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FARDO ALTAMENTE COMPRIMIDO DE ESTOPA PARA FILTROS Y METODO PARA SU FABRICACION
MEMORIA DESCRIPTIVA
La invención se refiere a un fardo altamente comprimido empaquetado de estopa para filtros en forma rectangular, sin abultamientos o apretaduras estorbosos en la parte superior e inferior del fardo, así como a un método para su fabricación. En la fabricación de estopa para filtros para la preparación de barras de filtro para la industria del cigarro, la estopa se deposita en las denominados "bidones de carga". La estopa para filtros se distribuye uniformemente, a través de movimientos de una unidad de depósito, que cambian de dirección longitudinal a transversal, como una capa sobre el área de la sección del bidón de carga. Se depositan tantas capas una sobre la otra hasta que el paquete de estopa para filtros tenga la masa y altura deseada en el bidón de carga. En este ámbito son usuales pesos de paquete de varios cientos de kilogramos. Un fardo altamente comprimido y un método para la carga óptima de un bidón de carga y, por ende, la evitación de problemas de transformación resultantes se describen en el documento WO 02/32238 A2. En contenido del bidón así llenado se comprime posteriormente en dirección de las capas superpuestas. Después de la compresión, el paquete de estopa para filtros, que se encuentra bajo esfuerzo de compresión, 2
se envuelve, aún estando dentro del equipo de compresión, con material de embalaje y después, el equipo de compresión se abre por completo, de modo que el material de embalaje mantenga el paquete de estopa para filtros unido, como el denominado fardo. Los materiales de embalaje usuales son cartones que se mantienen mecánicamente unidos mediante atadura o aglutinación, o tejidos plásticos que se cierran, por ejemplo, mediante un cierre de velero. Un ejemplo de un empaque pegado se describe en el documento del modelo de utilidad alemán 7635849.1. Información acerca de un empaque de estopa para filtros con tejidos plásticos se encuentra en el folleto comercial "Some Useful Information about the Reusable Packaging for Rhodia Filter Tow": HODIA Acetow GmbH, Engesserstrasse 8, D - 79108 Freiburg. Los dos tipos de empaque que se mencionaron al último no requieren una atadura adicional. En los tipos de empaque sin atadura adicional, que se describen con anterioridad, surge un esfuerzo de compresión, después de la descarga del fardo ai final del procedimiento de compresión, debido a la fuerza de retroceso elástico de la estopa para filtros comprimida, particularmente en contra de la dirección de compresión, que origina un aumento del volumen del empaque, así como abultamientos no deseados en la parte superior e inferior del fardo. Estos abultamientos no estorban en el uso, conforme a su destino, de la estopa para filtros cuando se observan las medidas que se describen en el documento WO 02/32238 A2, pero evitan un apilamiento seguro de los paquetes de estopa para filtros. Este problema se resuelve, de conformidad con el estado de la técnica, ya sea mediante un apilamiento lateral de los 3
fardos o el uso de tarimas especiales, como se describen en el documento de Rhodia que se cita con anterioridad. Además, con frecuencia se presentan problemas en relación con el reventón de empaques debido a una presión interior demasiada alta. Una solución para las dificultades con la atadura se describe en el documento US-A-4,577,752. En las variaciones de empaques atados, los abultamientos con el uso conforme a su destino son menos estorbosos que las dispersiones de resistencia a la tracción que surgen como consecuencia de las apretaduras y que se describen en el documento WO 02/32238 A2. Sin embargo, tales fardos atados también pueden reventarse. Además, en el empaquetado de estopa para filtros es común utilizar un revestimiento interior entre la estopa. para filtros y los materiales de embalaje de soporte mecánico que se mencionan con anterioridad. El revestimiento interior protege la estopa para filtros contra impurezas, particularmente de tipo odorante, y la difusión de vapor de agua al interior del empaque, o bien saliendo del mismo. El revestimiento interior consiste generalmente en tres segmentos que se colocan sueltos en el empaque exterior. Es el propósito de la invención proveer un fardo altamente comprimido de estopa para filtros en forma cuadrada ideal sin los abultamientos que entorpecen el transporte de los fardos o apretaduras en la parte superior e inferior del fardo que dificultan la salida de la estopa para filtros, en el que se reduce el esfuerzo de compresión de la estopa para filtros embalada, pudiendo evitar así, en gran medida, el reventón de los empaques 4
bajo la presión interior. Además, es un propósito de la invención proveer un método de embalaje correspondiente. Estos propósitos se logran, de conformidad con la invención, mediante un fardo rectangular de estopa para filtros de conformidad con la reivindicación 1 , o bien un método de conformidad con la reivindicación 14. El objeto de la invención es, por lo tanto, un fardo altamente comprimido empaquetado de estopa para filtros en forma cuadrada sin abultamientos o apretaduras estorbosos en la parte superior e inferior del fardo, que se caracteriza porque a) el fardo presenta una densidad de embalaje de por lo menos 300 kg/m3, b) el fardo se envuelve por completo con un material de embalaje elástico de autosoporte mecánico, presentando este material una o varias uniones convectivamente herméticas y c) la parte superior e inferior del fardo son tan planas que, con una disposición del fardo no abierto en un plano horizontal, una placa plana que cubre el fardo completamente puede apretarse sobre la parte superior del fardo a través de una fuerza normal aplicada en el centro de 100 N, y dentro del rectángulo más grande, que puede inscribirse en la placa empujada por la posición vertical del fardo, por lo menos el 90 % de la superficie del lado del fardo que se encuentra arriba dentro del rectángulo inscrito presenta una distancia de máximo 40 mm de la placa plana, y d) el fardo presenta como envoltura una lámina con una fuerza de arranque de por lo menos 10 N/mm. Las desventajas de los empaques para el transporte que se acostumbran utilizar hoy en día ya se apreciaron en la descripción del estado 5
de la técnica. Sobre todo los abultamientos de los fardos en la parte superior o bien inferior de los fardos entorpecen el transporte en dos capas. Este problema se resuelve de tal manera que los fardos no se transportan en la denominada posición de trabajo sino en una posición lateral de almacenamiento. Para ello se requieren dos fases de trabajo, es decir, una rotación del fardo antes del transporte por 90° y una rotación de regreso del fardo a la posición de trabajo después del transporte. Igualmente estorbosos son las apretaduras que son originadas por las ataduras. Estos se manifiestan, con el uso conforme a su destino del fardo, a través de dispersiones de resistencia a la tracción de las barras de filtro fabricadas mediante la estopa para filtros. Más del 5 % de las barras de filtro fabricadas de un fardo son afectados de ello. Ambos problemas aparecen a partir de una densidad de empaque de más de 300 kg/m3. Después de una serie de experimentos infructuosos se determinó de manera sorpresiva que es posible disponer un fardo rectangular sin los abultamientos que entorpecen el transporte y apretaduras que perjudican el uso conforme a su destino cuando el empaque estuvo cerrada herméticamente durante el procedimiento de embalaje. Por lo tanto, por consideraciones prácticas, un fardo de conformidad con la reivindicación 1 se encuentra envuelto por completo con un material de embalaje elástico, de autosoporte mecánico, presentando este material una o varias uniones convectivamente herméticas.
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Con un primer análisis superficial uno podría llegar a pensar que el fardo de conformidad con la invención es un fardo empaquetado al vacío, es decir, un empaque al vacío como lo conoce cualquier consumidor del uso cotidiano. Sin embargo, esto no es el caso. En el caso del fardo rectangular de conformidad con la invención, el propósito es la fabricación de una forma definida. Durante el procedimiento de fabricación, el empaque hermético tiene la función de absorber y igualar gradientes de presión en la parte superior e inferior del fardo. Se podría prescindir de requerimientos al empaque como resistencia del empaque, permeabilidad a aire y agua, etc. Al contrario, el fardo de conformidad con la invención conservaría sus propiedades aun si el material anteriormente hermético se perforara en área grandes después del procedimiento de empaque. Por consideraciones prácticas se prescindirá de una medida adicional de este tipo. La geometría del fardo de conformidad con la invención se describe mediante la característica c) en la reivindicación 1. Allí, la distancia de los puntos individuales del lado superior del fardo puede determinarse a través de que, por ejemplo, se utiliza una placa transparente como placa y la distancia de los puntos individuales de la placa se determina mediante la medición por reflexión. Alternativamente se puede emplear cualquier otro procedimiento continuo de la medición de distancias. En el marco de la enseñanza de conformidad con la invención es de particular preferencia cuando el 90 % de la superficie del lado superior del fardo, que se encuentra 7
dentro del rectángulo inscrito mencionado, presenta una distancia de máximo 25 mm, particularmente de máximo 10 mm de la placa plana. En lo que se refiere al volumen de empaque de los fardos, se ha demostrado favorable cuando el fardo presenta un volumen de más de 0.9 m3 y/o la densidad de empaque es de más de 350 kg/m3 y, particularmente, de menos de 800 kg/m3. En relación con la carga de los empaques en contenedores, la forma rectangular con una altura de por lo menos 900. particularmente de un mínimo de 970 mm, ha dado buenos resultados como forma para el fardo. En este caso, los fardos puede depositarse en pilas dobles en el contenedor. Particularmente convenientes son las alturas del rectángulo empaquetado de 970 a 1200 mm, depositando estos rectángulos en forma de pilas individuales en el contenedor. Asimismo, es posible fabricar fardos considerablemente más altos de modo que se minimice el esfuerzo de empaque referido a la cantidad de fibra a empaquetar. En el caso del empaque de estopa para filtros, tales empaques grandes presentan la ventaja de que con el uso de la estopa para filtros, para la fabricación de filtros de cigarro en una máquina de barras de filtro, rara vez es necesario cambiar los fardos. De preferencia, en el caso de la envoltura de empaque se trata de una lámina de plástico. La unión convectivamente hermética está configurada como una costura convectivamente impermeable al aire, de particular preferencia, como una costura de sellado o con aletas solapada.
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La lámina consiste, de preferencia, en polietileno, en particular LDPE, o de polietileno modificado (LLDPE) o de una lámina compuesta con una capa de poliamida y una de polietileno. Para propósitos de publicidad y/o estéticas puede utilizarse una lámina teñida o estampada como lámina de empaquetado. Esto es particularmente conveniente cuando la estopa para filtros a empacar es sensible a la luz. Además, la lámina puede proveerse con calcomanías que incluyen, por ejemplo, información acerca del contenido del empaque. Otra posibilidad de transmisión de información mediante el empaque es la aplicación por presión de un relieve que es visible a través de la lámina ajustada debido a la presión negativa. Además del nombre del producto, el relieve puede contener también un logotipo de la empresa y/o el cliente. La lámina tiene, de preferencia, propiedades que la identifican como empaque seguro para el transporte. Con ello se explica que se emplean, en particular, láminas con un grosor de 100 a 400 µ?t?. En caso de que esto se desee, posteriormente al cierre final de la envoltura de empaquetado, o bien la lámina, es decir, después del acabado del fardo rectangular, se puede añadir un empaque para el transporte de cartón, tejidos plásticos, etc. alrededor de la lámina, el cual puede atarse adicionalmente. De esta manera se incrementará la estabilidad mecánica del empaquetado, de modo que es posible elegir láminas más delgadas y, por ende, más económicas. Sin embargo, cabe destacar que este tipo de empaque para el transporte no es indispensable en el marco de la invención.
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El método para el empaquetado de un fardo de estopa para filtros de conformidad con la invención comprende los siguientes etapas de procedimiento: a) Disposición de estopa para filtros en forma comprimida, b) envoltura de la estopa para filtros comprimida con envoltura de embalaje, c) cierre hermético de la envoltura de embalaje, d) descarga del fardo envuelto y e) generación de una presión negativa de por lo menos 0.01 bar frente a la presión negativa dentro de la envoltura de embalaje descargada. Durante la descarga del fardo cerrado herméticamente surge dentro de la envoltura de embalaje una presión negativa que es, de preferencia, de por lo menos 0.01 bar y, de conformidad con un procedimiento especialmente ventajoso, de 0.15 a 0.7. Debido al cierre hermético de la envoltura de embalaje, es posible mantener la presión negativa generada dentro del área encerrado mediante la envoltura. Esta presión negativa reduce la presión aplicada desde el interior por el material flexible en el empaque, debido a la fuerza de retroceso elástico. Por esta razón pueden evitarse los abultamientos del fardo de estopa para filtros empaquetado, como son usuales de acuerdo con el estado de la técnica. De esta manera aumenta la apilabilidad de los empaques generados. Debido a la presión mecánica reducida, a través de la presión negativa, aplicada desde el interior en el empaque, se disminuye también el riesgo de falla o bien rotura de los empaques. De esta manera puede lograrse una mayor densidad de empaquetado, produciendo la ventaja de tener empaques compactos y, por consiguiente, volúmenes menores para 10
el almacenamiento y transporte. En particular, de esta manera puede aprovecharse óptimamente la capacidad de contenedores en los que se almacenan tales estopas para filtros empaquetadas. La disposición de la estopa para filtros en forma comprimida se realiza, generalmente, mediante los dispositivos de prensa conocidos. El método de conformidad con la invención puede realizarse, por un lado, de tal manera que la cantidad de estopa para filtros prevista para el empaquetado se comprime primero mecánicamente en el dispositivo de prensa y se envuelve después con la envoltura de embalaje. El cierre de la envoltura de embalaje se realiza en este caso dentro del dispositivo de prensa. Esta modalidad tiene la ventaja de que todo el procedimiento se efectúa en un solo lugar. Por otro lado, también es posible realizar la compresión de la estopa para filtros de manera preparativa en una estación separada. En este caso, la estopa para filtros pre-comprimida se conduce en un "empaque auxiliar" que puede consistir, por ejemplo, en grapas de sujeción, hacia la estación de empaquetado en donde se elimina el empaque auxiliar y se efectúan el envolvimiento de la estopa para filtros comprimida con la envoltura de embalaje, así como la generación de la presión negativa y el cierre hermético de la envoltura de embalaje. Esta modalidad presenta la ventaja de que el dispositivo de prensa tiene una mayor disponibilidad debido a que no todo el procedimiento se realiza en el lugar de éste. Además, el ciclo de prensa es de menor duración y hay más grados de libertad en la aplicación de 11
la envoltura de embalaje, ya que desde todos lados se tiene acceso al fardo comprimido en la estación de empaquetado. A diferencia del estado de la técnica, cuando se utiliza el método de conformidad con la invención puede prescindirse de revestimientos interiores como protección contra suciedad y vapor de agua, debido a que estos propósitos ya son logrados por la envoltura utilizada para el empaquetado. La presión negativa requerida inicialmente en el método de conformidad con la invención puede obtener se diferentes maneras. De conformidad con una modalidad especialmente sencilla, la presión negativa se genera mediante la expansión del material comprimido de la estopa para filtros. Después de que la estopa para filtros fue envuelta en estado comprimido con la envoltura de embalaje, y ésta fue cerrada herméticamente después, la presión externa en el material empaquetado se reduce de modo que éste se expanda bajo el efecto de la fuerza de retroceso elástico dentro del empaque. Debido al aumento del volumen del empaque, surge una presión negativa dentro del área envuelta por la envoltura. De preferencia, el tamaño del empaque se elige de tal manera que la expansión de la estopa para filtros comprimible no sea completa, es decir, que la estopa para filtros, aún después de su expansión parcial, esté presente en estado comprimido dentro del empaque. Esta modalidad tiene la ventaja de que no se requieren 12
medios adicionales para la generación de la presión negativa. Por lo tanto, constituye una posibilidad particularmente económica. De conformidad con otra modalidad que puede emplearse de manera alternativa o adicional a la variación que se describe con anterioridad, la presión negativa se genera mediante succión de aire dentro del área envuelta por la envoltura. De esta manera puede lograrse un vacío más grande que el "vacío propio" que se describe con anterioridad. Además, de esta forma es posible ajusfar la presión negativa deseada con alta precisión. La succión puede efectuarse con, por ejemplo, una o varias bombas al vacío. Estas se unen primero, del lado de succión, con el interior del empaque por lo demás cerrado herméticamente, accionándolas subsecuentemente. Después de alcanzar la presión negativa deseada, las bombas se separan nuevamente del empaque, volviendo a cerrar herméticamente los lugares de conexión de la succión de la envoltura de embalaje. Una combinación de las dos modalidades que se indican con anterioridad tiene la ventaja de que los tiempos de evacuación pueden mantenerse breves, debido a que la presión negativa se obtiene a través de dos medidas diferentes que pueden efectuarse al mismo tiempo. Además, las fuerzas de prensa requeridas son menores ya que puede elegirse una dimensión mayor del empaque, entendiéndose por "dimensión de empaque" la altura del fardo de estopa para filtros con un cierre hermético en el dispositivo de prensa utilizado para la compresión.
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Finalmente, de esta manera puede regularse con bastante precisión la altura del fardo de estopa para filtros. Se pueden compensar efectos exteriores, en la estopa para filtros particularmente efectos climáticos, de contenido o peso, etc. De preferencia, en el método de conformidad con la invención se genera una presión negativa de aproximadamente 0.15 bar a 0.7 bar por debajo de la presión ambiente. Esto corresponde a una presión absoluta de aproximadamente 0.85 a 0.3 bar dentro del área envuelta por la lámina. Por lo tanto, se trata de una presión negativa en la escala de vacío grueso, lo que generalmente es suficiente para el método de conformidad con la invención. Como especialmente apto se ha demostrado una presión negativa de aproximadamente 0.2 a 0.4 bar, lo que corresponde a una presión absoluta de aproximadamente 0.8 a 0.6 bar. La selección de la escala concreta para presión negativa depende de diferentes parámetros, en particular del tipo y la cantidad del material a empaquetar, de la densidad de empaque deseada, la envoltura de embalaje utilizada, etc. Por principio, debe considerarse que se pueden obtener empaques más compactos a medida que aumente el vacío o bien la presión negativa. Los abultamientos también pueden reducirse más con una mayor presión negativa. Sin embargo, debe considerarse que los tiempos para alcanzar las presiones negativas aumentan de manera sobreproporcional mientras más alto sea el vacío.
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En lo que se refiere a la envoltura de embalaje utilizada en el método de conformidad con la invención, ésta debería elegirse de tal manera que se garanticen la estabilidad temporal deseada de las presiones negativas generadas, así como la estabilidad mecánica deseada del empaque. Dependiendo del material empaquetado y el tipo de uso, la estabilidad temporal deseada variará generalmente entre algunos días y varios meses o también años. De manera correspondiente es posible emplear láminas con diferente permeabilidad al aire. De conformidad con una modalidad, como envoltura de embalaje se utiliza, de preferencia, una lámina de polietileno, o bien polietileno modificado, por ejemplo LLDPE o LDPE. Por LDPE se comprende un polietileno de poca densidad, fabricado bajo alta presión, siendo le denominación LLDPE la forma abreviada de polietileno de baja densidad y estructura lineal. Una lámina de este tipo presenta la ventaja de que se trata de una lámina de un solo tipo que, además, está disponible a precios económicos. Sin embargo, una lámina de polietileno presenta una resistencia relativamente reducida de modo que es apta, en particular, para densidades de empaque menores y cantidad reducidas a empaquetar. Debido a la permeabilidad al aire relativamente alta de una lámina estándar de polietileno, es más bien apropiada para aplicaciones en las que el periodo de almacenamiento no exceda unas pocas semanas.
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Como alternativa puede utilizarse ventajosamente como envoltura de embalaje una lámina compuesta con poliamida y polietileno. Esta se caracteriza por una permeabilidad al aire reducida y una alta resistencia, de modo que la presión negativa se puede mantener esencialmente constante a lo largo de un periodo relativamente prolongado. De preferencia, la parte de poliamida consiste en aproximadamente 1/3 y la parte de polietileno en aproximadamente 2/3. Es preferida una permeabilidad al gas de la envoltura de embalaje, o bien la lámina para el aire de menos de 10,000 cm3/(m2 * d * bar), particularmente menos de 200 cm3/(m2 * d * bar) y particularmente preferida de menos de 20 cm3/(m2 * d * bar). Estos valores se miden de acuerdo con DIN 53380-V a 23 °C y una humedad relativa de 75 %. De esta manera se asegura que el vacío se conserva por suficiente tiempo y el empaque no se afloja, manteniéndose lo más compacto posible. Además, la escala se cubre con láminas comerciales (v.g., compuestos de PA-PE). Cabe destacar que no se produce un transporte de aire directo a través de la lámina, sino que un transporte de sustancia se efectúa solamente por la difusión a través de la lámina. Los valores indicados para la permeabilidad se refieren a una composición análoga al aire de entorno (aprox. 78 % N2, 21 % 02,1 % otros gases). Aquí sólo importa la permeabilidad con respecto al oxígeno y nitrógeno. Además de las láminas pueden emplearse también, en el marco de la presente invención, otros materiales herméticos que cumplen con los requerimientos anteriores.
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La permeabilidad al vapor de agua de la lámina o del otro material de envoltura debe estar, de preferencia, por debajo de 5 g/(m2 * d) y especialmente por debajo de 2 g/(m2 * d), medida de conformidad con DIN 53122, 2a parte a 23 °C y una humedad relativa de 85 %. La permeabilidad al vapor de agua no es relevante para la función conformadora del empaque. Sin embargo, un empaque que no sólo es hermético sino también impermeable al vapor de agua, tiene la ventaja de que se conserva la humedad del producto de la estopa para filtros mediante este tipo de empaque. Esto es de gran relevancia en la estopa para filtros. La humedad se compensa a través del fardo y no ocurre ningún intercambio de vapor de agua con el entorno. Las láminas de polietileno con un grosor de 100 µ?? presentan una permeabilidad al vapor de agua de 1 g/(m2 * d). En lo que se refiere a la resistencia mecánica, la envoltura de embalaje, o la lámina deben tener, de manera conveniente, una fuerza de arranque de por lo menos aproximadamente 10 N/15 mm, de preferencia más de 100 N/15 mm y de particular preferencia más de 200 N/15 mm, medida de conformidad con DIN EN ISO 527-3. Los valores indicados se refieren en cada caso al mínimo de resistencia a la rotura en dirección longitudinal y transversal de la lámina. La selección concreta con respecto a la resistencia a la rotura debe hacerse en función de si el empaque del fardo empaquetado con lámina aún se cambia para el transporte. Como posible materiales pueden mencionarse, en este contexto, PE con una fuerza de arranque de 15 a 30 17
N/15 mm con un grosor de 100 µp?, así como PA6 con una fuerza de arranque de 150 a 300 N/15 mm con un grosor de 100 µ?t?. Por lo general, han dado muy buenos resultados las láminas de plástico con capas de bloqueo de aire, por ejemplo, de poliamida, poliéster o copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH), o bien con recubrimiento de óxido de metal, v.g. de SiOx, óxido de aluminio, etc., así como láminas de aluminio. Los tipos de láminas enumerados no deben considerarse como limitativos. Debido a la impermeabilidad al aire de la lámina se asegura también una protección aromática, es decir, una protección contra olores que se introducen desde el exterior, lo que puede ser una ventaja en algunos materiales empaquetados. Para una estabilidad mecánica de la lámina es importante una cierta tenacidad de la misma. Esto se logra muy bien mediante poliamidas. Una posibilidad para el cierre hermético de la envoltura de embalaje, o bien la lámina consiste en soldar o sellar la misma. De manera correspondiente, la lámina elegida debe ser, de preferencia, soldable o sellable. En este contexto son favorables para la lámina los materiales de bajo punto de fusión. Deben mencionarse, por ejemplo, las poliolefinas, v.g., polietileno o polipropileno o copolímeros con etileno o propileno, por ejemplo EVA, LLDPE, etc. Los materiales que cumplen con el requisito de la soldabilidad o sellabilidad se denominan en lo sucesivo capa de sellado.
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Una lámina puede consistir, eventualmente, de una capa de sellado sola o también un compuesto de una o varias capas de sellado y otras capas adicionales que garantizan, por ejemplo, la resistencia mecánica. Para asegurar una apertura sencilla del empaque, es posible que las capas de sellado sean "removibles", es decir, no sellables homogéneamente. Una capa de sellado inhomogénea de este tipo puede fabricarse de diferentes maneras, por ejemplo, mediante la adición de polibutileno en ciertos lugares en la capa de sellado o mediante el sellado de polipropileno contra LLDPE. Otra posibilidad de disponer un auxiliar de apertura consiste en prever una tira para apertura rápida en la lámina de embalaje. Este posibilidad se ofrece particularmente en láminas con poca tenacidad. Finalmente, pueden preverse esquinas salientes o similares destinadas a ser cortadas para abrir el empaque. Después de cortar la esquina saliente, puede entrar aire en el interior del empaque, de modo que se afloja el empaque. Posteriormente, ésta puede abrirse sin problemas con un cuchillo para láminas sin que se dañe el contenido del empaque. Alternativamente puede realizarse también un cierre de la envoltura de embalaje, o bien la lámina mediante pegamento. Esta modalidad presenta la ventaja de que se pueda prescindir de un dispositivo de sellado. Evidentemente pueden emplearse también otros tipos de cierre de la lámina de embalaje, mientras que poseen las propiedades deseadas con respecto a hermeticidad pero también con respecto a la resistencia a la tracción mecánica que son requeridas para la aplicación respectiva.
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El sellado o la soldadura puede realizarse, por ejemplo, mediante la conformación de una costura solapada. Una costura solapada puede absorber fuerzas de tracción comparativamente altas para mantener el material empaquetado, sobre todo en estado recién empaquetado, unido, también en caso de que el empaque esté permeable y, por consiguiente, toda la fuerza de retroceso elástico actúe desde el interior en el empaque. Por lo tanto, este tipo de cierre es particularmente seguro, pero en este caso, la lámina debería comprender convenientemente en ambos lados una capa de sellado (o tendría que consistir solamente en tal capa de sellado). De conformidad con otra modalidad, la soldadura o el sellado pueden efectuarse con la conformación de una costura con aletas, la que es conocida para el experto en el campo de la transformación de láminas. Esta presenta la ventaja de que se puede fabricar fácilmente desde el exterior, pero su capacidad de resistir a esfuerzos de tracción es menor que aquella de una costura solapada. La envoltura de embalaje, o bien la lámina puede configurarse, por ejemplo, en forma de un bolsa de una sola pieza. La envoltura de la estopa para filtros dispuesta se efectúa, en este caso, análogamente al empaquetado de un caramelo. Alternativamente, la lámina puede consistir en un fondo, una tapa, así como un manguito continuo. En este caso aumenta la longitud total de las costuras de unión, debido a que se deben unir las partes individuales. De conformidad con otra modalidad preferida, el empaque de lámina consiste en una tapa y un fondo que son, en caso necesario, pre- 20
fabricados, v.g., embutido en profundidad o embolsados o algo similar. Finalmente existe la posibilidad de conformar la lámina como una pelota de tenis de dos partes que se entrelazan. Además, son posibles otras manera apropiadas de conformación de un empaque de lámina en el marco de la invención. En caso de que se desee, después del cierre definitivo de la envoltura de embalaje, o bien la lámina, es decir, después del acabado del empaque de lámina, puede agregarse un envase exterior de cartón, tejidos plásticos, etc., alrededor de la lámina. De esta manera puede incrementarse la estabilidad mecánica del empaque, de modo que es posible elegir láminas más delgadas y, por ende, más económicas. Sin embargo, cabe destacar que este tipo de envase exterior no es indispensable en el marco de la invención. Cuando se utiliza un envase exterior, como se describe con anterioridad, existe la posibilidad de conformar el empaque de lámina deliberadamente con una densidad menor, de modo que la presión negativa se compense dentro de uno a dos días a través de la presión ambiente. En otras palabras, el empaque "pierde" su vacío dentro de este periodo de tiempo. Por consiguiente, la estopa para filtros empaquetada se expande hacia el envase exterior, pero presentando, en comparación con una estopa para filtros empaquetada de conformidad con un método del estado de la técnica, un abultamiento menor en la parte superior e inferior del empaque. La lámina utilizada en el método de conformidad con la invención presenta, de preferencia, un grosor de aproximadamente 100 a 400 µ?t?, en 21
donde una escala de 200 a 300 µ?? y particularmente de 250 a 300 µ?? se ha demostrado como especialmente apropiada. El grosor preciso de la lámina empleada debe elegirse en función del tamaño y la masa del material fibroso a empaquetar, del grado de compresión, es decir, déla densidad de empaque y del tipo de material de lámina utilizado. Como se menciona con anterioridad, la lámina puede ser, eventualmente, un poco más delgada cuando se emplea un envase exterior adicional, por ejemplo, de cartón. La estopa para filtros comprimible a empaquetar se dispone particularmente en forma óptima rectangular. De esta manera pueden obtenerse empaques que son fáciles de apilar, manejar y almacenar. La estopa para filtros, disponible en forma de cables, (...) los cables, de preferencia, se superponen en capas individuales como ya se ha descrito en relación con el método de conformidad con el estado de la técnica. A continuación, la invención se explica con mayor detalle con base en una modalidad preferida con relación a los dibujos anexos. Las figuras 1a a 1c muestran pasos individuales de una modalidad del método de conformidad con la invención. Las figuras 2a y 2b muestran una extensión del empaque fabricado según el método de conformidad con la invención. La figura 3a muestra una gráfica que representa las propiedades a lo largo del tiempo de un empaque fabricado según el método de conformidad con la invención, utilizando una lámina de polietileno.
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La figura 3b muestra una gráfica análoga a aquella de la figura 3a, pero para una lámina compuesta de polietileno y poliamida. La figura 4a muestra diferentes curvas que ilustran la relación entre la medida del empaque y la altura del fardo para distintas presiones negativas. La figura 4b muestra diferentes curvas que ilustran la relación entre el vacío adicional y la altura del fardo con una mayor temperatura y menos presión atmosférica. Un fardo de un material 1 fibroso, flexible y comprimible, en el presente caso estopa para filtros, es envuelto con una lámina 2 e introducido en un dispositivo de prensa 3, como puede inferirse de la figura 1 a. En el dispositivo de prensa 3 que dispone, por ejemplo, de una fuerza de prensa de 300 a 400 t, se comprime el fardo hasta la dimensión de empaque deseada. Subsecuentemente, la lámina 2 se cierra herméticamente, menos un área pequeña que sirve como lugar de conexión para la manguera de succión de una bomba al vacío 4, por ejemplo, una bomba de paletas. El interior del área envuelta por la lámina 2 se evacúa entonces mediante la bomba al vacío 4 hasta obtener una presión negativa deseada. Si ésta se ha alcanzado, la manguera de la bomba al vacío se separa de la lámina y se cierra herméticamente el lugar de conexión. Como se menciona con anterioridad, se puede prescindir del uso de una bomba al vacío en caso de que se desee sólo una presión negativa menor que puede lograrse mediante la expansión del fardo.
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En la siguiente etapa que se ilustra en la figura 1 b, se abre el dispositivo de prensa 3, expandiéndose el fardo de nuevo parcialmente, hasta donde lo permita el tamaño del empaque de lámina. Ahora, el fardo de estopa para filtros empaquetado puede extraerse del dispositivo de prensa y se encuentra en un estado listo para el transporte y el almacenamiento, como se muestra en la figura 1 c. La altura del fardo empaquetado depende, entre otras cosas, de la intensidad del vacío generado. En las figuras 2a y 2b se ilustra otra etapa del método de conformidad con la invención, es decir, la provisión opcional del fardo de estopa para filtros empaquetado con un envase exterior 5. Este puede preverse, en particular, para el transporte y consistir, por ejemplo, en cartón ligero. Este tipo de envases exteriores son conocidos para el experto en la técnica y, por consiguiente, no se explicarán aquí con mayor detalle. Las figuras 3a y 3b muestran, en cada caso, una gráfica que representa las propiedades a lo largo del tiempo de un empaque fabricado de conformidad con el método de la invención, utilizando una lámina de polietileno, o bien una lámina compuesta de polietileno y poliamida. La lámina de polietileno de la figura 3a presentó una permeabilidad al gas de aproximadamente 600 ml/(m2 * d * bar), mientras que la permeabilidad al gas de la lámina compuesta de la figura 3b sólo fue de aproximadamente 10 ml/(m2 * d * bar). Como puede inferirse de la comparación de ambas gráficas, la presión negativa generada se mantuvo en el caso de la lámina compuesta esencialmente constante a lo largo de varios cientos de días, al igual que la 24
altura del fardo. En cambio, la presión negativa en el caso de la lámina de polietileno ya se había reducido después de un poco más de 100 días, mientras que la altura del fardo aumentó más de 10 cm en el mismo periodo. Por lo tanto, en almacenamientos proyectados por tiempos prolongados de hasta dos años y más es preferible utilizar una lámina compuesta, a pesar de los costos mayores. Como puede verse en las figuras 4a, la altura del fardo puede mantenerse más baja mientras más fuere sea el vacío utilizado. En la figura se representan tres gráficas diferentes, en donde la superior muestra la altura de fardo que se puede lograr en función de la dimensión del empaque sin el uso de una bomba al vacío, la gráfica en medio con el uso de un vacío adicional de 0.1 bar y la gráfica inferior con el uso de un vacío adicional de 0.1 bar. Se transformó una estopa para filtros del tipo 3Y35 con una masa de fardo de 580 kg a una presión de prensado de 370 t. Con estas condiciones puede generarse con seguridad un vacío adicional de 0.1 bar en aproximadamente 60 s. En la figura 4b se muestra la altura del fardo con condiciones de entorno alteradas en función de la intensidad del vacío adicional, en donde la temperatura del aire fue de aproximadamente 40 °C y la presión atmosférica fue de aproximadamente 0.05 bar mayor que en el ejemplo de la figura 4a. Puede observarse que la altura del fardo aumenta con una presión del aire baja y temperaturas aumentadas.
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En el ejemplo de modalidad que se describe con anterioridad se utilizó una lámina compuesta de polietileno y poliamida de un grosor de aproximadamente 200 µ??. La lámina fue sellada a mano mediante un aparato de sellado, uniendo una parte del manguito con un elemento de tapa y fondo, respectivamente, previamente pegados en la prensa. La fuerza de prensa fue constantemente de 370 t. Los costos de empaquetado pudieron reducirse considerablemente mediante el método de conformidad con la invención. De conformidad con otro experimento, un fardo con la misma masa y una altura de empaque de 900 mm se envolvió en una lámina compuesta de poliamida y polietileno, soldando ésta. Después de la apertura del dispositivo de prensa, la altura fue de 970 mm. No hubo ningún abultamiento en el empaque. A través del aumento del volumen del aire que se encontraba en el fardo, se dio una presión negativa de 0.12 bar lo que corresponde a una presión absoluta de 0.88 bar. Esta presión negativa se alcanzó sin la ayuda de una bomba al vacío. En otro experimento un fardo con la misma masa y una altura de empaque de 900 mm se envolvió en una lámina de poliamida y polietileno, soldando ésta, evacuando el interior del empaque mediante una bomba al vacío a una presión negativa de 550 bar, lo que corresponde a una presión absoluta de 450 bar. Después de abrir el dispositivo de prensa, el fardo adquirió una altura de aproximadamente 930 mm. Se calcula una presión de 0.42 bar en el interior del empaque, lo que corresponde a una presión 26
negativa de 0.58 bar. Nuevamente no se presentó ningún abultamiento en empaque.