Método para producir telas no tejidas procesadas en estado húmedo, en particular telas de fibra de vidrio no tejidas.

Un método continuo para producir telas no tejidas procesadas en estado húmedo, que comprende las medidas de:

(i) dispersar fibras en agua,

(ii) aplicar las fibras dispersadas en agua sobre la cara superior de una malla metálica Fourdrinier circunferencial,

(iii) formación de una tela no tejida, procesada en estado húmedo, por medio de la aspiración del agua disponible desde la cara inferior de la malla metálica Fourdrinier circunferencial,

(iv) aplicar un aglutinante y, si es necesario, eliminar el exceso de aglutinante,

(v) secar parcialmente y entrecruzar parcialmente la tela no tejida impregnada con aglutinante, y

(vi) enrollar la lámina continua de tela recibida,

caracterizado por que

(vii) el aglutinante según la medida (iv) es un sistema aglutinante susceptible de fase B, y el sistema aglutinante susceptible de fase B según la medida (v) es llevado a un estado de fase B, y

(viii) la cantidad aplicada del sistema aglutinante susceptible de fase B en la medida (iv) es a lo sumo 20% en peso, preferiblemente 15% en peso, en donde el valor se refiere al peso total de la tela no tejida después de un secado completo, y

(ix) el sistema aglutinante susceptible de fase B comprende al menos un aglutinante susceptible de fase B y otro aglutinante autoentrecruzante.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E13001631.

Solicitante: JOHNS MANVILLE EUROPE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MAX-FISCHER-STRASSE 11 86399 BOBINGEN ALEMANIA.

Inventor/es: CHRISTENSEN, BERND, KETZER,MICHAEL, GLEICH,KLAUS FRIEDRICH, KRALLMANN,VOLKER.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Pasta o papel que comprende fibras sintéticas celulósicas... > D21H13/36 (Fibras o copos inorgánicos)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Procedimientos o aparatos para añadir materiales... > D21H23/28 (Adición antes de la sección de secado, p. ej. en la parte húmeda o en la sección de prensas)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/587 (caracterizado por los aglutinantes)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > TRENZADO; FABRICACION DEL ENCAJE; TRICOTADO; PASAMANERIA;... > FABRICACION DE TEJIDOS TEXTILES, p. ej. A PARTIR... > No tejidos formados únicamente o principalmente... > D04H1/645 (Impregnación seguida de un proceso de solidificación)

PDF original: ES-2503242_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Método para producir telas no tejidas procesadas en estado húmedo, en particular telas de fibra de vidrio no tejidas La presente invención se refiere a un método para producir telas no tejidas procesadas en estado húmedo, en particular telas de fibra de vidrio no tejidas, que tienen un contenido de aglutinante muy bajo, así como a las telas de fibra de vidrio no tejidas producidas de acuerdo con este método y al uso de las mismas.

La producción de telas no tejidas procesadas en estado húmedo se conoce desde más de 50 años y en ella se emplean los métodos y dispositivos inicialmente desarrollados para la fabricación de papel.

Para la producción de telas procesadas en estado húmedo, por ejemplo, telas de fibra de vidrio no tejidas, se dispersan las fibras de vidrio en agua en el llamado púlper, en donde el contenido de fibras de vidrio es aproximadamente 0, 1 - 1% en peso. Aquí se ha de poner atención en el hecho de que las fibras de vidrio resulten dañadas lo menos posible durante la dispersión, es decir, que no se produzca esencialmente la rotura de fibras. Las fibras de vidrio dispersadas son temporalmente almacenadas en uno o más recipientes de almacenamiento. La descarga tiene lugar a través de la salida de material, en donde la concentración de fibras de vidrio es reducida en un factor de 10 a 20. La descarga tiene lugar a una malla metálica Fourdrinier circunferencial a través de la cual se aspira el agua y se forma la tela de fibra de vidrio no tejida, procesada en estado húmedo. El agua aspirada es suministrada de nuevo al proceso, es decir, es reciclada.

Después de esto se aplica un aglutinante sobre la tela de fibra de vidrio no tejida que ha sido recién formada, aglutinante que efectúa la consolidación de la tela de fibra de vidrio no tejida después del secado o endurecimiento para que pueda ser enrollada o postratada.

Dependiendo de la diversidad de aplicaciones, se establecen los materiales de fibra de vidrio, las longitudes de las fibras de vidrio y los diámetros de las fibras de vidrio, así como los pesos por unidad de área y la aplicación de aglutinante. En particular, durante la producción de telas de fibra de vidrio no tejidas, procesadas en estado húmedo, con un bajo contenido de aglutinante surgen problemas, por ejemplo, a causa de la rotura.

Para una diversidad de aplicaciones es necesario aplicar un aglutinante, que está solo parcialmente entrecruzado, sobre las telas no tejidas. En particular, para la producción de dichas telas no tejidas, procesadas en estado húmedo, con una baja aplicación de un aglutinante de fase B, surgen problemas significativos durante la producción ya que las telas no tejidas son muy sensibles a causa de la resistencia perdida y no pueden ser prácticamente utilizadas en tareas de procesamiento convencionales.

Durante la producción de telas no tejidas procesadas en estado húmedo, surgen fuerzas de tracción, que pueden ser compensadas, por ejemplo, durante la transferencia de la tela no tejida desde el horno hasta la devanadera sólo a través de la correspondiente resistencia a la tracción de la tela no tejida. Además, durante el devanado, las fuerzas de cizallamiento conducen inevitablemente a la desestratificación y descomposición de la estructura no tejida en el caso de una insuficiente resistencia de la tela no tejida. Por supuesto, es posible la potenciación de la resistencia a la tracción usando aglutinantes completamente entrecruzados. Sin embargo, si se requieren telas no tejidas con un contenido de aglutinante muy bajo y, además de esto, el aglutinante no puede estar completamente entrecruzado (fase B) , esta solución no puede ser hecha realidad.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es proporcionar un método para la producción de telas no tejidas, procesadas en estado húmedo, con una baja aplicación de aglutinante, con lo cual no se pueden producir de ningún modo telas no tejidas para las que el aglutinante esté aún en el estado de fase B y con lo cual se mejora la manipulación de estas telas no tejidas.

Por lo tanto, el objeto de la presente invención es un método continuo para producir telas no tejidas procesadas en estado húmedo, que comprende las medidas de:

(i) dispersar fibras en agua,

(ii) aplicar las fibras dispersadas en agua sobre la cara superior de una malla metálica Fourdrinier circunferencial,

(iii) formación de una tela no tejida, procesada en estado húmedo, por medio de la aspiración del agua disponible desde la cara inferior de la malla metálica Fourdrinier circunferencial,

(iv) aplicar un aglutinante y, si es necesario, eliminar el exceso de aglutinante,

(v) secar parcialmente y entrecruzar parcialmente la tela no tejida impregnada con aglutinante, y

(vi) enrollar la lámina continua de tela recibida,

caracterizado por que (vii) el aglutinante según la medida (iv) es un sistema aglutinante susceptible de fase B, y el sistema aglutinante susceptible de fase B según la medida (v) es llevado a un estado de fase B, y (viii) la cantidad aplicada del sistema aglutinante susceptible de fase B en la medida (iv) es a lo sumo 20% en peso, preferiblemente 15% en peso, en donde el valor se refiere al peso total de la tela no tejida después de un secado completo, y (ix) el sistema aglutinante susceptible de fase B comprende al menos un aglutinante susceptible de fase B y otro aglutinante autoentrecruzante.

Las telas no tejidas, procesadas en estado húmedo, producidas por medio del método según la invención presentan una buena resistencia mecánica junto con un bajo contenido de aglutinante y, en particular, van a ser usadas para la producción de materiales compuestos, en particular materiales compuestos con una baja carga calorífica en ignición.

Fibras Las fibras usadas en la medida (i) son fibras discontinuas, es decir, las llamadas fibras cortas o fibras troceadas. Los materiales que forman fibras son preferiblemente fibras naturales y/o fibras de polímeros sintetizados o naturales, fibras cerámicas, fibras de carbono, fibras minerales o fibras de vidrio, que pueden ser también utilizadas en forma de mezclas.

Las fibras minerales y cerámicas son fibras de aluminosilicato, fibras cerámicas, fibras de dolomita, fibras de wollastonita o fibras de vulcanitas, preferiblemente fibras de basalto, fibras de diabasa y/o fibras de meláfiro, especialmente fibras de basalto. Las diabasas y los meláfiros son denominados colectivamente paleobasaltos, y la diabasa es también denominada a menudo piedra verde.

La longitud media de las fibras minerales está entre 5 y 120 mm, y es preferiblemente de 10 a 90 mm. El diámetro medio de las fibras minerales está entre 5 y 30 μm, preferiblemente entre 8 y 24 μm, especial y preferiblemente entre 8 y 15 μm.

Los materiales adecuados hechos de materiales de polímeros sintetizados son, por ejemplo, poliamidas tales como, por ejemplo, poli (hexametileno-diadipamida) , policaprolactama, poliamidas aromáticas o parcialmente aromáticas ("aramidas") , poliamidas alifáticas tales como, por ejemplo, nailon, poliésteres parcialmente aromáticos o totalmente aromáticos, poli (sulfuro de fenileno) (PPS; del inglés, polyphenylene sulfide) , polímeros con grupos éter y ceto, tales como, por ejemplo, poli (éter-cetonas) (PEK; del inglés, polyetherketones) y poli (éter-éter-cetonas) (PEEK; del inglés, polyetheretherketones) , poliolefinas tales como, por ejemplo, polietileno y polipropileno, celulosa o polibenzoimidazoles. Además de los polímeros sintéticos previamente citados, son adecuados incluso aquellos polímeros que son hilados a partir de una disolución.

Sin embargo, las fibras consisten preferiblemente en poliésteres que se pueden hilar en estado fundido. En principio,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un método continuo para producir telas no tejidas procesadas en estado húmedo, que comprende las medidas de:

(i) dispersar fibras en agua,

(ii) aplicar las fibras dispersadas en agua sobre la cara superior de una malla metálica Fourdrinier circunferencial,

(iii) formación de una tela no tejida, procesada en estado húmedo, por medio de la aspiración del agua disponible desde la cara inferior de la malla metálica Fourdrinier circunferencial,

(iv) aplicar un aglutinante y, si es necesario, eliminar el exceso de aglutinante,

(v) secar parcialmente y entrecruzar parcialmente la tela no tejida impregnada con aglutinante, y

(vi) enrollar la lámina continua de tela recibida,

caracterizado por que (vii) el aglutinante según la medida (iv) es un sistema aglutinante susceptible de fase B, y el sistema aglutinante susceptible de fase B según la medida (v) es llevado a un estado de fase B, y (viii) la cantidad aplicada del sistema aglutinante susceptible de fase B en la medida (iv) es a lo sumo 20% en peso, preferiblemente 15% en peso, en donde el valor se refiere al peso total de la tela no tejida después de un secado completo, y (ix) el sistema aglutinante susceptible de fase B comprende al menos un aglutinante susceptible de fase B y otro aglutinante autoentrecruzante.

2. El método según la Reivindicación 1, caracterizado por que las fibras son fibras discontinuas seleccionadas del grupo de fibras naturales, fibras hechas de polímeros sintetizados, fibras hechas de polímeros naturales, fibras cerámicas, fibras de carbono, fibras minerales, fibras de vidrio o una mezcla de dos o más de las fibras anteriormente mencionadas.

3. El método según la Reivindicación 1 o 2, caracterizado por que las fibras son fibras de vidrio, preferiblemente hechas de vidrio A, vidrio E, vidrio S, vidrio C, vidrio T o vidrio R.

4. El método según la Reivindicación 1 o 2, caracterizado por que las fibras son fibras minerales y cerámicas, preferiblemente fibras de aluminosilicato, fibras cerámicas, fibras de dolomita, fibras de wollastonita o fibras de vulcanitas, en particular fibras de basalto, fibras de diabasa y/o fibras de meláfiro.

5. El método según la Reivindicación 3 o 4, caracterizado por que las fibras tienen una longitud media de entre 5 y 120 mm, preferiblemente de 10 a 90 mm.

6. El método según la Reivindicación 3, 4 o 5, caracterizado por que las fibras tienen un diámetro medio de entre 5 y 30 μm, preferiblemente de entre 8 y 24 μm.

7. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que el peso por unidad de área de la tela no tejida es entre 20 y 500 g/m2, preferiblemente entre 50 y 300 g/m2, en donde estos valores se refieren a una tela no tejida con aglutinante y sin tener en cuenta la humedad residual, es decir, después del secado y el entrecruzamiento completo del aglutinante.

8. El método según la Reivindicación 7, caracterizado por que la tela no tejida es tela de vidrio no tejida.

9. El método según la Reivindicación 7 u 8, caracterizado por que la tela no tejida es una tela de vidrio no tejida cuyo contenido de fibra de vidrio es entre 20 y 80% en peso, preferiblemente entre 30 y 60% en peso, en donde estos valores se refieren al peso total de la tela no tejida sin aglutinante.

10. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que el aglutinante susceptible de fase B del sistema aglutinante susceptible de fase B es un aglutinante basado en urea-formaldehído (UF) , melaminaformaldehído (MF) , epóxido, o mezclas de aglutinantes UF y aglutinantes MF.

11. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que el aglutinante autoentrecruzante del sistema aglutinante susceptible de fase B comprende dispersiones acuosas de acrilato y/o dispersiones de polímero de acetato de vinilo y etileno.

12. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el contenido del aglutinante autoentrecruzante en el sistema aglutinante susceptible de fase B es a lo sumo 20% en peso, preferiblemente a lo sumo 15% en peso y, en particular, a lo sumo 10% en peso, en donde los valores se refieren al sistema aglutinante susceptible de fase B (aglutinante de fase B y aglutinante autoentrecruzante) sin tener en cuenta la humedad residual, es decir, después del secado y el entrecruzamiento completo del aglutinante.

13. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que el contenido del aglutinante autoentrecruzante en el sistema aglutinante susceptible de fase B es al menos 2% en peso, preferiblemente al menos 5% en peso, en donde los valores se refieren al sistema aglutinante susceptible de fase B (aglutinante de fase B y aglutinante autoentrecruzante) sin tener en cuenta la humedad residual, es decir, después del secado y el entrecruzamiento completo del aglutinante.

14. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que el secado de la medida (v) tiene lugar a temperaturas de entre 90 º C y 200 º C como máximo, la humedad residual del aglutinante de fase B es al menos 1%, preferiblemente entre 1% y 5%, y el aglutinante autoentrecruzante adicional se endurece completamente.

15. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que, sobre la cara superior de la malla metálica Fourdrinier circunferencial sobre la que se produce la formación de la tela no tejida procesada en estado húmedo, se aplica adicionalmente otro refuerzo plano, refuerzo que permanece en la tela no tejida.

16. El método según una o más de las Reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que, durante la formación de la tela no tejida procesada en estado húmedo, se aplican filamentos y/o hilos de refuerzo y dichos filamentos y/o hilos de refuerzo se incorporan centralmente o sobre la cara superior y/o la cara inferior de la tela no tejida formada, procesada en estado húmedo, y permanecen en la tela no tejida.

17. Una tela no tejida, procesada e estado húmedo, con un peso por unidad de área de entre 20 y 500 g/m2, preferiblemente de entre 50 y 300 g/m2, que comprende:

(i) fibras discontinuas,

(ii) a lo sumo 20% en peso, preferiblemente 15% en peso, de un sistema aglutinante susceptible de fase B, en donde el valor se refiere al peso total de la tela no tejida después de un secado completo,

(iii) el sistema aglutinante susceptible de fase B comprende al menos un aglutinante susceptible de fase B y otro aglutinante autoentrecruzante,

(iv) el contenido del aglutinante autoentrecruzante en el sistema aglutinante susceptible de fase B es a lo sumo 20% en peso, preferiblemente a lo sumo 15% en peso y, en particular, a lo sumo 10% en peso, en donde los valores se refieren al sistema aglutinante susceptible de fase B (aglutinante de fase B y aglutinante autoentrecruzante) sin tener en cuenta la humedad residual, es decir, después del secado y el entrecruzamiento completo del aglutinante,

(v) el contenido del aglutinante autoentrecruzante en el sistema aglutinante susceptible de fase B es al menos 2% en peso, preferiblemente al menos 5% en peso, en donde los valores se refieren al sistema aglutinante susceptible de fase B (aglutinante de fase B y aglutinante autoentrecruzante) sin tener en cuenta la humedad residual, es decir, después del secado y el entrecruzamiento completo del aglutinante,

(vi) la humedad residual del aglutinante susceptible de fase B es al menos 1%, preferiblemente de entre 1% y 5%, y

(vii) el aglutinante autoentrecruzante adicional está completamente endurecido.

18. Uso de la tela no tejida según la Reivindicación 17 para producir materiales compuestos, en particular materiales compuestos de múltiples capas.