FORMACIÓN DE MATERIAL LAMINAR UTILIZANDO HIDROENTRELAZAMIENTO.

Un método para la formación de un material laminar a partir de fibras,

que comprende los siguientes pasos: hacer avanzar una masa de fibras sustentada sobre una cinta transportadora porosa y someter a la masa que avanza a pasos de hidroentrelazamiento sucesivos; en donde en cada uno de tales pasos de hidroentrelazamiento, la masa es expuesta a chorros a alta presión de un líquido sobre una de las superficies de dicha masa, y en al menos dos de tales pasos de hidroentrelazamiento se aplica una pantalla a dicha superficie (entre la superficie y los chorros) y se aplica succión a la masa a través de la cinta transportadora porosa, y la acción de los chorros a alta presión es tal que produce la interfijación de las fibras entre sí mediante hidroentrelazamiento, y dicho hidroentrelazamiento se extiende al menos hasta el centro del espesor de la masa de fibras, y dichas fibras comprenden predominantemente fibras de cuero

Formación de material laminar utilizando hidroentrelazamiento.

Esta invención se refiere a la formación de material laminar a partir de fibras, utilizando un proceso conocido como hidroentrelazamiento o entrelazamiento de hilados.

La invención está especialmente relacionada con la producción de cuero artificial a partir de fibras derivadas de restos de cuero.

Es bien conocida la técnica de reconstituir restos de cuero para formar el denominado cartón cuero utilizando adhesivos. Sin embargo, el material resultante no tiene la flexibilidad ni la textura del cuero natural, a causa del efecto endurecedor de los adhesivos que se utilizan para unir las fibras. Además, los procesos de trituración y golpeo habituales que se utilizan para extraer las fibras producen fibras muy cortas y finas que dan lugar a productos de baja resistencia.

Se sabe que con fibras textiles mucho más largas y más robustas se forman productos no tejidos, sin usar adhesivos, utilizando el hidroentrelazamiento (o entrelazamiento de hilados); en dicho hidroentrelazamiento (o entrelazamiento de hilados), se dirigen chorros muy finos de agua a una presión muy alta hasta el interior de una malla de fibras, a fin de provocar la interfijación mecánica de las fibras. Así se puede producir un material laminar resistente de buen drapeado y textura, pero las fibras que se utilizan son, por lo general, varios órdenes de magnitud más largas y gruesas que las fibras de cuero regeneradas. También se sabe que se puede hidroentrelazar microfibras textiles; éstas vienen suministradas en forma de haces de fibras temporalmente unidas entre sí en diámetros mayores en aras de una mayor facilidad de procesamiento, y posteriormente se dividen o separan por medios químicos o en pasos graduales gracias a la fuerza del propio hidroentrelazamiento.

Las fibras de cuero son bastante diferentes a las que se utilizan convencionalmente en el hidroentrelazamiento, y hasta ahora esta técnica no se ha utilizado con dicho material.

Conforme a la presente invención se ha hallado que, sorprendentemente, el hidroentrelazamiento (o entrelazamiento de hilados) resulta de hecho útil con las fibras de cuero, que puede proporcionar una interfijación tan estrecha que no es necesario usar adhesivos, y que puede dar lugar a una textura particularmente suave y una resistencia adecuada.

Así, y conforme a un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un método para formar un material laminar a partir de fibras, y dicho método comprende los siguientes pasos:

se hace avanzar una masa de fibras sustentada sobre una cinta transportadora porosa y se somete a la masa que avanza a pasos de hidroentrelazamiento sucesivos; y

en cada uno de tales pasos de hidroentrelazamiento, la masa es expuesta a chorros a alta presión de un líquido sobre una de las superficies de dicha masa, y en al menos dos de tales pasos de hidroentrelazamiento se aplica una pantalla a dicha superficie (entre la superficie y los chorros) y se aplica succión a la masa a través de la cinta transportadora porosa, y la acción de los chorros a alta presión es tal que produce la interfijación de las fibras mediante hidroentrelazamiento, y dicho hidroentrelazamiento se hbox{extiende al menos hasta el centro del espesor de la masa de fibras,}

y dichas fibras comprenden predominantemente fibras de cuero.

Las técnicas de hidroentrelazamiento conocidas pueden presentar limitaciones en cuanto al grosor del material que se puede unir, y asimismo, en cuanto a las estrías ocasionadas cuando el material pasa bajo los chorros, que le otorgan un aspecto no natural.

En particular, la longitud muy corta de las fibras de restos de cuero tras su extracción ocasiona graves problemas de erosión por parte de los chorros durante el entrelazamiento. Si se reducen las presiones de los chorros para evitar dicha erosión, la naturaleza excepcionalmente fina y maleable de las fibras tiende a ocasionar que el entrelazamiento tenga lugar con inusual rapidez, formando una capa superficial finamente tapizada que opone resistencia al entrelazamiento de las fibras que hay debajo. La formación de dicha, capa resiste asimismo al drenaje de agua procedente de los chorros, agua que se suele retirar mediante succión a través de las fibras a lo largo de una cinta transportadora porosa; este drenaje o retirada del agua resulta esencial para obtener un entrelazamiento eficaz. La naturaleza fina, densa, de la fibra de cuero húmeda hace que sea tan impermeable que el agua se acumula en la superficie, lo que reduce la eficacia de los chorros y puede provocar que la malla se altere o incluso se deslamine. Algunos de estos problemas pueden surgir también en algunas circunstancias con fibras muy finas fabricadas por el ser humano, pero con las fibras de cuero estas dificultades son extremas. Ello puede deberse a que el desgarramiento/martilleo mecánico que puede requerirse para extraer las fibras de cuero desintegra la estructura semejante a un hilado de las fibras y hace desprenderse a las microfibras dotadas de forma complejas que, a diferencia de las microfibras fabricadas por el ser humano, se liberan inmediatamente, pasando a estar disponibles para entrelazarse.

Las dificultades son acrecentadas por el grosor de producto que se necesita para simular el cuero real; dicho grosor puede ser notablemente mayor que el máximo considerado procesable incluso para fibras sintéticas más fácilmente entrelazares. La combinación de lo anterior y de la naturaleza impermeable de las fibras sitúa a éstas más allá de la experiencia de los profesionales de la tecnología de hidroentrelazamiento o entrelazamiento de hilados actual.

Preferiblemente, la pantalla presenta varias aberturas espaciadas entre sí, y porciones sólidas ubicadas entre aquéllas que interrumpen los chorros y contienen las fibras a la vez que permiten la penetración de los chorros a través de las aberturas de una manera esencialmente uniforme sobre la mencionada superficie y hasta el interior de la masa que hay debajo de la superficie, con lo cual se consigue el hidroentrelazamiento de las fibras situadas bajo dicha superficie; dicha pantalla tiene aberturas de un orden de magnitud similar al de la separación existente entre los chorros adyacentes, y el área de abertura de la pantalla es superior al 50% del área total de la pantalla, y la pantalla presenta filas de aberturas que van en la dirección de avance, siendo el espaciado entre las líneas centrales de las filas adyacentes de un orden de magnitud similar al de la separación existente entre los chorros adyacentes.

Con este método, el uso de chorros de alta presión en varios pasos de hidroentrelazamiento, y con la pantalla interpuesta en al menos dos de tales pasos, posibilita la interfijación profunda y segura de las fibras, incluso en el caso de fibras de cuero muy finas y sin que los chorros de alta presión causen una alteración indebida. En particular, la pantalla actúa conteniendo las fibras y limitando la erosión por impacto, y además, la interrupción de los chorros ocasionada por las porciones sólidas de la pantalla limita la indeseable formación de estrías. En vez de dar lugar a estrías, los chorros pueden dar lugar a penetraciones localizadas, que son menos detectables visualmente; las fibras se entrelazan alrededor de dichas penetraciones a profundidades que vienen determinadas por las energías de los chorros.

Ventajosamente, la invención permite la formación de un material laminar satisfactorio a partir de masas relativamente gruesas de fibras (por ejemplo, 200-800 g/m²), mientras que las técnicas conocidas hasta ahora en este campo del conocimiento estaban por lo general más restringidas a masas más delgadas, habitualmente en el intervalo de 20 a 200 g/m², y con un grosor plenamente entrelazado inferior a 0,5 mm.

Lo más preferible es que, en al menos un paso de hidroentrelazamiento, y en especial en los pasos mencionados con la mencionada pantalla, la penetración sea suficiente para hacer que se produzca entrelazamiento a través de todo el grosor hasta la cara opuesta.

El entrelazamiento profundo se logra a raíz de aplicar suficiente energía de chorros localizados como para atravesar todo tapiz de fibras en la mencionada superficie a fin de poder hidroentrelazar las fibras que hay bajo dicha superficie. Especialmente cuando el hidroentrelazamiento se debe efectuar desde ambos lados de la masa de fibras, es deseable que la penetración se produzca hasta la mitad de la masa,... [Seguir leyendo]

1. Un método para la formación de un material laminar a partir de fibras, que comprende los siguientes pasos:

hacer avanzar una masa de fibras sustentada sobre una cinta transportadora porosa y someter a la masa que avanza a pasos de hidroentrelazamiento sucesivos;

en donde

en cada uno de tales pasos de hidroentrelazamiento, la masa es expuesta a chorros a alta presión de un líquido sobre una de las superficies de dicha masa, y en al menos dos de tales pasos de hidroentrelazamiento se aplica una pantalla a dicha superficie (entre la superficie y los chorros) y se aplica succión a la masa a través de la cinta transportadora porosa, y la acción de los chorros a alta presión es tal que produce la interfijación de las fibras entre sí mediante hidroentrelazamiento, y dicho hidroentrelazamiento se extiende al menos hasta el centro del espesor de la masa de fibras,

y dichas fibras comprenden predominantemente fibras de cuero.

2. Un método conforme con la reivindicación 1, en el que la pantalla presenta varias aberturas espaciadas entre sí, separadas por porciones sólidas ubicadas entre aquéllas, que interrumpen los chorros y contienen las fibras a la vez que permiten la penetración de los chorros a través de las aberturas de una manera esencialmente uniforme sobre la mencionada superficie y hasta el interior de la masa que hay debajo de la superficie, con lo cual se consigue el hidroentrelazamiento de las fibras situadas bajo dicha superficie, y dicha pantalla tiene aberturas de un orden de magnitud similar al de la separación existente entre los chorros adyacentes, y el área de abertura de la pantalla es superior al 50% del área total de la pantalla, y la pantalla presenta filas de aberturas que van en la dirección de avance, siendo el espadado entre las líneas centrales de las filas adyacentes de un orden de magnitud similar al de la separación existente entre los chorros adyacentes.

3. Un método conforme con las reivindicaciones 1 ó 2, aplicado a una masa de fibras de 200-800 g/m².

4. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el hidroentrelazamiento se extiende a través de la masa hasta el lado opuesto.

5. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la energía de los chorros o las posiciones de la pantalla se hacen variar para diversos pasos de hidroentrelazamiento.

6. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que al menos uno de los mencionados pasos, que se lleva a cabo utilizando chorros a alta energía, va seguido por al menos un paso en el que se utilizan chorros a una energía menor.

7. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que al menos uno de los mencionados pasos, que se lleva a cabo sin utilizar la mencionada pantalla, va seguido por al menos un paso en el que se utiliza la mencionada pantalla.

8. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que los pasos tienen lugar en diferentes puestos y la masa de fibras se sustenta sobre la cinta transportadora durante su avance a través de los puestos.

9. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la cinta transportadora comprende uno o más tambores porosos.

10. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que en al menos un paso se hace que la pantalla se presione contra la masa de fibras.

11. Un método conforme con la reivindicación 10, en el que se desvía la pantalla de manera que comprima la masa de fibras cuando se tensiona.

12. Un método conforme con la reivindicación 2 o con cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que la pantalla tiene aberturas alineadas a lo largo de trayectorias en diagonal respecto a la dirección de avance.

13. Un método conforme con la reivindicación 2 o con cualquier reivindicación dependiente de la misma, en el que la pantalla es una lámina plana y delgada de metal a la que se ha dotado de perforaciones mediante ataque químico.

14. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que en al menos uno de los mencionados pasos de hidroentrelazamiento se disponen placas desviadoras para que capturen líquido procedente de los chorros una vez que éste rebota desde la mencionada superficie de la masa de fibras o desde cualquier pantalla aplicada sobre la mencionada superficie o desde una estructura de masa de agua de los chorros.

15. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que a la masa de fibras hidroentrelazadas se le da la vuelta de manera que la mencionada superficie entra en contacto con una cara de apoyo y las fibras adyacentes a tal cara se hidroentrelazan usando chorros que provienen de la cara opuesta, y dichos chorros están dotados de energía suficiente para penetrar a través de la masa de fibras a fin de entrelazar las fibras que están apoyadas en la cara de apoyo.

16. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que la masa de fibras es unida mecánicamente, mediante al menos uno de los mencionados pasos de hidroentrelazamiento, a una tela textil de refuerzo.

17. Un método conforme con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en el que las fibras de cuero se producen mediante desintegración mecánica del cuero empleando métodos de regeneración de productos textiles.