TELA DE TRIPLE CAPA DE MADEJA DE URDIMBRE CON LIGADURA DE URDIMBRE
Campo de la Invención La presente invención se refiere a la técnica de fabricación de papel. Más específicamente la presente invención se refiere a la formación de telas para una sección formadora de una máquina para fabricar papel. Antecedentes de la Invención Durante el proceso de fabricación de papel se forma una malla de fibras de celulosa al depositar una lechada fibrosa, esto es una dispersión acuosa de fibras de celulosa, en una tela en movimiento que se está formando en una sección de formado de una máquina productora de papel. Una gran cantidad de agua se drena de la lechada a través de la tela en formación, dejando la malla de fibras de celulosa sobre la superficie de la tela en formación. La malla de fibras de celulosa recién formada avanza de la sección de formación a la sección de compresión, que incluye una serie de puntas de compresión. La malla de fibras de celulosa pasa a través de las puntas de compresión sostenida por medio de una tela de compresión, o como es frecuentemente el caso entre dos de esas telas de compresión. En las puntas de compresión la malla de fibras de celulosa se somete a fuerzas de compresión las cuales expulsan el agua, y que adhieren entre sí a las fibras de celulosa en la malla para convertir la malla de fibras de celulosa en una hoja de papel. El agua se acepta por medio de la o las telas de compresión usadas, y de manera ideal, ya no regresa a la hoja de papel. La hoja de pape finalmente avanza a la sección de secado, que incluye cuando menos una serie de tambores o cilindros secadores rotatorios, que son calentados internamente por medio de vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en una trayectoria de serpentín secuencialmente alrededor de cada una de las series de tambores por medio de una tela secadora, que retiene la hoja de papel cercana contra las superficies de los tambores. Los tambores calientes reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel deseable por medio de evaporación. Debe apreciarse que las telas de formación, compresión y secado todas tienen la forma de circuitos sin fin en la máquina productora de papel y funcionan en forma de transportadores. Debe apreciarse que la manufactura del papel es un proceso continuo que avanza a velocidades considerables. Esto quiere decir que la lechada fibrosa se deposita continuamente en la tela en formación en la sección de formación, mientras que una hoja de papel recién manufacturada se enrolla continuamente en rodillos después de que sale de la sección secadora. Las telas de compresión también participan en el terminado de la superficie de la hoja de papel. Esto es las telas de compresión se diseñan para que tengan superficies suaves y estructurales uniformemente elásticas, de tal forma que al pasar a través de las puntas de compresión, use imparte una superficie uniforme libre de marcas. Las telas de compresión aceptan las grandes cantidades de agua extraídas del papel mojado por la punta de compresión. Con el fin de cumplir con esta función, allí debe haber literalmente un espacio, comúnmente referido como volumen hueco, dentro de la tela de compresión para que entre el agua, y la tela debe tener una permeabilidad adecuada al agua durante su vida útil total. Finalmente las telas de compresión deben prevenir que el agua aceptada del papel mojado regrese y vuelva a mojar el papel después de salir de las puntas de compresión. Las telas tejidas toman diferentes formas. Por ejemplo pueden tejerse sin fin, tejerse planas y subsecuentemente recibir la forma sin fin por medio de una costura. La presente invención se refiere específicamente a la formación de telas usadas en la sección de formación. Una de sus funciones como se implica antes, es la de formar y transportar el producto de papel que está siendo manufacturado hacia la sección de compresión. Sin embargo, la formación de telas también necesita resolver el problema del retiro del agua y la formación de la hoja. Esto es, las telas de formación está diseñadas para permitir que el agua pase a su través (esto es controlar la tasa de drenaje) mientras que al mismo tiempo previenen que las fibras y otros sólidos la atraviesen junto con el agua. Si el drenado ocurre demasiado rápido o demasiado lento, la calidad de la hoja y la eficiencia de la máquina lo resientes. Para controlar el drenaje, debe diseñarse de forma adecuada el espacio dentro de la tela de formación para que drene el agua, comúnmente referido como volumen hueco. Las telas formadoras contemporáneas se producen en una amplia variedad de estilos diseñados para cumplir con los requisitos de las máquinas productoras de papel en las cuales se instalan para las calidades de papel que están siendo fabricadas. Generalmente consisten de una base de tela tejida desde un monofilamento y puede tener una sola capa o múltiples capas. Los hilos típicamente se extruyen a partir de cualquiera de las múltiples resinas poliméricas sintéticas, tales como resinas de poliamida y poliéster, usadas para este propósito por aquellos con experiencia común en la técnica de las telas usadas en las máquinas productoras de papel. El diseño de las telas formadoras adícionalmente incluye un compromiso entre el soporte de fibras y la estabilidad de la tela que se deseen. Una tela de malla fina puede proporcionar las propiedades superficiales del papel deseadas, pero tal diseño puede carecer de la estabilidad deseada dando como resultado una vida corta de la tela. En contraste las telas de mallas gruesas proporcionan estabilidad y larga vida a expensas del soporte de la fibra. Para minimizar la compensación del diseño y optimizar tanto el soporte y la estabilidad, se desarrollaron telas de múltiples capas. Por ejemplo en las telas de capas dobles y triples, el lado de formación se diseña para el soporte mientras que el lado de desgaste se diseña para la estabilidad así como el drenaje.
Además, los diseños de triple capa permiten que la superficie de formación de esta tela se teje independientemente de la superficie de desgaste. Debido a esta independencia, los diseños de triple capa pueden proporcionar un alto nivel de soporte de fibra y un volumen hueco interno óptimo. Así, las capas triples pueden proporcionar mejoras significantes en el drenaje en comparación con los diseños de capas sencillas y dobles. Esencialmente, las telas de triple capa consisten de dos telas, la capa formadora y la capa de desgaste, que se mantienen juntas por medio de hilos de enlace. El enlace es extremadamente importante para la integridad general de la tela. Un problema con las telas de triple capa ha sido el deslizamiento entre las dos capas que con el tiempo rompe la tela. Además los hilos de enlace pueden interrumpir la estructura de la capa formadora dando como resultado el que el papel se marque. La presente invención describe una tela formadora de triple capa que tiene ligaduras intrínsecas en pares y madejas de urdimbre del lado de desgaste. La presente invención proporciona una solución al problema del desgaste abrasivo de la tela del lado de la máquina mientras que proporciona un buen soporte de la fibra con un calibre relativamente abajo y un volumen hueco apropiado. Breve Descripción de la Invención De acuerdo con lo anterior, la presente invención se refiere a una tela de formación para usarse en la sección formadora de una máquina productora de papel, aunque puede aplicarse en las secciones de compresión y/o secado de la máquina productora de papel. La presente tela es una tela formadora de tres capas que tiene una primera capa formada de un primer sistema de pares de hilos de urdimbre en dirección de la máquina (MD) entretejidos con un primer sistema de hilos de tramas en dirección transversal a la máquina (CD) y una segunda capa formada de un segundo sistema de hilos de urdimbre MD entretejidos con un segundo sistema de hilos de trama CD. Los pares de hilos de urdimbre MD son intrínsecos de la primera capa y están entretejidos con el segundo sistema de hilos de trama CD para unir la primera capa a la segunda capa. El segundo sistema de hilos de urdimbre MD forma hilos flotantes largos o madejas de urdimbre, en una superficie externa de la segunda capa. La primera capa es un lado de formado de la tela y la segunda capa es un lado de desgaste de la tela. De esta manera, una tela formadora de tres capas con pares de ligaduras intrínsecas y las madejas de urdimbre pueden producirse con una mejor resistencia a la abrasión del lado de desgaste. Otro aspecto de la presente tela es que los pares de urdimbres MD no son intrínsecos a la segunda capa. La segunda capa de urdimbre en pares ayuda a proteger los puntos de enlace entre las capas. Debido a que cada trama de desgaste pasa bajo cuando menos dos urdimbres de desgaste consecutivos, las urdimbres de desgaste pueden urdirse con más fuerzas para crear una diferencia plana mayor que las telas comparables de la técnica anterior.
Otros aspectos de la presente incluyen que la tela puede tener varias proporciones de trama del primer sistema de hilos de trama CD al segundo sistema de hilos de urdimbre CD. Los hilos flotantes largos pueden tener diferentes longitudes. La tela puede ser un tejido plano o tener una forma sin fin. Algunos de los hilos pueden tener diferentes diámetros y/o formas. La presente invención ahora se describirá más completamente a detalle haciéndose referencia frecuente al dibujo de la figura, que se identifica a continuación. Breve Descripción de los Dibujos Para un entendimiento más completo de la invención, se hace referencia a la siguiente descripción y dibujos anexos, en los cuales: La figura 1 muestra una vista transversal de una modalidad preferida de una tela de triple capa de madeja de urdimbre unida por urdimbre con ligaduras intrínsecas en pares y madejas de urdimbre en pares de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas Una modalidad preferida de la presente invención describe una tela de triple capa adecuada para usarse en la sección formadora de una máquina para fabricar papel. La presente tela consiste de una capa superior o formadora, y una capa inferior o de desgaste. Cada capa está forma de hilos entretejidos en dirección de la máquina (MD) o urdimbre, y de hilos en dirección transversal a la máquina (CD) o trama. Por lo tanto la tela se produce de tramas de formado y tramas de desgaste con urdimbres de formado y urdimbres de desgaste. La capa formadora y la capa de desgaste se unen entre así por medio de los urdimbres de formado que están entretejidos tanto con las tramas de formado como las tramas de desgaste. Esas urdimbres de formado se emparejan y son intrínsecas de cuando menos la capa de formado y posiblemente de ambas capas. Así, se les llama pares de ligaduras intrínsecas. Aquí el término intrínsico se define para que signifique que los hilos se tejan para proporcionar el soporte de fibra a la capa superior, contrariamente a simplemente unir una capa a la otra. Otra característica de la presente invención es que las urdimbres en la capa de desgaste de la tela se tejen para producir hilos flotantes largos sobre la superficie del lado exterior de desgaste de la tela de triple capa. Aquí un hilo flotante "largo" significa que la urdimbre pasa por debajo de dos tramas sobre la superficie del lado de desgaste. De acuerdo con esto, tales hilos largos pueden pasar por debajo de 2, 3, 4 o más hilos del lado de desgaste. Esos hilos flotantes largos alternativamente se refieren como madejas de urdimbre. Los hilos flotantes son los contactos primarios entre la tela y la máquina productora de papel. Varias urdimbres o combinaciones de urdimbres pueden también usarse para formar los hilos flotantes; por ejemplo las urdimbres de los lados de desgaste o formar urdimbres laterales, o tanto las urdimbres del lado de desgaste y las urdimbres formadoras pueden usarse para formar madejas de urdimbre. Además cada una de las urdimbres del lado de desgaste y/o las urdimbres del lado de formado o solo algunos de los mismos pueden usarse para formar madejas de urdimbre. La longitud de los hilos flotantes puede también variarse. Debido a que esos hilos flotantes se extienden en la dirección MD y proporcionan una superficie de la tela relativamente uniforme, reducen el desgaste abrasivo sobre la tela provocada por el contacto con elementos estacionarios de la máquina productora de papel. En otras palabras, las madejas de urdimbre de la presente tela proporcionan mejor resistencia a la abrasión. Además las madejas de urdimbre ayudan a reducir la carga sobre las máquinas papeleas que usan este tipo de tela. La figura 1 muestra una vista transversal de la modalidad preferida de una tela de triple capa de madeja de urdimbre con ligaduras de urdimbre intrínsecas en pares de acuerdo con las enseñanzas de la presente ¡nvención. Más específicamente, la figura 1 muestra los contornos de la urdimbre en las capas de formado y de desgaste para un par de hilos de ligadura intrínsecos W11 y W12. Los pares de urdimbre W11 y W12 se tejan intrínsecamente a la capa formadora y transversalmente para unir la capa de desgaste. La urdimbre W11 une las capas de desgaste en el hilo de trama 27 y la urdimbre W12 une la capa de desgaste en el hilo de trama 8. La tela tiene una proporción de trama de 2:1 tal como se evidencia con el doble de hilos de trama en la capa de formación (por ejemplo 1, 3, 4,...) como en la capa de desgaste (por ejemplo 2, 5, 8...). Con la urdimbre de desgaste W1 y la urdimbre de desgaste W2 se teje la capa de desgaste y forman pares de urdimbres con hilos flotantes largos de los hilos de trama 2 a 11 y 17 a 26. Aunque se ilustra una longitud flotante de 4 se ilustra en la figura 1, pueden utilizarse otras longitudes mayores a 2. Además las urdimbres de desgaste pueden ser urdimbres en pares o no en pares. Ventajas adicionales de la presente tela incluyen una eficiencia de tejido relativamente alta, reducen los agujeros en la superficie formadora (principalmente debido al uso de urdimbres de ligadura en vez de tramas), un calibre relativamente bajo y un volumen hueco apropiado. La presente tela también es relativamente fácil de limpiar tiene una expectativa de vida relativamente larga, y una carga de impulsión relativamente baja para las máquinas productoras de papel que usan esta tela debido a los largos hilos flotantes del lado de desgaste que hacen contacto con los elementos de la máquina en la dirección perpendicular. Otros aspectos de la presente invención incluyen que el patrón puede tener proporciones de tramas del lado de formado al lado de desgaste de 1:1, 2:1, 3:1, 3:2 o cualquier otra proporción de tramas. La presente tela también puede incorporar hilos de diferentes diámetros y formas. Por ejemplo los hilos del lado de formado pueden tener un diámetro meno que los hilos del lado de desgaste. También pueden usarse varias combinaciones de tamaños de hilos de urdimbre y trama. Adicionalmente los hilos de urdimbre y/o de trama pueden apilarse o no apilarse. Por ejemplo las tramas del lado de formado pueden apilarse o no apilarse por encima de las tramas del lado de desgaste. Tomas en cuenta que esos ejemplos solo son ejemplos representativos de la invención y no se pretende que limiten la invención. La tela de acuerdo con la presente invención preferentemente consiste solo de hilos de monofilamento. Los hilos CD y DM pueden tener una forma transversal circular con uno o varios diámetros diferentes. Adicionalmente los hilos CD y los hilos MD en el lado de formado y en el lado de desgaste pueden tener diferentes diámetros. Se prefiere que para el lado de formado los hilos CD y MD tengan diámetros más pequeños que los hilos CD y MD del lado de desgaste. Sin embargo, pueden usarse varias combinaciones de diámetros de hilo en la presente invención. Además en adición a la forma transversal circular, uno o más de los hilos pueden tener otras formas transversales tales como una forma transversal rectangular o una forma transversal no redonda. Los hilos pueden ser hilos de monofílamentos con secciones transversales circulares de cualquiera de las resinas poliméricas sintéticas usadas en la producción de esos hilos para las telas de máquinas productoras de papel. El poliéster y la poliamida son solo dos ejemplos de esos materiales. Las modificaciones a los anteriores serían obvias para aquellos con experiencia ordinaria en la técnica, pero sin modificar a la invención de tal forma que se salga del alcance de la presente invención. Las siguientes reivindicaciones deben construirse de tal forma que cubran esas situaciones.