ES2389279T5 - Procedimiento para unir tejidos recubiertos de cintas de plástico estiradas monoaxialmente con este procedimiento - Google Patents

Description

DESCRIPCION

Procedimiento para unir tejidos recubiertos de cintas de plastico estiradas monoaxialmente con este procedimiento La invencion se refiere a un procedimiento para unir tejidos recubiertos segun el preambulo de la reivindicacion 1. Los tejidos de cintas de plastico estiradas monoaxialmente tienen en la industria de los envases numerosas aplicaciones, por ejemplo para la fabricacion de sacos para envase. Dichos sacos para envase, que estan conformados como sacos con forma de caja, son conocidos, por ejemplo, por el documento WO 95/30598 A1. El tejido esta constituido, a este respecto, por cintas de polfmero estiradas monoaxialmente, en particular cintas de poliolefina, preferentemente de polipropileno, pudiendo estar recubierto el tejido en una o en ambas superficies con un plastico termoplastico, en particular poliolefina. El tejido es un tejido circular con forma tubular fabricado en un telar circular o un tejido plano unido mediante una costura de soldadura o adhesiva longitudinal formando un tubo. Usando el tejido descrito anteriormente de cintas de plastico estiradas monoaxialmente como cuerpo de saco se fabrica un saco segun el documento WO 95/30598 A l, conformando al menos un extremo del cuerpo de saco mediante pliegues de los extremos del tejido dando una superficie de fondo rectangular que se une a traves de una capa intermedia de material de plastico termoplastico, en particular poliolefina o material de polipropileno, mediante la accion del calor con una lamina de cubierta de tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente, realizandose la accion del calentamiento de tal modo que menos del 30 % del espesor del material de las cintas de tejido de la superficie de fondo y de la lamina de cubierta como consecuencia de la accion del calor presenta moleculas desorientadas de polfmero, manteniendose, no obstante, en el resto del material la orientacion molecular. En vez de una lamina de cubierta independiente tambien puede servir como lamina de cubierta una solapa de pliegue del tejido del cuerpo de saco que se solapa con la superficie de fondo.

Los sacos de un tejido de este tipo, en los que se mantienen las condiciones anteriores para la union de la superficie de fondo con la lamina de cubierta, han probado su eficacia desde hace mas de una decada millones de veces en todo el mundo para el envasado de materias a granel de cualquier tipo.

Como cntica a los mismos se ha comprobado, no obstante, que solo pueden fabricarse costuras de soldadura que corresponden a todos los requisitos de resistencia con un mantenimiento exacto de la temperatura y la velocidad de procesamiento.

Ademas, debe evitarse en la soldadura de dichos tejidos que las cintas de plastico se calienten por encima de su punto de fusion de cristalita. El motivo de ello es que el tejido no recubierto o recubierto por una cara pierde la alta resistencia en la zona de la costura en el caso de soldadura mediante elemento de calentamiento o ultrasonidos, porque la orientacion monoaxial de las cintas estiradas se pierde a la temperatura de soldadura necesaria.

El documento EP 0769585 A2 muestra un tejido recubierto de cintas de polfmero, estando recubierto el tejido con un elastomero cuya temperatura de transicion vftrea Tg es < -20 °C. En el caso de los tejidos recubiertos mostrados en el documento EP 0769585 A2 se trata de lonas de cubierta de camiones. El documento WO 01/05671 A1 trata de un saco que comprende dos bandas de material. En el extremo de las bandas de material estas se pliegan y se adhieren a una cara de la banda de material mediante un adhesivo termofusible. El documento DE 2027060 trata de tejido recubierto para la fabricacion de sacos. La union de dichos tejidos no se divulga en el documento DE 2027 060.

La presente invencion se basa en el objetivo de facilitar un procedimiento para unir tejidos recubiertos de cintas de plastico estiradas monoaxialmente.

La invencion logra el objetivo proporcionando un procedimiento con las caractensticas caracterizadoras de la reivindicacion 1. En las reivindicaciones dependientes se representan configuraciones ventajosas de la invencion. Un tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente, en particular cintas de poliolefina o poliester, preferentemente cintas de polipropileno o poli(tereftalato de etileno), recubierto con una capa de sellado de un plastico termoplastico, cuyo punto de fusion es inferior al punto de fusion de cristalita del material de las cintas de tejido, es muy adecuado para soldadura, no debiendo realizarse el suministro de calor por la cara de la capa de sellado, sino pudiendo suministrarse calor a traves del tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente hasta la capa de sellado, con la condicion de que el tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente no se caliente por encima del punto de fusion de cristalita del material de las cintas de polfmero. Las costuras de soldadura producidas presentan una alta resistencia.

En el documento WO 95/30598 tambien se divulgan formas de realizacion recubiertas del tejido asf como su union entre sf. Asf, la figura 9 muestra una variante en la que una lamina de cubierta de un tejido de cintas y un recubrimiento de poliolefinas, por ejemplo, polipropileno, debe unirse con una solapa de saco, constituida por un tejido de cintas y un recubrimiento del mismo material poliolefmico. Para ello, las caras de recubrimiento dispuestas una frente a otra se calientan hasta una profundidad de penetracion de 2-40 pm para la plastificacion y se hacen pasar entre dos rodillos enfriados, comprimiendo las capas 3b, 4b entre sf. El par de rodillos enfriados sirven para el enfriamiento necesario, con lo que el tejido de cintas no sufre ningun dano producido por el calor. Debido a que el calentamiento se realiza desde la cara de recubrimiento, tambien se calienta principalmente el recubrimiento, y con ello las cintas pierden solo hasta una profundidad reducida la orientacion de sus cadenas moleculares. La soldadura descrita por calentamiento de un recubrimiento de tejido tambien puede llevarse a cabo si solo esta recubierto uno de los tejidos, tal como se muestra en la figura 12 del documento WO 95/30598. A este respecto se unen mtimamente tejido no recubierto con tejido que presenta un recubrimiento mediante soldadura termica.

En el documento WO 95/30598 tambien se menciona que el recubrimiento del tejido que esta constituido por plastico termoplastico, en particular material de poliolefina, puede mezclarse con un copolfmero de etileno y acetato de vinilo, que es conocido en general como EVA. Este EVA posee un punto de fusion mas reducido que el polietileno. Mediante la incorporacion de EVA se mejora la capacidad de soldadura del recubrimiento claramente. No obstante, en este documento no se encuentran datos mas detallados sobre la proporcion de la adicion de EVA ni de puntos de fusion. En particular, no se ha pensado, evidentemente, en anadir una cantidad de EVA tal que el punto de fusion del recubrimiento sea inferior al punto de fusion de cristalita del material de las cintas de tejido, pues solo en este caso podna realizarse tambien una soldadura desde la cara de tejido, lo que no se trata ni una vez en el documento WO 95/30598.

Un problema que surge al prever la capa de sellado sobre el tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente segun la invencion es que la capa de sellado, frecuentemente, se adhiere mal al tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente. En particular, no se adhiere un polietileno puro, que presenta un punto de fusion lo sufrientemente bajo, sobre cintas que estan fabricadas de polipropileno. Para poder usar no solo materiales especiales ciertamente disponibles en el mercado para la capa de sellado, que presenten tanto una adherencia suficiente al material de cintas como un punto de fusion lo suficientemente reducido, esta previsto en una forma de realizacion de la invencion disponer entre el tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente y la capa de sellado una capa de adherencia de un material polimerico con una buena adhesion tanto al tejido como a la capa de sellado. Para una manejabilidad mejorada en la soldadura, la capa de adherencia debena presentar preferentemente un punto de fusion que fuera superior al de la capa de sellado.

Grandes grados de libertad en el ajuste de los parametros de proceso para la soldadura son ofrecidos por otra forma de realizacion del tejido recubierto segun la invencion, en la que el material de cintas de tejido presenta un punto de fusion de cristalita superior a 120 °C.

En una forma de realizacion economica, pero buena a pesar de ello, del tejido recubierto segun la invencion, la capa de sellado comprende polietileno, que posee un punto de fusion reducido. Como alternativa a ello, la capa de sellado esta realizada como una capa de polfmero especial con un punto de fusion bajo, por ejemplo el producto fabricado por la empresa DuPont Surlyn® 1652-E. Este producto es ciertamente mas caro que una capa de polietileno, pero no necesita una capa de adherencia para adherirse al tejido de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente.

En una forma de realizacion preferente de la invencion, la capa de adherencia comprende polipropileno, que se une muy bien con el material de las cintas. Al polipropileno puede anadirse, a este respecto, polietileno en hasta el 40 % en volumen, preferentemente hasta el 20 % en volumen.

Para la procesabilidad y resistencia suficiente del tejido recubierto se ha demostrado que es adecuado que las cintas de polfmero estiradas presenten un grosor entre 20 pm y 80 pm. Es preferente tambien que la capa de sellado y dado el caso la capa de adherencia presenten en cada caso un grosor entre 5 pm y 60 pm.

La invencion comprende un procedimiento para unir tejidos recubiertos segun la invencion mediante un proceso de soldadura. A este respecto, se disponen dos tejidos recubiertos uno sobre otro de modo que las capas de sellado esten dispuestas una frente a otra. Al menos uno de los tejidos se calienta desde la cara de tejido, es decir, desde el exterior, a una temperatura inferior a la temperatura de fusion de cristalita del material de las cintas de tejido y concretamente durante un periodo necesario para fundir las capas de sellado, que se unen entre sf mediante fusion. La union de las capas de sellado fundidas puede realizarse ejerciendo una presion que o bien se ejerce directamente por los elementos de soldadura o bien por medios independientes de generacion de presion, tales como un par de rodillos, que puede estar enfriado simultaneamente. A este respecto, el calentamiento puede realizarse mediante un accionador de ultrasonidos, es decir, mediante soldadura por ultrasonidos, mediante un elemento de calentamiento, es decir, mediante soldadura por elementos de calentamiento, mediante un emisor de radiacion infrarroja, es decir, mediante soldadura por radiacion infrarroja o mediante una fuente de radiacion laser, es decir, mediante soldadura por radiacion laser.

La invencion se explicara ahora con mas detalle mediante ejemplos de realizacion no limitantes con referencia a los dibujos. En los dibujos se muestra:

Fig. 1 una primera forma de realizacion de un tejido recubierto en seccion transversal;

Fig. 2 una segunda forma de realizacion de un tejido recubierto en seccion transversal;

Fig. 3 una representacion esquematica de un procedimiento de soldadura segun la invencion en dos tejidos recubiertos;

Fig. 4 una representacion esquematica de un proceso de soldadura por aire caliente de dos tejidos:

Fig. 5 un saco de tejido circular recubierto en perspectiva; y

Fig. 6 un saco de tejido plano recubierto con costura longitudinal.

En la figura 1 se representa una primera forma de realizacion de un tejido recubierto 11 en seccion transversal. Este tejido recubierto 11 comprende un tejido 12 de cintas de polfmero 12a, 12b, estiradas monoaxialmente, en particular cintas de poliolefina o poliester, preferentemente cintas de polipropileno o de poli(tereftalato de etileno). Las cintas de polfmero 12a, 12b representadas a modo de ejemplo forman la urdimbre y trama del tejido 12. El tejido 12 de cintas esta recubierto con una capa de sellado 13 de un plastico termoplastico, cuyo punto de fusion es inferior al punto de fusion de cristalita del material de cintas de tejido. Por ejemplo, las cintas 12a, 12b estan constituidas por polipropileno, que presenta tipicamente un punto de fusion de cristalita superior a 160 °C. La capa de sellado 13 comprende en una primera variante polietileno, cuyo punto de fusion es de aproximadamente 105 °C (LD-PE). La desventaja del polietileno es que se adhiere mal al polipropileno. Una posibilidad para superar esta desventaja se representa en la segunda forma de realizacion de un tejido recubierto descrita mas adelante mediante la figura 2. Como alternativa al polietileno como capa de sellado 13 son adecuados, no obstante, tambien polfmeros especiales que presentan un punto de fusion bajo y se adhieren bien al polipropileno. Como polfmero especial adecuado se ha mostrado adecuado, por ejemplo, el producto fabricado por la empresa DuPont Surlyn® 1652-E. Su punto de fusion es de aproximadamente 1O0 °C.

En la figura 2 se representa una segunda forma de realizacion de un tejido recubierto 11' que tambien presenta un tejido 12 de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente, en particular cintas de poliolefina o de poliester, preferentemente de cintas de polipropileno o poli(tereftalato de etileno), asf como una capa de sellado 13 de un plastico termoplastico, cuyo punto de fusion es inferior al punto de fusion de cristalita del material de cintas de tejido. La presente forma de realizacion del tejido recubierto 11' se diferencia de la primera forma de realizacion anterior solo porque entre el tejido 12 de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente y la capa de sellado 13 esta dispuesta adicionalmente una capa de adherencia 14 de un material polimerico con una buena adhesion tanto al tejido 12 como a la capa de sellado 13. Preferentemente, la capa de adherencia 14 presenta un punto de fusion que es superior al de la capa de sellado 13. Preferentemente, la capa de adherencia 14 comprende polipropileno al que se ha anadido polietileno en hasta un 40 % en volumen, preferentemente hasta el 20 % en volumen.

Los tejidos recubiertos 11, 11' son muy adecuados para la union mediante soldadura, presentando la union de soldadura producida una alta resistencia. Por lo tanto, son particularmente adecuados para su uso en la fabricacion de los sacos descritos en el documento WO 95/30598, en particular para sacos con forma de caja o sacos de valvula con forma de caja. Al contrario de los tejidos divulgados por el documento WO 95/30598, son muy adecuados, no obstante, tambien para la soldadura por ultrasonidos, la soldadura mediante elementos de calentamiento, la soldadura por radiacion infrarroja o la soldadura mediante radiacion laser. Mediante uno de estos procedimientos de soldadura puede unirse, por ejemplo, un tejido plano en direccion longitudinal a un tejido circular. Otro sector de aplicacion de los tejidos recubiertos es el procedimiento de moldeado, llenado y sellado (FFS).

Mediante la figura 3 se representa ahora esquematicamente la soldadura conjunta de dos tejidos recubiertos 11' representados en la figura 2. En primer lugar se disponen ambos tejidos recubiertos 11', 11' uno sobre otro de modo que sus capas de sellado 13, 13 esten dispuestas una frente a la otra. Despues se calienta al menos uno de los tejidos recubiertos 11', 11' desde la cara del tejido 12 de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente, es decir, desde el exterior, usando al menos un elemento de soldadura 15, 16 a una temperatura (flecha T), que es inferior a la temperatura de fusion de cristalita del material de cintas de polfmero. El suministro de calor se realiza hasta que las capas de sellado 13 se funden y se unen a este respecto mtimamente entre sf, tal como se indica con lmea discontinua en la zona 18. La union de las capas de sellado 13, 13 fundidas se realiza ejerciendo presion mediante un par de rodillos 17, 17 enfriados. No obstante, se puede ejercer presion tambien directamente mediante los elementos de soldadura 15, 16. Para que se entienda mejor debe indicarse que ambos tejidos recubiertos 11', 11', durante el proceso de soldadura tambien se pueden mover con la misma velocidad a traves de los elementos de soldadura 15, 16 y concretamente con relacion a la figura 3 del plano del dibujo hacia fuera. Si el proceso de soldadura esta disenado como soldadura por ultrasonidos, el elemento de soldadura 15 esta construido como accionador de ultrasonidos y el elemento de soldadura 16, como pieza contraria en forma de un yunque. Si el proceso de soldadura esta disenado como soldadura mediante elementos de calentamiento, el elemento de soldadura 15 esta construido como elemento de calentamiento y el elemento de soldadura 16 o bien tambien como elemento de calentamiento o bien como apoyo. Si el proceso de soldadura esta disenado como soldadura mediante radiacion infrarroja o laser, el elemento de soldadura 15 esta construido como emisor de radiacion infrarroja o fuente de radiacion laser.

La figura 5 muestra un saco 10 con forma de caja. El saco 10 esta constituido por un cuerpo de saco 1 del tejido recubierto 11, 11' con 2 capas o 3 capas descrito anteriormente (veanse las figuras 1 y 2). En esta forma de realizacion, el tejido recubierto esta disenado como tejido circular. Las superficies terminales, es decir, la superficie de fondo y la de cubierta de este saco en forma de caja se forman mediante pliegues de solapas 4, 4', 5, 5' del cuerpo de saco 1. Tal como se indica con lmea discontinua, las solapas 4 y 5 sobresalen solo un poco una con respecto a otra. Entre las solapas 5' y 4 o 5 esta dispuesta ademas una valvula 2 que esta constituida por materiales con forma de lamina o de tubo, tales como tejidos o laminas, y por la que se efectua el llenado del saco. Si el saco 10 esta lleno, la valvula 2 se cierra debido a la presion del material de llenado contra la superficie terminal. Sobre las solapas 4, 5 esta soldada una lamina de cubierta 3, que tambien esta constituida por el tejido recubierto 11, 11' con 2 capas o con 3 capas segun la invencion. Para ello esta previsto o el procedimiento de soldadura mediante aire caliente descrito mas adelante o uno de los procedimientos de soldadura descritos anteriormente, es decir, soldadura por ultrasonidos, por elemento de calentamiento, por radiacion infrarroja o por radiacion laser. La caractenstica particular del saco 10 es que despues de realizar la soldadura de la lamina de cubierta 3, las cadenas moleculares de las cintas mantienen esencialmente su orientacion, debido a que solo la capa de sellado 13 y dado el caso la capa de adherencia 14 estan (total o parcialmente) fundidas. El saco 10 presenta, por lo tanto, una resistencia sobresaliente.

En la figura 6 se representa otra forma de realizacion de un saco 10'. Se diferencia de la variante mostrada en la figura 5 sobre todo en que como cuerpo de saco 1' se ha conformado un tejido plano mediante la union de sus bordes longitudinales 9, 9 con una costura de soldadura o adhesiva longitudinal formando un tubo.

El procedimiento de soldadura por aire caliente para unir la superficie terminal del cuerpo del saco 1 con la lamina de cubierta 3 se representa esquematicamente en la figura 4. En este ejemplo de realizacion, el cuerpo de saco 1 y la lamina de cubierta 3 estan constituidos por un tejido recubierto 11' con 3 capas, tal como se representa en la figura 2. La lamina de cubierta 3 se conduce al cuerpo de saco 1, mientras que ambos son conducidos en direccion F a traves de un par de rodillos 8, 8 enfriados que se presionan uno contra otro. Entre el cuerpo de saco 1 y la lamina de cubierta 3 se sopla aire caliente H mediante una boquilla que no se representa. El aire caliente provoca una fusion de las capas de sellado dispuesta una frente a la otra de los tejidos recubiertos 11', 11'. La temperatura del aire caliente H y la velocidad de paso F se ajustan de modo que si bien las capas de sellado 13, 13 de ambos tejidos recubiertos 11', 11' se funden, dado el caso tambien las capas de adherencia 14 (vease la figura 2), no (o solo en una medida despreciable) las cintas de los tejidos 12, 12. Mediante la presion de compresion de ambos rodillos 8, 8 se unen las capas de sellado 13, 13 fundidas y se enfnan simultaneamente mediante el enfriamiento de los rodillos 8, 8, de tal modo que las cintas de los tejidos 12, 12 no se funden.

Debido a que las cintas por ello no pierden la orientacion de sus cadenas moleculares o lo hacen muy poco, no se genera mediante el proceso de soldadura por aire caliente ninguna perdida notable de resistencia.

Claims (8)

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento para unir tejidos recubiertos (11, 11'), que comprenden tejidos (12) de cintas de poKmero (12a, 12b) estiradas monoaxialmente, en particular cintas de poliolefina o poliester, preferentemente cintas de polipropileno o poli(tereftalato de etileno), estando recubiertos los tejidos (12) de cintas de polfmero (12a, 12b) estiradas monoaxialmente con una capa de sellado (13) de un plastico termoplastico, cuyo punto de fusion es inferior al punto de fusion de cristalita del material de las cintas de polfmero (12a, 12b) estiradas monoaxialmente, caracterizado por la superposicion de dos tejidos recubiertos (11, 11') con capas de sellado (13) dispuestas una frente a la otra y el calentamiento de al menos uno de los tejidos recubiertos (11, 11') desde la cara del tejido (12) de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente a una temperatura inferior al punto de fusion de cristalita del material de cintas del tejido hasta la fusion de las capa de sellado (13).

2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el material de las cintas de polfmero (12a, 12b) estiradas monoaxialmente presenta un punto de fusion de cristalita superior a 120 °C.

3. Procedimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la capa de sellado (13) comprende polietileno.

4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que entre el tejido (12) de cintas de polfmero estiradas monoaxialmente y la capa de sellado (13) esta dispuesta una capa de adherencia (14), comprendiendo la capa de adherencia (14) polipropileno con una adicion de polietileno de hasta el 40 % en volumen, preferentemente de hasta el 20 % en volumen.

5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el calentamiento del al menos un tejido recubierto (11, 11') se realiza por medio de un accionador de ultrasonidos.

6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el calentamiento del al menos un tejido recubierto (11, 11') se realiza por medio de un elemento de calentamiento.

7. Procedimiento segun la reivindicacion 7, caracterizado por que el calentamiento del al menos un tejido recubierto (11, 11') se realiza por medio de radiacion infrarroja.

8. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por que el calentamiento del al menos un tejido recubierto (11, 11') se realiza por medio de un rayo laser.