BRPI0616739A2 - processo de fabricação para combinar uma camada de fibras de polpa com outro substrato - Google Patents

Abstract

PROCESSO DE FABRICAçAO PARA COMBINAR UMA CAMADA DE FIBRAS DE POLPA COM OUTRO SUBSTRATO. Um processo de hidro-enredar uma camada de fibras em uma tela inclui as etapas de transportar uma tela de um suprimento para assentar contra um tecido de hidro-enredamento se deslocando. Uma camada de fibras é depositada em um tecido de formação se deslocando, o tecido de formação suportando a camada de fibra a partir de baixo. O tecido de formação e o tecido de hidro-enredamento convergem em uma localização de combinação onde o tecido de formação e o tecido de hidro-enredamento orientam e se deslocam adjacentes um ao outro, tal que a camada de fibras e a tela são intercaladas entre o tecido de formação e o tecido de hidro-enredamento com a camada de fibras suportada a partir de baixo pelo tecido de hidro-enredamento e a tela. O tecido de formação é separado da camada de fibras depois da tela e camada de fibras sobrejacente são suportadas a partir de baixo pelo tecido de hidro-enredamento e o tecido de hidro-enredamento é transportado através de uma estação de hidro-enredamento para hidro-enredar as fibras na tela.

Description

"PROCESSO DE FABRICAÇÃO PARA COMBINAR UMA CAMADADE FIBRAS DE POLPA COM OUTRO SUBSTRATO"ANTECEDENTES

Com certos processos de fabricação, é necessáriotransportar telas ou camadas fibrosas para vários estágiospara processamento posterior ou para serem combinadas comoutros substratos. Por exemplo, certos tipos de materiaiscompostos desejáveis são feitos combinando fibras de polpacom outros substratos, incluindo telas fiadas não trançadas,telas sopradas a quente, materiais de tecido de algodão, ououtros materiais têxteis. Uma técnica conhecida para combi-nar estes materiais é por enredamento hidráulico. Por exem-plo, Patente U.S. N°. 4.808.467 descreve um tecido não tran-çado de alta resistência feito de uma mistura de polpa demadeira e fibras têxteis enredadas com uma tela de base defilamento continuo. A Patente U.S. N°. 5.389.202 descreve umtecido composto de alto conteúdo de polpa formado enredandohidraulicamente uma tela de fibras de polpa em um substratode filamento continuo.

Em um processo de fabricação tipico para enredarhidraulicamente uma camada de fibras em uma tela não trança-da, o material não trançado se desloca em uma direção de má-quina em uma correia ou tecido de malha para uma estação deenredamento hidráulico. Uma suspensão diluída contendo fi-bras (polpa, sintética, ou uma combinação de ambos) é supri-do por um adaptador de cabeçote e depositado por meio de umacomporta em um tecido de formação de uma máquina de fabricarpapel convencional. A água é removida da suspensão de fibrapara formar uma camada uniforme de fibras no tecido de for-mação. Depois de ser formada, a camada é transportada na di-reção de máquina e assentada na tela não trançada. A telanão trançada e a camada de fibra sobrejacente são conduzidassob um ou mais tubulações de enredamento hidráulico em quejatos de fluido enredam as fibras em e através do substratonão trançado para formar um material composto. As fendas devácuo podem estar localizadas abaixo ou à jusante das tubu-lações de jato de águia para remover o excesso de água domaterial composto. Depois do tratamento de jato de fluido, otecido composto é transportado através de uma operação desecagem não compressiva, por exemplo um aparelho de secagematravés de ar de tambor rotativo.

Independente do processo, a camada ou telas de fi-bras devem ter tanto resistência substancial de modo a man-ter sua integridade, ou ser suportado por meios externos ouum substrato adicional. Por exemplo, com um processo de hi-dro-enredamento convencional, a camada de fibra pe tipica-mente transportada como uma folha sem suporte sobre pelo me-nos alguma distância antes de ser combinada com o substratonão trançado. Esta situação exige que a folha de fibra tenharesistência substancial de modo a não perder a integridadede folha, particularmente nas localizações sem suporte. Emparticular, a folha de fibra deve ter um peso base aumentadoe incluir fibras tendo características de resistência a umi-dade substanciais. A velocidade de máquina de processamentoé freqüentemente limitada pelas características de folha defibra para assegurar a integridade de folha. No entanto, adespeito de atenção cuidadosa das características de folhade fibra, é freqüente o caso em que a folha de fibra se rom-pe, particularmente nas áreas sem suporte. Isto resulta naperda de tempo de produção valioso.

As configurações do sistema são conhecidas parasuportar completamente uma folha de polpa de uma seção deformação para uma seção de secagem em que a folha é suporta-da a partir de baixo por uma correia formadora, transferidapara uma correia de velocidade de diferencial intermediáriaonde a folha é suportada a partir de cima, e então transfe-rido novamente para a correia secadora onde a folha é supor-tada a partir de baixo. É também conhecido usar esta dispo-sição para transferir uma tela fibrosa de uma correia deformação para uma correia de hidro-enredamento. No entanto,com tais sistemas, a transferência múltipla a tela fibrosaou folha entre as correias exige maquinaria complexa e podeser prejudicial pelo fato de que forma vincos ou variânciasde densidade são criadas na folha ou tela pelas correias detransferência.

SUMÁRIO

Vários objetivos e vantagens da invenção serãodescritos em parte na descrição seguinte, ou podem ser evi-dentes a partir da descrição, ou podem ser instruídos a par-tir da prática da invenção.

Em um aspecto geral, as modalidades do processo deacordo com a invenção podem ser usadas para conduzir uma ca-mada de fibra ou outra tela inerentemente fraca, ou materi-al, entre as estações de processamento. A invenção não é li-mitada a qualquer tipo particular de fibras, tela, ou etapasde processamento pretendidas. Para propósito de explicaçãosomente, o processo será explicado no contexto de conduziruma camada de fibra.

Embora não limitado a qualquer propósito particu-lar, o processo é particularmente adequado para transferiruma camada de fibra de uma correia de formação para um teci-do se deslocando de uma estação de hidro-enredamento. A ca-mada de fibra pode ser subseqüentemente enredada, ou enreda-da com outro substrato para formar um material composto, talcomo uma camada de fibras de polpa hidro-enredada em uma te-la não trançada. 0 processo da invenção fornece vantagensdistintas sobre muitos tipos de sistemas convencionais emque o sistema é relativamente simples e não existe transfe-rência da camada ou tela de fibra múltiplas vezes. Também, asignificância das características de camada de fibra é enor-memente minimizada. Os materiais hidro-enredados podem serfeitos com camadas de fibra tendo um peso base inferior eformados de tipos de fibras mais diversos, incluindo fibrastendo características de resistência a umidade diminuídaquando comparadas com processos convencionais. Com o proces-so de fabricação da invenção presente, a velocidade de pro-cessamento de máquina é menos provável que seja restringidapelas características de camada de fibra.

O processo inclui transportar uma camada de fibrasem uma primeira correia de deslocamento tal que a camada defibra é completamente suportada a partir de baixo pela pri-meira correia. A primeira correia pode ser um tecido de for-mação no qual uma pasta de fibras é inicialmente depositada.

Por exemplo, a camada de fibra pode incluir fibras de polpadepositadas em um tecido de formação diretamente de um adap-tador de cabeçote. A direção de deslocamento da primeiracorreia converge com uma segunda correia em uma localizaçãocombinada onde a primeira correia e a segunda correia sejuntam tal que a camada de fibra é intercalada entre a pri-meira correia e a segunda correia. Em uma modalidade parti-cular, a primeira correia transporta a camada de fibra deuma localização abaixo e à frente da localização de conver-gência com respeito a uma direção de máquina de processamen-to. Depois de se juntar, a posição relativa das correias éreorientada tal que a segunda correia está disposta abaixoda camada de fibras. As correias podem se deslocar juntasnesta orientação sobre uma distância definida antes que aprimeira correia é desviada e separada da segunda correia. Acamada de fibra é completamente suportada pela segunda cor-reia e transportada para processamento adicional.

Em uma modalidade particular, a segunda correia énum tecido de hidro-enredamento e a camada de fibra pétransportada para uma estação de hidro-enredamento e enreda-da para formar uma tela não trançada.

Para ajudar a separar a primeira correia da segun-da correia, as correias unidas podem ser transportadas sobreuma fonte de vácuo que puxa a camada de fibra para longe daprimeira correia e novamente a segunda correia. Uma tubula-ção de hidro-enredamento pode ser usada em combinação com afonte de vácuo para ajudar na separação da camada de fibrada primeira correia.

Modalidades do processo podem ser particularmentebem adequadas para processo de hidro-enredamento em que umacamada de fibra tendo relativamente pouca integridade estru-tural, tal como uma camada de polpa depositada em um tecidode formação, é enredada com outro substrato, tal como umatela não trançada. 0 processo pode incluir, por exemplo, aetapa de transportar uma tela não trançada de um suprimento,tal como uma estação de suprimento de rolo convencional, pa-ra um tecido de hidro-enredamento se deslocando para trans-porte e processamento adicional. Uma camada de fibras é for-mada por meios conhecidos, tal como com um sistema de adap-tador de cabeçote convencional, e é transportado por um te-cido de formação para a tela não trançada. A camada de fi-bras é transferida para a tela não trançada de modo a assen-tar na tela. A partir da formação para transferência para atela não trançada, a camada de fibras é completamente supor-tada a partir de baixo de modo que existe pouca possibilida-de da camada perder a integridade antes de ser depositada natela. Depois que a camada de fibras foi transferida e é com-pletamente suportada pela tela não trançada e o tecido dehidro-enredamento, e a combinação de camada de fibras e telaé transportada através de uma estação de hidro-enredamentoem que as fibras são hidro-enredadas na tela não trançada. Apartir da estação de hidro-enredamento, o material compostopode ser transportado para a estação de secagem convencio-nal, tipicamente um aparelho de secagem não compressivo.

Em uma modalidade particular, a tela não trançadaé fornecida diretamente de um rolo de suprimento para o te-cido de hidro-enredamento, e a camada de fibras é depositadacomo uma pasta no tecido de formação se deslocando. A traje-tória de deslocamento do tecido de formação e o tecido dehidro-enredamento (com tela não trançada) convergem em umalocalização de combinação e então se desloca adjacente uma aoutra sobre uma distância definida com a camada de fibra e atela não trançada intercalada entre o tecido de formação e otecido de hidro-enredamento. Antes da estação de hidro-enredamento, o tecido de formação é separado da camada defibras, mas não antes da camada de fibra ser completamentesuportada a partir de baixo pela tela não trançada e tecidode hidro-enredamento.

Depois de transportar juntos na localização decombinação, o tecido de hidro-enredamento e o tecido de for-mação podem se deslocar adjacentes um ao outro sobre a dis-tância definida em uma direção de máquina. Antes de se jun-tar com o tecido de formação na localização de combinação, atela não trançada pode ser direcionada contra o tecido dehidro-enredamento em uma localização onde o tecido de hidro-enredamento se desloca em uma direção diferente da direçãode máquina, por exemplo em uma direção em geral oposta. De-pois de juntar, o tecido de formação (com a camada de fibrassuportada no mesmo) e o tecido de hidro-enredamento mudam dedireção para a direção de máquina e reorientam tal que a po-sição relativa do tecido de formação com respeito à camadade fibras inverte e o tecido de formação está disposto acimada camada de fibras, mas somente depois que o tecido de hi-dro-enredamento está disposto abaixo da camada de fibras esuporta completamente a camada de fibras e a tela não trançada.

Em uma modalidade particular, um rolo de combina-ção define a localização de combinação, com o tecido de for-mação e o tecido de hidro-enredamento se deslocando juntosem torno de pelo menos uma parte do rolo de combinação.

A camada de fibras pode ser depositada no tecidode formação em uma localização abaixo da localização de cora-binação tal que a camada de fibras e transportada em uma di-reção vertical inclinada para a localização de combinaçãoenquanto completamente suportada pelo tecido de formação. Nalocalização de combinação, a camada de fibras é colocadacontra a tela não trançada e a combinação de materiais é in-tercalada entre o tecido de formação e o tecido de hidro-enredamento. A configuração intercalada é transportada juntoe reorientada de modo que o tecido de hidro-enredamento estádisposto abaixo e suporta completamente a camada de fibras ea tela não trançada, em cujo ponto o tecido de formação podeser separado da camada de fibras.

O tecido de formação pode ser separado da camadade fibras por vários meios, incluindo desviar da direção dedeslocamento do tecido de formação para longe do tecido dehidro-enredamento. A sucção de uma fonte de vácuo pode seraplicada através do tecido de hidro-enredamento para arras-tar a camada de fibra contra a tela não trançada quando otecido de formação é afastado. Pode também ser desejado usaruma tubulação de hidro-enredamento em combinação com a fontede vácuo para ajudar na separação da camada de fibras do te-cido de formação.

Aspectos da invenção serão descritos em maioresdetalhes abaixo por referência a modalidades particularesrepresentadas nos desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista de esboço de máquina de umalinha de fabricação incorporando os aspectos do processo deacordo com a invenção.

A Figura 2 é uma vista mais detalhada de uma seçãoda linha de fabricação da Figura 1 ilustrando particularmen-te as etapas de processo de transferir a camada de polpa pa-ra o tecido de hidro-enredamento de acordo com uma modalida-de da invenção.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva de uma linhade fabricação alternada incorporando aspectos do processo deacordo com a invenção.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva de uma con-figuração alternada de acordo com a invenção para transferiruma camada de fibras de uma primeira correia de deslocamentopara uma segunda correia de deslocamento.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Será agora feita referência em detalhe às modali-dades da invenção, um ou mais exemplos das quais são ilus-trados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido por meio deexplanação da invenção, e não pretendido como uma limitaçãoda invenção. Por exemplo, aspectos ilustrados ou descritoscomo parte de uma modalidade podem ser usados com outra mo-dalidade, para ainda produzir uma terceira modalidade. Épretendido que a presente invenção inclua estas e outras mo-dificações e variações.

Como mencionado, em um aspecto geral, a presenteinvenção fornece um processo para transportar uma camada defibras ou tela para qualquer forma de estação de processa-mento. O tipo particular de fibra não é uma limitação da in-venção. As fibras podem ser, por exemplo, qualquer combina-ção de fibras de grampo de comprimento sintética ou de pol-pa. O comprimento de fibra médio selecionado e denier depen-derão em geral em uma variedade de fatores e etapas de pro-cessamento desejadas. Para hidro-enredar, o comprimento defibra médio das fibras de grampo é em geral baixo bastantede modo que uma parte de uma fibra individual pode enredarfacilmente com filamentos contínuos de uma tela não trança-da, e também longo o bastante de modo que a outra parte dafibra é capaz de se projetar através da mesma. Neste aspec-to, as fibras de grampo tipicamente têm um comprimento defibra médio na faixa de cerca de 0,3 a cerca de 25 milíme-tros, em algumas modalidades de cerca de 0,5 a cerca de 10milímetros, e em algumas modalidades, de cerca de 4 a cercade 8 milímetros. O denier por filamento das fibras de grampopode também ser menos que cerca de 6, em algumas modalidadesmenos que cerca de 3, e em algumas modalidades, de cerca de0,5 a cerca de 3.

Uma maioria de fibras de grampo utilizadas podemser sintéticas. Alguns exemplos de fibras de grampo sintéti-cas adequadas incluem, por exemplo, estes formados de poli-meros, tais como, álcool de polivinil, rayon (por exemploliocel), poliéster, acetato de polivinil, nylon, poliolefi-nas, etc. As fibras de grampo sintéticas podem também sermonocomponentes e/ou multicomponentes (por exemplo, bicompo-nente). Por exemplo, configurações adequadas para as fibrasmulticomponentes incluem configurações lado a lado, e confi-gurações bainha-núcleo, e configurações bainha-núcleo ade-quadas incluem configurações de bainha-núcleo excêntricas ede bainha-núcleo concêntricas. Em algumas modalidades, comoé bem conhecido na técnica, os polímeros usados para formaras fibras multicomponentes têm pontos de fusão diferentespara formar propriedades de cristalização e/ou solidificaçãodiferentes.

Uma parte substancial das fibras de grampo podeser fibras de polpa celulósica. As fibras de polpa podem serutilizadas para reduzir custos, bem como conferir outros be-nefícios para no tecido composto, tal como absorvência aper-feiçoada. Alguns exemplos de fontes de fibras celulósicasincluem fibras de madeira virgem, tal como fibras de polpatermomecânica alvejadas e não alvejadas. Fibras de polpa po-dem ter um comprimento de fibra médio alto, um comprimentode fibra médio baixo, ou misturas dos mesmos. Alguns exem-plos de fibras de polpa de comprimento médio alto adequadasincluem madeira macia do norte, madeira macia do sul, madei-ra roxa, cedro roxo, pinho do Canadá, pinheiro (por exemplo,pinheiros do sul), abeto (por exemplo, abeto preto), combi-nações dos mesmos, e assim em diante. Alguns exemplos de fi-bras de polpa de comprimento de fibra médio baixo adequadaspodem incluir certas polpas de madeira rígida virgem e polpade fibras secundárias (recicladas) de fontes tais como, porexemplo, papel de jornal, papelão recuperado, e sucata deescritório. As fibras de madeira rija, tais como eucalipto,bordo, bétula, álamo, e assim em diante, podem também serusados como fibras de polpa de comprimento médio-baixo. Mis-turas de qualquer um dos tipos acima de fibras podem tambémser usadas.

Embora não limitado a tal uso, as modalidades dainvenção são particularmente bem adequadas para linhas dehidro-enredamento em que uma camada de fibras é enredada comoutro substrato, tal como uma tela não trançada. Neste as-pecto, as Figuras 1 e 2 ilustram uma linha de fabricação pa-ra formar um material composto por fibras de hidro-enredamento em uma tela não trançada. Uma suspensão aquosade fibras é depositada em um tecido de formação 16 por umadaptador de cabeçote convencional 12. Uma caixa de vácuo 14é configurada com o adaptador de cabeçote 12 para pelo menosparcialmente, desidratar a pasta através do tecido de forma-ção 16 tal que uma camada de polpa uniforme 10 é formada notecido 16 e transportada para uma estação de hidro-enredamento 24.

A suspensão de fibras pode ser diluída em qualquerconsistência que é tipicamente e usada em processos de fa-bricação de papel convencionais. Por exemplo, a suspensãopode conter fibras de cerca de 0,01 a cerca de 1,5 por centopor peso suspensas em água. A água é removida da suspensãode fibras pela caixa de vácuo 14 para formar a camada uni-forme 10 de fibras. As fibras podem ser de qualquer compri-mento de fibra médio alto, comprimento· de fibra médio baixo,ou misturas do mesmo. Para fibras de polpa, o comprimento defibra médio alto tipicamente tem um comprimento de fibra mé-dio de cerca de 1,5 mm a cerca de 6 mm. A polpa de compri-mento de fibra médio baixo pode ser, por exemplo, certaspolpas de madeira rija e polpa de fibra secundária (isto éreciclada) de fontes tais como, por exemplo, papel de jor-nal, papelão recuperado, e sucata de escritório. As polpas dcomprimento de fibra médio baixo tipicamente têm um compri-mento de fibra médio de menos que cerca de 1,2 mm, por exem-plo, de 0,7 mm a 1,2 mm. Misturas de polpas de comprimentode fibra médio alto e de comprimento de fibra médio baixopodem conter uma proporção significante de polpas de compri-mento de fibra médio baixo. Por exemplos, misturas podemconter polpa de comprimento de fibra médio baixo de mais quecerca de 50% por peso. Uma mistura exemplar contém 75% porpeso de polpa de comprimento de fibra médio baixo e 25% depolpa de comprimento de fibra médio alto.

As fibras podem não ser refinadas ou podem ser ba-tidas em vários graus de refinamento. Quantidades pequenasde resinas de resistência a umidade e/ou aglutinantes de re-sina podem ser adicionadas para aperfeiçoar a resistência eresistência à abrasão. Aglutinantes úteis e resinas de re-sistência à umidade, são bem conhecidos daqueles versados natécnica. Agentes debonding podem ser adicionados à misturade polpa para reduzir o grau de ligação de hidrogênio se umatela não trançada de fibra de polpa muito aberta ou frouxa édesejada. A adição de certos agentes debonding na quantidadede, por exemplo, 01 a 4,0% por peso, do composto também pa-rece reduzir os coeficientes de fricção estático e dinâmicomedidos e aperfeiçoar a resistência à abrasão do lado ricodo filamento continuo do tecido composto. Acredita-se que odescolante atue como um lubrificante ou redutor de fricção.

Uma tela 18 é suprida na estação de hidro-enredamento 24 a partir de uma estação de suprimento 20. Es-ta tela 18 pode ser uma tela soprada a quente, tela fiada,tela cardada ligada, tela cardada ligada, tela ligada porvia aérea ou via úmida, uma tela trançada de fibras naturaisou sintéticas, uma tela entrelaçada, filme perfurado e assimpor diante. Deve ser apreciado que o tipo de tela 18 não éuma limitação do processo da invenção presente. Tipicamente,a tela 18 é desenrolada de um ou mais rolos de suprimento naestação de suprimento 20, mas pode também ser formada dire-tamente na estação de suprimento 20.

Em um processo típico, a tela 18 é uma tela nãotrançada que pode ser formada por processos de extrusão nãotrançada de filamento contínuo conhecidos, tais como por e-xemplo, processos conhecidos de fiação de solvente ou fiaçãoa quente, e passada diretamente em uma correia de transportesem primeiro ser armazenado em um rolo de suprimento. A telanão trançada 18 pode ser uma tela de filamentos contínuosfiados a quente, formados pelo processo de fiação. Os fila-mentos fiados podem ser formados de qualquer polímero fiadoa quente, co-polímeros ou misturas dos mesmos. Por exemplo,os filamentos fiados podem ser formados a partir de poliole-finas, poliamidas, poliésteres, poliuretanos, copolimeros debloco A-B e A-B-A' , onde AeA' são blocos terminais termo-plásticos e B é um bloco médio elastomérico, e copolimerosde etileno e pelo menos um monômero de vinil tal como, porexemplo acetatos de vinil, ácidos monocarboxilicos alifáti-cos não saturados, e ésteres de tais ácidos monocarboxili-cos. Se os filamentos são formados de uma poliolefina talcomo, por exemplo, polipropileno, a tela não trançada 18 po-de ter um peso base de cerca de 3,5 a cerca de 70 gramas pormetro quadrado (g/m2) . Mais particularmente, o substrato nãotrançado 20 pode ter um peso base de cerca de 10 a cerca de35 g/m2. Os polímeros podem incluir materiais adicionaistais como, por exemplo, pigmentos, antioxidantes, promotoresde fluxo, estabilizadores e similar.

A tela não trançada 18 em geral tem uma área deligação total de menos que cerca de 30% e uma densidade deligação uniforme maior que cerca de 100 ligações por polega-da quadrada. Por exemplo, o substrato de filamento contínuopode ter uma área de ligação total de cerca de 2 a cerca de30% (como determinado por métodos microscópicos óticos con-vencionais) e uma densidade de ligação de cerca de 250 nacerca de 100 ligações de pino por polegada quadrada. Váriastécnicas de ligação são bem conhecidas na técnica, tal comoligação de pino ou qualquer forma de ligação que produza bomenlaçamento dos filamentos com área mínima total de ligação.Por exemplo, uma combinação de ligação térmica e impregnaçãode látex pode ser usada para fornecer enlaçamento de fila-mento desejável com área de ligação mínima. Alternativamen-te e/ou adicionalmente, uma resina, látex ou adesivo podeser aplicada na tela de filamento continuo não trançada por,por exemplo, pulverização ou impressão, e seca pra fornecera ligação desejada.

Pelas etapas de processo descritas em maior deta-lhe abaixo, a camada de fibras 10 é eventualmente assentadana tela 18, com a combinação de camada de fibras 10 e tela18 suportada em um tecido de hidro-enredamento se deslocando26 de uma máquina de enredamento hidráulico convencional 24.A camada de fibras 10 e a tela 18 passam sob uma ou mais tu-bulações de enredamento hidráulico 28 e são tratados com ja-tos de fluido pra enredar as fibras com os filamentos da te-la 18. Os jatos de fluido também acionam fibras para dentroe através da tela 18 para formar um material composto 46. 0enredamento hidráulico pode ocorrer enquanto a camada de fi-bras 10 é altamente saturada com água. Por exemplo, a camadade fibras 10 pode conter até cerca de 90% por peso de águalogo antes de enredamento hidráulico. Alternativamente, acamada de fibras pode ser uma camada via aérea ou via secade fibras de polpa.

O enredamento hidráulico pode ser realizado utili-zando equipamento de enredamento hidráulico tal como podeser encontrado, por exemplo, na Patente U.S. N°. 3.485.706para Evans, a descrição da qual é incorporada por referên-cia. O enredamento hidráulico da presente invenção pode serrealizado com qualquer fluido de trabalho apropriado tal co-mo, por exemplo, água. O fluido de trabalho flui através deuma tubulação 28 que distribui uniformemente o fluido a umasérie de furos ou orifícios individuais. Estes furos ou ori-fícios podem ser de cerca de 0, 076 a cerca de 0, 367 mm dediâmetro. A invenção pode ser praticada utilizando qualquerforma de tubulação convencionalmente disponível. Dispositi-vos adequados são fabricados por Relter Perfojet da França eFleissner da Alemanha. Várias configurações de tubulação ecombinações podem ser usadas. Por exemplo, uma tubulação ú-nica pode ser usada ou várias tubulações podem ser dispostasem sucessão.

No processo de enredamento hidráulico, o fluido detrabalho passa através dos orifícios a pressões que variamde cerca de 14 a cerca de 420 kg/cm2. Nas faixas superioresdas pressões descritas é considerado que os tecidos compos-tos podem ser processados a velocidades de cerca de 305m/min. 0 fluido colide com a camada de fibra 10 e a tela 18que são suportadas pelo tecido de hidro-enredamento 26, quepode se, por exemplo, uma malha plana única tendo um tamanhode malha de cerca de 8 χ 8 a cerca de 100 χ 100. 0 tecido 26pode também ser uma malha de múltiplas pregas tendo um tama-nho de malha de cerca de 50 χ 50 a cerca de 200 χ 200. Comoé típico, em muitos processos de tratamento de jato de água,as fendas de vácuo 30 podem estar localizadas diretamenteabaixo das tubulações de hidro-injeção 28 ou abaixo do teci-do de enredamento 26 à jusante das tubulações 28 de modo queo excesso de água é retirada do material composto hidrauli-camente enredado 46.

A partir da estação de hidro-enredamento 24, o ma-terial composto 46 é transportado para qualquer forma de es-tação de secagem 42, que tipicamente inclui um secador nãocompressivo, tal como um secador de ar direto de tambor ro-tativo convencional 44 como mostrado nas Figuras 1 e 3. 0secador de ar direto 44 pode incluir um cilindro rotativoexterno com perfurações em combinação com uma capa externapara receber ar quente soprado através das perfurações. Umacorreia 47 carrega o material composto 46 sobre a parte su-perior do cilindro externo de secador de ar direto onde o araquecido forçado através das perfurações no cilindro externoremove água do material composto 46. A temperatura do arforçado através do material composto 46. A temperatura do arforçado através do material composto 46 pode variar de cercade 93,4 graus a cerca de 260°C. Outros métodos e aparelho desecagem direta úteis podem ser encontrados, por exemplo, nasPatentes U.S. N°. 2.666.369 e 3.821.068, os conteúdos dasquais são incorporados aqui por referência.

Na modalidade da Figura 1, o material composto édesviado do tecido de hidro-enredamento 26 por qualquer for-ma de dispositivo de desvio (isto é, rolo, soprador, correiade transferência, etc.) esquematicamente ilustrado como ele-mento 22 e transferido não suportado da estação de hidro-enredamento 42 para a estação de secagem 42 onde é eventual-mente transferido para a correia de secador 47. O materialcomposto 46 tem resistência e integridade suficientes depoisdo processo de hidro-enredamento para ser transportado destamaneira. Em certas situações, no entanto, pode ser desejadosuportar o tecido composto 4 6 até e através da estação desecagem 42. Por exemplo, a Figura 3 ilustra uma modalidadeem que um rolo de captação de velocidade diferencial 49 éusado para transferir o material 46 do tecido de hidro-enredamento 26 para a correia de secador 47. Alternativamen-te, tecidos de transferência e captação do tipo vácuo con-vencionais podem ser usados. Se desejado, o tecido compostopode ser crepado a úmido antes de ser transferido para a o-peração de secagem.

Pode ser desejável usar etapas de acabamento e/ouprocessos de pós-tratamento para conferir propriedades sele-cionadas ao material composto 46. Por exemplo, o material 46pode ser ligeiramente pressionado por rolos de calandra,creped ou escovado para fornecer uma aparência exterior uni-forme e/ou certas propriedades táteis. Alternativa e/ou adi-cionalmente, pós-tratamentos químicos, tais como adesivos oucorantes podem ser adicionais ao material.

Adicionalmente, o material pode conter vários ma-teriais tais como, por exemplo, carvão vegetal ativado, ar-gilas, amidos, e materiais superabsorventes. Por exemplo,estes materiais podem ser adicionados à suspensão de fibrasusada para formar a camada de fibras 10. Estes materiais po-dem também ser depositados na camada de fibras antes dostratamentos de jato de fluido de modo que elas se tornam in-corporadas no tecido composto pela ação dos jatos de fluido.

Alternativa e/ou adicionalmente, estes materiais podem seradicionados ao material composto 4 6 depois dos tratamentosde jato de fluido. Se os materiais superabsorventes são adi-cionados à suspensão de fibras ou à camada de fibras antesde tratamentos de jato de água, é preferível que os superab-sorventes seja aqueles que permanecem inativos durante asetapas de tratamento de formação de umidade e/ou de jato deágua e podem ser ativados posteriormente.

Como mencionado, o processo de acordo com a inven-ção oferece vantagens distintas suportando completamente acamada de fibras 10 a partir de baixo da formação de camadade fibras 10 no adaptador de cabeçote 12 até que a camada defibras 10 é transferida para a tela 18, e transportadas jun-tas através da estação de hidro-enredamento 24. Referindo-seàs Figuras 1 e 2 em particular, uma modalidade de configura-ção de máquina é representada para alcançar o propósito doprocesso da presente invenção. A trajetória de deslocamentodo tecido de formação 16 no qual a camada de fibras 10 é de-positada, converge com a trajetória do tecido de hidro-enredamento 26 na localização de combinação 40. A partirdesta localização, a tela 18 e a camada de fibras 10 se des-locam adjacentes uma a outra sobre uma distância definidacom a camada de fibras 10 e a tela 18 intercaladas entre otecido de formação 16 e o tecido de hidro-enredamento 26. Namodalidade ilustrada, a localização de combinação 40 é defi-nida por um-rolo de combinação 36 em torno do qual o tecidode formação 16 e o tecido de hidro-enredamento 2 6 se deslo-cam (pelo menos parcialmente) em sua trajetória de deslocamento.

Devido à mudança. na direção de deslocamento dostecidos 10, 26 antes das camadas de material intercaladasatingirem a estação de hidro-enredamento 24, os tecidos 16,26 re-orientam-se tal que o tecido 16 está acima da camadade fibras 10 e o tecido 26 suporta completamente a tela 18 ea camada de fibras 10 a partir de baixo. O tecido de forma-ção 16 é separado da camada de fibras 10, mas não antes dacamada de fibras ser completamente suportada a partir debaixo pela tela 18 e o tecido de hidro-enredamento 26. O te-cido de formação 16 pode ser separado da camada de fibras 10por vários meios. Na modalidade ilustrada, a trajetória dedeslocamento do tecido de formação 16 é desviada para longeda camada de fibras 10 pelo rolo 35. Pode ser desejado in-cluir uma fonte de vácuo aplicada através do tecido de hi-dro-enredamento 26 para assentar a camada de fibras 10 con-tra a tela 18 quando o tecido de formação 16 é afastado. Porexemplo, referindo-se à Figura 1, uma caixa de vácuo ou fen-da 32 está disposta abaixo do tecido de hidro-enredamento 26entre o rolo de combinação 36 e a estação de hidro-enredamento 28. Pode também ser desejado incluir uma tubula-ção de hidro-enredamento 34 em combinação com a fonte de vá-cuo 32 para ajudar na separação da camada de fibras 10 dotecido de formação 16. A tubulação 34 pode incluir um oumais jatos de água que colidem contra a superfície superiordo tecido de formação 16 fazendo a camada de fibras 10 sesoltar -do lado oposto do tecido 16. Esta tubulação 34 podetambém resultar em um grau benéfico de pré-enredamento dasfibras de polpa da camada de fibras 10 dentro da tela antesda estação de hidro-enredamento 24.

Em uma modalidade particular como ilustrada nasfiguras, a tela 18 é direcionada contra o tecido de hidro-enredamento 2 6 em uma localização onde o tecido de hidro-enredamento 26 se desloca em uma direção diferente da dire-ção de máquina. Por exemplo, referindo-se à Figura 1, a tela18 é direcionada contra o tecido de hidro-enredamento 26 emum lado de baixo da alça de deslocamento do tecido 26 antesdo tecido mudar de direção no rolo de combinação 36. A loca-lização de combinação 40 onde o tecido de formação 16 con-verge com o tecido de hidro-enredamento 26 está em ou antesda localização onde os tecidos 26, 16 mudam de direção paraa direção de máquina, como visto nas Figuras 1 e 2. Comomencionado, com esta configuração, a posição relativa do te-cido de formação 16 com respeito à camada de fibras invertetal que o tecido de formação se move de uma posição em quesuporta completamente a camada de fibras 10 a partir de bai-xo para uma posição subseqüente onde está disposta a camadade fibras 10, mas não antes da camada de fibras 10 ser com-pletamente suportada pela tela não trançada 18 e tecido dehidro-enredamento 26. OP tecido de formação 16 e o tecido dehidro-enredamento 26 podem se deslocar juntos uma distânciadefinida com a camada de fibras 10 e a tela não trançada 18intercaladas entre os mesmos. Por exemplo, referindo-se àFigura 1, esta distância é definida entre o rolo de combina-ção 36 e o rolo de desvio 35. Esta distância precisa somenteser suficiente para reorientar a posição relativa do tecidode formação 16 e o tecido de hidro-enredamento 2 6 antes dedesviar o tecido de formação para longe da camada de fibras 10.

A camada de fibras 10 pode ser depositada no teci-do de formação 16 em uma localização abaixo da localizaçãode combinação 4 0 tal que a camada de fibras 10 é completa-mente suportada a partir de baixo pelo tecido de formação 16e é transportada a um ângulo em uma direção vertical até alocalização de combinação 40. Na localização de combinação40, a camada de fibras 10 é colocada contra a tela não tran-çada 18 e a combinação dos materiais é intercalada entre otecido de formação 16 e o tecido de hidro-enredamento 26.Assim, deve ser apreciado que a posição relativa do adapta-dor de cabeçote 20 e a trajetória de deslocamento do tecidode formação 16 podem variar com respeito à trajetória do te-cido de hidro-enredamento 26 e a localização no tecido 26onde a tela não trançada 18 é introduzida da medida em queas posições relativas resultam na camada de fibras 10 e telanão trançada 18 sendo intercalada entre o tecido de formação16 e o tecido de hidro-enredamento 26. A partir deste ponto,as posições relativas do tecido de formação 16 e o tecido dehidro-enredamento 2 6 podem ser mudados podem ser mudadas,por exemplo quando se deslocam pelo menos parcialmente emtorno do rolo de combinação 36 na localização de combinação40, de modo que a tela 18 e a camada de fibras 10 se tornamcompletamente suportadas a partir de baixo pelo tecido dehidro-enredamento 26.

Referindo-se à Figura 1, uma vez o material com-posto 46 foi seco na estação de secagem 42, o material 46 étransportado para qualquer forma de estação de recuperaçãoconvencional 4 8 que pode incluir qualquer forma de enrolador50 para enrolar o material composto 46 em rolos. Alternati-vamente, o material 4 6 pode ser transportado diretamente pa-ra uma linha de fabricação em que o material 4 6 é usado nafabricação de qualquer forma de artigo, tal como um artigoabsorvente descartável.

A Figura 3 ilustra uma linha de fabricação quetambém incorpora aspectos do processo da presente invenção.Como mencionado, nesta linha particular, o material 46 étransportado para a correia de secador 47 por meio de um ro-lo de captação de velocidade diferencial 49.

As modalidades do processo da presente invençãonão são limitadas a linhas de hidro-enredamento, mas podemser usadas para transferir uma camada de fibras ou outra te-la inerentemente fraca d uma correia de deslocamento paraoutra para qualquer propósito desejado. Por exemplo, refe-rindo-se à Figura 4, uma camada de fibras 10 é transportadapor uma primeira correia (isto é, uma correia de formação16) e é transportada para uma segunda correia (isto é, umtecido de hidro-enredamento 26) para qualquer etapa de pro-cessamento desejada. Na modalidade ilustrada da Figura 4, acamada de fibras 10 pode ser depositada diretamente na pri-meira correia a partir de um cabeçote de matriz 15 como umasérie de fibras de filamento continuas em um processo de fi-ação, ou como fibras de comprimento staple como em um pro-cesso de sopro à quente. A camada de fibras na primeira cor-reia 16 se junta com a segunda correia 26 na localização deconvergência 40, que pode inclui um rolo de combinação 36.Depois que as correias reorientam tal que a camada de fibras10 é suportada completamente a partir de baixo pela segundacorreia 26, a primeira correia 16 é desviada para longe eremovida da camada de fibras 10, como discutido acima. A ca-mada de fibras 10 é então transportada pela segunda correia26 para processamento adicional. Na modalidade ilustrada, acamada de fibras 10 é transportada para uma estação de enre-damento 24.

Deve ser apreciado por aqueles versados na técnicaque várias modificações e variações podem ser feitas nas mo-dalidades do processo descrito e ilustrado aqui sem se afas-tar do escopo e espirito da invenção. É pretendido que taismodificações e variações sejam abrangidas pelas reivindica-ções anexas e seus equivalentes.

Claims (19)

1. Processo para hidro-enredar uma camada de fi-bras em uma tela, o dito processo sendo CARACTERIZADO pelofato de que compreende:transportar uma tela para se estender contra umtecido de hidro-enredamento se deslocando;depositar uma camada de fibras em uma tecido deformação se deslocando, o tecido de formação suportando acamada de fibras a partir de baixo;convergir o tecido de formação e o tecido de hi-dro-enredamento em uma localização de combinação onde no te-cido de formação e o tecido de hidro-enredamento orientam ese deslocam adjacentes um ao outro tal que a camada de fi-bras e a tela são intercaladas entre o tecido de formação eo tecido de hidro-enredamento com a camada de fibras supor-tada a partir de baixo pelo tecido de hidro-enredamento e atela;separar o tecido de formação da camada de fibrasdepois que a tela e a camada de fibras sobrejacentes são su-portadas pelo tecido de hidro-enredamento; etransportar o tecido de hidro-enredamento atravésde uma estação de hidro-enredamento para hidro-enredar asfibras na tela.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido de hidro-enredamentoe o tecido de formação se deslocam juntos em uma direção demáquina ao longo de uma distância definida depois da locali-zação de combinação, e a tela é direcionada contra o tecidode hidro-enredamento em uma localização onde o tecido de hi-dro-enredamento se desloca em uma direção diferente da dire-ção de máquina.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADO pelo fato de que a localização de combinaçãodo tecido de formação e tecido de hidro-enredamento está emou antes da localização onde o tecido de hidro-enredamentomuda de direção para a direção de máquina.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADO pelo fato de que a localização de combinaçãodo tecido de formação e tecido de hidro-enredamento está emum rolo de combinação em torno do qual o tecido de formaçãoe o tecido de hidro-enredamento são transportados.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de fibra é deposita-da no tecido de formação em uma localização abaixo da loca-lização de combinação tal que a camada de fibras é suportadaa partir de baixo e transportada pelo tecido de formação atéa localização de combinação.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido de formação e o te-cido de hidro-enredamento se deslocam em torno de um rolo decombinação na localização de combinação e se deslocam juntosem uma direção de máquina ao longo de uma distância definidacom a camada de fibras e a tela intercaladas entre as mesmas.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido de formação é sepa-rado da camada de fibras desviando a direção de deslocamentodo tecido de formação para longe do tecido de hidro-enredamento.

8. Processo, de acordo · com a reivindicação 7,CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende aplicar umasucção através do tecido de hidro-enredamento com uma fontede vácuo para aderir a camada de fibras contra a tela antesou durante a separação do tecido de formação da camada defibras.

9. Processo para hidro-enredar uma camada de fi-bras em uma tela, o dito processo sendo CARACTERIZADO pelofato de que compreende:transportar uma tela para se estender contra umtecido de hidro-enredamento se deslocando;transportar uma camada de fibras em uma primeiracorreia de deslocamento, a camada de fibras completamentesuportada a partir de baixo pela primeira corrente;orientar a primeira correia com respeito ao tecidode hidro-enredamento de modo a transferir a camada de fibrada primeira correia para assentar a tela no tecido de hidro-enredamento; etransportar a tela e a camada de fibras através deuma estação de hidro-enredamento para hidro-enredar as fi-bras na tela.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9,CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira correia de deslo-camento é um tecido de formação que converge com o tecido dehidro-enredamento onde a camada de fibra é transferida paraassentar a tela, o tecido de formação reorientando de modo aestar disposto acima da camada de fibras depois que a camadade fibras é suportada a partir de baixo pela tela.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 10,CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido de formação trans-porta a camada de fibras para o tecido de hidro-enredamentode uma localização abaixo e à frente da localização de con-vergência com respeito a uma direção de máquina de processa-mento, e em que o tecido de formação é desviado para longedo tecido de hidro-enredamento depois da localização de con-vergência e antes da estação de hidro-enredamento.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11,CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido de formação e o te-cido de hidro-enredamento se deslocam adjacentes um ao outrosobre uma distância definida antes da separação do tecido deformação da camada de fibras, a camada de fibras e a telaintercaladas entre o tecido de formação e o tecido de hidro-enredamento sobre a distância definida.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11,CARACTERIZADO pelo fato de que o tecido de hidro-enredamentoé transportado sobre uma fonte de vácuo depois que a camadade fibras é transferida para a tela não trançada para ajudarna separação do tecido de formação da camada de fibras.

14. Processo para transportar uma camada de fibrasentre as estações de processamento, o dito processo sendoCARACTERIZADO pelo fato de que compreende:transportar uma camada de fibras em uma primeiracorreia de deslocamento, a camada de fibras suportada a par-tir de baixo pela primeira correia;convergir a primeira correia de deslocamento comuma segunda correia de deslocamento em uma localização decombinação onde a primeira correia e a segunda correia sejuntam tal que a camada de fibras é intercalada entre a pri-meira correia e a segunda correia;re-orientar a posição relativa das primeira e se-gunda correias juntadas tal que a segunda correia está dis-posta abaixo da camada de fibras; eseparar a primeira correia da camada de polpa defibras depois que a camada de fibras é completamente supor-tada a partir de baixo pela segunda correia.

15. Processo, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que, depois da junção, as primei-ra e segunda correias se deslocam adjacentes uma a outra poruma distância definida com a camada de fibras intercaladaentre as mesmas antes de separar a primeira correia da cama-da de fibras.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira correia transportaa camada de fibras de uma localização abaixo e à frente dalocalização de convergência com respeito a uma direção demáquina de processamento, e a primeira correia é separada dacamada de fibras desviando a direção de deslocamento da pri-meira correia para longe da segunda correia.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que as primeira e segunda correi-as juntadas são transportadas sobre uma fonte de vácuo paraajudar na separação da primeira correia da camada de fibras.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 17,CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende o uso de umatubulação de hidro-enredamento em combinação com a fonte devácuo para ajudar na separação da camada de fibras da pri-meira correia.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que ainda compreende transportara camada de fibra na segunda correia para uma estação de hi-dro-enredamento em que as fibras na segunda correia são enredadas.