MXPA05005157A - Tela de formado multicapa con una capa superior de hilos de trama apareados y una capa intermedia extra de hilos de trama. - Google Patents

Abstract

Una tela para maquina papelera, util en la seccion de formado de una maquina papelera, tiene tres capas de hilos de trama en la direccion transversal a la maquina (CD). Los hilos de trama de la capa de formado estan agrupados en pares. Este apareo de los hilos de trama de la capa superior resulta en espaciamiento desigual en la capa de formado (superior). Este espaciamiento imparte una no uniformidad deseada en la superficie de soporte de la red, reduciendo con ello el patron en diagonal de la tela. Los hilos de trama de la capa de formado son separados de las capas de hilos de trama medios y del lado de uso, que son apilados verticalmente. Esta alineacion no apilada reduce el calibre de la tela y disminuir los vacios en los hilos de trama proporciona estabilidad extra en la CD.

Description

TELA DE FORMADO MULTICAPA CON UNA CAPA SUPERIOR DE HILOS DE TRAMA APAREADOS Y UNA CAPA INTERMEDIA EXTRA DE HILOS DE TRAMA.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a las artes de la fabricación de papel. Más específicamente, la presente invención se relaciona con las telas de formado para la sección de formado de una máquina papelera.

DESCRIPCIÓN DEL ARTE PREVIO.

Durante el proceso de fabricación de papel, una red de fibra celulósica se forma al depositar un lodo fibroso, esto es, una dispersión acuosa de fibras celulósicas, sobre una tela de formado 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 fibrosa celulósica sobre la superficie de la tela de formado.

La red celulósica recién formada procede desde la sección de formado a una sección de prensa, que incluye una serie de prensas de pellizco. La red fibrosa celulósica 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 de la misma, y que adhieren las fibras celulósicas una a la otra para tornar la red de fibras celulósicas en una hoja de papel. El agua es aceptada por la tela de prensa e, idealmente, no regresa 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 rotatorios de secado, que son calentados internamente por vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en un patrón de serpentina secuencialmente alrededor de cada uno en la serie de tambores por una tela de secado, que sostiene a la hoja de papel próxima contra las superficies de los tambores. Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel deseable a través de evaporación.

Debiera apreciarse que las telas de formado, prensa y secado, todas toman la forma de bucles sinfín sobre la máquina papelera y funcionan a la manera de transportadores . Debiera apreciarse además que la fabricación de papel es un proceso continuo que procede a velocidades considerables. Es decir, el lodo fibroso es depositado continuamente sobre la tela de formado en la sección de formado, mientras que una hoja de papel recién fabricada se enrolla continuamente sobre rodillos después de su salida de la sección de secado.

Las propiedades de absorbencia y resistencia, suavidad y apariencia estética son importantes para muchos productos cuando se usan en su propósito previsto, particularmente cuando los productos de fibra celulósica son pañuelos faciales o de tocador, toallas de papel, servilletas sanitarias y pañales.

Estos productos pueden ser producidos usando una variedad de procesos. Las máquinas de fabricación convencionales incluyen una entrega de la suspensión de fibras celulósicas sobre una o entre dos telas de formado. Esta hoja parcialmente desaguada es transferida entonces a una tela de prensa, que drena adicionalmente a la hoja al transferir la hoja a la superficie de un secador Yankee grande. La hoja completamente seca es entonces cresponada o no conforme se remueve de la superficie del Yankee y se enrolla sobre rodillos para procesamiento adicional.

Un proceso alternativo emplea una unidad de secado por paso de aire (TAD) ya sea al reemplazar de la tela de prensa anterior con otra tela tejida que transfiera la hoja desde la tela de formado a la tela de secado por paso de aire. Es esta tela que transfiere la hoja a un cilindro TAD donde se sopla aire caliente a través de la red de fibras celulósicas, secando simultáneamente a la hoja y mejorando el cuerpo y suavidad de la hoja.

Las telas tejidas toman muy diferentes formas. Por ejemplo, pueden ser tejidas sinfín, o tejidas en plano y subsecuentemente llevadas a forma sinfín con una costura.

La presente invención se relaciona específicamente a las telas de formado usadas en la sección de formado. Las telas de formado juegan un papel crítico durante el proceso de fabricación de papel. Una de sus funciones, como se implica antes, es formar y transportar el producto de papel que está siendo fabricado a la sección de prensa.

Sin embargo, las telas de formado también necesitan atender los aspectos de la remoción de agua y formación de la hoja. Esto es, las telas de formado son diseñadas para permitir al agua pasar a su través (esto es, controlar la tasa de drenado) mientras que al mismo tiempo impiden a la fibra y otros sólidos el paso a través con el agua. Si el drenado ocurre muy rápida o muy lentamente, la calidad de la hoja y la eficiencia de la máquina sufren. Para controlar el drenado, el espacio dentro de la tela de formado para el agua a drenar, comúnmente referido como el volumen vacio, debe diseñarse apropiadamente.

Las telas de formado contemporáneas se producen en una amplia variedad de estilos diseñados para alcanzar los requerimientos de las máquinas papeleras sobre las que son instaladas para los grados de papel que se fabrican. Generalmente, comprenden una tela base te ida a partir de monofilamento y pueden ser de una sola capa o multicapas. Los hilos se extruyen típicamente de alguna de varias resinas poliméricas, tales como resinas poliamida y poliéster, usadas para este propósito por aquellos con conocimientos ordinarios en las artes de las telas para máquinas papeleras .

El diseño de telas de formado involucra adicionalmente un compromiso entre el soporte deseado de la fibra y la estabilidad de la tela. Una tela de malla fina puede proporcionar la superficie de papel y propiedades de soporte de fibra deseadas, pero tal diseño puede carecer de la estabilidad deseada, resultando en una vida de tela corta. En contraste, las telas de malla gruesa proporcionan estabilidad y larga vida a expensas del soporte de fibra y el potencial de marcado. Para minimizar el compromiso del diseño y optimizar ambos, soporte y estabilidad, fueron desarrolladas las telas multicapa. Por ejemplo, en telas de doble y triple capa, el lado de formado se diseña para soportar mientras que el lado de uso se diseña para estabilidad.

Aquellos diestros en el arte apreciarán que las telas son creadas por tejido, y tienen un patrón de tejido que se repite en ambas la dirección de urdimbre o de la máquina (MD) y la dirección de trama o transversal a la máquina (CD) . También se apreciará que la tela resultante debe ser uniforme en apariencia; esto es, no debe tener cambios abruptos en el patrón de tejido que resulten en una marca en la hoja de papel formada. Debido a la naturaleza repetitiva de los patrones de tejido, una deficiencia común en la tela es una diagonal característica en la tela. En grados diversos, esta diagonal es impartida a la hoja de papel. Por el uso de nuevos patrones de tejido y monofilamentús de menores diámetros, este marcado en diagonal puede ser enmascarado pero no puede ser eliminado del todo. Se ha teorizado que una superficie aleatoria en una tela de formado podría resultar en una hoja de papel que es potencialmente libre de marcado diagonal. Sin embargo, una superficie aleatoria real es casi imposible de crearse y por definición, cualquier patrón debe repetirse eventualmente para evitar un cambio abrupto en el patrón que cause una marca en la hoja.

Un intento por romper con el patrón de superficie se muestra en la patente de los Estados Unidos No 5,025,839. La patente '839 muestra una tela de dos capas estándar en donde los hilos MD se entretejen para producir un efecto de zigzag. Sin embargo, como se establece en la patente de los Estados Unidos No. 5,857,498, el pareado de trama promovido por el patrón enseñado en la patente '839 no produce propiedades de drenado favorables .

Adicionalmente, existen varias patentes estrechamente relacionadas cubriendo diseños de trama triple apilados (TSS) : por ejemplo, JP6-4953, la patente de los Estados Unidos 4,379,735, la patente de los Estados Unidos 4,941,514, la patente de los Estados Unidos 5,164,249, la patente de los Estados Unidos 5,169,709 y la patente de los Estados Unidos 5,366,798. Mientras que todas estas patentes describen telas TSS, sus diseños de trama apilada promueven un calibre de tela más grueso y ninguna tiene la no uniformidad de superficie que se estima sea favorable especialmente para su uso en la producción de tejido.

Más aún, se desea que las telas multicapa tengan más estabilidad y rigidez en la dirección transversal para impedir el encogimiento direccional a través, mejorando la formación y apariencia de la hoja, e incrementar potencialmente su vida.

La presente invención es una tela de formado con hilos de trama superior pareados y una capa extra de hilos de trama intermedios . La presente invención provee una solución a los problemas de drenaje, soporte de la fibra de la hoja y estabilidad de la tela.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De manera acorde, la presente invención es una tela de formado, aunque puede encontrar aplicación en las secciones de formado, prensa y secado de una máquina papelera.

La presente invención es una tela teniendo una superficie no uniforme deseable. Para atender el problema de la formación de la hoja y crear una superficie no uniforme, la capa superior o hilos de trama del lado de formado en la presente invención son apareados. Esto resulta en un pequeño espacio abierto entre las tramas apareadas y un espacio mayor entre pares adyacentes. Así, la presente invención tiene un espaciamiento desigual entre tramas adyacentes, en tanto que las telas del arte previo tienen igual espaciamiento entre cada trama del lado de formado.

Para proveer más rigidez y estabilidad en la dirección transversal, la invención utiliza un tercer conjunto de tramas, en la capa intermedia de la tela, para proveer estabilidad extra en la dirección transversal.

La tela es una tela de formado teniendo una capa superior, una capa media y una capa inferior de tramas en la dirección transversal a la máquina (CD) y un sistema de hilos de urdimbre en la dirección de la máquina (MD) entretejidos con las capas superior, media e inferior de hilos de trama CD. Los hilos de trama CD en la capa superior se agrupa en parejas apareadas para producir un espaciamiento no uniforme entre tramas en la capa superior. Las tramas CD en la capa media y en la capa inferior se apilan verticalmente mientras que las tramas CD en la capa superior son balanceados verticalmente a partir de las tramas CD de la capa media e inferior apiladas. Este alineamiento no apilado reduce el volumen vacío y el calibre de la tela, reduciendo con ello la cantidad de agua que lleva la tela ya que es conocido en el arte que telas multicapa más delgadas para hojas más ligeras en peso, remueven agua más efectivamente que sus contrapartes mas gruesas. En una modalidad preferida, la capa superior de hilos CD forma el lado de formado de la tela y la capa inferior de hilos CD forma el lado de uso de la tela.

El aparejado de la trama en la superficie superior de esta tela proporciona una resistencia tensil CD incrementada en la hoja de papel formada. Esta ganancia en tensión CD permite que se implementen otros cambios en el proceso, que resultan en una formación de hoja, suavidad y absorbencia de agua mej oradas .

En una modalidad de la invención, la tela es tejida en un patrón de te ido de 2.5 capas calada de ocho, en donde cada hilo D teje: a) hacia arriba entre dos tramas CD de la capa superior en un par; b) debajo del siguiente par; c) hacia abajo entre las dos tramas CD de la capa superior en el siguiente par; d) sobre las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; e) entre las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; f) debajo de las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; g) entre las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; h) debajo de las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; i) entre las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; y j) hacia arriba entre las siguientes dos tramas CD de la capa superior en un par, completando con ello una repetición del patrón de tejido.

Otros aspectos de la presente invención incluyen que el espaciamiento no uniforme entre las tramas en la capa superior tienen una tasa de espaciamiento entre 1:1.5 y 1:20.

La presente invención será ahora descrita en más completo detalle haciendo referencias frecuentes a las figuras dibujadas, que se identifican abajo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una comprensión más completa de la invención, se hace referencia a la siguiente descripción y dibujos acompañantes, en los que : La Figura 1 es una vista esquemática mostrando el espaciamiento entre las tramas del lado de formado de acuerdo con: a) el arte previo y b) la presente invención.

La Figura 2 es una vista del lado de formado (superior) de una tela tejida de conformidad con las enseñanzas de la presente invención.

La Figura 3 es una vista seccional transversal esquemática en la CD de un patrón de tela de conformidad con las enseñanzas de la presente invención; y La Figura 4 muestra vistas seccionales transversales en la CD de una tela tejida de conformidad con las enseñanzas de: a) la presente invención, y b) el arte previo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La Figura 1 es una vista esquemática proveyendo una comparación entre el espaciamiento de trama en la capa superior (de formado) de telas del arte previo y la presente invención. Cada tira vertical en la figura representa una trama del lado de formado. La Figura la muestra el espaciamiento de trama de acuerdo con el arte previo, en tanto que la Figura Ib muestra el espaciamiento de trama de acuerdo con la presente invención. Nótese que en la Figura la, el espaciamiento del Hueco 1 (110) es aproximadamente igual al espaciamiento del Hueco 2 (100) . Mientras que en la Figura Ib las tramas están espaciadas desigualmente. Debido al espaciamiento desigual entre tramas A y B, y B y C; las tramas A y B se caracterizan como tramas aparejadas o apareadas (130) . Este aparejamiento/apareamiento se considera benéfico en tanto el espaciamiento no uniforme ayuda a promover el drenado y disimula la marca de la hoja en diagonal .

Se ha producido una muestra del tejido de formado de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. Las mediciones tomadas de esta tela muestra muestran que las tramas del lado de formado (120) tienen un diámetro seccional transversal de 0.165 mm, el Hueco 1 (140) entre tramas apareadas (130) es solo de 0.081 mm, y el Hueco 2 (150) entre pares adyacentes es 0.307 mm. En contraste, las mediciones tomadas de una tela de formado típica del arte previo, muestra que las tramas del lado de formado (120) típicamente tienen una sección transversal d 0.165 mm y el espaciamiento entre tramas es aproximadamente 0.27 mm. Así, como se indica por la Figura Ib, el hueco o espaciamiento entre el primer par, A y B es solo un tercio del tamaño del espaciamiento entre tramas adyacentes B y C. Así, esta tela muestra de conformidad con la presente invención tiene una tasa de espaciamiento de 1:3. Es un objeto de la presente invención cubrir un rango de tasas de espaciamiento entre 1:1.5 y 1:20.

La Figura 2 muestra una vista superior del lado de formado de una tela de conformidad con las enseñanzas de la presente invención. En la Figura 2, los hilos MD (200) aparecen cruzando horizontalmente la figura. Pares de tramas de la capa superior/lado de formado (220) se espacian juntas para formar pares de tramas apareadas. Estos pares se separan por un múltiplo de la distancia entre las tramas en cada par. La trama (210) es una capa de trama media. Estas tramas medias residen en un plano/capa inferior que las tramas del lado de formado y están apiladas verticalmente sobre las tramas del lado de uso. Estas tramas de capa media proporcionan estabilidad direccional e impiden el encogimiento de la tela en la CD.

La Figura 3 es una vista seccional transversal esquemática de un patrón de la tela en concordancia con las enseñanzas de la presente invención. Como se muestra en la Figura 3, las tramas medias se apilan directamente sobre las tramas de la capa inferior (lado de uso) , en tanto que las tramas apareadas de la capa superior (lado de formado) son compensadas orizontalmente desde las tramas apiladas media y del lado de uso. De hecho, para aquellos diestros en el arte, este tipo de estructura de tela puede describirse como tela no apilada. La posición específica de las tramas de formado, media y de uso, en relación una con otra, ayuda a promover un calibre delgado y volumen vacío menor; ambos benéficos para aplicaciones en máquinas papeleras.

El patrón de tej ido mostrado en la Figura 3 es simplemente una modalidad de la presente invención. En esta modalidad, la tela de formado es tejida en un patrón de tejido de 2.5 capas y calada de ocho, en donde cada hilo teje: a) hacia arriba entre dos hilos de trama de capa superior en un par; b) debajo del siguiente par; c) hacia abajo entre los dos hilos de trama de capa superior en el siguiente par; d) por encima de los siguientes hilos de trama apilados verticalmente de capa media/capa inferior; e) entre los siguientes hilos de trama apilados verticalmente de capa media/capa inferior; f) por debajo de los siguientes hilos de trama apilados verticalmente de capa media/capa inferior; g) entre los siguientes hilos de trama apilados verticalmente de capa media/capa inferior; h) por debajo de los siguientes hilos de trama apilados verticalmente de capa media/capa inferior; i) entre los siguientes hilos de trama apilados verticalmente de capa media/capa inferior; y j) hacia arriba entre los siguientes hilos de trama de capa superior en un par para repetir el patrón de tejido. La presente invención no está limitada a este patrón, y de hecho cubre muchos patrones de tej ido.

La Figura 4 muestra vistas seccionales de una tela tejida de conformidad con las enseñanzas de: a) la presente invención, y b) el arte previo. Como se muestra por la línea blanca vertical (404) en la Figura 4b, las telas del arte previo tienen tres capas de trama apiladas en la dirección vertical. También, ya que las tramas del lado de formado no están apareadas, existe un espaciamiento igual entre cada trama de la capa superior. Mientras tanto, la tela de conformidad con la invención, mostrada en la Figura 4a, tiene tramas (400) apareadas en la capa superior (lado de formado) . Nótese que el espaciamiento entre las tramas en un par es significativamente menor que el espaciamiento entre pares . También, la flecha blanca 402 indica una trama de capa media que está apilada sobre la trama de la capa inferior. Sin embargo, en contraste con las telas del arte previo, el par de la capa superior 400 es balanceado desde las tramas apiladas de las capas media e inferior.

La tela de conformidad con la presente invención preferentemente comprende solo hilos monofilamento . Específicamente, los hilos CD pueden ser monofilamento poliéster y/o algunos pueden ser de poliéster o poliamida. Los hilos CD y MD pueden tener una forma seccional transversal circular con uno o más diámetros diferentes . Ademas, en adición a una forma seccional transversal circular, uno o más de los hilos tienen otras formas seccionales transversales tales como una forma seccional transversal rectangular o una forma seccional transversal no redonda .

Modificaciones a lo anterior debieran ser obvias para aquellos con conocimientos ordinarios en el arte, pero no llevaría a la invención así modificada más allá del alcance de la presente invención. Las reivindicaciones que siguen debieran ser interpretadas para cubrir tales situaciones.

Claims (9)

REIVINDICACIONES Lo que se reivindica es :

1. Una tela para máquina papelera, comprendiendo: una capa superior, una capa intermedia y una capa inferior de tramas en la dirección transversal a la máquina (CD) ; un sistema de hilos en la dirección de la máquina (MD) entretejidos con las capas superior, media e inferior de las tramas CD; caracterizada porque las tramas CD en la capa superior están agrupadas en pares aparejados para producir un espaciamiento no uniforme entre tramas den la capa superior; caracterizada porque las tramas CD en la capa media proporcionan estabilidad extra en la CD; y las tramas CD en la capa media y la capa inferior estando vertxcalmente apiladas; los pares de tramas CD en la capa superior siendo balanceadas verticalmente desde las tramas CD de las capas media e inferior, reduciendo con ello el volumen vacío y el calibre de la tela e incrementando la estabilidad y rigidez de la tela.

2. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa superior de hilos CD forma un lado de formado de la tela y la capa inferior de hilos CD forma un lado de uso de la tela.

3. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el espaciamiento no uniforme entre tramas en la capa superior tiene una tasa de espaciamiento entre 1:1.5 y 1:20.

4. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, en donde la tela es tejida en un patrón de 2.5 capas de calada ocho, caracterizada porque cada hilo MD teje: a) hacia arriba entre dos tramas CD de la capa superior en un par; b) debajo del siguiente par; c) hacia abajo entre las dos tramas CD de la capa superior en el siguiente par; d) sobre las siguientes tramas CD verticalmente apilados de capa media/capa inferior; e) entre las siguientes tramas CD verticalmente apiladas de capa media/capa inferior; f) debajo de las siguientes tramas CD verticalmente apiladas de capa media/capa inferior; g) entre las siguientes tramas CD verticalmente apiladas de capa media/capa inferior; h) debajo de las siguientes tramas CD verticalmente apiladas de capa media/capa inferior; i) entre las siguientes tramas CD verticalmente apiladas de capa media/capa inferior; y j) hacia arriba entre las siguientes dos tramas CD de la capa superior en un par, completando con ello una repetición del patrón de te ido .

5. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque los hilos MD y CD son hilos monofilamento.

6. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la tela es un tipo de tela de formado, de prensa, de secado o industrial.

7. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos algunos de los hilos de urdimbre MD son uno de hilos de poliamida o hilos poliéster.

8. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque al menos algunas de las tramas CD son una de hilos de poliamida o hilos poliéster .

9. La tela para máquina papelera de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porgue los hilos de urdimbre MD y tramas CD tienen una forma seccional transversal circular, una forma seccional transversal rectangular o una forma seccional transversal no redonda.