Procédé pour la fabrication d'un produit fibreux non tissé, et appareil pour sa mise en aeuvre La présente invention concerne la fabrication d'un produit fibreux non tissé, du papier ou du carton par exemple.
On connaît un appareil pour la fabrication du papier, du carton ou d'autres produits fibreux non tissés à partir d'une pulpe aqueuse délivrée sur une bande porteuse en mouvement, ou sur une pulpe formée portée par ladite bande, qui com prend un organe perméable agencé au-dessus de la bande afin de se déplacer avec elle pour com primer la pulpe non formée contre la bande, pour favoriser la séparation de l'eau de la pulpe, et des moyens pour éliminer l'eau séparée qui s'écoule à travers ledit organe.
La compression de la pulpe aqueuse par cet appareil entraîne une limitation du libre écoulement de la pulpe aqueuse sur la bande porteuse ou sur la pulpe déjà formée, et il en résulte la formation d'une nappe turbulente de pulpe s'étendant vers l'arrière depuis la zone où commence la compres sion, l'extension vers l'arrière de la nappe, c'est- à-dire sa longueur en amont, dépendant de la vitesse de déplacement de la bande porteuse.
La turbulence de la nappe produit l'agitation des particules solides que contient la pulpe et tend à orienter les fibres dans toutes les directions et, en même temps, à les entraîner vers l'organe per méable, de sorte que l'eau passe à travers ce dernier de manière à former ou à feutrer la pulpe sur ledit organe.
L'invention comprend un procédé de fabrication d'un produit fibreux non tissé, dans lequel on délivre une pulpe aqueuse dans un espace en forme de coin constitué par des partie convergentes d'une bande porteuse mobile et d'une surface perméable supérieure se déplaçant avec ladite bande. Le pro cédé est caractérisé en ce qu'on entraîne la pulpe aqueuse à partir dudit espace, dans lequel s'établit une nappe turbulente de pulpe, au-dessous d'un organe non perforé autour duquel ladite surface perméable est entraînée, l'eau étant séparée par écoulement vers le haut depuis la pulpe aqueuse en aval du point le plus bas auquel la surface perméable supérieure est maintenue par ledit organe non perforé.
L'invention comprend aussi un appareil pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comprenant des surfaces mobiles perméables opposées, supérieure et inférieure, qui convergent pour constituer un espace en forme de coin dans lequel la pulpe aqueuse est délivrée pour former une nappe turbu lente. Cet appareil est caractérisé par un organe non perforé agencé pour appliquer une pression à ladite surface supérieure, perméable, pour permettre le passage, à travers cette surface et en aval du point le plus bas auquel elle est maintenue par ledit organe, de l'eau contenue dans la pulpe aqueuse.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil que comprend l'in vention.
La fig. 1 est une vue partielle schématique de cette forme d'exécution.
La fig 2 est une vue latérale d'ensemble de cette forme d'exécution.
L'appareil 10, représenté pour la fabrication de papier ou de carton, comprend une bande porteuse perméable principale A, faite d'un treillis métallique, agencée pour se déplacer lentement et entraînée autour de rouleaux 11 à 17. La bande porteuse A peut s'étendre seulement autour du rouleau final 15 pour un appareil comprenant un seul élément, ou elle peut s'étendre au-delà de ce rouleau dans un appareil comprenant un second élément semblable représenté en lignes pointillées.
Une bande perméable mobile supérieure B, constitue un treillis de formation qui coopère avec la bande inférieure A. Elle est entraînée autour de rouleaux 18 à 23 et autour d'un rouleau direc teur C non perforé.
Un magasin K envoie une couche d'une pulpe aqueuse à surface supérieure libre sur le brin supér- rieur de la bande A, en avant de l'espace en forme de coin formé entre les deux bandes au niveau du rouleau directeur C. La pulpe aqueuse 'pourrait être déchargée aussi directement dans ledit espace.
Un conduit J constitue une voie d'eau solidaire d'un caniveau, monté dans la boucle formée par la bande supérieure B à proximité du rouleau direc teur C et agencé pour presser la bande supérieure.
Les rouleaux 12 et 18, 13 et 19, et 14 et 20 constituent des paires agencées pour comprimer les bandes A et B l'une contre l'autre, pour enlever l'eau d'une couche comprise entre les bandes en aval du conduit J. Des conduits d'aspiration 24 et 25 sont montés dans la boucle formée par la bande supérieure B à proximité des rouleaux 18, 19, pour éliminer l'eau à partir de la bande supérieure.
La couche formée entre les bandes est découverte quand la bande B passe autour du rouleau 20 et cette couche peut être alors retirée de la bande principale A dans les postes conventionnels de pression et de séchage d'une machine à fabriquer le papier du type Fourdrinier, ou elle peut rester sur la bande A et recevoir une autre couche à sur face supérieure libre délivrée par un magasin K'. Cette couche est alors couverte par la seconde bande B' et formée ainsi à la surface supérieure de la couche précédemment formée.
Le rouleau directeur C n'est pas perforé et il est déplacé vers le bas sur une portée sans support du brin supérieur de la bande principale A. La bande supérieure B est enroulée autour 'de la partie inférieure du rouleau C et définit, avec la bande A, un espace E convergent, en forme de coin.
La couche de pulpe aqueuse à surface supérieure libre déposée sur la bande A par le magasin K forme une nappe D de pulpe aqueuse turbulente qui s'approche de l'espace E, et quand cette nappe est emprisonnée dans l'espace E par la trajectoire con vergente de la bande supérieure B, il s'établit une force qui dévie ou fait céder la bande principale A comme représenté en G. Cette déviation se produit directement au-dessous du rouleau non perforé C. La pression, établie dans la nappe par la force im partie par le rouleau C et par la force opposée exercée par la bande A déviée, accélère le retrait de l'eau de cette nappe.
La déviation de la bande A diminue, de sorte que le treillis reprend sa trajec toire normale peu après le point où le rouleau directeur C quitte la bande supérieure B, et l'es pace E présente ainsi un étroit prolongement H immédiatement en aval de la zone où la bande B quitte le rouleau C. Une surface de formation est ainsi assurée en H où l'eau peut s'écouler vers le haut à partir de la nappe, à travers la bande supérieure B. Le conduit J pousse alors la bande supérieure B contre la bande inférieure A pour définir une zone de pression à l'extrémité de cette région H.
Dans cette zone, l'eau est exprimée vers le haut à travers la bande supérieure B et, par suite de la quantité de mouvement assurée par le déplacement de la bande, l'eau s'écoule sur le conduit J et passe dans le caniveau à l'extrémité supérieure dudit conduit.
Le rouleau non perforé C, quand sa surface s'élève au-dessus de la bande supérieure B, crée une aspiration qui tire l'eau à travers la bande supérieure et favorise la formation de la couche sur le côté inférieur de la bande supérieure.
Quand l'appareil fonctionne, une couche de pulpe aqueuse à surface supérieure libre est alimen tée sur la bande porteuse principale A à partir du magasin K et est portée par cette bande dans l'es pace E.
La pression du rouleau non perforé C entraîne la formation de la nappe D de pulpe s'étendant depuis le rouleau C en direction amont sur une distance qui dépend de la vitesse de déplacement de la bande porteuse A. La hauteur de la nappe D dépend aussi de cette vitesse.
La formation de la couche ne peut se produire complètement sur la partie de la bande supérieure B en contact avec le rouleau C, parce que ce dernier est obturé. Seule, une très légère formation est possible par le fait que de l'eau est forcée dans les mailles de la bande supérieure B. Par ailleurs, cependant, de l'eau peut passer vers le bas à travers la bande porteuse mobile A et il en résulte une certaine formation de la couche fibreuse.
La majorité de la pulpe aqueuse provenant de la nappe D est portée au-dessous du rouleau C et, quand elle passe au-delà de ce rouleau, l'eau est forcée vers le haut à travers la bande perméable supérieure B, passe dans le conduit J et est évacuée. Ainsi, la formation de la couche se fait aussi partiel lement sur la bande supérieure B.
Quand on utilise un tel rouleau C non perforé pour empêcher l'écoulement vers le haut de l'eau et produire ainsi la déviation G de la bande porteuse principale A au-dessous du rouleau C, la zone de formation H s'étend au-delà de l'espace à section décroissante E formé entre le rouleau C et la bande A quand elle est au repos. En d'autres mots, quand l'appareil est en marche, la zone de forma tion H s'étend au-delà du rouleau C, en aval, jus qu'au conduit J. On pourrait s'attendre à un blo cage de l'écoulement en avant de la pulpe aqueuse dans la zone de la déviation G, où la bande A cède, et, en conséquence, à la formation d'une couche inégale. En pratique toutefois, ce n'est pas le cas.
La raison en paraît être la suivante: quand le rouleau C tourne, particulièrement à haute vitesse, en contact avec la bande perméable B ou à faible distance de cette dernière, comme c'est le cas avec une bande porteuse Fourdrinier d'une machine à fabriquer le papier, un effet d'aspiration notable se produit au niveau du bord de fuite du rouleau C, c'est-à-dire dans la partie montante de la surface courbe du rouleau C qui vient juste de quitter la bande de support B.
Cet effet d'aspiration, qui est plus grand avec un rouleau C non perforé qu'avec un rouleau per foré, agit sur la pulpe aqueuse dans la région de la déviation G de la bande porteuse A, ce qui non seulement assure l'écoulement libre en avant de la pulpe vers la zone de compression entre le conduit J et la bande porteuse A, mais favorise aussi nota blement l'écoulement vers le haut de l'eau à partir de la pulpe aqueuse, à travers la bande B et au niveau du conduit J, en vue de son évacuation.
Comme mentionné précédemment, il est avan tageux que le conduit J soit placé à proximité du rouleau non perforé C, parce que l'effet d'aspiration indiqué plus haut peut être assez fort pour soulever la bande supérieure B et produire une malformation de la couche.
La déviation de la bande porteuse A est plus apparente quand on retire l'eau d'une seconde cou che, c'est-à-dire quand une couche a déjà été formée ou partiellement formée sur la bande A. Dans ce cas, la couche formée agit dans une large mesure pour obturer la bande porteuse A, de sorte que, dans la position de déviation G', il s'établit une pression qui favorise l'effet de formation vers le haut. Il est entendu que, dans un appareil pour fabriquer un produit fibreux, comme le papier ou le carton, présentant deux ou plus de deux couches, une seule bande de support A est commune à deux ou plus de deux unités de déshydratation agencées pour éliminer l'eau vers le haut.
Les unités de dés hydratation destinées à former des couches sub séquentes peuvent utiliser un rouleau non perforé tel que celui décrit.
A la place du conduit J, ou en plus de ce der nier, on peut utiliser des boîtes d'aspiration pour éliminer l'eau vers le haut, ces boîtes étant disposées en aval du rouleau non perforé, de manière que l'évacuation d'eau vers le haut soit accélérée. On peut aussi utiliser un conduit muni d'un dispositif d'aspiration, ou un conduit suivi d'une boîte d'aspi ration. D'une autre manière, l'extrémité frontale ou amont d'une boîte d'aspiration peut être inclinée et fendue sur la moitié de sa longueur, de manière à diriger l'eau vers le haut dans la fente en vue de son évacuation.
Dans une autre forme d'exécution non repré sentée, la section disposée au-dessus du brin infé rieur de la bande supérieure et en aval du rouleau non perforé peut être pratiquement fermée par la périphérie du rouleau et par des plateaux latéraux, l'extrémité aval de cet espace clos présentant un conduit. Dans ce cas, un courant d'air est produit sur la surface de la bande supérieure dans l'espace clos, en direction aval, ce courant d'air pénétrant dans des espaces compris entre les plateaux latéraux et la périphérie du rouleau et passant sur la surface de l'eau. disposée dans ledit espace clos et, de là, par le conduit. Par cette disposition, le courant d'air entraîne l'eau et la dirige vers le conduit et hors de celui-ci.