BRPI0620746A2 - correia de borracha e respectivos métodos de fabrico - Google Patents
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Abstract
Correia de Borracha e Respectivos Métodos de Fabrico Uma correia de borracha que compreende pelo menos uma camada de uma pluralidade de filamentos ou fibras elásticas firmemente compactadas e pelo menos uma camada de borracha de silicone. Etambém descrito um método de produção de uma correia de borracha. O método compreende as etapas de envolver um ou mais filamentos ou fibras elásticas sobre um mandril, em que um ou mais filamentos ou fibras elásticas formam uma ou mais camadas no mandril; adicionar uma borracha de silicone líquida de alta viscosidade sobre uma ou mais camadas; e aquecer o mandril, a fim de polimerizar a borracha de silicone.
Description
"Correia de Borracha e Respectivos Métodos de Fabrico"
Antecedentes da Invenção
Relatório Descritivo
Campo da Invenção
A presente invenção relaciona-se em geral com a produção de têxteis. Mais especificamente, a presente invenção relaciona-se com uma correia de máquina têxtil que é usada no processo de acabamento têxtil.
Antecedentes da Invenção
Dependendo das circunstâncias, pode ser exigido que teci- dos circulares tricotados sofram operações de processamento sucessi- vas durante a preparação, o tingimento, o acabamento e a composição dos mesmos tanto na forma tubular, à medida que descem da máquina de tricô circular, como na forma aberta, obtida cortando o tecido tubular junto com uma de suas extremidades laterais. Geralmente, antes de sofrer tratamentos úmidos tais como, por exemplo, o tingimen- to, dependendo do tipo ou tipos de fibra que formam o tecido, o tecido é sujeito a uma operação de ajuste térmico. Em particular, o ajuste térmico é realizado em tecidos compostos ou contendo em parte fibras sintéticas, tais como fibras termoplásticas. O objetivo do ajuste térmico é reparar as dimensões e o estado plano das superfícies do tecido provendo, assim, o tecido de estabilidade. O ajuste térmico de um tecido também elimina as pregas ou distorções permanentes que ocorrem durante o curso de processamento nas máquinas de lixiviação e tingimento.
Com as máquinas de ajuste térmico atualmente disponíveis, não é possível diferenciar entre o processamento de tecidos com um padrão ortogonal, isto é, do tipo trama/urdidura, e o processamento de tecidos tricotados em geral. Isto resulta num aumento da duração do ciclo de processamento devido ao corte e abertura do tecido tubular para ajuste térmico e, às vezes, re-cozimento do tecido numa forma tubular para a operação de lixiviação/coloração, seguido da reabertura para a operação de acabamento e composição. Além disso, estas máquinas são incapazes de realizar o ajuste térmico de tecidos tricota- dos circulares, que devem ser processados completamente na forma tubular, quer por razões técnicas, razões relacionadas com o custo ou em razão de requisitos de mercado.
O processamento de tecidos na forma tubular sem ajuste térmico resulta em riscos consideráveis do ponto de vista da qualidade e é apenas realizado em casos excepcionais. No passado, foram feitas várias tentativas para desenvolver máquinas específicas para tecidos de ajuste térmico em forma tubular. Todavia, os resultados obtidos têm sido algo insatisfatórios. As máquinas conhecidas são essencialmente caracterizadas pelo método de carregar e guiar o tecido tubular e pelo fato de o sistema transferir calor para o tecido.
Em algumas máquinas, o tecido tubular é guiado por meio de um dispositivo de expansão plana e é alimentado de uma forma plana entre a superfície de um cilindro de aço aquecido e uma correia de feltro sem fim. As desvantagens principais destas máquinas incluem a espremição das extremidades laterais do tecido tubular e uma permu- ta térmica não uniforme sobre as suas duas superfícies. Em outras máquinas, o tecido tubular é guiado por meio de um dispositivo de expansão plana que o acompanha numa forma plana através de uma câmara horizontal ou vertical até que dela emirja. Dentro da câmara, as duas superfícies do tecido tubular são atuadas por fluxos de ar quente. A troca de calor nas duas superfícies do tecido, porém, é inadequada. Num processo novo de produção têxtil, é usada uma correia elástica tendo um comprimento definido. Durante o processo de produção, numa seção da máquina usada para ajustar termicamente o têxtil ou pano que está sendo produzido, a correia elástica de compri- mento definido alonga-se desde 50 até 70% de seu comprimento origi- nal. Correntemente, são usadas correias de borracha e de borracha de nitrila reforçadas com filamentos ou fibras tendo uma elasticidade normal no novo processo de produção. Além disso, também têm sido usadas as correias feitas apenas com borracha. Estes tipos de correias, porém, têm exibido uma vida de serviço pequena, quando usadas no novo processo de produção têxtil. A vida de serviço destas correias anteriores é encurtada mesmo quando sujeitas a temperaturas elevadas nas seções de ajuste térmico da máquina de produção têxtil. Portanto, as temperaturas que podem ser usadas no processo de produção são limitadas. Além disso, as correias de borracha anteriores experimentam encurtamento excessivo na largura na direção transversal de máquinas (CD), quando alongadas na direção de máquina (MD), o que cria pro- blemas no processo de fabrico.
Foram feitas tentativas para resolver os problemas associa- dos com as correias anteriores utilizando correias revestidas de material elástico. Estas tentativas, porém, têm sido sem sucesso, visto que ocorre a delaminação da camada da correia.
Conseqüentemente, existe uma necessidade de uma correia de borracha que não encolha substancialmente na largura na direção de CD, ao mesmo tempo que se alonga desde 50 até 70% de seu com- primento original na direção de MD. Além disso, é necessária uma correia de borracha reforçada que tenha um baixo risco de delaminação entre a parte de borracha e a parte de reforço da correia, ao mesmo tempo que se alonga na direção de MD. A presente invenção é direcio- nada para superar estes inconvenientes associados com as correias do estado da técnica. Sumário da Invenção
É, portanto, ura objetivo principal da invenção proporcionar uma correia de borracha que seja capaz de ser usada num novo proces- so de produção têxtil.
É ainda um objetivo da invenção proporcionar uma correia de borracha que seja capaz de ser usada a elevadas temperaturas tais como aquelas experimentadas numa seção de ajuste térmico de uma máquina de produção têxtil.
Ainda outro objetivo da invenção é proporcionar uma cor- reia de borracha que seja capaz de se alongar de 50 até 70% de seu comprimento original.
Um objetivo adicional da invenção é proporcionar uma cor- reia de borracha que não encolha substancialmente na direção de CD, ao mesmo tempo que se alonga na direção de MD.
Um objetivo ainda adicional da invenção é proporcionar uma correia de borracha que resista à delaminação, quando se alonga.
Ainda outro objetivo da invenção é proporcionar uma cor- reia de borracha que seja capaz de ser usada para produzir uma varie- dade de têxteis.
Um objetivo ainda adicional da presente invenção é propor- cionar uma correia de borracha que seja mais durável, resultando numa vida de serviço aumentada.
Estes e outros objetivos e vantagens são proporcionados pe- la presente invenção. A este respeito, a presente invenção é dirigida para uma correia de máquina que é usada para fabricar têxteis. A presente correia é uma correia de borracha que compreende pelo menos uma camada de filamentos ou fibras elásticas firmemente compactados e uma camada de borracha de silicone. Os filamentos ou fibras elásti- cas são firmemente compactados, a fim de permitir que a correia se alongue no comprimento na direção de MD, ao mesmo tempo que a largura da correia na direção de CD permanece substancialmente inalterada.
Além disso, a presente invenção é direcionada para um mé- todo de produção de uma correia de borracha. O método compreende envolver um ou mais filamentos ou fibras elásticas sobre um mandril ou ao redor de dois roletes substancialmente paralelos, em que um ou mais filamentos ou fibras elásticas formam uma ou mais camadas sobre o mandril ou os roletes substancialmente paralelos. Uma vez que os filamentos ou fibras elásticas são envolvidos sobre o mandril ou em torno dos roletes substancialmente paralelos, é adicionada uma borra- cha líquida de silicone de alta viscosidade em cima de uma ou mais camadas de filamentos. Depois de a borracha de silicone ser adiciona- da, o mandril ou os dois roletes substancialmente paralelos e a borra- cha de silicone adicionada são aquecidos, a fim de polimerizar a borra- cha de silicone.
As várias características de novidade que caracterizam a in- venção são apontadas em particularidade nas Reivindicações anexas e que fazem parte desta revelação. Para uma melhor compreensão da invenção, de suas vantagens operacionais e dos objetivos específicos atingidos através dos seus usos, é feita referência à matéria descritiva anexa em que são ilustradas modalidades preferidas da invenção nos desenhos anexos em que componentes correspondentes são identifica- dos pelos mesmos números de referência.
Breve Descrição dos Desenhos
A descrição detalhada seguinte, dada à guisa de exemplo e não com a intenção de limitar a presente invenção somente a elas, será melhor observada junto com os desenhos anexos, em que números de referência similares indicam elementos e partes semelhantes, em que:
a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma correia da presente invenção;
a Figura 2 é uma vista em seção reta de uma correia tomada conforme indicado pela linha A-A na Figura 1, de acordo com uma modalidade da presente invenção;
a Figura 3 é uma vista em seção reta de uma correia tomada como indicado pela linha A-A na Figura 1, de acordo com outra modalidade da presente invenção; e
a Figura 4 é uma vista em seção reta de uma correia tomada como indicado pela linha A-A na Figura 1, de acordo com uma modalidade ainda da presente invenção.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
A presente invenção será, agora, descrita mais com- pletamente em seguida com referência aos desenhos anexos, em que são mostradas modalidades preferidas da invenção. Esta invenção pode, porém, ser materializada de muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às modalidades ilustradas aqui descri- tas. Em vez disso, estas modalidades ilustradas são proporcionadas de forma que esta revelação seja integral e completa e transferirá comple- tamente o âmbito da invenção para aquelas pessoas qualificadas na técnica. Na descrição seguinte, caracteres de referência semelhantes designam partes semelhantes ou correspondentes através das Figuras.
A presente invenção relaciona-se com uma correia de borra- cha de silicone que é reforçada com uma estrutura compreendida de filamentos ou fibras elásticas. Conforme aqui usado, um filamento ou fibra elástica é um filamento ou fibra com um alongamento no seu ponto de ruptura entre 40 e 400% de seu comprimento original.
Correntemente, existem correias de borracha feitas de bor- rachas naturais ou sintéticas, que são reforçadas com filamentos ou fibras tendo uma elasticidade normal. Também existem correias feitas apenas de borracha natural, sintética e de silicone. As correias de borracha natural e sintética, porém, têm boa elasticidade, mas também têm baixas resistências químicas e térmicas. Pelo contrário, as correias feitas apenas de borracha de silicone têm resistências térmicas e químicas muito boas, mas propriedades mecânicas deficientes. Visto que é desejada uma correia tendo boas resistências térmicas e químicas em conjunto com boas propriedades mecânicas, é necessária uma correia de borracha de silicone reforçada e provida pela presente inven- ção.
Numa tentativa de construir a correia de borracha reforçada pretendida, foi usado um sistema de camadas. Isto é, foi montado um tecido de base sem fim e revestido com borracha de silicone. Com a finalidade de ter boas propriedades mecânicas, a correia foi construída de forma a ter uma camada de base dupla ou tripla. Este tipo de correia, porém, criou uma estrutura tendo um alto risco de delaminação entre a base tecida e a camada de borracha de silicone, especialmente quando a correia era estirada a um elevado alongamento.
A presente invenção resolve os problemas associados com correias anteriores revestidas proporcionando uma correia de borracha que é mais elástica e mais durável do que as correias anteriores. Numa modalidade preferida, a presente invenção é montada envolvendo filamentos ou fibras elásticas construídas a partir de materiais, tais como, mas sem limitação, borracha natural, LYCRA® e ELASTAN®, sobre um cilindro ou mandril. A circunferência do mandril deve ser próxima do comprimento global da correia elástica que está sendo construída. Pelo menos uma camada de filamentos ou fibras elásticas é envolvida sobre o mandril. O número de camadas de filamentos elásti- cos depende da resistência pretendida da correia ao alongamento. Pode ser realizada uma camada única ou uma pluralidade de filamentos ou camadas de fibras elásticas envolvendo um filamento ou fibra elástica única sobre o mandril de uma maneira contínua de tal modo que seja formada uma camada única ou uma pluralidade de camadas com os filamentos ou fibras elásticas em cada camada firmemente envolvidos adjacentes uns aos outros. Além disso, uma pluralidade de filamentos ou fibras elásticas pode ser embrulhada sobre o mandril de maneira a formar uma ou mais camadas de filamentos ou fibras elásticas firme- mente compactadas.
Uma vez que os filamentos ou fibras elásticas são embru- lhados ou aplicados no mandril, é adicionada uma borracha de silicone de alta viscosidade por sobre o filamento ou camadas de fibra elástica. A borracha de silicone é adicionada a fim de atingir a espessura exigida da correia e proporcionar uma superfície de contato têxtil. A superfície de contato têxtil pode ser projetada para conferir um acabamento liso ou texturado ao têxtil que está sendo formado sobre ela.
Os filamentos ou fibras elásticas são especialmente tratados com um revestimento de ligação ou promotor de adesão, a fim de assegurar excelente adesão entre os filamentos ou fibras elásticas e a camada de borracha de silicone, reduzindo, assim, o risco de delamina- ção da correia por alongamento. A adesão entre os filamentos e a camada de borracha de silicone também pode ser aumentada usando filamentos trançados, multifilamentares. Quando a adição da borracha de silicone está completada, o mandril é aquecido, a fim de polimerizar a borracha de silicone. Uma correia de borracha construída desta maneira não encolhe substancialmente na largura na direção de CD, ao mesmo tempo que se alonga na direção de MD e é capaz de um alonga- mento de 50 até 70% de seu comprimento original na direção de MD. A correia completada pode ser usada em aplicações de acabamento têxtil para acabamento, por exemplo, de têxteis feitos de algodão, lã, fibras sintéticas, assim como também misturas de fibras diferentes.
Um método alternativo de montagem da presente correia é semelhante ao método preferido em todos os aspectos, exceto que, em vez de montar a correia sobre um mandril, a presente correia é montada usando dois roletes substancialmente paralelos que são separadamente espaçados um do outro. A distância entre os dois roletes substancial - mente paralelos corresponde ao comprimento global da correia comple- ta. Com este método, os filamentos ou fibras elásticas são envolvidos em torno dos dois roletes substancialmente paralelos. Uma vez que os filamentos elásticos estejam envolvidos sobre os roletes, a montagem da correia procede como detalhado acima para o mandril.
Uma vista em perspectiva de uma correia de borracha de si- licone elástico da presente invenção é proporcionada na Figura 1. A correia 2 tem uma superfície interna ou inferior 4 e uma superfície exterior ou superior 6. A superfície exterior 6 é a superfície de contato têxtil. A superfície interna 4 da correia 2 está em contato com os cilindros de aço da máquina de produção têxtil.
Representado na Figura 2 está um corte transversal através da espessura de uma correia 2 construída de acordo com uma modali- dade da presente invenção, conforme indicado pela linha A-A na Figura 1. A direção de CD da correia é indicada pela seta 8. Adjacente à superfície da parte inferior 4 da correia 2 estão uma ou mais camadas de filamentos ou fibras elásticas 10. Como pode ser visto na Figura 2, os filamentos ou fibras elásticas 10 são compactados muito firmemente. Este envolvimento apertado dos filamentos ou fibras elásticas assegura que a correia 2 não encolherá substancialmente na largura na direção de CD, quando se alongar na direção de MD, enquanto em uso numa máquina de produção têxtil. Sobre os filamentos ou fibras elásticas 10, adjacentes à superfície exterior 6 da correia 2, está uma camada de borracha de silicone 12.
As Figuras 3 e 4 representam cortes transversais através da espessura de uma correia 2, como indicado pela linha A-A na Figura 1 montada de acordo com modalidades adicionais da presente invenção. Como mostrado na Figura 3, uma ou mais camadas de filamentos ou fibras elásticas 10 são espremidas entre camadas de borracha de silicone 12. A Figura 4 representa uma correia com uma pluralidade de filamentos ou camadas de fibra elásticas 10 que alternam com uma pluralidade de camadas de borracha de silicone 12. Nesta configura- ção, uma camada de fibras ou filamentos elásticos 10 é adjacente à superfície da parte inferior 4 da correia 2 e uma camada de borracha de silicone 12 é adjacente à superfície exterior 6 da correia 2. Como será evidente para um especialista qualificado, uma correia de borracha montada de acordo com a presente invenção pode ter numerosas configurações para as camadas de filamentos ou fibras elásticas 10 e as camadas de borracha de silicone 12.
Embora tenham sido aqui descritas em detalhe uma moda- lidade preferida da presente invenção e modificações da mesma, deve ficar entendido que esta invenção não fica limitada a esta modalidade exata e modificações e que outras modificações e variações podem ser efetuadas por uma pessoa qualificada na técnica sem sair do espírito e do âmbito da invenção, segundo definida pelas Reivindicações anexas. O uso da presente correia de acordo com a invenção não é limitado a máquinas para tornar têxteis à prova de encolhimento, noutras pala- vras, a presente correia pode ser usada em qualquer lugar em que sejam colocados os requisitos acima mencionados sobre a qualidade e vida útil da correia.
Claims (20)
1. Correia de Borracha, caracterizada por que compreende: pelo menos uma camada tendo uma pluralidade de filamen- tos ou fibras elásticas firmemente compactados que se estendem numa direção de máquina; e pelo menos uma camada de borracha de silicone.
2. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que é montada pelo menos uma camada referida de filamentos ou fibras elásticas firmemente compactadas usando um filamento ou fibra elástica única que é envolvida sobre um mandril de maneira contínua.
3. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que é montada pelo menos uma camada referida de filamentos ou fibras elásticas firmemente compactadas usando uma pluralidade de filamentos ou fibras elásticas.
4. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que os referidos filamentos ou fibras elásticas têm um alon- gamento no ponto de ruptura entre 40 e 400% de seu comprimento original.
5. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que a referida correia de borracha se alonga na direção de máquina de 50 até 70% de seu comprimento original.
6. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 5, caracteri- zada por que uma largura da referida correia de borracha alongada permanece substancialmente inalterada numa direção de máquina transversal, quando a citada correia é alongada em dita direção de máquina.
7. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que os referidos filamentos ou fibras elásticas são tratados com um revestimento de ligação ou promotor de adesão.
8. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que os referidos filamentos ou fibras elásticas são filamentos ou fibras monofilamentares trançados.
9. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 1, caracteri- zada por que os referidos filamentos ou fibras elásticas são formados de um material elástico.
10. Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 9, caracteri- zada por que o referido material elástico é selecionado a partir do grupo que consiste em borracha natural, borracha de nitrila, borracha de silicone, LYCRA® e ELASTAN®.
11. Método de Fabrico de Correia de Borracha, caracterizado por que compreende as etapas de: envolver um ou mais filamentos ou fibras elásticas sobre um mandril numa direção de máquina, em que os referidos um ou mais filamentos ou fibras elásticas formam uma ou mais camadas sobre o citado mandril; adicionar uma borracha líquida de silicone de alta viscosidade sobre dita uma ou mais camadas; e aquecer o referido mandril, a fim de polimerizar a ci- tada borracha de silicone.
12. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por que os referidos filamentos ou fibras elásticas têm um alongamento no ponto de ruptura entre 40 e -400% de seu comprimento original.
13. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por que a referida correia de borracha se alonga na direção de máquina de 50 até 70% de seu comprimento original.
14. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por que uma largura da referida correia de borracha alongada permanece substancialmente inalterada numa direção de máquina transversal, quando a citada correia é alongada na dita direção de máquina.
15. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por que compreende ainda a etapa de tratar os referidos filamentos ou fibras elásticas com um revestimento de ligação ou promotor de adesão.
16. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por que os referidos filamentos ou fibras elásticas são filamentos ou fibras monofilamentares trançados
17. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 11, caracterizado por que os referidos filamentos ou fibras elásticas são formados de um material elástico.
18. Método de Fabrico de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 17, caracterizado por que o referido material elástico é selecionado do grupo que consiste em borracha natural, LYCRA® e ELASTAN®.
19. Método de Produção de Correia de Borracha, caracterizado por que compreende as etapas de: envolver um ou mais filamentos ou fibras elásticas em torno de dois roletes substancialmente paralelos espaçados de uma distância separadamente um ao outro numa direção de máquina, em que os referidos um ou mais filamentos ou fibras elásticas formam uma ou mais camadas sobre os citados dois roletes substancialmente paralelos; adicionar uma borracha líquida de silicone de alta viscosi- dade sobre dita uma ou mais camadas; e aquecer os referidos dois roletes substancialmente paralelos e a citada borracha líquida de silicone adicionada, a fim de polimerizar dita borracha de silicone.
20. Método de Produção de Correia de Borracha, de acordo com a Reivindicação 19, caracterizado por que os referidos filamentos ou fibras elásticas são formados de um material elástico.
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