PT1581694E - Tecido de costura prensada com uma camada e meia monofilamento de espessura reduzida - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "TECIDO DE COSTURA PRENSADA COM UMA CAMADA E MEIA DE MONOFILAMENTO DE ESPESSURA REDUZIDA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se à técnica de produção de papel. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a um tecido de costura prensada com uma camada e meia de mono filamento de espessura reduzida para uma máquina de papel.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA

Durante o processo de produção de papel, é formada uma teia celulósica através do depósito de uma pasta fibrosa, que é, uma dispersão aquosa de fibras de celulose, num tecido de formação móvel na secção de formação de uma máquina de papel. É retirada uma grande quantidade de água da pasta através do tecido em formação, deixando a teia de fibras celulósicas na superfície do tecido em formação. A teia de fibras celulósicas recém-formadas prossegue da secção em formação para uma secção de pressão, que inclui uma série de pinças de pressão. A teia de fibras celulósicas passa através das pinças de pressão suportada por um tecido prensado, ou, com é frequentemente o caso, entre dois tais tecidos. Nas pinças de pressão, a teia de fibras celulósicas é sujeita a forças compressoras que retiram a água da mesma por pressão, e que causam a adesão das fibras celulósicas da teia entre si transformando a 2 trama de fibras celulósicas numa folha de papel. A água é recolhida pelo tecido ou tecidos prensados e, idealmente, não regressa à folha de papel. A folha de papel prossegue finalmente para uma secção de secagem, que inclui pelo menos uma série de tambores ou cilindros de secagem rotativos, que são internamente aquecidos a vapor. A folha de papel recém-formada é dirigida através de um percurso em serpentina de modo sequencial em redor de cada um da série de tambores por intermédio de um tecido de secagem, que mantém a folha de papel em contacto directo com as superfícies dos tambores. Os tambores aquecidos reduzem o conteúdo aquoso da folha de papel por evaporação até ao nível pretendido.

Deve ser apreciado o facto que os tecidos de formação, prensados e de secagem todos assumem a forma de laços infinitos na máquina de papel e funcionam como transportadores. Deverá ainda ser apreciado que a produção de papel é um processo contínuo que prossegue a velocidades consideráveis. Por outras palavras, a pasta fibrosa é continuamente depositada no tecido de formação na secção de formação, enquanto uma folha de papel recém-formada é continuamente recolhida em rolos após a sua saída da secção de secagem. A presente invenção refere-se especificamente aos tecidos prensados utilizados na secção de compressão. Os tecidos prensados desempenham um papel crítico durante o processo de fabrico do papel. Uma das suas funções, como está implícito acima, é a de suportar e transportar o papel que está a ser produzido através das pinças de pressão. 3

Os tecidos prensados também participam no acabamento da superfície da folha de papel. Ou seja, os tecidos prensados são projectados para possuir superfícies lisas e uma estrutura de resiliência uniforme, para que, ao longo da sua passagem através das pinças de pressão, seja fornecida ao papel uma superfície lisa e livre de marcas. Os tecidos prensados aceitam as grandes quantidades de água extraída do papel húmido nas pinças de pressão. Assim, o volume vazio é também importante nos tecidos prensados de modo a providenciar uma via para o escoamento da água. 0 tecido deve também possuir uma permeabilidade à água adequada durante todo o seu tempo de vida útil. Finalmente, os tecidos prensados devem ser capazes de evitar que a água aceite do papel húmido retorne ao mesmo voltando a humedecê-lo aquando da saída da pinça de pressão.

Os tecidos prensados actuais são produzidos em diversos estilos projectados para cumprir os requisitos das máquinas de papel nas quais são instalados e para as qualidades de papel em produção. De modo geral, compreendem um tecido base no qual foi agulhado um bloco de material fibroso fino não tecido. Os tecidos base podem ser fabricados a partir de mono filamento, mono filamento dobrado, multi-filamento ou fios de multi-filamentos dobrados, e muitos podem ser de camada única, diversas camadas ou laminados. Os fios são geralmente extrusados a partir de uma de várias resinas poliméricas sintéticas, tal como a poliamida e resinas de poliéster, utilizados para este propósito pelos técnicos de produção de tecidos para máquinas de papel. 4

Os tecidos base por si só possuem muitas formas diferentes. Por exemplo, podem ser tecidos sem fim, ou tecidos lisos que são posteriormente tornados sem fim com uma costura tecida. De modo alternativo, podem ser produzidos através de um processo comum conhecido como tecelagem sem fim modificada, em que as extremidades em termos de largura do tecido base são providenciadas com laços de costura utilizando os fios da direcção da máquina (MD) dos mesmos. Neste processo os fios MD tecem continuamente para trás e para diante entre as extremidades em termos de largura, em cada extremidade voltam para trás e formam um laço de costura. Um tecido base produzido desta forma é colocado na sua forma sem fim durante a instalação numa máquina de papel, e por esta razão é referido como um tecido costurável em máquina. Para colocar tal tecido na sua forma sem fim, as duas extremidades em termos de largura são colocadas em contacto, os laços de costura das duas extremidades são interdigitados, e um alfinete ou pino de costura é direccionado através da passagem formada pelos laços de costura interdigitados.

Além disso, os tecidos têxteis de base podem ser laminados colocando um tecido base no interior do laço sem fim criado por outro, e agulhando um feixe de fibras em bloco através de ambos tecidos base para os reunir um com o outro. Um ou ambos os tecidos têxteis base podem ser do tipo costurável em máquina.

De qualquer modo, os tecidos têxteis base estão na forma de laços sem fim, ou são costurados com tais formas, possuindo um comprimento especifico, medido longitudinalmente em seu redor, e uma largura específica, 5 medida transversalmente em corte. Devido ao facto de as configurações das máquinas de papel serem muito variadas, é necessário que os produtores de tecidos para máquinas de papel produzam tecidos prensados, e outros tecidos para máquinas de papel, com as dimensões necessárias para que se ajustem a posições especificas nas máquinas de papel dos seus clientes. É óbvio que, este requisito dificulta o processo de produção em linha, já que cada tecido prensado tipicamente tem de ser produzido por encomenda.

Os tecidos das máquinas de papel modernas podem possuir uma largura de 1,52 até 10,1 m (5 a 33 pés), um comprimento de 12,2 até 122 m (40 até 400 pés) e pesar de aproximadamente 45,4 até 1360 kg (100 a 3000 libras). Estes tecidos sofrem desgaste e necessitam de ser substituídos. A substituição de tecidos envolve frequentemente colocar a máquina fora de serviço, remover o tecido gasto, configurar a instalação para o tecido e instalar o tecido. Enquanto muitos tecidos são sem fim, cerca de metade daqueles utilizados nas secções de compressão das máquinas de papel actuais são do tipo costuráveis em máquina. Algumas Correias do Processo de Produção de Papel (PIPBs) contemplam a capacidade de costura em máquina, tal como algumas correias de transferência, conhecidos como Transbelt®. A instalação do tecido inclui a colocação do tecido numa máquina e a junção das extremidades do tecido para formar uma correia sem fim. O documento EP-A-0567206 apresenta um tecido prensado para a produção de papel, que compreende um tecido base com uma trama MD e cadeias CD formadas pelo processo de costura sem fim, em que as tramas MD e as cadeias CD são fios mono 6 filamentares, e compreendendo laços de costura formados a partir de tramas MD no tecido base. A presente invenção está direccionada para tecidos prensados costurados. Os tecidos prensados costurados do estado da técnica geralmente consistem de duas camadas de fios MD que formam os laços de costura no tecido final. Mesmo quando são usadas três camadas MD, apenas duas das camadas MD são utilizadas para formar os laços de costura. Nestes tecidos do estado da técnica, são empregues vários métodos para produzir laços de costura colocados com um ângulo tão perpendicular ao plano do tecido quanto possível. Os laços perpendiculares (ou verticais) facilitam o processo da ligação dos laços e a costura quando o tecido é instalado no campo.

Nos casos que requerem um tecido de espessura reduzida, é utilizado um tecido prensado de camada única. No entanto, com estruturas de tecido de camada única, os laços de costura não podem ser achatados de acordo com a espessura do tecido base. Por outras palavras, para costurar o tecido, a espessura na área do laço deve ser superior do que na área base. Esta diferença de espessuras restringe significativamente a gama de aplicações para tais tecidos já que a espessura superior da costura pode causar problemas operacionais com a máquina de papel. Em adição, as estruturas de camada única possuem um número inferior de laços por área linear resultando numa costura que possui uma força relativa inferior quando comparada com tecidos costurados de camada dupla. 7

Assim, existe uma necessidade para um tecido de costura prensada para utilização em aplicações em que é pretendido um tecido de espessura reduzida.

Outro aspecto de tais tecidos de costura prensada é o de providenciar uma costura suficientemente forte mantendo uma espessura semelhante àquela do corpo principal da base para prevenir marcas de costura.

Um aspecto adicional de tais tecidos de costura prensada é o facto de possuírem uma estrutura têxtil que não abate quando submetida a carga.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção é um tecido produzido por tecelagem sem fim modificada com uma camada e meia de mono filamento para utilização como tecido prensado numa máquina de papel. Este tecido base providencia uma solução para o problema da produção de tecido de costura prensada de espessura reduzida. É assim o principal objectivo da invenção ultrapassar as lacunas dos tecidos até aqui mencionados. É ainda um objectivo adicional da invenção providenciar um tecido prensado que permita uma fácil instalação e costura.

Do mesmo modo, a presente invenção é um tecido para produção de papel a ser utilizado como tecido de costura prensada numa máquina de fabrico de papel. 0 tecido possui uma base têxtil com uma camada e meia de tramas não empilhadas na direcção da máquina (DM) e cadeias perpendiculares em relação à máquina (CD) formados por um processo modificado de costura sem fim. As tramas MD e as cadeias CD são mono filamentares. 0 tecido possui laços de costura orientados perpendicularmente ao plano do tecido base para fácil ligação e costura. Os laços de costura são formados a partir de tramas MD adjacentes não empilhadas no tecido base. Quando o tecido é colocado sob carga, os laços de costura resultam numa costura que possui uma espessura de costura substancialmente semelhante à espessura do tecido base.

Outros aspectos da presente invenção incluem o facto de o tecido de costura prensada poder ser utilizado em aplicações para as quais é pretendida uma espessura reduzida e por exemplo, para as quais a dilatação é um inconveniente. As tramas MD adjacentes não empilhadas ajudam a produzir uma "bolo de teia" de blocos de fibra agulhados em cima da base superior a outros tecidos que possuem uma espessura semelhante. Os laços de costura abatem da sua orientação perpendicular de volta ao plano do tecido quando submetidos a carga para produzir uma costura que possui uma espessura de costura substancialmente semelhante à espessura do tecido base. A costura possui um número suficiente de laços de costura por área linear para resultar numa costura com uma força relativa comparável às costuras em tecidos de camada dupla. AS tramas MD e as cadeias CD podem possuir uma secção transversal de forma circular, uma secção transversal de forma rectangular ou uma secção transversal não circular. 9

BREVE DESCRIÇÃO DOS ESQUEMAS

Para uma mais completa compreensão da invenção, é feita referência às seguintes descrições e esquemas associados, nos quais: A fig.l é um diagrama esquemático que mostra o padrão têxtil de contacto ou face (topo) das folhas para um tecido de exemplo de acordo com as directrizes da presente invenção; A fig. 2 é uma imagem de microscopia electrónica composta de varrimento (SEM) que apresenta os laços de costura de um tecido elaborado de acordo com as directrizes da presente invenção; A fig. 3 é uma imagem final de uma SEM que apresenta a orientação vertical dos laços de costura em relação ao corpo de um tecido elaborado de acordo com as directrizes da presente invenção. A fig. 4 é uma vista SEM em corte que apresenta a orientação relativa das tramas de laços de costura à medida que saem e entram no corpo de um tecido elaborado de acordo com as directrizes da presente invenção; e A fig. 5 é outra vista SEM em corte que apresenta a orientação relativa das tramas de laços de costura no corpo de um tecido elaborado de acordo com as directrizes da presente invenção. 10

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS

Os tecidos produzidos de acordo com a presente invenção possuem uma estrutura base de uma camada e meia de espessura reduzida em que os laços em ambas as extremidades CD estão colocados a ângulos semelhantes para permitir uma fácil engrenagem (i.e. ligação entre os laços) e costura. Na presente invenção, os laços de costura formados pelos fios de trama estão na posição vertical (i.e. perpendiculares ao) tecido base para facilitar a costura, e são então permitidos regressar à posição semelhante do alinhamento dos fios de trama do tecido base aquando da aplicação de uma carga sobre o tecido mesmo após a engrenagem dos laços para formar a costura. Por outras palavras, uma vez que é aplicada uma carga sobre o tecido, incluindo a área da costura, a costura possui a mesma espessura reduzida do corpo do tecido base. A fig. 1 representa uma vista esquemática do padrão têxtil da folha ou face do tecido (topo) para um tecido de exemplo de acordo com as directrizes da presente invenção. A presente invenção é aplicável a qualquer padrão têxtil com fios MD não empilhados que formam laços de costura e não deve ser considerada como limitada ao exemplo apresentado. Do mesmo modo, o padrão de exemplo apresentado na Figura 1 é uma modificação do padrão têxtil alternado 1040 Internacional de Albany. O têxtil 1040 possui um padrão de três calas, é geralmente tecido num sistema de 6 calas, e produz uma linha de sarja forte. O padrão de exemplo modifica este têxtil 1040 para um padrão repetido 8 CD de fio de 8 calas e reduz a linha de sarja. Este padrão de tecido têxtil modificado retém suficiente resistência ao 11 fluxo para ser utilizado em aplicações em que são pretendidos uma espessura e um volume vazio reduzidos tal como numa compressão em que a dilatação seja um problema. As figuras seguintes apresentam tecido fabricado sem fim produzido com este padrão têxtil de exemplo. A figura 2 é uma imagem de microscopia electrónica de varrimento composta (SEM) de uma secção transversal CD de um tecido fabricado utilizando o padrão apresentado na Figura 1 e apresentando os laços de costura de acordo coma as directrizes da presente invenção. Os laços estão alinhados numa direcção perpendicular ao plano da superfície do tecido. É de notar a dimensão (ou espessura) dos laços em relação à espessura (ou densidade) do corpo do tecido nesta configuração não carregada/costurada. Todos os fios neste tecido são mono filamentares. A figura 3 é uma imagem de SEM final apresentando a orientação vertical dos laços de costura em relação ao corpo do um tecido fabricado de acordo com as directrizes da presente invenção. Estes laços de costura podem ser facilmente interdigitados com laços correspondentes na outra extremidade do tecido e costurados inserindo um pino através dos laços. A espessura e o alinhamento dos laços facilitam o processo de costura. A figura 4 é uma imagem de SEM final com os laços cortados para mostrar a orientação relativa da trama de laços de costura MD à medida que entram no corpo do tecido. Os dois fios legendados como laço reúnem-se para formar um único laço; que nesta vista foi cortado. Estes fios de "laços" são tramas MD formadas durante o processo de 12 tecelagem sem fim. De modo importante, as tramas MD são não empilhadas; o que significa que não estão verticalmente alinhadas de modo perpendicular ao plano do tecido. Por outro lado, os tecidos de dupla camada do estado da técnica utilizam fios empilhados verticalmente para produzir os laços. Esta configuração não empilhada permite que os laços quando submetidos a uma carga abatam/dobrem até uma espessura substancialmente semelhante àquela do corpo do tecido base. A figura 5 é outra vista em corte de uma SEM que apresenta a orientação relativa das tramas de laços de costura MD no corpo de um tecido elaborado de acordo com as directrizes da presente invenção. De novo, é de notar a configuração não empilhada mas adjacente dos fios dos "laços".

Em adição, já que o tecido é de camada e meia em vez de um tecido de dupla camada, a estrutura não pode abater quando submetida a carga da mesma forma que certos tecidos de camada dupla. Tal é especialmente verdade quando o presente tecido é construído de apenas fios mono filamentares.

Uma vantagem adicional é o facto de a estrutura do presente tecido possuir a tendência para impedir que o bloco de fibra agulhado seja transportado para e através do tecido base. Esta área aberta reduzida reduz a transferência de fibras durante o agulhamento e assim permite que se forme um "bolo de teia" de maiores dimensões acima do plano do tecido base do que para outros tecidos que possuem um calibre semelhante. Um bolo de teia de 13 maiores dimensões é quase sempre vantajoso para reduzir as marcas tanto da base como da costura. 0 tecido de acordo com a presente invenção compreende de forma preferida apenas fios mono filamentares. No entanto, podem ser utilizados outros tipos de fios tais como mono filamentos empilhados ou torcidos como fios MD ou CD. Os fios CD e MD podem ter uma secção transversal circular com um ou mais diâmetros. Além disso, em adição a uma secção transversal circular, um ou mais dos fios podem possuir secções transversais com outras formas tais como uma secção transversal rectangular ou uma secção transversal não circular.

As modificações ao acima apresentado deverão ser óbvias para os técnicos, mas não deverão apresentar a invenção tão modificada além do âmbito da presente invenção. Assim, os objectivos e vantagens da presente invenção são realizados e ainda que tenham sido apresentadas as formas de realização preferidas e aqui descritas em detalhe, o seu âmbito não deverá ser assim limitado; antes o seu âmbito deverá ser determinado por aqueles das reivindicações em apêndice.

Lisboa 23 de Março de 2009

Claims (3)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um tecido para fabricação de papel para utilização como um tecido de costura prensada numa máquina de fabrico de papel, que compreende: um tecido base de uma camada e meia de fios de trama não empilhados na direcção da máquina (MD) e uma cadeia transversal à direcção da máquina (CD) formados pelo processo de tecelagem sem fim; em que os fios de trama MD e as cadeias CD são fios mono filamentares; laços de costura orientados perpendicularmente ao plano do tecido base para uma mais fácil ligação e costura; sendo os laços de costura formados a partir de fios de trama MD adjacentes no tecido base; e em que os laços de costura resultam numa costura que possui uma espessura de costura substancialmente semelhante à espessura do corpo do tecido base quando submetido a carga.

2. 0 tecido para produção de papel de acordo com a reivindicação 1, em que o tecido de costura prensada pode ser utilizado para aplicações em que é pretendida uma espessura reduzida ou um volume vazio reduzido.

3. 0 tecido para produção de papel de acordo com a reivindicação 1, em que os fios de trama MD adjacentes não empilhados resultam num bolo de teia de bloco de fibra agulhado de dimensões superiores em relação a outros tecidos que possuem uma espessura semelhante. 2 4. 0 tecido para produção de papel de acordo com a reivindicação 1, em que os laços de costura resultam numa costura que possui uma espessura de costura substancialmente semelhante à espessura do tecido base por colapso da sua orientação perpendicular de regresso ao plano do tecido base quando submetidos a carga. 5. 0 tecido para produção de papel de acordo com a reivindicação 1, em que a costura possui um número suficiente de laços de costura por área linear para resultar numa costura com uma força relativa comparável a costuras de tecidos de dupla camada. 6. 0 tecido para produção de papel de acordo com a reivindicação 1, em que os fios de trama MD e as cadeias CD possuem uma secção transversal circular, uma secção transversal rectangular ou uma secção transversal não circular. 7. 0 tecido para produção de papel de acordo com a reivindicação 1, em que os fios de trama MD e/ou as cadeias CD são filamentos dobrados. Lisboa, 23 de Março de 2009