PT1581695E - Processo de fabrico de uma correia e uma correia usada para fabricar papel-tecido e guardanapos, e artigos e materiais têxteis não tecidos - Google Patents

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PT1581695E PT03814578T PT03814578T PT1581695E PT 1581695 E PT1581695 E PT 1581695E PT 03814578 T PT03814578 T PT 03814578T PT 03814578 T PT03814578 T PT 03814578T PT 1581695 E PT1581695 E PT 1581695E
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Charles E Kramer
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Description

DESCRIÇÃO
Processo de fabrico de uma correia e uma correia usada para fabricar papel-tecido e guardanapos, e artigos e materiais têxteis não tecidos
ENQUADRAMENTO DO INVENTO
UM CAMPO DO INVENTO 0 presente invento refere-se à técnica do fabrico de papel, e especificamente ao fabrico de papel-tecido e guardanapos, que pode ser referido colectivamente como papel-tecido. 0 presente invento refere-se igualmente ao fabrico de artigos e tecidos não tecidos através de processos tais como a hydroentanglement, melt-blown (fusão e pulverização), spun-bond (termoligação) e aír-laíd. Em particular, o invento refere-se a correias, nas quais um material de resina polímero funcional foi depositada em áreas pré-seleccionadas precisas nas suas estruturas de base para preencher essas áreas e, quando desejado, para formar uma camada com uma espessura desejada em cima desta. As correias deste tipo são usadas no fabrico de papel-tecido e guardanapos, e artigos e tecidos não tecidos. 2. Enquadramento do invento
Os produtos em papel descartável, macio e absorvente, tais como os lenços, toalhas de banho e toalhas de papel, são uma característica importante da vida actual nas sociedades industrializadas modernas. Embora haja inúmeros processos de fabrico deste produtos, em termos gerais o seu fabrico começa 1 com a formação de uma tela em papel embrionário na secção de formação de uma máquina de papel. A tela de papel embrionário é então transferida para um tecido que foi sujeito à tecnologia through-air-drying (TAD) por meio de um fluxo de ar, transportado por vácuo ou aspiração, que desvia a tela e a força a conformar-se, pelo menos em parte, à topografia do tecido TAD. A jusante do ponto de transferência, a tela, transportada no tecido TAD, passa através de um secador atravessado por ar onde um fluxo de ar aquecido, dirigido contra a tela e através do tecido TAD, seca a tela até um nivel desejado. Finalmente, a jusante do secador atravessado por ar, a tela pode ser colada à superfície de um cilindro Yankee e aí impressa pela superfície do tecido TAD, para maior e total secagem. A tela totalmente seca é então removida da superfície do cilindro Yankee com uma lâmina raspadora que escorçoa a tela e aumenta o seu volume específico. A tela escorçoada é então enrolada em rolos para processamento subsequente, incluindo a embalagem numa forma adequada para despacho e compra pelos consumidores.
Como foi referido acima, há muitos processos de fabrico de produtos de papel-tecido, e esta descrição deverá entender-se como sendo o contorno de passos gerais partilhados por alguns dos processos. Por exemplo, a utilização de um cilindro Yankee não é sempre necessária porque numa dada situação pode não pretender-se o escorçoamento, ou podem já ter sido usados outros meios, tal como o "crespado em húmido", para o escorçoamento da a tela. 0 presente requerimento diz respeito, pelo menos em parte, a tecidos TAD usados no secador atravessado por ar de uma máquina de papel-tecido. Historicamente, os tecidos TAD eram tecidos a partir de fios monofilamento em desenhos de tecelagem 2 que proporcionavam as suas superfícies de suporte de papel com juntas, elevadas relativamente a outras áreas à superfície, tendo flutuadores relativamente compridos. Com a transferência de um tecido em formação para a superfície em contacto com papel de um tal tecido TAD, a tela de papel embrionário assumiria, pelo menos em parte, a topografia dessa superfície. Como consequência, as porções da tela de papel embrionária deflectidas entre as juntas tornavam-se menos densas relativamente às existentes nas juntas, proporcionando, em última análise, a maciez e capacidade de absorção do produto de papel-tecido. Com a subsequente transferência de pressão do tecido TAD para a superfície de um cilindro Yankee, as juntas na superfície em contacto com o papel do tecido TAD imprimem e tornam mais densas estas porções da tela de papel aí assente. Este aumento de densidade reforça, por seu lado, o produto de papel-tecido como um todo. 0 aumento de densidade era realçado tipicamente por efeito de abrasão ou lixagem da superfície em contacto com papel do tecido TAD para proporcionar as juntas com superfícies lisas, aumentando desta forma a área de contacto entre a tela de papel e o cilindro Yankee, e aumentando as impressões em relevo da junta para reforçar ainda mais o produto de papel-tecido e para o secar totalmente.
Devido ao interesse do consumidor em produtos de papel-tecido mais macios, mais absorventes e mais resistentes, o desenvolvimento centrou-se inicialmente nos desenhos de tecido usados para produzir os tecidos TAD. Por exemplo, as patentes agora expiradas US 4,191,609 e 4,239,605 para Trokhan, que estão alocadas à companhia Procter & Gamble de Cincinnati, Ohio, ilustram os tecidos TAD tecidos em desenhos de tecido com sequências consecutivas warp-píck não numéricas. Os desenhos de tecido revelados proporcionam as superfícies de suporte de 3 papel dos tecidos TAD com uma pluralidade de cavidades do tipo cesto dispostas num conjunto escalonado bilateralmente, cada uma destas cavidades estando ligada por juntas no plano da superfície superior do tecido. Os tecidos TAD permitem um produto de papel-tecido, tendo um conjunto padronizado de zonas do tipo almofadas não comprimidas e muito próximas umas das outras, cada zona sendo circunscrita por um alinhamento do tipo estaca compreendendo áreas espaçadas alternadamente de fibras compactadas e fibras relativamente não compactadas e formadas pelas juntas do plano da superfície superior, a serem produzidas.
Durante os anos de 1980 desenvolveram-se meios alternativos para proporcionar o tecido TAD com o equivalente de cavidades do tipo cesto. As patentes da Procter & Gamble US n°s 4,528,239; 4,529,480; e 4,637,859 para Trokhan, que estão entre os documentos da Patente dos Estados Unidos mais antigas sobre estes meios, mostram uma correia TAD compreendendo um elemento tecido foraminoso, isto é, um tecido de base tecido, tendo um revestimento em material de resina polímero em áreas pré-seleccionadas. Mais especificamente, o material de resina polímero proporciona a correia TAD com uma superfície de rede contínua, padronizada, macroscopicamente monoplana, que serve para definir dentro da correia TAD uma pluralidade de condutas ou furos de deflexão isolados e discretos, mais do que cavidades do tipo cesto. Para produzir a correia TAD, o elemento tecido foraminoso é revestido exaustivamente com uma resina fotossensível líquida para uma espessura controlada acima da sua superfície superior, e uma máscara ou um negativo tendo zonas opacas e transparentes que definem um desenho pretendido são colocados em contacto com a superfície da resina líquida fotossensível, e a resina é exposta a radiação actínica 4 através da máscara. A radiação, normalmente na porção ultravioleta (UV) do espectro, cura as porções de resina expostas através da máscara, mas não cura as porções sombreadas pela máscara. A resina não curada é removida subsequentemente por lavagem para deixar para trás o elemento tecido foraminoso com um revestimento num desenho pretendido formado pela resina curada. A patente US que revela este processo é a patente Procter & Gamble US n° 4,514,345 para Johnson et al. Para além de revelar o processo de fabrico da correia TAD descrita no parágrafo precedente, esta patente também revela uma correia na qual o material de resina polímero forma uma pluralidade de protuberâncias discretas na sua superfície. Isto é, o desenho é o inverso de uma rede contínua tendo furos. Em vez disso, o desenho são áreas discretas que são tapadas ou bloqueadas pelo material de resina polímero num elemento tecido foraminoso de outra forma aberto. As correias deste tipo podem ser usadas na secção de formação de uma máquina de papel-tecido para formar telas de papel embrionário tendo zonas discretas com um peso de base relativamente baixo num fundo contínuo com um peso de base relativamente elevado, tal como está ilustrado, por exemplo, na patente da Procter & Gamble US n° 5,277, 761 para Van Phan et al. As correias deste tipo também podem ser usadas para fabricar artigos e tecidos não tecidos, que têm zonas discretas nas quais a densidade das fibras é inferior à das zonas adjacentes, através de processos tais como hydroentanglement, melt-blown (fusão e pulverização), spun-bond (termoligação) e air-laid. Também as patentes US 6,080,691 e 6,120,642 para Kimberly-Clark revelam um tecido de fabrico de papel para produzir uma tela de papel-tecido macia, com peso específico, no qual a superfície de contacto da tela é um material não 5 tecido poroso tridimensional. Este material pode ter a forma de uma manta ou tela fibrosa, rede ou espumas extrudidas. A fixação do material não tecido poroso pode ser feita através de laminação, extrusão, adesivos, ligação por fusão, interligação, soldadura, agulhagem, encaixe ou estratificação.
Para além de redes discretas (não continuas) e contínuas de material de resina polímero no elemento tecido foraminoso, o processo revelado na patente US 4,514,345 para Johnson et al. pode também ser usado para fabricar correias tendo redes semi-contínuas de material de resina polímero. Por exemplo as patentes da Procter & Gamble US n° 5,714,041 para Ayers et al. mostram uma correia, útil como um tecido TAD, tendo uma estrutura de protuberâncias dispostas num desenho semi-contínuo para proporcionar um desenho semi-contínuo de condutas de deflexão. "Semi-contínuo" significa que cada protuberância se estende substancialmente através da correia numa forma essencialmente linear, e que cada protuberância está afastada de protuberâncias adjacentes. Assim, as protuberâncias podem ser linhas que são normalmente direitas, paralelas e espaçadas por igual entre si, ou podem ter a forma de ziguezagues que são normalmente paralelos e afastados por igual entre si.
Nalgumas aplicações de papel-tecido, são usados tecidos de prensa tendo uma rede continua, semi-contínua ou discreta de material de resina polímero nas suas superfícies de contacto com o papel. "Tecido de prensa" significa um tecido usado normalmente na secção de prensa de uma máquina de papel e compreendendo um tecido de base ou outra estrutura de suporte e uma ou mais camadas de material de fibra descontinua ligado a pelo menos um dos seus lados. Por exemplo, a patente da Procter & Gamble US 5,556,509 para Trokhan et al. ilustra "tecidos de prensa" tendo redes contínuas e discretas de material polímero 6

Claims (29)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabrico de uma correia para utilização na produção de papel-tecido e de guardanapos, assim como artigos e tecidos não tecidos, o dito processo compreendendo os passos de: a) proporcionar um substrato base (12) para a correia; b) depositar um material de resina polímero (52) no dito substrato base (12) de forma controlada para poder controlar as dimensões x, y e z do material colocado e para criar um desenhos pré-determinado de depósitos, em que cada depósito compreende gotículas de um material de resina polímero; e c) pelo menos parcialmente deixar endurecer o dito material de resina polímero.
  2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual as ditas gotículas têm um diâmetro médio de 10 micrómetros ou mais.
  3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual os passos b) e c) são executados de forma sequencial nas bandas sucessivas estendendo-se no sentido da largura através do dito substrato base.
  4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual os passos b) e c) são executados de forma sequencial nas bandas sucessivas que se estendem no sentido do comprimento em torno do dito substrato base. 1
  5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual os passos b) e c) são executados em espiral em torno do dito substrato base.
  6. 6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, no qual o dito desenho pré-determinado no passo b) compreende uma pluralidade de locais discretos (62) dispostos de acordo com uma ordem pré-determinada.
  7. 7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, no qual, no dito passo b), o dito desenho pré-determinado compreende uma rede continua definindo uma pluralidade de locais discretos (62) local continuo definindo uma pluralidade de locais abertos discretos de acordo com um arranjo pré-determinado
  8. 8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 5, no qual, no dito passo b), o dito desenho pré-determinado compreende uma rede semi-continua prolongando-se substancialmente sobre todo o substrato base.
  9. 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual, no passo b), o dito material de resina polímero penetra no dito substrato base.
  10. 10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual, no passo b), o dito material de resina polímero forma uma camada de desenho uniforme ou aleatória tendo uma espessura desejada no dito substrato base. 2
  11. 11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual, no passo b), o dito material de resina polímero é colocado por meio de um jacto piezoeléctrico.
  12. 12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual, no passo b), o dito material de resina polímero é depositado por meio de um conjunto de jactos piezoeléctricos (16) compreendendo uma pluralidade de jactos piezoeléctricos individuais comandados por computador.
  13. 13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo, entre os passos b) e c), os passos de: (i) verificar o desenho real do dito material de resina polímero para medir a conformidade com o dito desenho pré-determinado; e (ii) reparar o dito desenho real do dito material de resina polímero para eliminar as divergências em relação ao dito desenho pré-determinado.
  14. 14. Processo de acordo com a reivindicação 13, no qual o dito passo de verificação é executado por um processador de reconhecimento rápido de desenhos (FPR) trabalhando em colaboração com uma câmara de imagens digitais.
  15. 15. Processo de acordo com a reivindicação 14, no qual o dito passo de manutenção é executado por uma série de jactos de manutenção acoplados ao dito processador FPR. 3
  16. 16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o dito material de resina polímero é escolhido de entre o grupo formado por: 5. composições termoplásticas e composições termoplásticas com endurecimento por humidade; 6. sistemas reactivos de dois compostos à base de uretanos e de epóxis; 7. composições fotopolímeras constituídas por um monómeros acrilados e oligómeros acrilados reactivos, derivados de uretanos, de poliésteres, de poliéteres e de silicone; e 8. látex e dispersões aquosas e formulações carregadas com partículas compreendendo os acrílicos e os poliuretanos.
  17. 17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o dito passo de endurecimento é executado expondo o dito material de resina polímero a uma fonte de calor.
  18. 18. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, no qual o dito passo de endurecimento é executado expondo o dito material de resina polímero ao ar frio.
  19. 19. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, no qual o dito passo de endurecimento é executado expondo o dito material de resina polímero a radiação actínica. 4
  20. 20. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual um primeiro material de resina polímero é depositado, e um segundo material de resina polímero é depositado que é diferente do primeiro material de resina polímero.
  21. 21. Processo de acordo com a reivindicação 10, no qual o dito material de resina polímero é depositado sob a forma de uma camada de espessura uniforme apresentando uma superfície monoplana.
  22. 22. Processo de acordo com a reivindicação 10, no qual o dito material de resina polímero é depositado sob a forma de uma camada de espessura não uniforme apresentando uma superfície com uma estrutura tridimensional.
  23. 23. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo ainda um passo de deposição de material de resina polímero no dito substrato base de acordo com o dito desenho pré-determinado por meio de um jacto mássico para acelerar o fabrico da dita correia.
  24. 24. Processo de acordo com a reivindicação 23, no qual o dito passo de deposição é executado antes do passo b).
  25. 25. Processo de acordo com a reivindicação 23, no qual o dito passo de deposição é executado em simultâneo com o passo b) . 5
  26. 26. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, compreendendo ainda o passo erodir a dita resina polimero depositada no dito substrato base para proporcionar a dita resina polímero com uma espessura uniforme e com uma superfície lisa e macroscopicamente monoplana.
  27. 27. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, que compreende o passo de proporcionar um substrato base escolhido de entre o grupo compreendendo essencialmente em materiais têxteis tecidos, não tecidos, formados em espirais, ligados por espirais, tricotados ou extrudidos em malhas, ou tiras de material que são finalmente enroladas para formar uma correia com uma largura maior do que a largura das tiras.
  28. 28. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o substrato base compreende fios escolhidos de entre o grupo compreendendo os monofilamento, os monofilamento dobrados, os multifilamento, e os multifilamentos dobrados.
  29. 29. Processo de acordo com a reivindicação 28, no qual estes fios compreendem metal, poliamida, poliéster, poliuretano, poliaramida ou poliolefina. Lisboa, 25 de Março de 2011. 6 RESUMO Processo de fabrico de uma correia e uma correia usada para fabricar papel-tecido e guardanapos, e artigos e materiais têxteis não tecidos Num processo de fabrico de uma correia e uma correia para utilização na produção de papel-tecido e guardanapos, e de artigos e tecidos não tecidos, um material de resina polímero é aplicado na superfície de um substrato base (12) num desenho pré-determinado preciso que é aplicado nos produtos fabricados com a correia. 0 material de resina polímero é depositado (14) em gotículas tendo um diâmetro médio de 10 micrómetros ou mais. O material de resina polímero é então assente por meios (36) adequados à sua composição, podendo ser opcionalmente erodido para proporcionar a correia com uma espessura uniforme e uma superfície macia, macroscopicamente monoplana. *a.J r*“ ----------^--- —~ΓΪ."· .....—......................... ........Ίί "ΤΓ ^ ” ·>. ;; .........2..... ; * *..... ,-r 1/7
    FIG. 1 2/7
    FIG.2 3/7
    4/7 Γ 58 60
    FIG.4 5/7
    FIG. 5 70 6/7
    FIG. 6 7/7
    FIG.7
PT03814578T 2002-12-31 2003-07-30 Processo de fabrico de uma correia e uma correia usada para fabricar papel-tecido e guardanapos, e artigos e materiais têxteis não tecidos PT1581695E (pt)

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US10/334,211 US7005044B2 (en) 2002-12-31 2002-12-31 Method of fabricating a belt and a belt used to make bulk tissue and towel, and nonwoven articles and fabrics

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