BRPI0816196B1 - Métodos de soldagem de extremidades de um tecido industrial e costura em tecido industrial - Google Patents

Abstract

Método de Solda de Tecido Industrial com Área de Costura e de Redução do Desgaste da Área de Terminação de Costura em Tecido e Costura em Tecido Industrial A invenção relaciona-se com a soldadura ultrassônica de intervalos de tecidos planos. Especificamente, a invenção relaciona-se com um método de soldadura ultrassônica das extremidades de filamentos de terminação de costura de um tecido usando um intervalo controlado. Pode ser empregada uma parada mecênica (15) para controlar a distância ou intervalo entre o chifre (26) e a bigorna para um nível predeterminado com base na profundidade de soldadura e na quantidade de energia de solda. Adicionando outro grau de controle, a técnica de soldadura ultrassônica de intervalos da presente invenção é capaz de conseguir costuras de tecido que são mais fortes do que as costuras convencionais e mesmo aquelas reforçadas com cola e é conducente à formação de costuras de tecidos por soldadura por pontos ou ao longo das extremidades de filamentos de terminação do tecido.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção se refere à formação de uma costura de tecido para um tecido trançado plano usando uma técnica de soldagem ultrassônica única conhecida como soldagem por intervalo ultrassônico.

Incorporação Como Referência

[002] Todas as Patentes, pedidos de patentes, documentos e/ou referências referidas neste documento são incorporadas como referência, e podem ser empregados na prática da invenção.

Antecedentes da Invenção

[003] Durante o processo de fabricação de papel, uma trama fibrosa celulósica é formada depositando-se uma pasta fibrosa, isto é, uma dispersão aquosa de fibras de celulose, em um tecido de formação móvel na seção de formação de uma máquina de papel. Uma grande quantidade de água é drenada da pasta pelo tecido de formação, deixado a trama fibrosa celulósica na superfície do tecido de formação.

[004] A trama fibrosa celulósica recém-formada segue da seção de formação para uma seção de prensagem, que inclui uma série de pontos de contato de prensa. A trama fibrosa celulósica passa pelos pontos de contato de prensa por um tecido de prensa ou, como frequentemente é o caso, entre dois desses tecidos de prensa. Nos pontos de contato de prensa, a trama fibrosa celulósica é sujeita a forças de compressão que espremem água da mesma, e que adere as fibras celulósicas na trama umas às outras para transformar a trama fibrosa celulósica em uma lâmina de papel. A água é recebida pelo tecido ou pelos tecidos de prensa e, idealmente, não retorna à lâmina de papel.

[005] A lâmina de papel finalmente segue para uma seção de secagem, que inclui pelo menos uma série de tambores ou cilindros de secador passíveis de rotação, que são aquecidos internamente por vapor. A lâmina de papel recém-formada é direcionada para um trajeto em serpentina sequencialmente em torno cada um na série de tambores por um tecido de secagem, que mantém a lâmina de papel próxima de encontro às superfícies dos tambores. Os tambores aquecidos reduzem o teor de água da lâmina de papel para um nível desejável por evaporação.

[006] Deve ser observado que os tecidos de formação, de prensa e secador, às vezes referidos como revestimento de máquina de papel (PMC), todos tomam a forma de ciclos sem fim na máquina de papel e funcionam na forma de transportadores. Deve ser ainda observado que a fabricação de papel é um processo contínuo, que prossegue em velocidades consideráveis. Isto é, a pasta fibrosa é continuamente depositada no tecido de formação na seção de formação, enquanto uma lâmina de papel recém-fabricada é enrolada em rolos após sair da seção de secagem.

[007] Podem também ser formados tecidos trançados planos em tecidos engendrados. Se o tecido trançado plano for um tecido de formação, de prensa, secador, de secagem por ar (TAD) ou um tecido engendrado usado, incluindo, mas sem limitação, para produzir não-tecidos por processos tais como termossoldagem de filamentos contínuos ou hidroemaranhamento ou para processos por via úmida, tais como uma correia de DNT ou correia de filtro de lodo ou semelhantes ou correias de acabamento têxtil, as propriedades de uniformidade e integridade de costura são críticas.

[008] As terminações de costura de tecido ou as extremidades dos fios que são entrelaçadas ou entrelaçadas para formar a costura são susceptíveis de retrair quando conduzidas em um papel, TAD ou outras máquinas industriais quando o tecido é sujeitado a tensão de direção de máquina (MD). Para minimizar essa "retração" da costura, as extremidades terminais dos fios na costura são às vezes ligadas a um fio adjacente com um adesivo. Entretanto, os adesivos não são totalmente resistentes às condições de funcionamento da máquina e ainda permitem que ocorram retrações ou derrapagem de fio ao longo do tempo. Da mesma forma, o uso de adesivos com outros meios de reforço, tais como extremidades terminais de costura de um tecido de PMC, TAD ou engendrado, não produz a integridade nem a uniformidade de costura desejadas.

[009] Além disso, a largura da área de costuma, como medida em MD, formada usando técnicas convencionais tipicamente varia, por exemplo, entre três e meio e vinte polegadas ou ainda mais. Por muitas razões, é desejável reduzir a área de costura.

[0010] As Figuras l(a-d) mostram os problemas associados com técnicas de formação de costura convencionais, em que as extremidades de terminação das duas bordas de tecido são "sobrepostas" na área de costura e os pontos críticos 12, onde estas extremidades podem "retrair" na MD e as próprias extremidades podem formar saliências pela superfície lateral do papel, são identificados (Figura 1a). Eventualmente, a derrapagem na área de sobreposição aumenta, como mostrado pelas setas, devido à tensão localizada aumentada no tecido (Figura 1b) e há uma derrapagem completa e um buraco 16 aparece na área de costura do tecido (Figura 1c). Consequentemente, a região de sobreposição da costura é tipicamente reforçada por colagem manual 18 (Figura 1d) para aumentar sua força; no entanto, a colagem é um processo trabalhoso e que consome tempo. Devido à sua baixa precisão, é também difícil limitar a cola a apenas os fios que estão se sobrepondo. Além disso, a cola eventualmente ou falha, devido à flexão do tecido e/ou à abrasão.

[0011] Consequentemente, há uma necessidade de um meio diferente ou de meios melhorados para reforçar terminações de extremidades de fio de costura, e consequente força da costura.

[0012] Uma técnica possível para reforço de terminações de extremidade de costura para tecidos é a soldagem, tal como soldagem ultrassônica. Ultrassônica se refere a sons que estão acima da faixa de audição humana, isto é, > 20.000 Hz, e soldagem ultrassônica se refere à fusão de materiais com ondas sonoras. No entanto, resultados de formação de costura inaceitáveis frequentemente surgem de sondagem ultrassônica, tais como derretimento excessivo dos fios, permeabilidade da costura reduzida e distorções no tecido devido ao encolhimento localizado.

[0013] Outros métodos de costura podem ser encontrados nas seguintes referências:

[0014] A Patente US 4.032.382 refere-se a um método e aparelho para emendar material de monofilamento termoplástico. Dois filamentos são juntos em um canal em um aparelho. Eles são expostos a vibrações de alta frequência sob pressão lateral no canal, cujas dimensões correspondem ao diâmetro original dos filamentos. O resultado é uma costura com um diâmetro próximo ao material original.

[0015] A Patente US 4.401.137 refere-se a um tecido de formação com uma costura com pinos enlaçados não-marcação com "extremidades" aparadas, que podem então ser soldadas de forma ultrassônica para aumentar a força da costura.

[0016] A Patente US 4.501.782 refere-se a um método alternativo para juntar as extremidades de urdidura do tecido franjeadas de uma forma completamente rígida. As extremidades de urdidura são colocadas em posição interdigitadas e ligadas de forma ultrassônica em uma forma contínua por todo o tecido. A junção da costura requer ter o mesmo calibre que o corpo principal do tecido após esta operação.

[0017] No entanto, esta costura não é aceitável para as exigências na fabricação de papel, já que ela causa marcas no papel e/ ou fornece drenagem desigual. O risco de ruptura da trama do papel é alto se tal costura é usada como tecido TAD, já que a trama de tecido é tão fina.

[0018] A Patente US 5.464.488 refere-se a um método para formação de uma ligação forte e flexível entre duas camadas de tecido plásticos que requer o uso controlado de um aparelho de soldagem ultrassônica. Diz-se que os fios são amolecidos, mas não derretem e se ligam uns aos outros durante este processo. A ligação se torna flexível e útil, visto que não fica frágil e, consequentemente, não susceptível a fracionamento e ruptura nas ligações apresentadas na técnica anterior.

[0019] No entanto, esta costura não é útil em estruturas abertas como tecidos TAD. Uma costura mais parecida com aquela das costuras tradicionais com propriedades próximas às do corpo principal do tecido é essencial para a performance. A costura proposta é deste tipo melhorado.

[0020] A Patente US 5.571.590 proporciona tecidos de fabricação de papel com costuras de direção transversal à máquina ("CD") formados por partes de extremidades superpostas de um elemento de substrato de tecido trançado plano com partes de extremidade que se estendem em afastamento das extremidades em uma direção comum; concorrentemente, as extremidades são cortadas das partes de extremidades, e as partes de extremidades são ligadas por fundição ao longo de uma linha de corte comum.

[0021] A Patente US 5.731.399 proporciona um PMC fabricado por enrolamento em espiral de uma tira de tecido trançado mais estreita do que a largura pretendida do tecido. A tira tem uma franja lateral de extremidades desacopladas de fios transversais em pelo menos uma borda lateral. Esta franja está por baixo e em cima da borda da curva adjacente da tira. A costura contínua em espiral assim obtida é fechada por soldagem ultrassônica.

[0022] A Patente US 5.731.063 proporciona feltros de fabricação de papel com costuras em direção transversal à máquina formadas por partes de extremidade de um elemento substrato de tecido trançado plano com partes finais se estendendo para longe das extremidades em uma direção comum. Concorrentemente, as extremidades são cortadas das partes finais, e as partes finais são ligadas por fundição ao longo de uma linha de corte comum, similar à Patente US 5.571.590.

[0023] A Patente US 6.162.518 refere-se a um PMC enrolado em espiral similar à Patente 5.713.399. Pelo menos um rosqueado de conexão é colocado sobre as seções de rosca em projeção das bordas antes da ligação por aquecimento ser iniciada.

[0024] A Patente US 6.702.927 se refere a um PMC fabricado por enrolamento em espiral de uma tira de tecido trançado mais estreita do que a largura pretendida do PMC. A tira de tecido tem uma primeira e uma segunda bordas laterais, ao longo das quais estão uma primeira e segunda aba, respectivamente. Cada aba tem pelo menos um tecido trançado com fio longitudinalmente com fios transversalmente. Adjacente a e para dentro da primeira e da segunda abas estão uma primeira e segunda brecha, respectivamente, que faltam fios longitudinalmente, mas cujos fios transversais ligam as abas ao corpo da tira. Quando enroladas em espiral, as abas revestem as brechas de curvas adjacentes para formar uma costura que pode estar fechada por ligação ultrassônica ou por outros meios.

[0025] O Pedido de Patente Publicado US 2003/0221739 refere-se a um PMC usando pelo menos um circuito realizado ou bobina em uma costura com pino juntando as extremidades do tecido para formar uma correia sem fim. As extremidades do tecido de base podem ser pré e/ou pós-tratados por compactação, pré- espremedura e de vedação para estabilizar as extremidades. A fusão ultrassônica ou outros meios podem ser utilizados também para o reforçar e fornecer uma superfície macia na área costurada.

[0026] Enquanto soldagem ultrassônica tem diversas vantagens sobre as técnicas de formação de costura convencionais, tais como a costura ou colagem, certas desvantagens das técnicas de soldagem ultrassônica descritas acima proveem em parte do fato da soldagem ultrassônica convencional é baseada em parâmetros múltiplos modificadores de tempo, energia e distância. Assim, há ainda uma necessidade na técnica por meios de criação de costuras de tecido com aceitáveis lisura e força da superfície, que é também fácil de usar e aplicável a uma ampla gama de tipos de tecido.

[0027] Note-se que a citação ou identificação de qualquer documento neste pedido de patente não é uma admissão de que tal documento está disponível como técnica anterior à presente invenção.

Sumário da Invenção

[0028] A invenção refere-se a um método de criação de uma costura em um tecido industrial trançado plano, tal como tecido de PMC, um tecido de secagem por ar (TAD), um tecido engendrado, um tecido/correia usado para processos de acabamento têxtil, tais como, correia de transporte ou de curtume. O método envolve a soldagem ultrassônica, descrita neste documento como soldagem por intervalo ultrassônica, compreendendo as etapas de ajuste da distância entre um chifre (peça de fixação) e uma bigorna, colocação do material a ser soldada entre o chifre (peça de fixação) e a bigorna; e a soldagem de uma parte daquele material utilizando energia ultrassônica até que o batente é atingido, em seguida, continuando a soldar naquela brecha sem mais perdas de calibre por uma duração pré-determinada de tempo ou até que uma quantidade pré-determinada de energia seja absorvida.

[0029] Um objetivo da presente invenção é formar ligações consistentes entre fios, que são mais fortes do que o justamente os métodos de costura convencionais. Outro objetivo da presente invenção é formar melhor integridade de costura dentro do tecido, com a área de costura que é soldada sendo mais estreita na MD do que uma costura convencional correspondente, mesmo uma reforçada por colagem.

[0030] Outro objetivo da invenção é formar um tecido tendo uma costura mais forte e/ou mais durável para a costura de mesmo comprimento na MD. Preferencialmente, a largura da costura como medida na MD é uma fração da largura de uma costura normal ou uma costura que é formado utilizando uma técnica convencional de força semelhante. Essa fração pode ter de 0,7 ou menor, preferencialmente 0,5 ou menor, e com mais preferência, 0,3 ou menor. Por exemplo, se "X" é a largura de uma costura em MD de acordo com a prática anterior, ou um método de costura convencional, então a largura da costura formada de acordo com a presente invenção é, por exemplo, 0,7X ou menor, preferencialmente 0,5X ou menor, e com mais preferência, 0,3X ou menor, ao passo que é de igual força.

[0031] Ainda outro objeto da invenção é realçar as costuras de pinos e as costuras espirais em linha, tal como é usado em tecidos industriais, tais como vestuário de fabricação de papel, especialmente tecidos secadores, utilizando a técnica de soldagem por intervalo ultrassônica da presente invenção. Costura com pinos, que também requer uma nova tecelagem de fios MD dentro do corpo do tecido e, portanto, tem o potencial para falhar devido à derrapagem e retirada de fios, também pode ser melhorada pela técnica de soldagem ultrassônica descrita neste documento. Em tais costuras, os fios MD que formam os circuitos de costura podem ser eles mesmos soldados ou fundidos aos fios CD para impedi-los de se soltar sob tensões operacionais em uso.

[0032] Eliminando as deficiências associadas com soldagem ultrassônica convencional, a técnica de soldagem por intervalo ultrassônica da presente invenção é capaz de atingir as costuras de tecido liso com força suficiente e é útil para a formação de costuras no tecido por soldagem por ponto ou ao longo das extremidades de terminação do tecido.

[0033] A invenção também se refere à formação de uma costura de tecido por soldagem por intervalo ultrassônica que compreende ajustar um batente mecânico para controlar uma distância entre a ponta da peça de fixação e uma bigorna, alinhando as extremidades do fio terminal de um tecido adjunto e costurado trançado plano, colocando as extremidades do fio terminal alinhado na costura entre a peça de fixação e a bigorna, ajustando a distância entre a peça de fixação e a bigorna para um intervalo pré-determinado, fixo e soldando as extremidades do fio terminal do tecido com energia ultrassônica nessa distância do intervalo, sem mais perdas de fios ou calibre do tecido, por uma duração pré-determinada de tempo ou até que uma quantidade pré-determinada de energia seja absorvida pelos fios.

[0034] A invenção engloba um método de minimizar a retração da extremidade do fio terminal e o desgaste da terminação da extremidade da costura em um tecido compreendendo soldagem ultrassônica das extremidades terminais da costura do tecido.

[0035] A invenção também se refere a um processo de soldagem das duas extremidades de fios da urdidura adjacentes de um tecido ou uma à outra e/ou ao fio de CD que eles atravessam, usando o método com mínima até nenhuma sobreposição de fios da urdidura, conforme descrito neste documento.

Breve Descrição dos Desenhos

[0036] A presente invenção será agora descrita em detalhes mais completos com referência sendo feita às Figuras em que números de referência equivalentes indicam elementos e partes equivalentes, que são identificados abaixo.

[0037] As Figuras l(a)-l(d) representam os problemas associados com a formação de costura convencional;

[0038] A Figura 2(A) ilustra um método de soldagem por intervalo ultrassônica de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0039] A Figura 2(B) ilustra um método de soldagem por intervalo ultrassônica de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0040] A Figura 3 é um exemplo de tecido preparado utilizando a soldagem por intervalo ultrassônica de acordo com um aspecto da presente invenção;

[0041] A Figura 4 é uma vista de seção transversal de um tecido em conformidade com uma modalidade da presente invenção;

[0042] A Figura 5 é um diagrama descrevendo o princípio da costura e a posição de intertravamento;

[0043] A Figura 6 compara a força de ruptura de um tecido colado convencionalmente e costuras de tecido em diferentes comprimentos de intertravamento formados a partir de soldagem por intervalo ultrassônica conforme uma modalidade da presente invenção; e

[0044] As Figuras 7A e 7B indicam a retenção do calibre da costura e força de costura aumentada, quando se usa uma modalidade da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção

[0045] A presente invenção refere-se a um método de soldagem ultrassônica descrito neste documento como soldagem por intervalo ultrassônico, compreendendo as etapas de controle de profundidade da solda por, por exemplo, pelo ajuste de um batente mecânico ou pela utilização de outros meios para controlar a distância entre um chifre (peça de fixação) e uma bigorna, colocando o material a ser soldada entre peça de fixação e uma bigorna; e soldando uma parte desse material utilizando energia ultrassônica até o chifre (peça de fixação) atingir a profundidade pré- determinada ou o intervalo, depois continuando a soldar nesse intervalo de distância, sem mais perdas de calibre do fio por um período pré-determinado de tempo ou até que uma quantidade pré-determinada de energia seja absorvida.

[0046] Durante a soldagem de intervalo, pode ser utilizado um batente mecânico (não mostrado) para controlar a distância mais próxima que o chifre (peça de fixação) pode chegar do batente. Em outras palavras, o batente mecânico dita a profundidade a qual o chifre ultrassônico pode penetrar no tecido a ser soldado. Esta distância entre o chifre (peça de fixação) e a bigorna é o intervalo. Uma vez que o chifre alcança o batente mecânico, continua a soldar naquele intervalo por qualquer tempo ou energia especificado sem mais perdas de calibre de fio ou tecido. O material está sendo mantido sob compressão, quando a energia ultrassônica é aplicada. Isto impede o colapso de fios e permite que mais energia seja colocada na solda sem excesso de soldagem, redução do calibre, superaquecimento e é menos provável que cause uma perda das propriedades dos materiais dos fios, tal como orientação molecular. Por exemplo, se um calibre de tecido for 1,0 mm, um batente mecânico poderia ser ajustado para deixar um intervalo de 0,4 mm entre a ponta do chifre (peça de fixação) e a bigorna. O chifre estaria então soldando 0,6 mm para dentro do tecido. Isto permite um aumento na quantidade de energia na solda usando tanto um modo tempo quanto de energia. A tarefa, contudo, é controlar a profundidade de penetração da peça de fixação ou a profundidade de penetração da bigorna. Em ambos os casos, o intervalo entre a bigorna e a ponta do chifre (ponta da peça de fixação) determina a profundidade e a força da solda assim formada. O intervalo também deve ser calculado para levar em consideração a amplitude do movimento da peça de fixação (vibração).

[0047] A Figura 2(A) mostra a soldagem por intervalo ultrassônico segundo uma modalidade da presente invenção. A esse respeito, o chifre (peça de fixação) ultrassônico 10, que utiliza energia ultrassônica de alta frequência para soldar o tecido, é aplicada. É utilizada uma bigorna 20 como um meio de apoio, no qual é colocado o tecido 30 que está sendo soldado. O chifre (peça de fixação) ultrassônico 10 é baixada para um nível pré-determinado baseado na espessura do calibre do tecido sendo soldado na profundidade para qual a solda é requerida. A Figura 2 (B) é mais uma representação de um dispositivo utilizado em soldagem ultrassônica do presente invento. O dispositivo compreende um aparelho para soldar ultrassônico ou o que é geralmente denominado como pilha ultrassônica 14 (ou pilha acústico) na técnica. A pilha 14 consiste em 3 partes, isto é, o conversor 22, intensificador 24 e o chifre - peça de fixação 26. Um anel 28 ao redor do intensificador é onde a pilha 14 é presa no suporte de pilha 25. Um batente mecânico 15 é ajustado tal que o suporte da pilha 25 ou a braçadeira que segura o ponto neutro da pilha, ou anel do intensificador, é impedido de se mover para mais para baixo de um ponto que é desejado. Quando o aparelho para soldar ultrassônico está LIGADO, a ponta do chifre (peça de fixação) vibra em certa amplitude acima e abaixo desse ponto marcado. No entanto, quando o aparelho para soldar ultrassônico está DESLIGADO, então o batente mecânico 15 é o que marca uma distância fixa entre o chifre 10 e a bigorna 20. Por exemplo, se as partes 1 e 2 devem ser soldadas juntas, o batente 15 é ajustado para uma altura pré-determinada, baseado no calibre das partes e da profundidade da solda desejada. Quando a pilha 14 começa a se mover para baixo, a ponta ultrassônica está DESLIGADA, e logo depois de a peça de fixação entrar em contato com as amostras, um valor de carga pré-determinado é alcançado. Essa carga é medida por um sensor de pressão, tal como uma célula de carga, por exemplo, montada em invólucro de pilha. Nesse ponto, a energia ultrassônica é LIGADA. Deve-se notar que, nesse ponto, o invólucro de pilha (representado aqui pelo anel 28 do intensificador 24, o qual está preso dentro dele) não tem contato com o batente 15. Conforme a soldagem continua, o calor gerado pela soldagem combinado com a pressão descendente da peça de fixação nas partes causa uma redução no calibre do material na área da solda até que o invólucro de pilha 25 atinge o batente 15, prevenindo, assim, qualquer redução no calibre do fio ou do tecido. A energia ultrassônica, porém, permanece LIGADA e continua a soldar. Depois que a energia ultrassônica é desligada, as partes soldadas são tipicamente mantidas sob pressão por uma quantidade pré-determinada de tempo para permitir a eles resfriar- se e solidificar juntos, o que confere propriedades físicas melhoradas, tais como força, para a área de solda. A pilha 14 então se retrai, e o intervalo da solda está completo.

[0048] A soldagem padrão é controlada usando-se tempo, energia ou distância. Por exemplo, uma vez que uma força de acionamento específica foi encontrada, a máquina solda por um período de tempo ajustado, ou por uma quantidade de energia ajustada, ou por uma certa distância no tecido. A técnica de soldagem por intervalo ultrassônica produz uma ligação mais forte com uma quantidade aceitável de distorção de fios e permite a soldagem consistente por toda a largura do tecido, porque todos os parâmetros de soldagem foram fixados, bem como adicionando um grau adicional de controle, que contribui para um processo muito mais robusto com uma janela mais larga de condição de processamento aceitável.

[0049] A presente invenção tem uma aplicação particular na criação de uma costura em um tecido industrial trançado plano, tal como PMC, um tecido TAD, um tecido engendrado, ou um tecido/correia usado em processos de acabamento têxteis, tais como calandragem, ou correia de curtimento de couro cru. Outras aplicações são, contudo, possíveis. A este respeito, a Figura 3 está um exemplo de um tecido 30 soldado utilizando a técnica de soldagem por intervalo ultrassônica de acordo com a presente invenção. A soldagem ocorreu onde as extremidades dos fios terminais estão localizadas, dentro da costura trançada do tecido. Alguns tecidos têm 10.000 ou mais de tais extremidades de fios terminais. Uma vista em corte transversal do tecido 30 é vista na Figura 4, que mostra a extremidades dos fios terminais soldados, bem como a soldagem de fios CD. O tecido 30 soldado ali teve um calibre de 0,9 mm e o intervalo entre a bigorna e o chifre (peça de fixação) ultrassônico foi ajustada para 0,4 mm. Pode ser observado nas Figs. 3 e 4, que a presente técnica rende tanto precisão quanto uniformidade de calibre ao processo de soldagem.

[0050] O intervalo entre o chifre (peça de fixação) e a bigorna é também determinado pelo material que está a ser soldada. Em uma modalidade da invenção, o material a ser soldado é um tecido e o intervalo entre o chifre e a bigorna é de cerca de 30% a cerca de 55% da espessura do calibre do tecido. Em uma outra modalidade adicional da invenção, o intervalo entre o chifre e a bigorna é de cerca de 40% do calibre ou espessura inicial do tecido. Outras distâncias de intervalo apropriadas para o objetivo são vislumbradas.

[0051] Note-se que, em revestimento de máquina de papel, a espessura inicial do tecido pode variar de cerca de 0,5-3,5 mm. Para tecidos engendrados, a espessura inicial pode variar de cerca de 0,8 mm a 6,0 mm ou mais.

[0052] O comprimento real de cada solda na MD depende do número de junções paralelas em cada área de intertravamento e também dos fios da urdidura das dimensões dos fios da trama e suas densidades (número e espaçamento) como visto, por exemplo, na Figura 5. Isso é, contudo, apenas uma ilustração do princípio da costura e da posição de intertravamento. O padrão real depende do padrão da tecelagem no corpo principal do pano e da distribuição possível dos pontos de terminação corresponde àquilo. A largura de cada solda depende também do diâmetro do filamento e da urdidura ou do espaçamento do fio MD. As soldas podem ser feitas tão pequenas quanto possível a fim de manter características no tecido e consequentemente no papel ou em outro produto sendo produzido.

[0053] Devido à natureza dos tecidos TAD, o uso de um tecido TAD é uma modalidade preferida para a formação de uma costura de tecido do mesmo por meio dos métodos revelados neste documento. A costura do tecido não é dobrada ao longo de si mesma; mas sim a costura do tecido é como a de um tecido trançado e costurado plano tradicional onde as extremidades terminais dos fios do tecido são trançados nas extremidades opostas do tecido ao contrário de, por exemplo, a um tecido costurado por pino.

[0054] Se o tecido trançado plano é um TAD ou um tecido engendrado, as propriedades de força e uniformidade da costura e localização das extremidades dos fios terminais no verso ou no lado de corrida da máquina do tecido são importantes para muitos produtos quando utilizados para suas finalidades pretendidas.

[0055] As terminações das costuras dos tecidos formadas conforme esta invenção poderia ser de qualquer comprimento e/ ou largura dependendo das dimensões da peça de fixação. O tamanho da terminação poderia mudar com novos produtos e também pelo fato de que o objeto é fazer as terminações menores e a própria área da costura na MD tão pequena quanto possível. O resultado do uso do presente método de soldagem ultrassônica é uma costura mais forte e/ou mais durável para o mesmo comprimento de uma costura convencional na MD do tecido. Preferencialmente, a largura da costura como medida na MD é uma fração da largura de uma costura normal ou de uma costura que é formada usando uma técnica convencional de força semelhante. Essa fração pode ser 0,7 ou menor, preferencialmente 0,5 ou menor, e com maior preferência, 0,3 ou menor. Por exemplo, se "X" é a largura de uma costura em MD conforme a prática anterior, ou um método de costura convencional, então, a largura da costura formada conforme a presente invenção é, por exemplo, 0,7X ou menor, preferencialmente 0,5X ou menor, e com maior preferência, 0,3X ou menor, enquanto sendo de força semelhante.

[0056] Em uma modalidade da invenção, a solda consiste apenas nas duas terminações de fio em cada intertravamento e de ligação localizada nos fios CD na região de intertravamento.

[0057] Note-se que os tecidos trançados planos, tais como um tecido TAD e tecidos engendrados, tipicamente compreendem fios de monofilamentos ou fios de polímeros, tais como poliéster, polipropileno, poliamida (nylon) e fluoreto de polivinilideno (PVDF).

[0058] Em um tecido trançado plano, as terminações das extremidades dos fios da costura são suscetíveis à retração em condições de funcionamento da máquina como acima mencionado. Os adesivos padrão utilizados na ligação de terminações das extremidades dos fios de costura também permitem que em um determinado nível ocorram retrações de fio ao longo do tempo. Soldagem ultrassônica encerram as extremidades da costura com duas ou três vezes mais força do que métodos de colagem padrão. Uma solda ultrassônica aceitável resulta em até 55% de redução na espessura do tecido e em uma ligação forte. No entanto, resultados inaceitáveis podem surgir de soldagem de uma área muito grande, derretimento excessivo do fio e distorções gerais no tecido, então, são necessários parâmetros apropriados.

[0059] Note-se que a técnica de soldagem por intervalo ultrassônica descrita neste documento produz uma costura de tecido mais forte com uma quantidade aceitável de distorção. Por exemplo, a Figura 7A demonstra retenção de calibre ou espessura de um tecido TAD ao longo de um período de tempo, em 80% da amplitude do movimento da peça de fixação usando uma técnica de soldagem ultrassônica normal baseada em tempo e uma técnica de soldagem por intervalo ultrassônico de 0,4 mm da presente invenção. A Figura 7B compara as resistências à tensão dos dois tecidos formados pelas duas técnicas, respectivamente. As Figs. 7A e 7B demonstram a força de costura melhorada usando a presente técnica de soldagem por intervalo ultrassônico, pelo que o calibre e espessura do tecido é retida e a força de costura é melhorada.

[0060] Note-se ainda que a invenção resulta em redução do desgaste da terminação do fio da costura. As terminações da costura frequentemente se desgastam mais rapidamente do que o corpo do tecido porque eles tendem a sobressair-se mais alto do que o plano do tecido. Ao trazer e manter as terminações abaixo do plano do tecido, os métodos de soldagem por intervalo ultrassônica descritos neste documento reduzem vantajosamente a susceptibilidade das terminações de fios se desgastarem antes do corpo do tecido.

[0061] Além disso, a invenção engloba um método para minimizar a retração de extremidade da costura terminal de extremidades de terminação de costura em um tecido compreendendo soldagem por intervalo ultrassônica.

[0062] A presente invenção também se refere à melhora da força em uma costura usando os métodos descritos neste documento. As costuras formadas pelo processo de soldagem por intervalo ultrassônica resultam em benefícios de costuras menores (medido na MD), mais fortes, que reduzem o potencial para a marcação de lâmina de papel, por exemplo, ou prevenindo que as extremidades de fio terminal migrem, o que pode causar buracos em lâminas de lenço/toalha.

[0063] A presente invenção também refere-se à melhoria da integridade da costura. Por exemplo, quando o tecido está em uso, é importante que a área de costura mantenha sua integridade enquanto o tecido está correndo, por exemplo, numa máquina de lenço de papel ou toalha de papel. Toda terminação de extremidade de fio é crucial e o processo proposto pode ser aplicado a fios específicos, em locais específicos em um padrão pré-determinado. Como um resultado do método, é uma possibilidade deixar as terminações de fio de costura menos vulneráveis a falha, comparado com terminações de fios colados. Por exemplo, a área de terminação de fio de costura pode ser feita com calibre menos do que o tecido original, como desejado. Manter a integridade da costura do tecido aumenta a vida de funcionamento útil do tecido. Embora tenham sido discutidos costuras para tecidos trançados planos, a presente técnica de soldagem ultrassônica pode ser aplicada a outros tipos de costuras, tais como, por exemplo, uma costura por alfinetes, em que os fios MD que formam os próprios circuitos de costura podem ser soldados ou fundidos aos fios CD para evitar que eles partam sob tensões de operação em uso, melhorando, assim, a força e uniformidade de costura em distribuição de tensão ou de carga.

[0064] A invenção será agora ainda descrita por meio do seguinte exemplo não limitativo.

Exemplo Exemplo 1

[0065] Usando um aparelho para soldar por intervalo ultrassônico de 40 kHz, um tecido TAD foi exposto a um tempo de solda de 500 ms e um tempo de espera de 1 segundo (isto é, após a soldagem a peça de fixação permanece na posição de soldagem por 1 segundo antes de levantar a peça de fixação) com uma amplitude de 40 micrometros. A pressão manométrica na área de costura foi de 144 kPa e a força de acionamento (TRS) foi de 111 N.

[0066] O resultado do processo é um tecido TAD com terminações de fios de costura fortalecidas (ver Figura 3), que experimentou retração de fio de costura terminal mínima durante um ensaio realizado em máquina de papel. Além disso, as extremidades de terminação de costura resultantes do tecido TAD resultaram em consideravelmente mais força do que a colagem de costura.

[0067] A Figura 6 compara a força de ruptura de uma costura de tecido para comprimentos diferentes no intertravamento tanto para tecidos colados quanto para tecidos soldados por intervalo de forma ultrassônica com costuras. Evidentemente, os tecidos soldados usando soldagem por intervalo ultrassônica da presente invenção têm força maior do que aquela de uma costura de tecido colado convencionalmente, especialmente quando os comprimentos de MD colado do intertravamento na costura são médios ou pequenos.

[0068] Desse modo, são realizados a presente invenção, os seus objetivos e vantagem e, embora realizações preferidas tenham sido reveladas e descritas em detalhes neste documento, o seu escopo e objetivos não devem ser limitados a elas; ao invés disso, seu escopo deve ser determinado por aquele das Reivindicações em apenso.

Claims (20)

1. Método de soldagem de extremidades de um tecido (30) durante a formação de uma área de costura do tecido industrial (30), caracterizado pelo fato de que o método compreende as etapas de: proporcionar a primeira e a segunda extremidades do tecido (30), pelo menos uma das primeira e segunda extremidades do tecido (30) tendo extremidades de fios terminais; tecer as extremidades de fios terminais de uma extremidade do tecido (30) na outra extremidade do tecido (30) em locais discretos; colocar as extremidades de fios terminais dentro da área de costura do tecido (30) entre um chifre ultrassônico (10) e uma bigorna (20); ajustar a distância entre o chifre (10) e a bigorna (20) a um intervalo particular, com base em uma espessura de calibre do dito tecido (30) e uma profundidade na qual uma solda é requerida; e soldar a dita uma extremidade do tecido (30) à dita outra extremidade do tecido (30) numa pluralidade de localizações discretas correspondentes às localizações discretas das extremidades dos fios terminais na área de costura do tecido (30) no intervalo particular, aplicando energia ultrassônica para um comprimento particular de tempo com base em um modo temporal da solda ou até que uma quantidade particular de energia ultrassônica seja absorvida pelas extremidades dos fios terminais da área de costura com base em um modo de energia da solda, em que o intervalo entre o chifre (10) e a bigorna (20) é de entre 30% e 55% da espessura inicial do tecido (30) sendo soldado.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido (30) é selecionado a partir do grupo que consiste de: tecidos de PMC, TAD, tecidos engendrados, tecidos de acabamento têxteis, tecidos de calandragem e correia de curtimento de couro cru.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido (30) é um tecido entretecido plano.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o intervalo particular é controlado por um batente mecânico.

5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma largura da referida área de costura conforme medida em um MD é uma fração de uma largura de uma costura não soldada ou uma costura colada de força semelhante, a dita fração sendo 0,7 ou menor, preferencialmente 0,5 ou menor, e mais preferencialmente 0,3 ou menor.

6. Método como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita soldadura é controlada para o intervalo particular entre o chifre ultrassônico (10) e uma bigorna (20), limitando a penetração do chifre (10) no intervalo particular e assegurando que as extremidades dos fios terminais estão debaixo do plano do tecido, de modo que a força da área de costura é melhorada.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que as extremidades dos fios terminais do tecido (30) são soldadas em conjunto.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o tecido (30) é selecionado a partir do grupo que consiste de: tecidos de PMC, TAD, tecidos engendrados, tecidos de acabamento têxteis, tecidos de calandragem e correia de curtimento de couro cru.

9. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o chifre (10) penetra entre 30% e 55% da espessura do calibre inicial do tecido (30) que está sendo soldado.

10. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o tecido (30) é um tecido entretecido plano.

11. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma largura da referida área de terminação de costura conforme medida em um MD é uma fração de uma largura de uma costura não soldada ou uma costura colada de força semelhante, a dita fração sendo 0,7 ou menor, preferencialmente 0,5 ou menor, e mais preferencialmente 0,3 ou menor.

12. Costura em um tecido (30), caracterizada pelo fato de que é produzida pelo método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que a costura compreende: uma pluralidade de fios de urdidura entrelaçados com uma pluralidade de fios de trama; e uma área de costura em que as extremidades de fios terminais de um ou mais fios de urdidura, ou fios de trama, ou fios de urdidura e fios de trama são tecidos em um tecido de modo que o tecido (30) é costurado em uma forma sem fim.

13. Costura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o tecido (30) é selecionado a partir do grupo que consiste de: tecidos de PMC, TAD, tecidos engendrados, tecidos de acabamento têxteis, tecidos de calandragem e correia de curtimento de couro cru.

14. Costura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que o tecido (30) é um tecido entretecido plano.

15. Costura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as extremidades dos fios terminais do tecido (30) são soldadas em conjunto.

16. Costura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que uma largura da referida costura conforme medida em um MD é uma fração de uma largura de uma costura não soldada ou uma costura colada, a dita fração sendo 0,7 ou menor, preferencialmente 0,5 ou menor, e mais preferencialmente 0,3 ou menor.

17. Costura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que as extremidades dos fios terminais estão abaixo do plano do tecido.

18. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida costura é uma costura de pinos ou uma costura em espiral em linha.

19. Costura de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a referida costura é uma costura de pinos ou uma costura em espiral em linha.

20. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a referida costura é uma costura de pinos ou uma costura em espiral em linha.