ES2687750T3 - Procedimiento para unir entre sí elementos estructurales de máquinas de papel y de tejidos industriales, y tejidos producidos por el mismo - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para fabricar un tejido industrial o de fabrica de papel, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de: a) proporcionar un sustrato base para el tejido que tiene hilos que se cruzan entre si en ubicaciones discretas de cruce en un diseno tejido o no tejido; b) depositar una pluralidad de gotas pequenas de material de resina polimerica sobre dicho sustrato base en una pluralidad de ubicaciones de cruce discretas preseleccionadas de una manera controlada para unir dichos hilos entre si en dichas ubicaciones discretas de cruce a fin de proporcionar estabilidad dimensional a dicho tejido; y c) fijar al menos parcialmente dichas gotas pequenas de material de resina polimerica

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para unir entre sí elementos estructurales de máquinas de papel y de tejidos industriales, y tejidos producidos por el mismo

Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere, en parte, a las técnicas de fabricación de papel, y específicamente a los tejidos, habitualmente denominados prendas de máquina de papel, sobre los que se fabrica papel en máquinas de papel. La presente invención también se refiere a la fabricación de artículos y productos no tejidos por procesos tales como hidroligado y, específicamente, a los denominados tejidos industriales sobre los que se fabrican tales artículos. Más específicamente todavía, la presente invención se refiere a la unión de elementos estructurales, tales como hilos individuales o capas separadas, de tales tejidos entre sí mediante procedimientos en los que los materiales de resina polimérica se usan como agentes adhesivos y se depositan de manera altamente controlada y precisa.

2. Descripción de la técnica anterior

Durante el proceso de fabricación de papel, se forma una banda de fibra celulósica depositando una pasta fibrosa, es decir, una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre un tejido en formación en movimiento en la sección de formación de una máquina de papel. Se drena una gran cantidad de agua de la pasta a través del tejido en formación, dejando la banda de fibra celulósica sobre la superficie del tejido en formación.

La banda de fibra celulósica recién formada procede desde la sección de formación a una sección de prensa, que incluye una serie de puntos de presión. La banda de fibra celulósica pasa a través de los puntos de presión soportados por un tejido de prensado, o, como a menudo es el caso, entre dos tejidos de prensado de este tipo. En los puntos de presión, la banda de fibra celulósica está sometida a fuerzas de compresión que exprimen el agua de la misma y que adhieren las fibras celulósicas en la banda entre sí para convertir la banda de fibra celulósica en una hoja de papel. El agua es aceptada por el tejido o tejidos de prensado e, idealmente, no vuelve a la hoja de papel.

La hoja de papel finalmente avanza a una sección de secado, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros secadores giratorios, que se calientan internamente mediante vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en una trayectoria serpenteante secuencialmente alrededor de cada uno en la serie de tambores mediante un tejido de secado, que mantiene la hoja de papel estrechamente contra las superficies de los tambores. Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel deseable a través de evaporación.

Se debe apreciar que los tejidos en formación, de prensado y de secado toman todos la forma de bucles sin fin en la máquina de papel y funcionan a la manera de transportadores. Se debe apreciar además que la fabricación de papel es un proceso continuo que avanza a velocidades considerables. Es decir, la pasta fibrosa se deposita continuamente sobre el tejido en formación en la sección de formación, mientras que una hoja de papel recién fabricada se enrolla continuamente en rollos después de que sale de la sección de secado.

Los tejidos contemporáneos se producen en una amplia variedad de estilos diseñados para cumplir los requisitos de las máquinas de papel sobre las que se instalan para las calidades de papel que se fabrican. En general, comprenden un tejido tejido o un tejido base de otro tipo. Adicionalmente, como en el caso de los tejidos usados en la sección de prensado, los tejidos de prensado tienen uno o más tejidos base en los que se ha cosido una guata de material fibroso fino no tejido. Los tejidos base pueden estar tejidos a partir de hilos de monofilamento, monofilamento plegado, hilos multifilamento o multifilamento plegado, y pueden ser de una sola capa, de varias capas o laminadas. Los hilos se extruyen normalmente a partir de una cualquiera de las resinas poliméricas sintéticas, tales como resinas de poliamida y poliéster, utilizadas para este fin por los expertos en la técnica de la confección de prendas de máquina de papel.

Los tejidos base tejidos en sí toman muchas formas diferentes. Por ejemplo, pueden ser tejidos sin fin o ser tejidos planos y posteriormente convertirse en una forma sin fin con una costura tejida. Como alternativa, se pueden producir mediante un proceso habitualmente conocido como tejido sin fin modificado, en el que los bordes a lo ancho del tejido base están provistos de bucles de costura usando los hilos en la dirección de la máquina (MD) de los mismos. En este proceso, los hilos MD se tejen continuamente hacia adelante y hacia atrás entre los bordes a lo ancho del tejido, girando hacia atrás en cada borde y formando un bucle de costura. Un tejido base producido de esta manera se coloca en forma sin fin durante la instalación en una máquina de papel y, por esta razón, se conoce como tejido que se puede coser en la máquina Para colocar tal tejido en forma sin fin, los dos bordes a lo ancho se juntan, los bucles de costura en los dos bordes se interdigitan entre sí y se dirige un pasador o pivote de costura a través del paso formado por los bucles de costura interdigitados.

Además, los tejidos base pueden laminarse colocando al menos un tejido base dentro del bucle sin fin formado por otro y cosiendo normalmente una guata de fibra cortada a través de estos tejidos base para unirlos entre sí como en

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el caso de los tejidos de prensado. Uno o más de estos tejidos base tejidos pueden ser del tipo que puede coserse en la máquina. Este es ahora un tejido de prensado laminado bien conocido con una estructura de soporte de base múltiple. En cualquier caso, los tejidos tienen la forma de bucles sin fin o se pueden coser en tales formas, que tienen una longitud específica, medida longitudinalmente a su alrededor, y una anchura específica, medida transversalmente a su través. También se desvelan "subconjuntos" de diversos materiales que luego se toman la forma de un espiral o se disponen en tiras paralelas para formar sustratos para tejidos de prensado; los subconjuntos están formados por técnicas que incluyen la laminación.

Pasando ahora a las cintas de procesos industriales, las estructuras laminadas son conocidas en la industria textil. Las técnicas de laminación también se usan para formar cubiertas de rodillo utilizadas en la fabricación de papel. Una cinta de la técnica anterior está compuesta únicamente por material fibroso no tejido como sustrato. También se han desvelado previamente no tejidos laminados para usar como tejidos de prensado, cada capa tiene diferentes propiedades, tales como hidrofobicidad y múltiples hojas extruidas como estructuras de soporte para las cintas. Otra patente anterior muestra tiras enrolladas en espiral de diversos tipos de materiales para formar una estructura de soporte para una cinta. La técnica anterior también enseña un sustrato de película expandida y "cintas" compuestas estrechas. La técnica anterior adicional incluye lo siguiente:

patente de Estados Unidos n.°3.042.568 muestra un procedimiento y aparato para la fabricación de bandas de tejido laminado. Se utilizan una cámara de calentamiento y rodillos de presión para unir una pluralidad de longitudes de tejido recubierto de plástico en una cinta unitaria laminada;

la patente de Estados Unidos n.° 3.673.023 muestra un proceso para producir un laminado reforzado para usar en cintas en las que se requiere una alta resistencia a la tracción. Las cintas se fabrican colocando cordones de refuerzo continuos arrollados helicoidalmente en lo que básicamente es un paso o pasos de rosca que se extienden entre los márgenes laterales de una base. La cinta está acabada por una capa superior colocada sobre la carcasa enrollada, que luego se cura con calor y presión para formar una estructura de cinta consolidada;

la patente de Estados Unidos n.° 4.109.543 muestra un laminado compuesto. El laminado comprende un material termoplástico de tipo fundido en caliente y un material de tejido tejido textil formado por hilos hilados construidos principalmente con fibras cortadas. Se combinan entre sí usando calor y presión para formar una cinta; y la patente de Estados Unidos n.° 5.240.531 muestra una cinta transportadora sin fin que consiste en un miembro central y una capa laminada elástica. Las capas se pasan juntas a través de un aparato de prensado que las une mediante el uso de calor y presión.

En el caso de muchas aplicaciones, incluidos los tejidos tejidos, los tejidos producidos enrollando en espiral una tira de tejido tejido o tricotado (véase la patente de Estados Unidos n.° 55.006 656 d Rexfelt), todos los tejidos laminados requieren algún mecanismo para mantener los hilos en su lugar o para unir el tejido. Normalmente, a partir de esto, se utilizó punzonado de fibra cortada a través de un tejido multicapa para mantenerlo unido. Se utilizaron otros procedimientos mencionados anteriormente, tales como unión o soldadura.

La presente invención proporciona otro enfoque hacia la unión y proporciona estabilidad dimensional a los tejidos.

El documento US 3 994 662 desvela una red fabricada a partir de hilos termoplásticos en una máquina que aplica a una pluralidad de hebras longitudinales espaciadas al menos dos hebras transversales espaciadas y une estas últimas a la primera mediante masas moldeadas individuales de material plástico. Las filas de conjuntos de matriz para esta operación de moldeo están dispuestas en uno o más pares en dirección opuesta y se suministran hebras transversales estirando dichas hebras a lo largo de las hebras longitudinales y transfiriendo después las longitudes requeridas de la hebra lateralmente a los conjuntos de matriz respectivos desde direcciones opuestas. Se hace avanzar las hebras longitudinales de manera intermitente mediante pinzas cooperantes, preferentemente en ambos extremos de la máquina. Los conjuntos de pinzas extraíbles en los extremos de entrada y salida de la máquina son intercambiables entre las posiciones, respectivamente, aguas arriba y aguas abajo de otros conjuntos de pinzas extraíbles en los extremos de la máquina. El movimiento sincronizado de las pinzas asegura que las longitudes constantes de las hebras longitudinales avanzan a una tensión constante en cada ciclo.

El documento US 3.501.366 describe una construcción de red y un procedimiento para producir la misma, en el que una primera pluralidad de hilos flexibles de material plástico se coloca en una relación paralela separada.

El documento US 3 164 514 desvela máquinas de fabricación de papel, particularmente del tipo Fourdrinier, y, más particularmente, a tejidos de Fourdrinier mejorados para su uso en tales máquinas.

El documento EP 1 357 223 desvela que, en un proceso de fabricación de papel, una primera banda de papel se deshidrata mediante una segunda banda de deshidratación hecha de papel poroso. La segunda red tiene una capa de tiras longitudinales (3) y una capa de tiras transversales (4) que se cruzan entre sí en las intersecciones (8).

Sumario de la invención

Por consiguiente, la presente invención puede encontrar aplicación en cualquiera de los tejidos utilizados en las

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secciones de formación, prensado y secado de una máquina de papel, y en los tejidos industriales utilizados en la fabricación de productos no tejidos. Como tal, la fábrica de papel o tejido industrial comprende un sustrato base que toma la forma de un bucle sin fin. En una realización, una pluralidad de depósitos discretos, discontinuos de material de resina polimérica están dispuestos en los puntos p ubicaciones de cruce de los hilos en el tejido. Estos depósitos unen los hilos en estos puntos y proporcionan estabilidad dimensional al tejido.

Las ubicaciones preseleccionadas para los depósitos discretos y discontinuos de material de resina polimérica pueden ser aquellas en las que los hilos en una dirección del tejido pasan por encima o por debajo de los hilos en la otra dirección. La unión puede tener lugar en todos o solo algunos de los puntos de cruce.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquemática de un aparato utilizado para fabricar tejidos industriales y de fabricación de papel de acuerdo con la presente invención;

la Figura 2 es una vista en planta de la superficie de un tejido sobre el cual se puede poner en práctica la invención;

la figura 3 es una vista en planta del tejido mostrada en la figura 2 siguiendo la práctica de la invención; la figura 4 es una vista esquemática del aparato mostrado en la figura 1 como se usa en la fabricación de un tejido que no pertenece a la presente invención;

la figura 5 es una vista en planta de una parte de una costura entre las vueltas de una tira de tejido enrollada en espiral antes de la unión y que no es parte de la presente invención;

la figura 6 es una vista en planta de la parte de la costura que se muestra en la figura 5 después de la unión; la figura 7 es una vista en planta de la superficie de un tejido base utilizada para fabricar un tejido que no es parte de la presente invención; y

la figura 8 es una vista esquemática del aparato mostrado en la figura 1 como se usa en la fabricación de un tejido que no es parte de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

Como se ha indicado anteriormente, en la presente invención, los hilos en una máquina de papel tejido o tejido industrial están unidos entre sí en sus puntos de cruce. Normalmente, el tejido, que puede ser un sustrato base para una cinta revestida o algún otro artículo de prenda de máquina de papel y que puede ser de un tejido abierto en el que los hilos tenderían a desplazarse desde sus posiciones previstas a menos que estén unidos entre sí de acuerdo con la presente invención, se teje a partir de hilos monofilamento.

Más ampliamente, sin embargo, el tejido puede ser una matriz de hilos MD o CD no tejidos unidos en espiral, o un tejido de punto que comprende hilos de cualquiera de las variedades utilizadas en la producción de prendas de máquina de papel o de los tejidos industriales utilizados para la fabricación de artículos y productos no tejidos, tales como hilos monofilamento, monofilamento en capa, multifilamento y multifilamento en capa. Estos hilos pueden obtenerse por extrusión a partir de cualquiera de los materiales de resina polimérica usados para este fin por los expertos en la técnica. Por consiguiente, pueden usarse resinas de las familias de poliamida, poliéster, poliuretano, poliaramida, poliolefina y otras resinas.

Como alternativa, el tejido puede producirse enrollando en espiral una tira de material tejido, tricotado u otro de acuerdo con los procedimientos mostrados en la patente de Estados Unidos n.° 5.360.656 de cesión común a Rexfelt et al. El tejido puede comprender, en consecuencia, una tira enrollada en espiral, en la que cada vuelta de espiral se une a la siguiente mediante una costura continua que hace que el tejido sea sin fin en una dirección longitudinal. La unión de las vueltas en espiral entre sí puede lograrse de acuerdo con una segunda realización de la presente invención que se analizará con mayor detalle a continuación.

Lo anterior no debe considerarse como las únicas formas posibles para el tejido. Como alternativa, cualquiera de las variedades de tejidos utilizadas por los expertos en las prendas de la máquina de papel y las técnicas relacionadas.

Cualquiera que sea la forma específica del tejido, está montada en el aparato 10 mostrado esquemáticamente en la figura 1, de modo que el material de resina polimérica puede depositarse sobre los puntos en los que sus hilos se cruzan en una estructura tejida o estructura no tejida, tal como una matriz de hilos MD o CD, de acuerdo con esta primera realización de la presente invención.

Debe entenderse que el tejido puede estar en forma sin fin que puede coserse en forma sin fin durante la instalación en una máquina de papel. Como tal, el tejido 12 mostrado en la figura 1 debe entenderse como una porción relativamente corta de toda la longitud del tejido. Cuando el tejido 12 es sin fin, prácticamente se montaría alrededor de un par de rodillos, no ilustrados en la figura, pero más familiares para los expertos en las técnicas de prendas de máquina de papel. En tal situación, el aparato 10 se dispondría en uno de los dos recorridos, más convenientemente el recorrido superior, del tejido 12 entre los dos rodillos. Sin embargo, sea sin fin o no, el tejido 12 se coloca, preferentemente, bajo un grado de tensión adecuado durante el proceso. Además, para evitar el combado, el tejido 12 puede estar soportado desde abajo por un elemento de soporte horizontal a medida que se mueve a través del

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aparato 10. Finalmente, debe observarse que, cuando el tejido 12 es sin fin, puede ser deseable invertirlo, es decir, darle la vuelta, después de la aplicación del material de resina polimérica de acuerdo con esta primera realización de la presente invención para colocar el material de resina polimérica en la parte posterior del tejido 12.

Con referencia ahora más específicamente a la figura 1, en la que se indica que el tejido 12 se mueve hacia arriba a través del aparato 10 cuando se lleva a cabo el procedimiento de esta primera realización de la presente invención, el aparato 10 comprende una secuencia de varias estaciones a través de la cual el tejido 12 puede pasar incrementalmente.

Las estaciones se identifican de la siguiente manera:

1. Estación de depósito de polímero opcional 14;

2. Estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24;

3. Estación de ajuste opcional 36; y

4. Estación de molido opcional 44.

En la primera estación, la estación de depósito de polímero opcional 14, una matriz de dispensadores a chorro 16 montada sobre carriles transversales 18, 20 y trasladable sobre la misma en una dirección transversal a la del movimiento del tejido 12 a través del aparato 10, así como entre ellos en una dirección paralela a la del movimiento del tejido 12, puede usarse para depositar un material de resina polimérica de manera repetitiva si es necesario para proporcionar la unión adecuada sobre o dentro del tejido 12 mientras el tejido 12 está en reposo. La estación de depósito 14 de polímero opcional se puede usar para depositar el material de resina polimérica de forma más uniforme sobre el tejido 12 de que lo que se podría lograr usando técnicas convencionales, tales como pulverización, si se desea. Sin embargo, debe entenderse que la estación de depósito 14 de polímero opcional aplicaría el material de resina polimérica indiscriminadamente tanto a los hilos del tejido 12 como a los espacios o intersticios entre los hilos. Esto puede no ser deseado en todas las aplicaciones y, como tal, el uso de la estación de depósito 14 de polímero es opcional en esta y otras realizaciones de la presente invención.

Sin embargo, en aras de la integridad, la matriz de dispensadores a chorro 16 comprende al menos uno, pero preferentemente una pluralidad, de dispensadores a chorro controlados por ordenadores individuales, cada uno de los cuales funciona como una bomba cuyo componente activo es un elemento piezoeléctrico. Como cuestión práctica, se puede utilizar una matriz de hasta 256 dispensadores a chorro o más, si la tecnología lo permite. El componente activo es un cristal o cerámica que se deforma físicamente con una señal eléctrica aplicada. Esta deformación permite que el cristal o la cerámica funcionen como una bomba, que expulsa físicamente una gota de un material líquido cada vez que se recibe una señal eléctrica apropiada. Como tal, este procedimiento de usar dispensadores a chorro para suministrar gotas de un material deseado en respuesta a señales eléctricas controladas por ordenador se denomina habitualmente procedimiento de "goteo por demanda".

Haciendo referencia de nuevo a la Figura 1, la matriz dispensadores a chorro 16, comenzando desde un borde del tejido 12, o, preferentemente, desde una hebra de referencia que se extiende longitudinalmente, se traslada a lo largo y a lo ancho a través del tejido 12, mientras el tejido 12 está en reposo, deposita el material de resina polimérica en forma de gotas pequeñas extremadamente pequeñas que tienen un diámetro nominal de 10 p (10 micrómetros) o más, tal como 50 p (50 micrómetros) o 100 p (100 micrómetros), sobre el tejido 12. La traslación de la matriz de dispensadores a chorro 16 a lo largo y a lo ancho con respecto al tejido 12, y el depósito de gotas pequeñas del material de resina polimérica de cada dispensador a chorro en la matriz 16, se controlan por ordenador para aplicar una cantidad deseada del material de resina polimérica por unidad de área del tejido 12, si se desea. Además, el depósito del material no solo tiene que atravesar el movimiento del sustrato base, sino que puede ser paralelo a dicho movimiento, espiral a dicho movimiento o de cualquier otra manera adecuada para este fin.

En la presente invención, en la que se usa una matriz de dispensadores a chorro para depositar un material de resina polimérica sobre o dentro de la superficie del sustrato 12 base del tejido, la elección del material de resina polimérica está limitada por el requisito de que su viscosidad sea de 100 mPa.s ( 100 centipoises) o menos en el momento de la liberación, es decir, cuando el material de resina polimérica está en la boquilla de un dispensadores a chorro listo para el depósito, de modo que los dispensadores a chorros individuales pueden proporcionar el material de resina polimérica a una velocidad constante de liberación de gotas. Un segundo requisito que limita la elección del material de resina polimérica es que debe fraguarse parcialmente durante su caída, como una gota, desde un dispensador a chorro al tejido 12, o después de aterrizar sobre el tejido 12, evitar que el material de resina polimérica fluya y mantener el control sobre el material de resina polimérica para asegurar que permanezca en forma de una gota donde cae sobre el tejido 12. Los materiales de resina polimérica adecuados que cumplen estos criterios son

1. Coladas de fusión y coladas de fusión curadas con humedad;

2. Sistemas reactivos de dos partes basados en uretanos y resinas epoxi;

3. Composiciones de fotopolímeros que consisten en monómeros acrilados reactivos y oligómeros acrilados

derivados de uretanos, poliésteres, poliéteres y siliconas; y

4. Látex y dispersiones acuosas y formulaciones rellenas de partículas, incluyendo acrílicos y poliuretanos.

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Debe entenderse que el material de resina polimérica tiene que fijarse sobre o dentro del tejido 12 después de su depósito sobre el mismo. El medio por el que se establece o fija el material de resina polimérica depende de sus propios requisitos físicos y/o químicos. Los fotopolímeros se curan con luz, mientras que los materiales de fusión en caliente se fraguan por enfriamiento. Los látex y las dispersiones acuosas se secan y luego se curan con calor, y los sistemas reactivos se curan con calor. Por consiguiente, los materiales de resina polimérica se pueden fraguar mediante curado, enfriamiento, secado o cualquier combinación de los mismos.

Se requiere la fijación apropiada del material de resina polimérica para controlar su penetración y distribución dentro del tejido 12, es decir, para controlar y confinar el material dentro del volumen deseado del tejido 12. Tal control es importante por debajo del plano superficial del tejido 12. tejido 12 para evitar la mecha y la difusión. Dicho control también puede ejercerse, por ejemplo, manteniendo el tejido 12 a una temperatura que hará que el material de resina polimérica fragüe rápidamente con el contacto. El control también puede ejercerse usando dichos materiales con tiempos de curado o reacción bien conocidos o bien definidos sobre tejidos que tienen un grado de abertura tal que el material de resina polimérica se fraguará antes de que tenga tiempo para extenderse más allá del volumen deseado del tejido 12.

El grado de precisión del chorro en el depósito del material dependerá de las dimensiones y la cantidad de material que se deposite. El tipo a chorro usado y la viscosidad del material que se esté aplicando también afectará a la precisión del chorro seleccionado.

Cuando se ha aplicado cualquier cantidad deseada del material de resina polimérica por unidad de área en una banda entre los carriles transversales 18, 20 a través del tejido 12, en su caso, se hace avanzar el tejido 12 a lo largo en una cantidad igual a la anchura de la banda y se repite el procedimiento descrito anteriormente para aplicar el material de resina polimérica en una banda nueva adyacente a la completada previamente. De esta manera repetitiva, la totalidad del tejido 12 puede proporcionarse con cualquier cantidad deseada de material de resina polimérica por unidad de área.

Se pueden realizar uno o más pases sobre el sustrato base 12 mediante la matriz de dispensadores a chorro 16 para depositar la cantidad deseada de material y crear la unión deseada.

Como alternativa, la matriz de dispensadores a chorro 16, comenzando de nuevo desde un borde del tejido 12, o, preferentemente, desde una hebra de referencia que se extiende longitudinalmente en el mismo, se mantiene en una posición fija con respecto a los carriles transversales 18, 20, mientras que el tejido 12 se mueve por debajo para aplicar cualquier cantidad deseada del material de resina polimérica por unidad de área repetitivamente para proporcionar unión en una tira longitudinal alrededor del tejido 12. Una vez completada la tira longitudinal, la matriz de dispensadores a chorro 16 se mueve a lo ancho en los carriles transversales 18,20 una cantidad igual a la anchura de la tira longitudinal, y se repite el procedimiento descrito anteriormente para aplicar el material de resina polimérica en una nueva tira longitudinal adyacente a la previamente completada. De esta manera repetitiva, la totalidad del tejido 12 puede proporcionarse con la cantidad deseada de material de resina polimérica por unidad de área, si se desea.

En un extremo de los carriles transversales 18, 20 se proporciona una estación de comprobación a chorro 22 para analizar el flujo de material de resina polimérica desde cada dispensador a chorro en la matriz de dispensadores a chorro 16. Allí, los dispensadores a chorro se pueden purgar y limpiar para restaurar la operación automáticamente a cualquier unidad de dispensadores a chorro defectuosa.

En la segunda estación, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24, la única estación no opcional en la presente invención, los carriles transversales 26, 28 soportan una cámara de imagen digital 30, que puede trasladarse a lo ancho del tejido 12, y una matriz de dispensadores a chorro 32, que se puede trasladar tanto a lo ancho del tejido 12 como a lo largo con respecto al mismo entre los carriles transversales 26, 28, mientras que el tejido 12 está en reposo.

La cámara de imagen digital 30 mira la superficie del tejido 12 para localizar las ubicaciones en las que se va a depositar el material con fines de unión. Por ejemplo, los nudillos donde los hilos en una dirección del tejido 12 se tejen sobre los de la otra dirección pueden ser los puntos de ubicación o donde un hilo se cruza con el otro en una matriz de hilos no tejidos puede ser otro. Las comparaciones entre la superficie real y su aspecto deseado se realizan mediante un procesador de reconocimiento rápido de patrones (FPR) que funciona junto con la cámara de imagen digital 30. El procesador FPR señala la matriz de dispensadores a chorro 32 para depositar el material de resina polimérica en las ubicaciones que lo requieren para que coincida con el aspecto deseado. En esta primera realización de la presente invención, el material de resina polimérica se deposita sobre los hilos de forma controlada sobre la ubicación transversal o donde las zonas articulada están formadas y son adyacentes a los hilos respectivos para unir los hilos entre sí en sus puntos de cruce. Como en la estación 14 de depósito de polímero opcional, se proporciona una estación 34 de comprobación de dispensadores a chorro en un extremo de los carriles transversales 26, 28 para probar el flujo de material de cada dispensador a chorro. Allí, cada dispensador a chorro de la matriz de dispensadores a chorro 32 puede purgarse y limpiarse para restablecer el funcionamiento automático a cualquier unidad de dispensadores a chorro defectuosa.

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A modo de ilustración, la figura 2 es una vista en planta de un tejido 50 que está tejido en un tejido plano bastante abierto a partir de hilos longitudinales 52 e hilos transversales 54. los nudillos 56 se forman donde los hilos longitudinales 52 pasan sobre los hilos transversales 54 y donde los hilos transversales 54 pasan sobre los hilos longitudinales 52. Como los intersticios 58 son relativamente grandes, una medida de la apertura del entretejido, es fácil imaginar que los hilos longitudinales y transversales 52,54 podrían desplazarse fácilmente desde las posiciones idealizadas mostradas. en la figura 2 y que el tejido 50 puede ser algo sórdido.

La Figura 3 es una vista en planta de la superficie del tejido 50 que muestra la manera en que se deposita el material de resina polimérica sobre el mismo en la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24. En cada lado de cada nudillo 56, el material de resina polimérica 60 se deposita sobre el hilo longitudinal o transversal 52, 54 sobre el cual se forma el nudillo 56 para unir los dos hilos 52, 54 entre sí en el punto de cruce representado por el nudillo 56.

En la tercera estación, la estación de ajuste opcional 36, los carriles transversales 38, 40 soportan un dispositivo de ajuste 42, que puede requerirse para fraguar el material de resina polimérica que se utiliza. El dispositivo de ajuste 42 puede ser una fuente de calor, por ejemplo, una fuente de infrarrojos, aire caliente, microondas o láser; aire frío; o una fuente de luz ultravioleta o visible, estando la elección regida por los requisitos del material de resina polimérica que se usa.

Finalmente, la cuarta y última estación es la estación de trituración opcional 44, donde se usa un abrasivo apropiado para proporcionar cualquier material de resina polimérica por encima del plano de la superficie del tejido 12 con un grosor uniforme. La estación de trituración opcional 44 puede comprender un rodillo que tiene una superficie abrasiva y otro rodillo o superficie de respaldo en el otro lado del tejido 12 para asegurar que la trituración dará como resultado un grosor uniforme.

En una variación de la presente invención, la estación de depósito de polímero 14 opcional, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 y la estación de ajuste 36 opcional pueden adaptarse para tratar el tejido 12 según una técnica en espiral, en lugar de indexar en la dirección de la máquina transversal como se ha descrito anteriormente. En una técnica en espiral, la estación de depósito de polímero 14 opcional, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 y la estación de ajuste 36 ajuste opcional comienzan en un borde del tejido 12, por ejemplo, el borde izquierdo en la Figura 1, y desplazarse gradualmente a través del tejido 12, a medida que el tejido 12 se mueve en la dirección indicada en la figura 1. Las velocidades a las que se mueven las estaciones 14, 24, 36 y el tejido 12 se ajustan de modo que el material de resina polimérica deseado en el tejido acabado está en espiral sobre el tejido 12 como se desee de una manera continua. En esta alternativa, el material de resina polimérica depositado por la estación de depósito de polímero 14 opcional y la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 puede establecerse o fijarse parcialmente a medida que cada espiral pasa por debajo del dispositivo de ajuste 42 opcional, y establecerse completamente cuando todo el tejido 12 se ha procesado a través del aparato 10.

Como alternativa, estación de depósito de polímero 14 opcional, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 y la estación de ajuste 36 opcional pueden mantenerse todas ellas en posiciones fijas alineadas entre sí, mientras que el tejido 12 se mueve debajo de ellas, de modo que el material de resina polimérica deseado para el tejido acabado se puede aplicar a una tira longitudinal alrededor del tejido 12. Tras la terminación de la tira longitudinal, la estación de depósito de polímero 14 opcional, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 y la estación de ajuste 36 opcional se mueven a lo ancho en una cantidad igual al ancho de la tira longitudinal, y el procedimiento se repite para una nueva tira longitudinal adyacente a la previamente completada. De esta manera repetitiva, todo el tejido 12 puede tratarse completamente según se desee.

Además, todo el aparato puede permanecer en una posición fija con el material procesado. Cabe señalar que el material no necesita ser una estructura de anchura completa, sino que puede ser una tira de material como el que se desvela en la patente de Estados Unidos n.° 5.360.656 de Rexfelt y posteriormente se formó en un tejido de anchura completa. La tira se puede desenrollar y enrollar en un conjunto de rodillos después de procesar completamente. Estos rodillos de materiales textiles pueden almacenarse y luego pueden usarse para formar una estructura de anchura completo sin fin usando, por ejemplo, las enseñanzas de la patente mencionada inmediatamente antes.

A este respecto, el aparato 10 se puede usar para unir vueltas adyacentes de una tira de tejido enrollada en espiral entre sí para formar un tejido sin fin (que no es parte de la presente invención). Un procedimiento para hacerlo empleando un aparato de soldadura ultrasónica se desvela en la patente de Estados Unidos n.° 5.713.399 de Collette et al. de cesión común.

Más específicamente, la patente de Estados Unidos n-.° 5.713.399 desvela un procedimiento para fabricar un tejido de fabricación de papel enrollando en espiral una tira de tejido tejida, más estrecha que el ancho previsto del tejido y el tejido fabricado por el fabricante de papel de acuerdo con el procedimiento. La tira de tejido incluye hilos longitudinales y transversales y tiene una franja lateral a lo largo de al menos un borde lateral de la misma, estando la franja lateral formada por extremos no unidos de los hilos transversales que se extienden más allá del borde

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lateral. Durante el enrollado en espiral de la franja, la franja lateral de un giro cubre o subyace un giro adyacente de la franja. Los bordes laterales de las vueltas adyacentes se apoyan uno contra otro. La costura en espiral continua así obtenida se cierra por soldadura ultrasónica o unión de la franja lateral subyacente o suprayacente a la tira de tejido en una vuelta adyacente.

Con referencia ahora a la figura 4, que muestra el aparato 10 como se ha mostrado previamente en la Figura 1, pero adaptado para fabricar un tejido que no es parte de la presente invención con la adición de un primer rodillo 62 y un segundo rodillo 64, que son paralelos entre sí y que se puede girar en las direcciones indicadas por las flechas, una tira de tejido tejido 66 se enrolla desde un rodillo de reserva 68 alrededor del primer rodillo 62 y el segundo rodillo 64 en una espiral continua. Se reconocerá que será necesario trasladar el rodillo de reserva 68 a una velocidad adecuada a lo largo del segundo rodillo 64, es decir, a la derecha en la figura 4, ya que la tira de tejido 66 se está enrollando alrededor de los rodillos 62,64.

La tira de tejido tejido 66 tiene un primer borde lateral 70 y un segundo borde lateral 72. Extendiéndose más allá de la tira de tejido tejido 66 a lo largo de sus bordes laterales primero y segundo 70, 72 hay una primera y una segunda franjas laterales 74, 76, respectivamente, que son no se muestra en la Figura 4.

Como la tira de tejido tejido 66 está enrollada en espiral alrededor del primer y segundo rodillos 62, 64, su primer borde lateral 70 está apoyado contra el segundo borde lateral 72 de la vuelta previamente enrollada para definir una costura 78 en espiral continua. Con referencia ahora a la figura 5, que es una vista en planta de una parte de la costura 78 antes de que tenga lugar cualquier unión, la primera franja lateral 74 formada por extremos no unidos de hilos transversales 80 que se extienden más allá del borde lateral 70 que recubre la vuelta anterior de la tira de tejido tejido 66 cuando el primero y segundos bordes laterales 70, 72 se apoyan uno contra otro. Además, la segunda franja lateral 76 formada por los extremos no unidos de los hilos transversales 80 que se extienden más allá del borde lateral 72 subyace la siguiente vuelta de la tira de tejido tejido 66 cuando los bordes laterales primero y segundo 70, 72 están apoyados uno contra el otro.

De acuerdo con esto, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 se usa para cerrar la costura 78 en espiral continua en lugar del aparato de soldadura ultrasónica mostrado en la patente de Estados Unidos n.° 5.713.399. Específicamente, la cámara de imagen digital 30 visualiza la superficie de la tira de tejido tejido 66 enrollada en espiral en la costura 78 en espiral continua para localizar los puntos en los que los hilos transversales 80 de la primera franja lateral 74 que recubre la vuelta anterior de la tira de tejido tejido 66 cruzan los hilos longitudinales 82 en el mismo, y para localizar los puntos en los que los hilos transversales 80 de la segunda franja lateral 76 que subyace a la vuelta posterior de la tira de tejido tejido 66 cruzan los hilos longitudinales 82 en su interior. Las comparaciones entre la superficie real y su aspecto deseado se realizan mediante un procesador de reconocimiento rápido de patrones (FPR) que funciona junto con la cámara de imagen digital 30. El procesador FPR señala la matriz de dispensadores a chorro 32 para depositar el material de resina polimérica en las ubicaciones que lo requieren para que coincida con el aspecto deseado. En esta segunda realización de la presente invención, el material de resina polimérica se deposita sobre el hilo subyacente adyacente al hilo superpuesto en los puntos de cruce para unir los hilos entre sí, cerrando así la costura 78 en espiral continua.

La figura 6 es una vista en planta de la parte de la costura 78 mostrada en la figura 5 después de que se ha llevado a cabo la unión. Como se muestra, los hilos transversales 80 de la primera franja lateral 74 están unidos a los hilos longitudinales subyacentes 82 mediante material de resina polimérica 84 depositado sobre los hilos longitudinales 82 adyacentes a los hilos transversales 80 mediante la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24. De manera similar, hilos transversales 80 de la segunda franja lateral 76 están unidos a los hilos longitudinales superpuestos 82 por el material de resina polimérica 84 depositado sobre los hilos transversales 80 adyacentes a los hilos longitudinales 82. De esta manera, la costura 78 en espiral continua se cierra mediante la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24. De forma similar, el aparato se puede usar para unir una matriz de hilos MD (o hilos CD) entre sí. Por ejemplo, una matriz de hilos MD se alimenta al aparato en lugar de la tira de material de Rexfelt. El dispensador a chorro luego deposita la resina en ubicaciones discontinuas precisas a lo largo de la longitud de los hilos coincidentes en el espacio entre los mismos, haciendo que los hilos se unan entre sí en ese punto. A medida que la matriz de hilos se alimenta al aparato, el dispensador a chorro atravesará el siguiente conjunto de hilos MD y continuará así hasta que se cree la longitud y el ancho apropiados del tejido. Pases adicionales posteriores de los dispensadores a chorro se pueden hacer para depósitos adicionales, si así se desea. Las longitudes de dicho tejido pueden enrollarse y almacenarse para su uso posterior al crear un tejido de anchura completa o como una capa de laminado.

El aparato 10 se puede usar para laminar una capa de tejido a otra (que no es parte de la presente invención). Un procedimiento para hacerlo se desvela en la patente de Estados Unidos n.° 6.350.336 de cesión común de Paquin. Más específicamente, la patente de Estados Unidos n.° 6.350.336 desvela un procedimiento para fabricar un tejido de prensado para una máquina de papel, cuyo procedimiento incluye la unión de una tira de material de la capa laminada superior a un tejido base usando una película adhesiva activada por calor. El material de la capa laminada superior puede ser un tejido tejido, una malla no tejida o un material de lámina termoplástica, y, en cualquier caso, tiene la película adhesiva activada por calor unida a uno de sus dos lados. La tira de material de la capa laminada superior y la película adhesiva activada por calor forman juntas una tira multicomponente, que se extiende en espiral

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sobre la superficie exterior del tejido base, teniendo el lado de la tira de material de la capa laminada superior la película adhesiva activada por calor contra la superficie externa, en una hélice cerrada, y unido a ella con calor y presión. Las porciones de la tira de componentes múltiples que sobresalen de los bordes laterales del tejido base se recortan y se cose una guata de fibra cortada dentro y a través de la capa laminada superior formada por la tira de múltiples componentes para unirla firmemente al tejido base.

De acuerdo con esto, la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24 se usa para aplicar un material de resina polimérica termoplástica sobre los nudillos formados donde los hilos en una dirección del tejido base se tejen sobre los que están en la otra dirección.

Específicamente, la cámara de formación de imagen digital 30 visualiza la superficie exterior el tejido base para localizar los nudillos formadas donde los hilos en una dirección del tejido base se tejen sobre los que están en la otra dirección. Las comparaciones entre la superficie real y su aspecto deseado se realizan mediante un procesador de reconocimiento rápido de patrones (FPR) que funciona junto con la cámara de imagen digital 30. El procesador FPR señala la matriz de dispensadores a chorro 32 para depositar el material de resina polimérica en las ubicaciones que lo requieren para que coincida con el aspecto deseado. El material de resina polimérica termoplástica se deposita sobre los nudillos en la superficie exterior del tejido base.

La figura 7 es una vista en planta de la superficie del tejido base 90, tal como podría aparecer después de este depósito. El tejido base 90 está tejido a partir de hilos longitudinales 92 e hilos transversales 94 en un entretejido liso de una sola capa, aunque debe entenderse que los inventores no pretenden que la práctica se limite a dicho entretejido. Los hilos longitudinales 92 forman nudillos 96 donde pasan sobre los hilos transversales 94. De forma similar, los hilos transversales 94 forman nudillos 98 donde pasan sobre los hilos longitudinales 92. Los nudillos 96, 98 tienen un recubrimiento 100 de material de resina polimérica termoplástica aplicado de forma precisa a los mismos mediante la estación de formación de imágenes/depósito preciso de polímero 24. Aunque se muestra que cada nudillo 96,98 tiene dicho recubrimiento 100, no tiene que ser así, ya que es posible aplicar el recubrimiento 100 únicamente a ciertos nudillos preseleccionados 96,98, dejando los nudillos restantes 96,98 sin recubrir.

Con referencia ahora a la Figura 8, que, como la Figura 4, muestra el aparato 10 como se ha mostrado previamente en la Figura 1, pero con la adición del primer rodillo 62 y el segundo rodillo 64, que son paralelos entre sí y que pueden girarse en las direcciones indicadas por las flechas. El tejido base 90 permanece disperso alrededor del primero y segundo rodillos 62, 64 después de la aplicación del recubrimiento 100 sobre los nudillos 96, 98, y una tira 102 de material de la capa laminada superior se enrolla en espiral sobre misma en una espiral cerrada del rodillo de reserva 68. La tira 102 del material de la capa laminada superior puede ser, por ejemplo, un tejido tejido, una malla no tejida, matrices de hilos MD o CD o un material de lámina termoplástica. Después de que la tira 102 del material de la capa laminada superior se dispensa sobre el tejido base 90, pasa por debajo de la estación de ajuste 36, que para esta tercera realización de la presente invención es una fuente de calor que funde el material de resina polimérica termoplástica en los nudillos 96, 98 para adherir la tira 102 del material de la capa laminada superior al tejido base 90. El tejido base 90 y la tira 102 pasan juntas debajo de la estación de trituración que, funcionando como un rodillo, las prensa juntas mientras el material de resina polimérica termoplástica se vuelve a solidificar para unirlos el uno con el otro. Tal laminado puede ser el tejido industrial en sí mismo. O, si es necesario, la guata de punto puede aplicarse a una o más superficies.

Las modificaciones a lo anterior serían obvias para los expertos en la técnica, pero no llevarían la invención tan modificada más allá del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, dependiendo de la aplicación, puede ser deseable que algunos dispensadores a chorro depositen un material de resina polimérica mientras que otros depositan un material de resina polimérica diferente. Además, aunque los dispensadores a chorro se describen anteriormente como utilizados para depositar el material, en ubicaciones preseleccionadas sobre el sustrato base, otros medios para depositar gotas pequeñas de los mismos en el rango de tamaño deseado pueden ser conocidos por los expertos en la materia o pueden desarrollarse en el futuro, y tales otros medios se pueden usar en la práctica de la presente invención. El uso de tales medios no llevaría la invención, si se practica con los mismos, más allá del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un procedimiento para fabricar un tejido industrial o de fábrica de papel, comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

   a) proporcionar un sustrato base para el tejido que tiene hilos que se cruzan entre sí en ubicaciones discretas de cruce en un diseño tejido o no tejido;

   b) depositar una pluralidad de gotas pequeñas de material de resina polimérica sobre dicho sustrato base en una pluralidad de ubicaciones de cruce discretas preseleccionadas de una manera controlada para unir dichos hilos entre sí en dichas ubicaciones discretas de cruce a fin de proporcionar estabilidad dimensional a dicho tejido; y

   c) fijar al menos parcialmente dichas gotas pequeñas de material de resina polimérica.
2. 2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dichas gotas pequeñas tienen un diámetro nominal de 10 p (10 micrómetros) o más.
3. 3. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que las etapas b) y c) se realizan secuencialmente en bandas sucesivas que se extienden a lo ancho a través de dicho sustrato base.
4. 4. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que las etapas b) y c) se realizan secuencialmente en tiras sucesivas que se extienden longitudinalmente alrededor de dicho sustrato base.
5. 5. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que las etapas b) y c) se realizan en espiral alrededor de dicho sustrato base.
6. 6. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho sustrato base es tejido y en la etapa b), dichas ubicaciones de cruce discretas preseleccionadas en dicho sustrato base son nudillos formados por dichos hilos.
7. 7. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho sustrato base es no tejido y en la etapa b), dichos puntos de cruce discretos en dicho sustrato base son puntos de cruce donde los hilos transversales de dicho sustrato base pasan sobre los hilos longitudinales o viceversa.
8. 8. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho material de resina polimérica se deposita en un patrón aleatorio o uniforme.
9. 9. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que, en la etapa b), dicho material de resina polimérica se deposita mediante una matriz de dispensadores a chorros que comprende al menos un dispensador a chorro controlado por ordenador.
10. 10. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa b) comprende las etapas de:

    i) verificar en tiempo real la superficie de dicho sustrato de base para localizar las ubicaciones de cruce discretas deseadas y para provocar el depósito del mismo sobre dicho material de resina polimérica.
11. 11. Un procedimiento según la reivindicación 10, en el que dicha etapa de comprobación se realiza mediante un procesador de reconocimiento rápido de patrones (FPR) que funciona junto con una cámara de obtención de imágenes digitales en tiempo real.
12. 12. Un procedimiento según la reivindicación 11, en el que dicha etapa de depósito se realiza mediante una matriz de dispensadores a chorro acoplada a dicho procesador FPR.
13. 13. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho material de resina polimérica se selecciona del grupo que consiste en:

    1. coladas de fusión y coladas de fusión curadas con humedad;
14. 2. sistemas reactivos de dos partes a base de uretanos y resinas epoxi;
15. 3. composiciones de fotopolímeros que consisten en monómeros acrilados reactivos y oligómeros acrilados derivados de uretanos, poliésteres, poliéteres y siliconas; y
16. 4. látex y dispersiones acuosos y formulaciones rellenas de partículas, incluyendo acrílicos y poliuretanos.
17. 14. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicha etapa de curado se realiza exponiendo dicho material de resina polimérica a una fuente de calor, aire frío o ácido actínico.
18. 15. Un procedimiento según la reivindicación 9, en el que dicha matriz de dispensadores a chorro comprende una pluralidad de dispensadores a chorro controlados por ordenadores individuales y en el que algunos de dichos dispensadores a chorro controlados por ordenadores individuales depositan un material de resina polimérica, mientras que otros dispensadores a chorro controlados por ordenadores individuales depositan un material de resina

    polimérica diferente.
19. 16. Un procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además la etapa opcional de erosionar dicho material de resina polimérica depositado sobre dicho sustrato base para proporcionar con un grosor uniforme dicho

    5 material de resina polimérica por encima del plano de superficie de dicho sustrato base.
20. 17. Un tejido industrial o de fabricación de papel, que comprende:

    un sustrato de base que tiene hilos que se cruzan entre sí en ubicaciones de cruce discretas en un patrón tejido 10 o no tejido; y

    una pluralidad de depósitos discretos de gotas pequeñas de material de resina polimérica en ubicaciones de cruce preseleccionadas para unir dichos hilos entre sí en dichas ubicaciones de cruce discretas a fin de proporcionar estabilidad dimensional a dicho tejido.

    15 18. Un tejido industrial o para fabricación de papel según la reivindicación 17, en el que dicho sustrato base está

    tejido a partir de hilos longitudinales y transversales y en el que dichas ubicaciones de cruce discretas son nudillos formados por dichos hilos.
21. 19. Un tejido tejido industrial o para fabricación de papel según la reivindicación 17, en el que dicho sustrato base es 20 no tejido a partir de hilos longitudinales y transversales y en el que dichas ubicaciones de cruce discretas son puntos de cruce donde los hilos transversales pasan sobre los hilos longitudinales o viceversa.