MXPA04012115A - Tela industrial con medios para monitorear el desgaste. - Google Patents

Tela industrial con medios para monitorear el desgaste.

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Abstract

Una tela industrial de la variedad usada en la fabricacion de papel e industrias similares, tiene hilos en una direccion de maquina (MD) e hilos en una direccion transversal a la maquina (CD), que pueden ser entretejidos unos con otros para formar una estructura tejida. La tela industrial incluye, en al menos uno de los hilos MD y/o CD, hilos de vaina/nucleo que tiene un hilo de nucleo rodeado por una vaina. El hilo de nucleo y la vaina son distinguibles visualmente a simple vista uno del otro, tal como por el color, de manera que el desgaste sobre lsa superficie de la tela industrial pueda monitorearse visualmente durante su vida operativa por el cambio visual que se haria evidente cuando la vaina es gastada del hilo de nucleo.

Description

TELA INDUSTRIAL CON MEDIOS PARA MONITOREAR EL DESGASTE.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a la fabricación de papel y artes relacionadas. Más específicamente, la presente invención se relaciona a las telas para la fabricación de papel, llámense telas de formado, de prensa y secado, también conocidas colectivamente como telas de máquina papelera, sobre las que se fabrica papel en una máquina papelera. En adición, la presente invención puede encontrar aplicación en otros entornos industriales, donde se usan bandas industriales para desaguar un material tal como en el lavado y espesado de pulpa y en el desagüe de lodos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Durante el proceso de fabricación de papel, se forma una red de fibra celulósica al depositar un lodo fibroso, esto es, una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre una tela formadora móvil en la sección de formado de una máquina papelera. Una gran cantidad de agua se drena del lodo a través de la tela de formado, dejando a la red de fibras celulósicas sobre la superficie de la tela de formado.
La recién formada red de fibra celulósica pasa de la sección de formado a la sección de prensa, que incluye una serie de prensas de pellizco. La red de fibras celulósicas pasa a través de las prensas de pellizco soportada por una tela de prensa, o como es frecuentemente el caso, entre dos de tales telas de prensa. En las prensas de pellizco, la red de fibras celulósicas se somete a fuerzas compresivas que exprimen el agua desde ella, y que causan que las fibras celulósicas en la red se adhieran una a otra para tornar la red de fibras celulósicas en una hoja de papel. El agua es aceptada por la tela o telas de prensa e idealmente no regresa a la hoja de papel .
La hoja de papel finalmente sigue hacia la sección de secado, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros de secado giratorios, que son calentados internamente por vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en un patrón de serpentina secuencialmente alrededor de cada uno de una serie de tambores por una tela de secado, que sostiene a la hoja de papel estrechamente contra las superficies de los tambores.
Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel deseable por medio de evaporación.
Debe apreciarse que las telas de formado, prensa y secado todas toman la forma de rizos sinfín sobre la máquina papelera y funcionan a la manera de transportadores. Debe apreciarse adicionalmente que la fabricación de papel es un proceso continuo que se lleva a cabo a una velocidad considerable. Es decir, el lodo fibroso es depositado continuamente sobre la tela de formado en la sección de formado, en tanto que una hoja de papel recién fabricado es enrollada continuamente sobre rodillos después de salir de la sección de secado.
Operando como lo hacen, en la forma de rizos sinfín sobre máquinas papeleras, las telas para máquinas papeleras y particularmente sus superficies interiores, son susceptibles al desgaste abrasivo. Mucho de este desgaste es un resultado de 1 contacto con componentes estacionarios de la máquina papelera. En última instancia, muchas telas deben ser removidas de las máquinas papeleras cuando el desgaste causado por tal contacto móvil ha reducido el espesor de la tela, al menos en algunos lugares, al punto en que se debilita o ha perdido algo de la calidad o características deseadas por los fabricantes de papel en su aplicación en particular .
Normalmente, el desgaste es monitoreado usando un medidor de espesor. Sin embargo, es difícil medir el espesor de una tela de máquina papelera más de uno o dos pies al interior de sus bordes con un medidor tal, especialmente cuando la tela está corriendo sobre una máquina papelera.
Claramente, podrían ser útiles medios para monitorear el desgaste sobre una tela para máquina papelera, y particularmente en cualquier punto de sus superficies interna y externa, aún cuando la máquina papelera está operando, para aquellos en la industria de la fabricación de papel. La presente invención proporciona medios tales a la industria.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con ello, la presente invención es una tela industrial de la variedad usada en la fabricación de papel e industrias relacionadas, y en otras industrias donde se emplea una tela para desaguar algún material . La tela industrial comprende hilos en la dirección de máquina (MD) e hilos en la dirección transversal a la máquina (CD) , que pueden estar entretejidos uno con otro para dar a la tela industrial una estructura tejida.
Al menos algunos, y posiblemente todos, los hilos ya sea MD o CD, o ambos, MD y CD son hilos de vaina/núcleo. Los hilos vaina/núcleo comprenden un hilo núcleo rodeado por una vaina, en donde el hilo núcleo y la vaina se distinguen visualmente a simple vista uno de otro, tal como por el color. Esto permite que el desgaste sobre una superficie de la tela industrial sea monitoreado visualmente durante la vida operativa de la misma, conforme al abrasión desgasta gradualmente la vaina sobre porciones expuestas de los hilos vaina/núcleo, particularmente protuberancias superficiales, revelando los hilos núcleo, quizá por su diferente color.
La presente invención será ahora descrita en más completo detalle haciendo referencia frecuente a los dibujos identificados abajo.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de una tela industrial .
La Figura 2 es una vista lateral de un hilo vaina/núcleo.
La Figura 3 es una vista transversal seccional tomada como se indica por la línea 3-3 en la Figura 2.
La Figura 4 es una vista transversal seccional tomada en la dirección de máquina d una tela industrial no usada, y La Figura 5 es una vista transversal seccional, análoga a aquella proporcionada en la Figura 4, de una tela industrial usada .
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Retornando ahora a estas figuras, la Figura 1 es una vista en perspectiva de una tela industrial (10) que puede ser mejorada de acuerdo con la presente invención. La tela industrial (10) se muestra para estar en la forma de un rizo sinfín, la forma en la que se usa en su aplicación particular, y tiene una superficie interna (12) y una superficie externa (14) . Puede producirse o tejerse en forma sinfín, o producirse en una forma que permita ser unida en forma sinfín con una unión 18 durante la instalación sobre una máquina para la que es destinada. Como tal, la tela industrial (10) puede producirse por tejido sinfín modificado, que produce una tela teniendo una pluralidad de rizos de costura a lo largo de sus dos bordes a lo ancho para unir la tela (10) en forma sinfín.
Típicamente, la tela industrial (10) es una estructura tejida a partir de hilos de urdimbre e hilos de trama, aunque no necesita ser tejida para estar dentro del alcance de la presente invención, y podría ser una estructura no tejida. Como es bien conocido por aquellos con conocimientos medios en el arte, los hilos de urdimbre caen en la dirección transversal a la máquina (CD) de la tela (10) producida ya sea por tejido sinfín o sinfín modificado, en tanto que caen en la dirección de máquina (MD) si la tela (10) es de tejido plano. Por otra parte, los hilos de trama caen en la dirección de máquina (MD) de una tela (10) producida por tejido sinfín o sinfín modificado, pero en la dirección transversal a la máquina (CD) de una tela de tejido plano.
En referencia ahora a los hilos en términos de sus orientaciones sobre la máquina sobre la que la tela (10) se destina a emplear, al menos algunos de los hilos MD y/o al menos algunos de los hilos CD son hilos de vaina/núcleo de la variedad mostrada en las Figuras 2 y 3.
La Figura 2 es una vista lateral de un hilo de vaina/núcleo (20) , y la Figura 3 es una vista transversal seccional del mismo. Como se muestra más claramente en la Figura 3, el hilo de vaina/núcleo (20) incluye un hilo de núcleo (22) .
Aunque se ilustra en la Figura 3 como un monofilamento, el hilo núcleo (22) puede ser un monofilamento, un monofilamento doblado/torcido, un multifilamento, un multifilamento doblado, un hilo trenzado o anudado. Cuando el hilo núcleo (22) es un monofilamento, éste puede ser de sección circular o no circular, la última incluyendo secciones ovales, elípticas, cuadradas, rectangulares y lobuladas. El hilo núcleo (22) puede ser extruido o producido de otra manera, a partir de cualquiera de los materiales de resina polimérica comúnmente empleados por aquellos con conocimientos ordinarios en el arte, para producir hilos para emplearse en telas industriales, tales como, por ejemplo, resinas poliamida, poliéster, poliétercetona, polipropileno, poliaramida, poliolefina y polietiléntereftalato (PET) . Los filamentos así obtenidos se incorporan en los hilos núcleo (22) de acuerdo a técnicas bien conocidas en la industria textil y particularmente en la industria de telas industriales .
El hilo núcleo (22) es rodeado o cubierto por una vaina (24) de cualquiera de los materiales de resina polimérica antes mencionados. Donde el hilo núcleo (22) es un monofilamento , el recubrimiento puede ser aplicado por extrusión en cruceta para formar la vaina (24) . La vaina (24) puede también ser producida por la envoltura de una película o fibras de uno de los materiales de resina polimérica antes mencionados, alrededor del hilo núcleo (22) . El hilo núcleo (22) y la vaina (24) pueden ser del mismo o diferentes materiales de resina polimérica.
El hilo vaina/núcleo (20) permite al fabricante de papel monitorear el desgaste de la tela ya que, de conformidad con la presente invención, la vaina (24) y el hilo núcleo (22) son distinguibles visualmente a simple vista uno del otro. Preferentemente, la vaina (24) y el hilo núcleo (22) son de dos colores diferentes y contrastantes, de manera que el desgaste pueda ser evidente cuando la superficie de la tela industrial (10) ha sido desgastada hasta el punto en que la vaina (24) se ha retirado para exponer al hilo núcleo (22) en su interior. Por ejemplo, el hilo núcleo (22) puede ser de un color brillante, en tanto que la vaina (24) puede incluir un pigmento blanco, tal como dióxido de titanio, que puede ocultar el color del hilo núcleo (22) de la vista hasta que la vaina (24) haya sido suficientemente gastada para exponerlo. Alternativamente, el hilo núcleo (22) puede ser de un material que cambia de color al exponerse al calor y/o humedad, de manera que una vez que la superficie de la tela industrial (10) ha sido desgastada lo suficiente para exponer al hilo núcleo (22) , éste cambiará de color para indicar visualmente el desgaste. Los colorantes indicadores de pH conocidos para aquellos con conocimientos ordinarios en el arte, tal como fenolftalelna o tornasol, pueden emplearse para este propósito. Aún de manera alternativa, el hilo núcleo (22) puede incluir un colorante sensible al UV que, cuando la vaina (24) es suficientemente gastada, podría hacerse fácilmente visible por exposición a una fuente ultravioleta .
Típicamente, las protuberancias en la superficie de la tela industrial (10) son más susceptibles al desgaste debido a que se forman donde un hilo en una dirección de la tela pasa o cruza sobre uno en la otra dirección, y por tanto son puntos elevados sobre la superficie de la tela. Por ejemplo, la Figura 4 es una vista transversal seccional de una tela industrial no usada (10) tomada en la dirección de máquina. El hilo MD (30) , que es un hilo vaina/núcleo (20) , se ilustra como estando tejido con los hilos CD (32), también hilos vaina/núcleo (20), en un tejido plano. Las protuberancias (3-4) son los puntos más expuestos al desgaste.
Después de que la tela (10) ha sido usada por algún periodo de tiempo, la misma vista transversal seccional de la tela industrial (10) aparecerá como se muestra en la Figura 5. La vaina (24) del hilo MD (30) se muestra desgastada en el punto donde el hilo núcleo (22) es expuesto a la vista. Por virtud de su color diferente, por ejemplo, comparado a aquel de la vaina (24), el hilo núcleo (22) proporciona una indicación del desgaste de la tela (10) .
La presente invención permite a una persona diestra en el arte monitorear la condición de una tela industrial (10) aún cuando esté corriendo sobre la máquina para la cual se ha destinado. Permite además que la persona diestra monitoree el desgaste a través del ancho total de la tela, y detecte rayado de desgaste, que son regiones específicas en las que el desgaste es más serio o procede más rápidamente que en otras .
La presente invención es susceptible de usarse en telas para máquinas papeleras, llámense telas de formado, prensa y secado usadas por los fabricantes de papel, así como en otras bandas usadas en la industria de fabricación de papel, tales como bandas de secado por paso de aire (TAD) , bandas para prensas de pellizco largo, bandas de satinado y bandas de transferencia. La presente invención, sin embargo, también es susceptible de usarse en muchas otras industrias donde se usan bandas de tela tejida, tales como en el lavado de pulpa, desaguado de lodos y en la fabricación de telas no tejidas. También puede ser usada en bandas de espesador de doble pellizco (DMT) usadas en la industria de la pulpa.
Modificaciones a lo anterior debieran ser obvias para aquellos con conocimientos medios en el arte, pero no llevarían a la invención así modificada más allá del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una tela industrial de la variedad usada en la fabricación de papel e industrias relacionadas, y en otras industrias donde se usa una tela en el desaguado de algún material, dicha tela industrial comprendiendo hilos en la dirección de máquina (MD) y en la dirección transversal a la máquina (CD) , caracterizada porque al menos algunos de uno de dichos hilos MD y dichos hilos CD son hilos vaina/núcleo, dichos hilos vaina/núcleo teniendo un hilo núcleo rodeado por una vaina, dicho hilo núcleo y dicha vaina siendo distinguibles uno de otro, de manera que el desgaste en la superficie de dicha tela industrial pueda ser monitoreada durante la vida operativa de la misma. 2. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque al menos algunos de arabos de dichos hilos MD y dichos hilos CD son hilos vaina/núcleo. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 2, caracterizada porque todos los hilos de uno de entre dichos hilos MD y dichos hilos CD son hilos vaina/núcleo. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque todos de ambos, dichos hilos MD y dichos hilos CD, son hilos vaina/núcleo . Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo se selecciona del grupo consistente de hilos monofilamento, monofilamento doblado/torcido, multifilamento, muítifilamento doblado, hilos trenzados y anudados . Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo es de un material de resina polimérica. Una tela industrial como se reivindica en reivindicación 6, caracterizada porque dicho mate de resina polimérica se selecciona del grupo consistente de resinas de poliamida, poliéster, polietercetona, polipropileno, poliaramida, poliolefina y polietiléntereftalato (PET) . Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo es un hilo monofilamento de sección transversal circular. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo es un hilo monofilamento de sección transversal no circular. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 9, caracterizada porque dicha sección transversal no circular se selecciona del grupo consistente de secciones transversales ovales, elípticas, cuadradas, rectangulares y lobuladas. - li li. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicha vaina es de un material de resina polimérica. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 11, caracterizada porque dicho material de resina polimérica se selecciona del grupo consistente de resinas de poliamida, poliéster, polietercetona , polipropileno, poliaramida, poliolefina y polietiléntereftalato (PET) . Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicha vaina es un recubrimiento sobre dicho hilo núcleo. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicha vaina es una película de un material de resina polimérica envuelto alrededor de dicho hilo núcleo. 15. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicha vaina es de fibras de un material de resina polimérica envuelto alrededor de dicho hilo núcleo. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo y dicha vaina son del mismo material de resina polimérica . Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo y dicha vaina son de diferentes materiales de resina polimérica. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo y dicha vaina son de diferentes colores. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho hilo núcleo es de un color diferente al color de dicha vaina al exponerse al calor o humedad. 20. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dichos hilos MD son entretejidos con dichos hilos CD para formar dicha tela industrial. 21. Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 19, caracterizada porque dicho hilo núcleo incluye un colorante indicador de pH. Una tela industrial como se reivindica en reivindicación 1, caracterizada porque dicho hi núcleo incluye un colorante sensible al ultravioleta Una tela industrial como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizada porque dicha vaina incluye pigmento de dióxido de titanio.
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