ES2202370T3 - Procedimiento y sistema para fabricar mediante chorro de aire bandas anchas de papel que contienen un polvo absorbente. - Google Patents

Abstract

EN LA PRODUCCION DE BANDAS CONTINUAS DE PAPEL ES POSIBLE AÑADIR MATERIALES SUPERABSORBENTES EN FORMA DE POLVO TIPICAMENTE POR ADICION BIEN DE ANTEMANO, AL MATERIAL DE FIBRA A SER DISTRIBUIDO, O SUBSECUENTEMENTE, GENERALMENTE AL LADO SUPERIOR DE UNA BANDA CONTINUA DE PAPEL YA FORMADA, ENTRE LAS CAPAS SUCESIVAMENTE FORMADAS DE LA MISMA. AMBOS METODOS COMPRENDEN INCONVENIENTES, Y CON LA INVENCION SE HA RECONOCIDO QUE ES VENTAJOSO INTRODUCIR EL MATERIAL EN FORMA DE POLVO EN UNA TAPA INTERMEDIA ENTRE EL SUMINISTRO INICIAL DE LAS FIBRAS A LA UNIDAD DE EXTENSION POR AIRE Y LA FORMACION FINAL DE LA BANDA DE PAPEL; DE ESTA FORMA, SE EFECTUA UNA PRIMERA DISTRIBUCION TOSCA DEL POLVO EN UNA FORMA COMPULSIVA, INDEPENDIENTEMENTE DEL SUMINISTRO INICIAL DE MATERIAL DE FIBRA, MIENTAS QUE LA DISTRIBUCION FINAL DEL POLVO SE EFECTUA POR MEDIO DEL MISMO AIRE QUE FLUYE QUE PROVOCA LA DISTRIBUCION FINAL DEL MATERIAL DE FIBRA PARA FORMAR LA CAPA DE LA BANDA CONTINUA DE PAPEL. DE ESTA MANERA EL POLVO SE MEZCLA DE FORMA EFECTIVA Y POR IGUAL EN EL MATERIAL DE FIBRA.

Description

Procedimiento y sistema para fabricar mediante chorro de aire bandas anchas de papel que contienen un polvo absorvente.

La presente invención trata de la fabricación de bandas de papel por vía neumática que contienen un polvo de gran capacidad de absorción de líquidos. El material básico en dichas bandas son las fibras de celulosa, aunque normalmente con un determinado contenido de fibras sintéticas activadas por el calor para unir la banda dispuesta, y es bien sabido que dicho material fibroso también puede contener fibras de gran capacidad de absorción distribuidas uniformemente en la banda.

Sin embargo, en especial por razones económicas, es aconsejable usar dicho polvo de gran absorción, también conocido como SAP, en lugar de fibras absorbentes, pero es mucho más difícil conseguir una adición razonablemente homogénea del SAP en el material de la banda.

Es bien sabido que con técnicas de colocación diferentes de la técnica anterior es posible fabricar un material de banda absorbente en una tela móvil que pasa por una primera cabeza de distribución para disponer una banda de papel inferior en la tela, pasando después un suministrador de polvo que dispone una capa de SAP sobre la capa de papel inferior, y después pasando otra cabeza de distribución que funciona para disponer una capa de papel en la parte superior. Sin embargo, las partículas del SAP no están realmente unidas al material de papel, el cual suelta polvo durante los procesos posteriores, mientras que los productos absorbentes finales también muestran fuertes tendencias de delaminación.

Con estos antecedentes también se sabe que en su lugar debería intentarse mezclar el material de SAP en el material de fibra, y con este fin ha sido una medida natural añadir el polvo al flujo del material de fibra fluidizado con aire suministrado a la cabeza de distribución, normalmente desde un molino de martillo en el que un material de pulpa seca se desintegra. Esto puede dar como resultado una adición eficaz debido a la alta turbulencia del aire, pero a pesar de todo ha sido necesario aceptar una falta de homogeneidad notable en el producto final, todo según la técnica por vía neumática aplicada. Por tanto, con un suministro concentrado del flujo de fibra/SAP/aire hacia la cabeza de distribución con un medio para agitar y distribuir el material sobre una pantalla de clasificación encima de la tela formadora, se puede encontrar una concentración más alta de SAP debajo de la zona de suministro de flujo que en la periferia; en el producto de banda, esto produce la formación de tiras con concentraciones de SAP diferentes entre sí, y si el SAP se dosifica en un porcentaje tan alto que se obtiene una concentración deseada en las zonas periféricas, entonces se puede soltar polvo en una zona o zonas más concentradas, lo cual no es conveniente y da lugar a pérdidas, y también por otras razones una mayor concentración puede ser directamente desaconsejable.

En su comienzo, la invención se basa en otra técnica de vía neumática que la que se indica arriba, a saber, del tipo descrito en el documento EP-B-0032772. Esta es una técnica que, entre los expertos, está reconocida como una técnica muy característica del presente solicitante. Es ventajosa por su gran capacidad de producción y la regularidad de la banda formada, pero se ha observado que hay problemas con respecto a la obtención de una adición homogénea del polvo absorbente en el material de fibra según se dispone en la tela de producción.

La técnica en cuestión es especialmente relevante para la fabricación de anchuras de banda relativamente grandes, por ejemplo, del orden de 50-300 cm, de forma que para la fabricación de productos acolchados absorbentes más estrechos se cortan las bandas en tiras, haciendo que dicha producción sea más económica que la de fabricar bandas únicas con la anchura o anchuras deseadas. Sin embargo, entonces es fundamental obtener un alto grado de regularidad de la distribución del SAP por la anchura de la banda, ya que de lo contrario las tiras de las bandas no serían uniformes.

La técnica descrita se basa en que las fibras fluidizadas con aire se mueven en un flujo de aire a través de la tela formadora dentro de un tubo con tambor giratorio perforado y vuelven a través de otro tubo con tambor correspondiente, donde este conjunto de tubos con tambor constituye una cabeza formadora, desde la cual las fibras salen a un espacio en el que o a través del cual, convencionalmente, un flujo de aire pasa hacia abajo por la acción de un ventilador de succión conectado a una cámara de succión debajo de la tela foraminada. El flujo de fibras que abandona los tubos de tambor tendrá entonces un cierto componente de movimiento transversal a la dirección de la tela, pero dado que el flujo de la fibra se guía a través de la tela en dos direcciones opuestas la banda de fibra resultante seguirá estando formada por un grosor de capa suficiente y uniforme a lo largo de ambos bordes laterales.

Con los ajustes necesarios esto será válido para el material de fibra, pero no para el material de SAP, que puede verse afectado de manera bastante distinta por los flujos de aire respectivos transversal y vertical. En la práctica se ha descubierto que con una simple adición del SAP en el material de fibra, el polvo se deposita en la tela con otra distribución característica diferente de la del material de fibra, por lo cual es muy difícil o imposible ajustar la distribución de manera que se consiga un resultado perfecto, que consiste en una banda de fibra distribuida uniformemente con una adición uniforme del polvo SAP. Una de las dos se puede optimizar, pero entonces la otra no.

Por la producción de bandas estrechas se sabe de la adición del material de SAP por inyección en el espacio de la fibra en la cabeza formadora, véanse los ejemplos de los documentos US-A-4927582 y EP-A-520798, pero en dichas conexiones las condiciones son menos críticas, porque el suministro de material se distribuye de antemano sobre una parte evidente de la anchura de la banda y, además, será menos importante que tenga lugar una adición reducida de SAP a lo largo de los bordes laterales de los lugares de la banda única.

El problema planteado ocurrirá con todas las técnicas de disposición de bandas anchas, así que la invención no se limita a la técnica de disposición especial descrita para la banda de fibra.

Partiendo de estos antecedentes, con las distintas técnicas de vía neumática ha sido necesario aceptar compromisos debido al hecho de que los flujos de aire relevantes no afectan a las fibras y al polvo exactamente de la misma forma.

Con la invención según se define en las reivindicaciones 1 y 3 se ha admitido que es posible cambiar y mejorar esta situación fijando la adición del polvo en una etapa intermedia de la distribución de la fibra, es decir, después de iniciar la distribución, pero antes de que finalice, cuando se tiene cuidado de introducir el polvo separadamente al menos sobre una parte fundamental de la anchura de la banda, como en relación con el primer procedimiento mencionado de aplicar una capa intermedia del material de SAP.

En la presente patente se consigue que el polvo SAP no se vea afectado notablemente por la influencia inicial de distribución en el material de fibra, de forma que la distribución de la fibra se puede controlar para obtener un perfil de distribución uniforme sin prestar especial atención a la adición del material de SAP, mientras que esta última puede tener lugar con una distribución obligatoria amplia en una etapa tan tardía que el polvo aún tendrá tiempo justo para mezclarse totalmente con las fibras, mientras éstas están en la entrega final en la tela formadora. De esta manera se garantiza que tendrá lugar una mezcla real y corriente del polvo en el material de fibra y que la adición puede ser uniforme en toda la anchura de la banda.

Por supuesto, puede haber cierto grado de compromiso, en el que el material de SAP, todo según las circunstancias detalladas, puede añadirse antes o después durante el suministro de las fibras, y en consecuencia el suministro del SAP puede ser más o menos uniforme sobre la anchura de la banda, si se acepta una cierta falta de homogeneidad. Con dichos requisitos de calidad bajos, la invención todavía será utilizable de forma ventajosa, ya que entonces el suministro del SAP es especialmente fácil de controlar.

Normalmente, para obtener las mejores calidades habría que elegir añadir el SAP en una etapa tan tardía del proceso que no quedara mucha turbulencia en el aire que lleva las fibras hacia la banda, y puede ser preferible, por tanto, suministrar el material de SAP con medios factibles para repartir activamente el SAP, de manera que los materiales todavía se puedan mezclar intensamente justo antes de la entrega a la tela formadora.

A continuación se describe la invención con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos, en los cuales:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un sistema de formación en seco con un medio para suministrar el material de SAP de manera convencional;

la Fig. 2 es una vista en sección longitudinal del mismo;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva de un sistema de formación en seco preferido según la invención;

la Fig. 4 es una vista en sección del mismo;

y las Figs. 5-7 son vistas en sección que ilustran diferentes realizaciones de la invención.

Las Figs. 1 y 2 muestran un sistema de formación en seco de manera muy esquemática. El sistema comprende una tela 2 formadora perforada con un equipo de cabeza formadora montado encima, mostrado aquí como dos cabezas 4 y 6 formadoras, de las cuales cada una recibe un flujo de un material de fibra fluidizado con aire a través de canales 8 de suministro. Se muestra que este material se recibe desde un molino de martillo 10, el cual se alimenta normalmente con una banda 12 de material de pulpa que se desfibra en el molino de martillo. Debajo de la tela 2 está montada una cámara de succión 14, desde la cual el aire es succionado hacia abajo a través de la tela, de manera que el material de fibra según se distribuye en la anchura de la tela dentro de las cabezas formadoras es succionado hacia abajo para la formación de una capa 16 de banda ligera más o menos uniforme sobre la tela.

Tal como se ha indicado, es posible obtener una incorporación de un polvo superabsorbente (SAP) en el producto final suministrando el polvo en un flujo de aire/fibra suministrado a una cabeza formadora, por ejemplo, suministrándolo a través de un tubo 18 como se muestra en líneas punteadas en la Fig. 1, o usando un suministrador 20 de polvo, desde el cual el polvo se esparce sobre toda la anchura de la banda 16 entregada desde la cabeza formadora 4, donde después la otra cabeza 8 formadora dispondrá una banda 22 superior en la capa de polvo. Sin embargo, son estos dos métodos los que se pretenden mejorar con la presente invención.

Los experimentos más detallados con la invención se han realizado en un sistema de formación en seco del tipo "Dan-Web" que, por ejemplo según el documento EP-B-0032772, se caracteriza porque la cabeza 4 formadora, como se muestra en la Fig. 3, comprende una cámara 30 exterior con partes de frontón 32 estrechas opuestas, entre las cuales están dispuestos dos tubos 34 y 36 de tambor paralelos perforados, que en sus extremos están conectados mutuamente a través de codos 38 de tubo que, en uno o ambos extremos de la cámara 30, están conectados con un tubo 40 de suministro que se corresponde con el tubo 8 de suministro del molino de martillo 10 de las Figs. 1-3.

Durante el funcionamiento, el flujo de fibra es suministrado en uno o ambos tubos 34, 36 de tambor y se le hace circular en el sistema 34, 36, 38. Los tubos 34 y 36 de tambor están perforados y giran, y como se muestra en la Fig. 8 están provistos preferentemente de cilindros 42 de aguja internos, que giran a gran velocidad, de forma que las fibras se pueden descargar desde los tubos de tambor con gran capacidad y con gran suavidad sobre la tela 2; puede tener lugar cierta falta de uniformidad por el movimiento transversal de la fibra en cada uno de los tubos de tambor, pero esto se solucionará por una falta de uniformidad opuesta por el movimiento a través del otro tubo de tambor. Así pues, los dos tubos de tambor son un par de tambores que constituyen una cabeza formadora única.

Según la invención y como se muestra en la Fig. 4, un suministrador 20 de polvo con un conducto 28 de salida puede estar montado entre los dos tubos 34 y 36 de tambor. Como se muestra, el conducto puede estar provisto de una parte 44 con apertura inferior que se puede mover verticalmente, de manera que se puede ajustar el nivel de la apertura 20 de salida.

En la presente invención ya es posible suministrar el polvo SAP de manera que se pueda mezclar eficazmente con las fibras por la turbulencia existente, antes de que se depositen las fibras en la tela 2, pero según la invención sigue siendo preferible utilizar medios para distribuir activamente el polvo desde la apertura 20 de salida.

Así pues, según se muestra en la Fig. 5, se puede montar un cilindro 48 cepillador giratorio a lo largo de la apertura 20 para distribuir el polvo.

Otra posibilidad se muestra en la Fig. 6, en la que un tubo 48 perforado de aire comprimido está montado debajo de la ranura de salida del suministrador de polvo para repartir el polvo en la dirección transversal de este tubo y así conseguir una buena adición del polvo en el material de fibra antes de la salida final sobre la tela 2.

En la Fig. 7 se muestra que se puede obtener un resultado similar mediante un par de electrodos 50 de barra montados debajo de la apertura 20, de nuevo para distribuir el polvo.

Claims (3)

1. Procedimiento para fabricar bandas de papel por vía neumática con una anchura superior a 30 cm y con un contenido de un material de polvo superabsorbente, denominado SAP, por el cual se forma la banda de papel en una tela foraminada conduciendo hacia abajo contra esta tela un flujo fluidizado con aire de fibras de celulosa desde una unidad de distribución suprayacente que comprende dos tubos de tambor, sujetos por un efecto de succión activo por debajo de la tela, estabilizándose la banda de fibra así formada en la tela móvil posteriormente por la adición de un aglutinante desde fuera o por la actuación de un agente aglutinante añadido inicialmente, en general calentando para activar las fibras aglutinantes activadas por el calor tras la adición del material de polvo absorbente a la banda, en el que el flujo de fibra fluidizado con aire se forma y se introduce en la cabeza formadora, y en el que el material de polvo absorbente se añade al flujo de fibra fluidizado con aire en dicha cabeza formadora antes del depósito final de las fibras en la tela formadora, estando el suministro de polvo dispuesto con un conducto de salida montado entre los dos tubos de tambor, y que está provisto de una parte con apertura inferior que se puede mover verticalmente, en la que el nivel de la apertura de salida se puede ajustar de manera que el polvo se distribuye de manera obligatoria a través de toda la anchura real de la cabeza formadora o sobre secciones parciales de la anchura de la misma, de manera que el polvo se distribuye totalmente en el material de fibra en la tela formadora.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el polvo absorbente se descarga a través de un canal que forma ranura, en cuyo extremo inferior está dispuesto un medio para garantizar un reparto controlado del polvo.

3. Sistema para fabricar bandas de papel por vía neumática según el procedimiento de la reivindicación 1, con una cabeza formadora que comprende dos tubos de tambor que se pueden activar para distribuir un flujo de fibra fluidizado con aire sobre una tela formadora móvil con una anchura de la banda formada de al menos 30 cm, con una cámara de succión provista debajo de la tela formadora, en la que la cabeza formadora está provista de un conducto de salida interno para suministrar el polvo en la zona justo encima de la zona de formación, conducto que está montado entre los dos tubos de tambor, y está provisto de una parte con apertura inferior que se puede mover verticalmente, de manera que el nivel de la apertura de salida se puede ajustar, teniendo este conducto de salida unas zonas de apertura de salida situadas sobre toda la anchura o secciones parciales de la anchura de la cabeza formadora.