CZ347598A3 - Zařízení pro odstranění vody z papíru během jeho výroby - Google Patents

Abstract

Zařízení pro odstranění vody z papíru běhemjeho výroby zahrnuje papírenský plstěnec /10/, mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený ke stroji a povrch otočený kpapíru, přičemž alespoň část tohoto plstěnee /10/ má odrazivost 365 nanometrů větší než 0,4jednotek absorbce, a vzorovací vrstvu /18/, mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený k plstěnei /10/ a povrch otočený kpapíru. Vzorovací vrstva /18/je připojena kplstěnei /10/ v rozhraní /20/ mezi povrchemotočeným k plstěnei /10/ vzorovací vrstvy/18/ ak papíru otočeným povrchem plstěnee/10/ a vzorovací vrstva/18/se protahuje směremven od tohoto rozhraní /20/

Description

Plstěnce s vysokou absorbancí/nízkou odrazivostí se vzorovací vrstvou

Oblast techniky

Tento vynález se týká papírenských plstěnců, zejména pak papírenských plstěnců, které mají vzorovací vrstvu pro otiskování papíru během jeho výroby.

Dosavadní stav techniky

Papírenské plstěnce jsou v příslušné technice dobře známy. Tyto plstěnce jsou používány k sušení papíru během postupu jeho výroby. Avšak, tradiční papírenské plstěnce produkují pouze papír s jednou stejnou plochou, t.j. papír mající má pouze jednu hustotu, za předpokladu stejné plošné váhy.

Jedním zdokonalením tradičních plstěnců je aplikace na ně vzorovací vrstvy. Tato vzorovací vrstva otiskuje svůj vzor do papíru, čímž vytváří v papíru odpovídající vzor s vysokou hustotou. K odpovídajícímu vzoru s vysokou hustotou dochází ve směru X-Y, t.j. uvnitř roviny papíru. Obecně se pevnost v tahu určitého papíru zvyšuje s jeho hustotou.

Mimoto, vzorovaný papír může být do vzorovací vrstvy plstěnce tvarován. Toto tvarování je důležité, protože zvyšuje hmatnost papíru ve směru Z, t.j. kolmo k rovině papíru.

Použití vzorovací vrstvy na papírenský plstěnec uvádí společně přidělená patentová přihláška US 08/461 832, podaná 5. června 1995, Trokhan et al. , která je zde zapracc.· • ·

- 2 referencí. Vzorovací vrstva je vytvořena použitím tekutého prekursoru (zde meziproduktu, pozn. překl.), jímž je typicky tvrditelná pryskyřice, na daný plstěnec. Před tvrzením tento tekutý meziprodukt prostupuje plstěncem. žádoucí část pryskyřice je vytvrzena, typicky prostřednictvím masky se vzorem, aby se zformovala tuhá vzorovací vrstva. Jakýkoli přebytek tekuté pryskyřice je odstraněn. Takové prostoupení tekutého meziproduktu do plstěnce připojuje tuto vzorovací vrstvu na základě tvrzení k plstěnci.

Avšak tento přístup, bez dalšího, neovládá skutečnost kde tekutý prekursor a tudíž nakonec po vytržení vzorovací vrstva, prostupuje plstěncem. Jestliže plstěnec prostoupí příliš mnoho tekutiny, jež formuje vzorovací vrstvu a tato se tvrdí, plstěnec se stává neprostupným. Neprostupný plstěnec není žádoucí, protože neumožňuje odstraňování vody z plstěnce nebo z mokré struktury, jež je s ním v kontaktu.

Úspěšný pokus řídit uspořádání tekutiny v plstěnci se nalézá ve společně přidělené přihlášce US 08/388 948, podané 15. února 1995, McFarland et al., zde zapracované referencí. McFarland et al. řídí hloubku prostoupení tekutiny do plstěnce aplikováním cizorodého materiálu do plstěnce, jenž přemisfuje tekutou pryskyřici, bráníce jí aby se permanentně vytvrdila v plstěnci. Tento jiný materiál je později odplaven.

McFarland et al. řídí směr prostoupení Z tekuté pryskyřice, jež se později stane vzorovací vrstvou. McFarland et al. však nebrání vytvrzení tekuté pryskyřice do vzorovací vrstvy v nežádoucích polohách X-Y.

Ovládání tvrzení a uspořádání tekuté pryskyřice v odlišných polohách X-Y se typicky dosahuje maskou, mající oblasti opakní a průsvitné vůči aktinickému záření. Tekutina ve vyrovnání s průhlednými regiony je tvrzena a formuje vzorovací vrstvu. Tekutina ve vyrovnání s opakními regiony zůstává tekutou a je později odplavena. Použití průsvitných, a opakních masek k výběrovému tvrzení tekutiny do v/oro..

- 3 vrstvy učí společně přidělené patenty US: 4 514 345, vydaný 30. dubna 1985, Johnson et al.; 4 528 239, vydaný 9. července 1985, Trokhan; 4 529 480, vydaný 16. ěervence 1985, Trokhan; a 5 334 289, vydaný 2. srpna 1994, Trokhan, jejichž obsah je zde zapracován referencí.

Aktinické vytvrzovací záření aplikované na papírenský plstěnec se uvnitř plstěnce rozptyluje, obzvláště blízko povrchu. Toto rozptylování vytvrzuje tekutou pryskyřici nejenom v oblastech kde je žádoucí mít vzorovací vrstvu, ale též v regionech kde je žádoucí tekutinu odplavit a udržovat prostupnost. Tudíž, důležitým aspektem vytvrzovacího postupu je bránění neřízenému rozptylování aktinického tvrdícího záření uvnitř plstěnce. Rozptylování záření je obzvláště nežádoucí v těch regionech, kde má být tekutina odplavena a plstěnec zůstává prostupným.

Jedním z přístupů k řešení problému plstěnce rozptylujícího vytvrzovací záření je zmenšit velikost energie ve vytvrzovacím záření. Použití menší energie bylo shledáno jako úspěšné k zabraňování nežádoucího vytvrzování v urěitých oblastech plstěnce.

Avšak tento přístup sebou nese nežádoucí kompromis. Když se zmenšuje energie vytvrzování, zmenšuje se pevnost pryskyřice zbývající po ukončení vytvrzovací operace. Tudíž, můžeme si vybrat pryskyřici s menší pevností přesněji umístěnou v žádoucím vzoru X-Y nebo mít pevnější pryskyřici, ale s méně přesným uspořádáním vzoru X-Y.

Podle toho je cílem přítomného vynálezu poskytnout tvrditelnou vzorovací vrstvu na papírenském plstěnci, což není omezeno kompromisem pokud jde o pevnost předchozí techniky. Dále je cílem tohoto vynálezu ovládat uspořádání ve směru Z vzorovací vrstvy v plstěnci.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje zařízení φ · rovinu X-Y a k této papírenský plstěnec

- 4 z papíru během jeho výroby. Zařízení má rovině kolmý směr Z. Zařízení zahrnuje mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený ke stroji a povrch otočený k papíru. Alespoň část tohoto plstěnce má odrazivost větší než asi 0,4 jednotek absorbance. Takovou odrazivostí je přednostně odrazivost 365 nanometrů (nm), alternativně může být touto odrazivostí průměrná odrazivost naměřená od 301 do 400 nanometrů. Zařízení dále zahrnuje vzorovací vrstvu mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený k plstěnci a povrch otočený k papíru. Vzorovací vrstva je připojena k plstěnci v rozhraní (stykové ploše) mezi povrchem otočeným k plstěnci vzorovací vrstvy a k papíru otočeným povrchem plstěnce, a protahuje se směrem ven od tohoto rozhraní.

Přehled obrázků na výkresech

Obr. 1 - znázorňuje fragmentový půdorysný pohled na zařízení podle tohoto vynálezu.

Obr. 2 - znázorňuje pohled průřezem zařízením na Obr. 1.

Obr. 3 - znázorňuje grafické zobrazení vztahu mezi hodnotou barvy L* a difúzní odrazivostí při 365 nm.

Obr. 4 - znázorňuje troj rozměrové grafické zobrazení účinku odrazivostí a energie vytvrzování na prostupnost vodou tohoto zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení 10 na Obr. 1 a 2 podle přítomného vynálezu zahrnuje dva základní komponenty, plstěnec 14 a vzorovací vrstvu 18 . Oba, jak plstěnec 14 , tak vzorovací vrstva 18 mají vzájemně protilehlé povrchy a jsou spojeny dohromady v rozhraní (stykové ploše) 20 mezi svými povrchy. Plstěnef14 má povrch otočený k papíru a povrch otočený κ· * ' • · · · · •· ···· »······ ·

- 5 Vzorovací vrstva 18 má povrch otočený k papíru a povrch otočený k plstěnci.

Plstěnec 14 a vzorovací vrstva 18 jsou spojeny dohromady v rozhraní (stykové ploše) mezi povrchem otočeným k papíru plstěnce 14 a povrchem otočeným k plstěnci vzorovací vrstvy 18. Z Obr. 2 je pochopeno, že vzorovací vrstva 18 může pronikat papír vyrábějícím povrchem plstěnce 14 a tím prostupovat do celé anebo části tlouštky plstěnce 14.

Pokračujíce v odkazu na Obr. 1 a 2 a zkoumaje plstěnec podrobněji, plstěnec 14 musí být schopen odvodňovat papír a je tudíž přednostně vodou prostupný. Plstěnec 14 je schopen přijímání vody z papíru během postupu výroby papíru. Plstěnec 14 je přednostně vodou prostupný tak, že tato přijatá voda může být později vytlačena z anebo jinak odstraněna z plstěnce 14. Přednostně je voda vytlačena z či jinak odstraněna z povrchu otočeného ke stroji plstěnce 14.

Plstěnec 14 obsahuje dva komponenty, podklad 16 a rouno (propletená vlákna) 15 připojené k podkladu 16. Rouno 15 může být vyrobeno z přírodních ěi umělých vláken připojených k podkladu 16 jakýmkoli tradičním a dobře známým prostředkem jako je jehlování. Rouno 15 může být formováno z vláken majících jednotku příze od asi 3 do asi 30. Rouno 15 může mít stálou nebo proměnítelnou hustotu. Pokud bude mít rouno proměnlivou hustotu, přednostně se gradient hustoty zvyšuje od k papíru otočeného povrchu plstěnce 14 k ke stroji otočenému povrchu plstěnce 14 , takže voda je vytahována z papíru a může být vytlačována z plstěnce 14 jak je popsáno výše. Rouno 15 má vlákna, jež mohou být vyrobena z nylonu, vlny, polyesteru či jakéhokoli jiného vhodného materiálu.

Plstěnec 14 může mít prostupnost vzduchu menší než asi

400 standardních krychlových stop (asi 11326,72.10~³m³) za minutu na čtvereční stopu (0,0929 m²) při diferenciálním tlaku 0,5 palce (127 mm) vody. Prostupnost vzduchu může ’>

• · · · · • · · • · · ·

- 6 měřena použitím prostupnost měřícího zařízení VALMET, Model WIGO TAIFUN, Type 1000, k dostání od Valmet Corporation of Karlstad, švédsko. V přednostním ztvárnění může mít odvodňovací plstěnec 14 prostupnost vzduchu mezi 5 a 200 standardními krychlovými stopami (141,584.10³m³ a 5663,36.10~³m³) za minutu.

Odvodňovací plstěnec 14 může mít kapacitu zadržování vody alespoň asi 100 miligramů vody na čtvereční centimetr povrchové plochy otočené k papíru. Přednostně je kapacita zadržování vody alespoň asi 150 miligramů na čtvereční centimetr povrchové plochy otočené k papíru. Kapacita zadržování vody může být měřena použitím porozimetru tekutiny jako je TRJ Autoporosimetr k dostání od TRJ/Princeton, Inc. of Princeton, New Jersey. Měření kapacity zadržování vody jsou prováděna podle způsobu popsaného Millerem et al. v článku nazvaném Porozimetrie tekutin: nová methodologie a použití, na stránkách 163-70 v Journal of Colloid and Interface Science, 162 (1994), zde zapracovaný referencí.

Osoba s běžnou kvalifikací uzná, že záření dopadající na plstěnec 14 může být buď odraženo, absorbováno anebo přeneseno plstěncem 14. Celkově se předpokládá, že plstěncem 14 se přenáší málo záření. Nicméně, tato otázka je diskutabilní, protože jakékoli záření přenášené plstěncem 14 nemůže na plstěnec 14 dopadat a není tedy ani absorbováno ani odraženo. Běžně kvalifikovaná osoba uzná, že absorbance a odrazivost jsou obecně vnímány v obráceném vztahu, když jsou měřeny na obyčejné stupnici.

Aby se zmenšilo nežádoucí rozptylování OV záření uvnitř plstěnce 14 během aplikace vzorovací vrstvy 18 na něj, plstěnec 14 má určité fyzikální a optické vlastnosti. Obzvláště odrazivost plstěnce 14 musí být dostatečně nízká, aby odraz na něj dopadajícího aktinického záření byl minimalizován .

V tomto materiálu se odrazivost měří v procentech odrazivosti anebo v jednotkách absorbance a ie vyn< 9 9

- 7 v jednotkách absorbance v příslušných obrázcích. Jak se zde používá, odrazivost je zjištěna jako -Logio{(odraženého I)/(dopadajícího I)}, v němž dopadající I je intenzita zdroje a odražené I je intenzita odraženého signálu. Rozumí se, že k menší odrazivosti dochází, když se hodnota jednotek absorbance zvyšuje. Rozumí se, že odrazivost částicového materiálu je závislá na vlnové délce na něho dopadajícího záření bez ohledu na to, zda je či není záření ve viditelném světelném spektru či oku neviditelné.

Alespoň část plstěnce 14 má odrazivost 365 nm menší než 40% (větší než 0,4 jednotek absorbance) a přednostně menší než 32% (větší než 0,5 jednotek absorbance) a přednostněji menší než 25% (větší než 0,6 jednotek absorbance), a nejpřednostněji menší než 20% (větší než 0,7 jednotek absorbance). Odrazivost 365 nm je měřena v 365 nanometrech.

Plstěnec 14 má přednostně rovněž průměrnou hodnotu odrazivosti větší než 0,4 jednotek absorbance, přednostně větší než 0,5 jednotek absorbance, přednostněji větší než 0,6 jednotek absorbance, a nejpřednostněji větší než 0,7 jednotek absorbance. Jak se zde používá, průměrná hodnota odrazivosti představuje aritmetický průměr ze 100 měření odrazivosti v jednotkách absorbance, když je daný vzorek měřen přes rozpětí 301 až 400 nanometrů v přírůstcích po jednom nanometru.

Hodnota difúzní odrazivosti plstěnce 14 je měřena užitím spektrofotometru Lambda 9 UV/VIS/NIR od PerkinElmer, s příslušenstvím pro odrazivost/propustnost Labsphere DRTA 9A anebo ekvivalentem. Spektrofotometr je nastaven následujícím způsobem: difúzní odrazivost, Ord (pořadnice) na absorbanci, štěrbina na 2 nanometry, rychlost do 120 nm za minutu, odpověd na integraci na 1 vteřinu, NCYCL (počet cyklů) na 1, skenovací rozpětí na 250-400 nm. Vzorkem je alespoň k papíru otočený povrch plstěnce 14, ačkoli předmětem vzorku mohou být oba povrchy plstěnce 14. - 8 žádoucí. Hodnota absorbance byla získána při 365 nm a byla obdržena průměrná hodnota absorbance přes rozpětí 301 až 400 nm.

Jeden způsob, kterým mohou být obdrženy hodnoty odrazivosti žádoucích 365 nm a průměrné hodnoty odrazivostí je poskytnutím zvláštní (konkrétní) hodnoty barvy L* plstěnci 14. Jak je znázorněno na Obr. 3, existuje zde obrácený vztah mezi hodnotou barvy L* a odrazivostí 356 nm (skrze většinu rozpětí) pro alespoň jedno konkrétní barvivo, jak je o tom pojednáno níže.

Podle toho, alespoň část plstěnce 14 může mít hodnotu barvy L* menší než 50, přednostně menší než L*40 a přednostněji menší než L*35, a splňovat specifikovanou odrazivost. Dále je přednostní, aby opaknost plstěnce 24, nebyla příliš velká. Bude-li opaknost příliš veliká, vzorovací vrstva 18 nebude dostatečně připojena k plstěnci 14 a může se během použití od něho oddělovat.

Hodnota barvy L* plstěnce 14 je určena použitím kolorimetru. Ačkoli je v dané technice dobře známo mnoho vhodných kolorimetrů, vhodný kolorimetr je k dostání od Hunter Associates Laboratory of Reston, Virginia, jako ColorQUEST 45/0 System, skládající se z procesoru DP-9000 a standardního optického senzoru 45/0. Je zvoleno standardní 2° pozorovací zařízení a iluminant C. Hodnota barvy L* je měřena použitím barevné stupnice L*a*b*. Použitím této stupnice hodnota L*=100 představuje bílou a hodnota L*=0 představuje černou. Hodnota a* indikuje červenost když je pozitivní a zelenost když je negativní. Hodnota b* indikuje žlutost když je pozitivní a modrost když je negativní.

Výše zmíněná odrazivost 365 nm, průměrná odrazivost a hodnoty barvy L* mohou být dosaženy obarvením plstěnce 14, takže když je na plstěnec aplikováno aktinické vytvrzovací záření, záření procházející k papíru otočeným povrchem plstěnce 14 je absorbováno spíše než rozptýlené Samozřejmě by bylo přijatelné aby bylo záření vysílán'! :

• · ·

- 9 9 · • ·

skrze plstěnec 14, od stroji otočeného povrchu, vysokou hustotu a plošné barveného aby měl kvalifikací uzná, k papíru otočeného povrchu do ke Avšak, většina plstěnců má příliš váhy k provádění takového přenosu.

Tudíž, je obvykle nezbytné zmenšit odrazivost plstěnce 14 zvýšením jeho absorbance.

Papírenský plstěnec 14 může být barven obecně v souladu s instrukcemi poskytnutými s barvivém pro plstěnec 14. Vhodná barviva pro barvení plstěnce 14 obsahují ve vodě rozpustná barviva. Obzvláště vhodná barviva jsou k dispozici od CPC Specialty Products, lne. of Indianopolis, Indiana, pod obchodním jménem barviva RIT.

Ačkoli se následující příklad týká plstěnce 14 uplatňovanou odrazivost, osoba s běžnou že plstěnec 14 nemusí být tak barven či zpracován. Tak dlouho pokud bude mít plstěnec 14 vysokou absorbanci a nízkou odrazivost vůči aktinickému záření, jež vytvrzuje vzorovací vrstvu 18, bude plstěnec 14 vhodným.

PŘIKLAD 1

Zaváděcí pás stroje byl vyroben následujícím způsobem. Od firmy Appleton Mills of Appleton, Wisconsin byl získán plstěnec Amflex 2 Model Press Felt. Do kádě s barvivém bylo přidáno třicet galonů vody (asi 113,5 litrů) ohřátých na 210°F (98,8°C). Ká3 barviva byla tak velká, že obsahovala plstěnec 14 a dovolovala aby byl ponořen do vody. Do vody bylo přidáno padesát šest uncí (asi 1 587,5 gramů) tekutého barviva RIT, černá číslo 15, k dostání od CPC Specialty Products, lne. of Indianopolis, Indiana, a důkladně promícháno k získání koncentrátu osmi uncí (asi 226,7 gramů) barviva na 3,75 galonů (asi 14,2 litru) vody (asi 15,9 gramů na litr). Voda byla ponechána vychladnout na 185°F (85°C) a plstěnec 14 byl ponořen v kádi na dobu pěti minut, dále ochlazujíce směs vody/barviva na přibližně 175°F i?

Plstěnec 14 byl pak pomalu vyjmut z kádě barviva a tekutina z kádě barviva nalita přes část plstěnce 14, jenž z ní byl vyjmut aby se ujistilo, že byly obarveny všechny části plstěnce 14.

Potom co byl plstěnec 14 vyjmut z kádě, roztok barviva byl vyprázdněn a nádrž naplněna vodou v pokojové teplotě. Plstěnec 14 s barvivém byl potom rychle vypláchnut v kádi barviva. Plstěnec 14 byl vyjmut z kádě barviva a umožněno aby z něho odtekla nadbytečná voda. Plstěnec 14 byl potom sušen na vzduchu po dobu alespoň 24 hodin při pokojové teplotě. Každý z předchozích kroků byl opakován podruhé. Barvený plstěnec 14 byl pak připraven k přidání na něho vzorovací vrstvy 18.

Odkazuje na Obr. 4, plstěnec 14 odrazivost při 365 nanometrech měl nebarvený 365 nm přibližně 0,2 jednotky absorbance. Plstěnec 14 barvený na hodnotu barvy asi L*30 vykazuje odrazivost 365 nm větší než přibližně 0,9 jednotek absorbance, zatímco plstěnec 14 barvený v Příkladě 1 vykazuje odrazivost 365 nm větší než 1,6 jednotek absorbance. Bude uznáno, že poněvadž se hodnota barvy L* (a odtud daná absorbance) zvyšuje, energie odrážená v 356 nanometrech se snižuje.

Alternativně, spíše než barvení plstěnce 14 jako souboru, vlákna formující rouno 15 plstěnce 14 mohou být barvena před jehlováním a přetvořením do plstěnce 14. Podobně, podklad 16 plstěnce 14 může být barven před svým zapracováním do plstěnce 14.

V alternativním ztvárnění celý plstěnec 14 nemusí mít specifikovanou odrazivost 365 nm, průměrnou odrazivost a hodnotu barvy L*. Pouze část výše zmíněnou odrazivost 365 a hodnotu barvy L* . Jestliže pouze část plstěnce 14 má výše uvedenou odrazivost 365 nm, průměrnou odrazivost a hodnotu barvy L* , přednostně je to ta část plstěnce 14, jež .je postavena vedle sebe s, a přednostněji obsahuje k nap· plstěnce 14 potřebuje mít nm, průměrnou odrazivost

- 11 otočený povrch plstěnce 14.

V ještě jednom ztvárnění povrch plstěnce 14 otočený k vzorovací vrstvě 18 může mít odrazivost 365 nm menší než asi 0,4 jednotek absorbance. Plstěnec 14 může mít region pod povrchovým regionem, který poskytuje specifikovanou odrazivost 365 nm alespoň asi 0,4 jednotek absorbance. Pod touto úrovní může být plstěnec 14 opět čirý. Jak se zde používá rozumí se, že plstěnec, jenž je čirý, může být bílý nebo do bělá zbarvený, pokud nejsou zajištěny výše zmíněné hodnoty odrazivostí 365 nm. Je třeba uznat, že povrch otočený ke stroji plstěnce JL_4 může být bud čirý nebo mít výše zmíněnou hodnotu odrazivostí 365 nm. Potenciálně by toto ztvárnění zvýšilo trvanlivost pásu.

Typický plstěnec 14 je vyroben z rouna 15 vláken připojených k podkladu 16 jehlováním a podobně. Částečně obarveného uspořádání je možno dosáhnout barvením rouna 15, jež vytváří plstěnec 14. Alternativně či přednostně, navíc k barvení rouna 15, může být rovněž barven podklad 16, jenž formuje plstěnec 14, na specifikovanou odrazivost 365 nm, průměrnou odrazivost a hodnotu barvy L*. Preference aby rouno 15 mělo specifikovanou odrazivost 365 nm, průměrnou odrazivost a hodnotu barvy L* je protože vzorovací vrstva 18 je nejtypičtěji připojena k rounu 15, spíše než k podkladu 16.

Je-li to žádoucí, rouno 15 plstěnce 14 může být složeno jak z vláken majících specifikovanou odrazivost 365 nm, tak z vláken nesplňujících specifikovanou odrazivost 365 nm. Toto uspořádání splňuje dvojí cíl poskytnutí oboum vysoké rozlišení kostry vzoru 18, jež proniká plstěnec 14 a spočívá pod k vzorovací vrstvě otočeným povrchem plstěnce 14 při minimalizaci ztráty prostupnosti plstěnce 14.

Plstěnec 14 potenciálně může mít rovněž odrazivost

365 nm, průměrnou odrazivost a hodnotu barvy L*, jež se mění podle vzoru uspořádaného v rovině X-Y. Jestliže se odrazivost 365 nm, průměrná odrazivost a hodnota !>?·

- 12 345, vydaném of Wilmington, plstěnce 14 mění podle vzoru X-Y, přednostně opakní části plstěnce 14 jsou uspořádány ve vzoru X-Y vyrovnaném s částmi vzorovací vrstvy 18 , pojednané níže, jež neotiskují papír během postupu jeho výroby.

Vzorovací vrstva 18 může být aplikována na plstěnec 14 v tekuté podobě a přednostně obsahuje nějakou pryskyřici. Pryskyřice je přednostně fotosenzitivní a tvrdí se když je vystavena aktinickému záření. Toto aktinické záření může mít vlnovou délku přibližně 365 nanometrů. Vytvrzení je pak provedeno zesilováním. Vhodné pryskyřice jsou uvedeny v dříve zapracovaném patentu US 4 514

Johnsonovi a jsou k mání od McDermid, lne.

Delaware, jako část řady pryskyřic Megigraph. Tato pryskyřice, když je vytvrzena do vzorovací vrstvy 18, by měla mít tvrdost podle přístroje na měření tvrdosti ve stupních podle Shorea v hodnotě ne větší než asi 60, jak měřeno na ústřižku pryskyřice asi 1 palec x 2 palce x 0,25 palce tlustém (2,54 x 5,08 x 0,63 cm) při 85°C. Čtení hodnot je prováděno deset vteřin po počátečním záběru sondy tvrdoměru s pryskyřicí.

Tekutina, jež později formuje vzorovací vrstvu 18 může mít viskozitu hodnoty asi 5000 až 15000 centipoises při 70°F (21,1°C) za účelem patřičně prostoupit plstěnec 14 před vytvrzením. Tekutina, přednostně tekutá pryskyřice, je aplikována na plstěnec 14 dle následujícího. Plstěnec 14 může být opatřen v podobě spojitého pásu. Plstěnec 14 je unášen okolo hubice umístěné proti k papíru otočenému povrchu plstěnce 14 . Hubice přednostně tekuté pryskyřice, otočený povrch plstěnce 14.

Tlouštka tekutého povlaku může být řízena mechanicky použitím svěru. Pro zde popsaná ztvárnění má vhodný povlak tloušíku měřenou od k papíru otočeného povrchu plstěnce 14 ke směrem ven nejvíce se protahující části pryskyřice až do asi 2,5 milimetrů. Přes tekutý povlak na plstěnci 14 .{<> umístěna maska mající opakní a průsvitné části, hsixb······ vytlačuje folii stejnoměrně přes tekutiny, k papíru

Cincinnati, plstěnec 14 jakémkoli žádoucím vzoru. Vhodné dobře známé vzory obsahují jemné opakní regiony a průsvitný region obsahující v podstatě spojitou sít, ač může být použit jakýkoli žádoucí vzor, pokud se vyskytuje v rovině X-Y.

Tekutina, jež později formuje vzorovací vrstvu 18, je vystavena aktinickému záření s aktivující vlnovou délkou. Aktinické záření je aplikováno maskou tak, že ta je umístěna mezi zdrojem aktinického záření a tekutým povlakem na plstěnci JL4. Aktinické záření může být dodáváno lampou. Toto částečně vytvrzuje či předtvrzuje pryskyřici, která je vyrovnaná s průsvitnými díly masky. Pryskyřice vyrovnaná s opakními díly masky zůstane nevytvrzenou.

Na plstěnec 14 je aplikováno přednostně alespoň asi 300 milijoulů na čtvereční centimetr předtvrzovací energie použitím aktinického záření. Přednostněji je na plstěnec 14 aplikováno alespoň asi 1200 milijoulů na čtvereční centimetr předtvrzovací energie průsvitnými částmi masky. Předtvrzovací energie může být měřena zařízením měřícím energii intenzity ultrafialového záření, modelu IL 390-B Light Bug, k dostání od International Light, lne. of Newburyport, MS.

Dále je nevytvrzená tekutá pryskyřice odstraněna z plstěnce 14. Pryskyřice je odstraněna mytím plstěnce 14 pomocí směsi aktivního povrchového činidla jako je detegrent značky Top Job, vyráběný Procter & Gamble Company of Ohio, a vodou. Povrchové činidlo může být na stříkáno ze sprch. Mytí může být prováděno při teplotě asi 90° (F či C,?, jestliže °F, potom 32,2°C pozn. překl.) užitím ventilátorových výtokových trubic s průměrem otvoru asi 0,062 palce (1,57 mm), dopadovým úhlem 30°, a tlakem dodávání 500 psi (3430 kPa). Druhé mytí může být prováděno při teplotě asi 160° (F či C, ?, jestliže °F, potom 71,1°C pozn. překl.) užitím ventilátorových výtokových trubic s průměrem otvoru asi 0,062 palce (1,57 mm), dopadovým úhlem 30°, a tlakem dodávání 140 psi (960,4 kPa). všechny ostatní parametry zůstávají konstantní.

- 14 Plstěnec 14 a zbývající pryskyřice, jež nyní zformovala vzorovací vrstvu JJ3, se pohybují přes anebo jsou jinak vedle sebe postaveny s vakuovou patkou. Vakuum je aplikováno na ke stroji otočenou stranu plstěnce 14, aby se odstranila jakákoli nevytvrzená tekutina zbývající v plstěnci 14 . Tato sekvence mytí a použití vakua (odsávání) může být opakována podle potřeby. Jakmile je nevytvrzená tekutina odstraněna z plstěnce 14, plstěnec 14 je opět vypláchnut, aby se z něho odstranilo jakékoli povrchové aktivní činidlo.

částečně vytvrzená pryskyřice je pak ponořena do vodní lázně a opět aplikováno vytvrzovací aktinické záření. Voda v lázni umožňuje přenos aktinického záření ze zdroje na vzorovací vrstvu 18, při současném bránění volnému kyslíku aby nedosáhl vzorovací vrstvy 18. Volný kyslík dokáže uhasit reakci polymerace, žádoucí k dosažení úplného vytvrzení vzorovací vrstvy 18. Přednostně tato lázeň neobsahuje povrchové činidlo, takže aktinické záření není tlumeno před dosažením vzorovací vrstvy 18. Lázeň přednostně obsahuje silné redukční činidlo jako je síran sodný, k vypláchnutí zbytkových množství kyslíku z této lázně.

Vytvrzená vzorovací vrstva 18 může mít v podstatě nepřetržitou sít s jemnými otvory uspořádanými uvnitř této v podstatě spojité sítě, jak to uvádí společně přidělený patent ^T 345, vydaný Johnsonovl et al. Alternativně mohou být použity jemné vzory uvedené v Johnsonovl et al.

Vzorovací vrstva 18 se protahuje směrem ven od proximálního zakončení připojeného k plstěnci 14 na rozhraní 20. k distálnímu zakončení. Distální zakončení vzorovací vrstvy 18 otiskuje během výroby papír, působíce zhuštění otištěných ploch a tímto formuje papír s více regiony. Tudíž, rozšířením směrem ven od povrchu 20 plstěnce 14 může vzorovací vrstva 18 formovat během výroby papír diferenciální hustotou.

Vzorovací vrstva 18 přednostně prostupuje plstěnec li do hloubky asi 0,1 až asi 0,5 milimetrů, .jak mř >

• · • ·

- 15 k papíru otočeného povrchu plstěnce 14 směrem k ke stroji otočenému povrchu plstěnce 14. Jestliže proniknutí vzorovací vrstvy 18 mimo k papíru otočený povrch plstěnce 14 je menší než tato velikost, vzorovací vrstva 18 nemůže být adekvátně připojena k plstěnci 14 a při užívání může dojít k oddělení. Alternativně, jestliže vzorovací vrstva 18 prostoupí plstěnec 14 do příliš velké hloubky může být obětována prostupnost.

Příkladný, neomezující příklad zařízení 10, vyrobený podle přítomného vynálezu kontrastuje se zařízením předchozí techniky. Obě zařízení 10 využívala vzorovací vrstvu 18, zahrnující v podstatě spojitou sít, mající povrchovou plochu asi 35 procent té co má k papíru otočený povrch plstěnce 14. Vzorovací vrstva 18 se protahovala směrem ven od k papíru otočeného povrchu plstěnce 14 asi 0,25 milimetru. Hodnoty odrazivosti 365 nm plstěnce 14, vytvrzovací energie použité na plstěnec 14 a prostupnosti vody jsou znázorněny v Tabulce I níže. Na celém plstěnci 14 byl stejnoměrně aplikován gelový povlak (či ochranná vrstva, překl.) gelu sodné soli mastné kyseliny. K pryskyřici otočený povrch plstěnce 14 byl nepatrně postříkán aby poskytl vhodnou plochu dotyku pro vzorovací vrstvu 18. Zbytek této ochranné vrstvy byl vymyt potom co byla vzorovací vrstva 18 předtvrzena.

TABULKA I

	Odrazivost (jednotky absorbance)	Odrazivost (procento)	Energie předtvrz (mJ/oftz)	Prostupn. vody (cm3/sek.	Trvanliv. (kvalita) )
Předchozí technika 1	0,2	63	300	9	nepřijatel.
Přítomný vynález 1	1,4	4	300	13	nepřijatel.
Předchozí technika 2	0,2	63	1200	1,3	přijatelná
Přítomný vynález 2	1,4	4	1200	12,9	p ř i j a t e i n á

- 16 Jak je vidět z Tabulky I, zařízení 10 podle tohoto vynálezu vykazovalo značně zvýšenou prostupnost ve srovnání s předchozí technikou. Je nutno uznat, že plstěnec 14 mající minimální prostupnost alespoň 6 cm³/sek. a přednostně alespoň 9 cm³/sek, je při výrobě papíru žádoucí.

Navíc, zařízení 10 podle tohoto vynálezu, jež přijímá předtvrzovací energii 1200 mJ/cm² má nejen přijatelnou prostupnost, ale rovněž vykazovalo přijatelnou trvanlivost pásu. Jestliže bude trvanlivost pásu nepřijatelná, bude vyžadováno provedení nadměrného počtu přeměn pásu.

Rámec tohoto vynálezu není omezen na tento příklad, ale nalézá se v přiložených patentových nárocích.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro odstraňování vody z papíru během jeho výroby, toto zařízení má rovinu X-Y a k ní kolmý směr Z, zařízení zahrnuje:

   papírenský plstěnec mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený ke stroji a povrch otočený k papíru, alespoň část tohoto plstěnce má odrazivost 365 nanometrů (nm) větší než 0,4 jednotek absorbance, a vzorovací vrstvu mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený k plstěnci a povrch otočený k papíru, vzorovací vrstva je připojena k plstěnci v rozhraní (stykové ploše) mezi povrchem otočeným k plstěnci vzorovací vrstvy a k papíru otočeným povrchem plstěnce, vzorovací vrstva se protahuje směrem ven od tohoto rozhraní.
2. 2. Zařízení dle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že řečená část plstěnce mající odrazivost 365 nm větší než 0,4 jednotek absorbance je postavena vedle s k papíru otočeným povrchem tohoto plstěnce, a tento plstěnec mající odrazivost 365 nm větší než 0,4 jednotek absorbance se přednostně protahuje od k papíru otočeného povrchu tohoto plstěnce k ke stroji otočenému povrchu tohoto plstěnce.
3. 3. Zařízení podle nároku la 2, vyznačující se tím, že vzorovací vrstva zahrnuje vzor X-Y dvou regionů, první regiony otiskují papír a druhé regiony neotiskují papír, a řečené části plstěnce mající odrazivost 365 nm větší než 0,4 jednotek absorbance jsou přednostně uspořádány ve vzoru X-Y, vzor X-Y těchto částí majících řečenou odrazivost větší než 0,4 jednotek absorbance je vyrovnán s těmi částmi vzorovací vrstvy, jež neotiskují papír.
4. 4. Zařízení podle nároku 1,2 a3, vyznačující se t í m, že plstěnec má odrazivost 365 nm větší než 0,4 jednotek absorbance.

   - 18
5. 5. Zařízení podle nároku 1, 2, 3 a 4, vyznačující se tím, že plstěnec zahrnuje podklad a rouno (spletená vlákna) připojené k tomuto podkladu, a v němž rouno zahrnuje části plstěnce mající hodnotu barvy L* menší než L* 50 a podklad má přednostně hodnotu barvy L* menší než L*40.
6. 6. Zařízení podle nároku 1, 2, 3, 4a5, vyznačuj ící se tím, že vzorovací vrstva neproniká část plstěnce mající odrazivost větší než 0,4 jednotek absorbance.
7. 7. Zařízení pro odstraňování vody z papíru během jeho výroby, toto zařízení má rovinu X-Y a k ní kolmý směr Z, zařízení zahrnuje:

   papírenský plstěnec mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený ke stroji a povrch otočený k papíru, alespoň část tohoto plstěnce má odrazivost 365 nm větší než 0,4 jednotek absorbance, tato část má rovněž průměrnou odrazivost větší než 0,4 jednotek absorbance, a vzorovací vrstvu mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený k plstěnci a povrch otočený k papíru, vzorovací vrstva je připojena k plstěnci v rozhraní (stykové ploše) mezi povrchem otočeným k plstěnci vzorovací vrstvy a k papíru otočeným povrchem plstěnce, a protahující se směrem ven od tohoto rozhraní.
8. 8. Zařízení dle nároku 7,vyznačuj ící se tím, že plstěnec má průměrnou odrazivost větší než 0,5 jednotek absorbance, a přednostně má tento plstěnec odrazivost 365 nm větší než 0,5 jednotek absorbance.
9. 9. Zařízení pro odstraňování vody z papíru během jeho výroby, toto zařízení má rovinu X-Y a k ní kolmý směr Z, zařízení zahrnuj e:

   papírenský plstěnec mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otočený ke stroji a povrch otočený k papíru, tento papírenský plstěnec zahrnuje rouno vláken připojených

   I ♦

   - 19 k podkladu, první část těchto vláken rouna má odrazivost 365 nm větší než 0,4 jednotek absorbance a druhá ěást těchto vláken rouna má odrazivost 365 nm menší než 0,4 jednotek absorbance, první a druhá část těchto vláken jsou vzájemně promíchány, a vzorovací vrstvu mající vzájemně protilehlé povrchy, povrch otoěený k plstěnci a povrch otoěený k papíru, vzorovací vrstva je připojena k plstěnci v rozhraní (stykové ploše) mezi povrchem otočeným k plstěnci vzorovací vrstvy a k papíru otočeným povrchem plstěnce, a protahující se směrem ven od tohoto rozhraní.
10. 10. Zařízení podle nároku 9,vyznačuj ící se tím, že k papíru otočený povrch plstěnce zahrnuje vlákna mající odrazivost 365 nm menší než 0,4 jednotek absorbance.