubrimiento funcional puede ser cualquiera de los materiales conocidos por alguien de experiencia ordinaria en la técnica tales como, por ejemplo, poliuretano, poliéster, poliamida, o cualquier otro material de resina polimérica o incluso hule, y el recubrimiento funcional puede incluir opcionalmente partículas tales como nano rellenos, que pueden mejorar las características de resistencia a la fatiga por flexión, a la propagación de grietas o de desgaste de la tela, banda o funda de la invención.
La tela, banda o funda de la presente invención también puede utilizarse como una base o sustrato de refuerzo en una tela de formación, una tela de prensado, una tela de secado, una tela de secado por circulación de aire (TAD) , una banda de prensa de zapata o de transferencia o de calandrado, una banda de proceso utilizada en procesos de formación por chorro de aire, soplado de fusión, jet-enredado o hidro-entramado, una banda de transferencia de hoja, una banda de prensa de zona de contacto prolongado (LNP) o de calandrado, una banda de corrugado, una banda de sanforizado, una banda de curtiduría, una banda de formación de pulpa o de prensado de pulpa, una banda de desagüe en una máquina de destintado con tanque de sedimentación de doble zona de contacto (DNT) , o una banda de desagüe de sedimentos. La base o sustrato de refuerzo puede tener una superficie plana uniforme o puede ser texturizada. La base o sustrato de refuerzo puede incluir opcionalmente un recubrimiento funcional en una o ambas de sus superficies, que a su vez pueden tener una superficie plana uniforme o pueden ser texturizadas .
Aunque las modalidades preferidas de la presente invención y sus modificaciones se han descrito en detalle en la presente, debe entenderse que la invención no se limita a estas precisas modalidades y modificaciones y que pueden efectuarse otras modificaciones y variaciones por alguien de experiencia en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

Claims (32)

REIVINDICACIONES
1. Una tela, banda o funda industrial producida al enrollar en espiral una o más tiras de material polimérico, en donde dicha una o más tiras de material polimérico es un material industrial de cinta para fleje o listón .
2. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tela, banda o funda es un sustrato para utilizarse en una tela de formación, una tela de prensado, una tela de secado, una tela de secado por circulación de aire (TAD) , una banda de prensa de zapata o de transferencia o de calandrado, una banda de proceso utilizada en procesos de formación por chorro de aire, soplado de fusión, jet-enredado o hidro-entramado, una banda de transferencia de hoja, una banda de prensa de zona de contacto prolongado (LNP) o de calandrado, una banda de corrugado, una banda de sanforizado, una banda de curtiduría, una banda de formación de pulpa o de prensado de pulpa, una banda de desagüe en una máquina destintadora con tanque de sedimentación de doble zona de presión (DNT) , o una banda de desagüe de sedimentos .
3. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho material industrial de cinta para fleje o listón tiene un grosor de 0.30 mm o más y un ancho de 10 mm o más.
4. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tela, banda o funda es permeable o impermeable al aire y/o al agua.
5. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha tela, banda o funda es permeable al aire y/o al agua y se crean huecos u orificios pasantes en dicha tela, banda o funda utilizando un medio mecánico o térmico.
6. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 5, en donde dichos huecos u orificios pasantes se forman en un tamaño, configuración u orientación predeterminados .
7. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dichos huecos u orificios pasantes tienen un diámetro nominal en el rango de 0.005 pulgadas a 0.01 pulgadas.
8. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una o más capas de materiales tejidos o no tejidos, disposiciones de hilos D o DT, tiras de material tejido enrolladas en espiral que tienen un ancho menor que el ancho de la tela, redes fibrosas, películas, o una combinación de los mismos.
9. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tela, banda o funda tiene una textura en una o ambas superficies .
10. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 9, en donde dicha textura se proporciona mediante chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico .
11. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tela, banda o funda es uniforme en una o ambas superficies.
12. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicha tela, banda o funda comprende al menos dos capas de materiales de cinta para fleje enrolladas en espiral en direcciones opuestas entre sí, u opuestas a la DM.
13. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además un recubrimiento funcional en uno o ambos lados de la tela, banda o funda.
14. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 8, en donde dicha una o más capas se proporciona en uno o ambos lados de la tela, banda o funda o entre dos capas de cinta para fleje.
15. Un método para formar una tela, banda o funda industrial, comprendiendo el método las etapas de: enrollar en espiral una o más tiras de material polimérico alrededor de una pluralidad de rodillos, en donde dicha una o más tiras de material polimérico son un material industrial de cinta para fleje o listón; y unir los bordes de las tiras de material adyacentes utilizando una técnica predeterminada.
16 . El método de acuerdo con la reivindicación 15 , en donde dicha técnica predeterminada es soldadura por láser, infrarroja o ultrasónica.
17 . El método de acuerdo con la reivindicación 15 , en donde dicho material industrial de cinta para fleje o listón tiene un grosor de 0 . 30 mm o más y un ancho de 10 mm o más .
18 . El método de acuerdo con la reivindicación 15 , en donde dicha tela, banda o funda se produce permeable o impermeable al aire y/o al agua.
19 . El método de acuerdo con la reivindicación 15 , en donde dicha tela, banda o funda se produce permeable al aire y/o al agua al crear huecos u orificios pasantes en dicha tela, banda o funda utilizando un medio mecánico o térmico .
20 . El método de acuerdo con la reivindicación 19 , en donde dichos huecos u orificios pasantes se forman en un tamaño, configuración u orientación predeterminados.
21 . El método de acuerdo con la reivindicación 20 , en donde dichos huecos u orificios pasantes tienen un diámetro nominal en el rango de 0 . 005 pulgadas a 0 . 01 pulgadas .
22 . El método de acuerdo con la reivindicación 15 , que comprende además la etapa de: aplicar a una superficie superior o inferior de dicha tela, banda o funda una o más capas de materiales tejidos o no tejidos, disposiciones de hilos DM o DT, tiras de material tejido enrolladas en espiral que tienen un ancho menor que el ancho de la tela, redes fibrosas, películas, o una combinación de las mismas .
23. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 1, en donde las tiras de material polimérico adyacentes se encuentran mecánicamente entrelazadas.
24. El método de acuerdo con la reivindicación 15, en donde las tiras de material polimérico adyacentes se encuentran mecánicamente entrelazadas .
25. El método de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicha tela, banda o funda se proporciona con una textura en una o ambas superficies .
26. El método de acuerdo con la reivindicación 25, en donde dicha textura se proporciona mediante chorro de arena, grabado, repujado o grabado químico.
27. El método de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicha tela, banda o funda es uniforme en una o ambas superficies .
28. El método de acuerdo con la reivindicación 15, en donde dicha tela, banda o funda comprende al menos dos capas de materiales de cinta para fleje enrolladas en espiral en direcciones opuestas entre si, u opuestas a la DM.
29. El método de acuerdo con la reivindicación 15, que comprende además la etapa de recubrir uno o ambos lados de la tela, banda o funda con un recubrimiento funcional.
30. El método de acuerdo con la reivindicación 22, en donde dicha una o más capas se proporcionan en uno o ambos lados de la tela, banda o funda o entre dos capas de cinta para fleje.
31. La tela, banda o funda de acuerdo con la reivindicación 13 , en donde el recubrimiento funcional tiene una textura sobre su superficie superior.
32. El método de acuerdo con la reivindicación 29, que comprende además la etapa de proporcionar una textura al recubrimiento funcional.
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