ES2209555T3 - PAPER OF GREAT THICKNESS AND TAPE FOR THE MANUFACTURE OF PAPER FOR THE PRODUCTION OF THE SAME. - Google Patents
PAPER OF GREAT THICKNESS AND TAPE FOR THE MANUFACTURE OF PAPER FOR THE PRODUCTION OF THE SAME.Info
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Abstract
Description
Papel de gran espesor y cinta para la fabricación de papel para la producción del mismo.Thick paper and manufacturing tape of paper for its production.
La presente invención se refiere a cintas para la fabricación de papel útiles en las máquinas para la fabricación de papel para fabricar productos de papel absorbente, blandos, de baja densidad y a los productos de papel producidos mediante estos. Más particularmente, esta invención se refiere a cintas para la fabricación de papel que comprenden una armadura modelada y una estructura de refuerzo y a los productos de papel de alto espesor/baja densidad producidos mediante estas.The present invention relates to tapes for papermaking useful in machines for manufacturing paper to make absorbent paper products, soft, low density and the paper products produced by these. Plus particularly, this invention relates to tapes for papermaking comprising patterned armor and a reinforcement structure and high paper products Thickness / low density produced by these.
Bandas de fibra celulósica tales como papel son bien conocidas en la técnica. Tales bandas fibrosas son de uso común para toallas de papel, papel higiénico, servilletas y similares. La gran demande de tales productos de papel ha creado una demanda de versiones mejoradas de los productos y de métodos para su fabricación.Cellulosic fiber bands such as paper are well known in the art. Such fibrous bands are of use common for paper towels, toilet paper, napkins and Similar. The great demand for such paper products has created a demand for improved versions of products and methods for its manufacture.
Para satisfacer las necesidades del consumidor, las bandas fibrosas celulósicas deben presentar diversas características. Deben tener suficiente resistencia a la tracción para impedir que las estructuras se desgarren o fragmenten durante el uso ordinario o cuando se aplican fuerzas de tracción relativamente pequeñas. Las bandas de fibra celulósica deben ser absorbentes, de modo que los líquidos sean rápidamente absorbidos y completamente retenidos por la estructura fibrosa.To meet the needs of the consumer, the cellulosic fibrous bands must have different features. They must have sufficient tensile strength to prevent structures from tearing or fragmenting during ordinary use or when tensile forces are applied relatively small The cellulosic fiber bands must be absorbents, so that liquids are quickly absorbed and completely retained by the fibrous structure.
La resistencia a la tracción es la capacidad de la banda fibras celulósicas para mantener su integridad física durante la utilización. La resistencia la tracción es una función del peso base de la banda de fibras celulósicas.Tensile strength is the ability to the cellulosic fibers band to maintain its physical integrity during use Tensile strength is a function of the base weight of the cellulosic fiber band.
Absorbencia es la propiedad de las fibras celulósicas que les permite atraer y retener fluidos en contacto. La absorbencia es influenciada por la densidad de la banda de fibras celulósicas. Si la banda es demasiado densa, los intersticios entre las fibras pueden ser demasiado pequeños y el régimen de absorción puede no ser suficientemente grande para el uso al que se destina. Si los intersticios son demasiado grandes, la atracción capilar de los fluidos en contacto se minimiza impidiendo que los fluidos sean retenidos por la banda fibrosa celulósica a causa de las limitaciones de la tensión superficial.Absorbency is the property of the fibers cellulosic that allows them to attract and retain fluids in contact. The absorbency is influenced by the density of the band of cellulosic fibers If the band is too dense, the interstices between the fibers may be too small and the absorption rate may not be large enough for the intended use If the interstices are too large, capillary attraction of contact fluids is minimized preventing fluids from being retained by the fibrous band cellulosic because of tension limitations superficial.
Asimismo, la banda debe presentar suavidad, de modo que sea agradable al tacto y no áspera y dura durante la utilización. La suavidad es la cualidad de la fibra celulósica que imparte una sensación táctil particularmente agradable para la piel del usuario o la usuaria. La suavidad es universalmente proporcional a la capacidad de la banda de fibra celulósica para resistir la deformación en la dirección normal al plano de la banda fibrosa celulósica.Also, the band should present softness, of so that it is pleasant to the touch and not rough and hard during the utilization. Softness is the quality of cellulosic fiber that imparts a particularly pleasant skin sensation of the user or the user. The softness is universally proportional to the capacity of the cellulosic fiber band for resist deformation in the normal direction to the plane of the band cellulosic fibrous
Calibre es el espesor aparente de una banda fibrosa celulósica medido a una cierta presión mecánica y es una función del peso base y la estructura de la banda. La resistencia, la absorbencia, y la suavidad son influenciadas por el espesor de la banda fibrosa celulósica.Caliber is the apparent thickness of a band cellulosic fibrous measured at a certain mechanical pressure and is a function of the base weight and the structure of the band. The resistance, absorbency, and softness are influenced by the thickness of the cellulosic fibrous band.
Los procedimientos para la fabricación de productos de papel implican generalmente la preparación de una lechada acuosa de fibras celulósicas y la posterior eliminación de agua de la lechada mientras simultáneamente se reordenan las fibras para formar una banda embriónica. Pueden ser empleados varios tipos de maquinaria para ayudar en el procedimiento de deshidratación. Un procedimiento de fabricación típico emplea una máquina para la fabricación de papel de Fourdonier en la que la lechada de papel es alimentada sobre una superficie de una cinta sin fin que se desplaza en la que se efectúan la deshidratación y reordenación iniciales de las fibras.The procedures for manufacturing paper products generally involve the preparation of a aqueous slurry of cellulosic fibers and the subsequent removal of grout water while simultaneously reordering the fibers to form an embryonic band. Several types can be used of machinery to assist in the dehydration procedure. A Typical manufacturing procedure employs a machine for the Fourdonier papermaking in which the paper grout is fed on a surface of an endless belt that displaces in which dehydration and rearrangement take place fiber initials.
Después de la formación inicial, la banda de papel pasa a través de un procedimiento de secado sobre otra tela denominada tela de secado que tiene la forma de cinta sin fin. El procedimiento de secado puede implicar la compactación mecánica de la banda de papel, deshidratación de vacío, por medio de secado de aire y otros tipos de procedimientos. Durante el procedimiento de secado, la banda embriónica adopta un modelo o forma concreto originado por la disposición y desviación de las fibras celulósicas.After the initial formation, the band of paper goes through a drying procedure on another fabric called drying cloth that has the form of endless tape. The Drying procedure may involve mechanical compaction of The paper band, vacuum dehydration, by drying air and other types of procedures. During the procedure of dried, the embryonic band adopts a specific model or shape originated by the arrangement and deviation of the fibers cellulosic
La Patente de EE.UU. Nº 4.529.480, expedida a Trokhan el 16 de Julio de 1985, introdujo una cinta para la fabricación de papel que comprendía un miembro tejido lleno de orificios que estaba rodeado por una armadura de resina fotosensible endurecida. La armadura de resina elastómera estaba provista de una pluralidad de canales discretos, aislados conocidos como conductos de desviación. La cinta para la fabricación de papel usada en el procedimiento fue denominada un miembro de desviación porque las fibras para la fabricación de papel eran desviadas dentro de los conductos y llegaban a ser reorganizadas en los mismos después de la aplicación de una presión de fluido diferencial. La utilización de la cinta en el procedimiento para la fabricación de papel proporciona la posibilidad de crear un papel que tenga ciertas características deseadas de resistencia, absorción y suavidad.U.S. Pat. No. 4,529,480, issued to Trokhan on July 16, 1985, introduced a tape for the papermaking comprising a woven member filled with holes that was surrounded by a resin armor hardened photosensitive. The elastomeric resin armor was provided with a plurality of discrete channels, known isolates as diversion ducts. The tape for papermaking used in the procedure was called a deviation member because the papermaking fibers were diverted within the ducts and became reorganized in the themselves after the application of a fluid pressure differential. The use of the tape in the procedure for papermaking provides the possibility to create a paper having certain desired resistance characteristics, absorption and softness.
El papel producido usando el procedimiento descrito en la Patente de EE.UU. Nº 4.529.480 se describe en la Patente de EE.UU. Nº 4.637.859, expedida a Trokhan. El papel está caracterizado por tener dos regiones físicamente distintas distribuidas a través de sus superficies. Una región es una región de red continua que tiene una densidad relativamente alta y elevada resistencia intrínseca. La otra región es una que está compuesta de una pluralidad de bóvedas que están completamente rodeadas por la región de red. Las bóvedas en la última región tienen densidades relativamente bajas y resistencia relativamente baja en comparación con la región de red.Paper produced using the procedure described in US Pat. No. 4,529,480 is described in the U.S. Patent No. 4,637,859, issued to Trokhan. The paper is characterized by having two physically distinct regions distributed across their surfaces. A region is a region of continuous network that has a relatively high and high density intrinsic resistance The other region is one that is composed of a plurality of vaults that are completely surrounded by the network region The vaults in the last region have densities relatively low and relatively low resistance compared with the network region.
Las bóvedas son producidas por fibras que llenan los conductos de desviación de la cinta para la fabricación de papel durante el procedimiento de fabricación de papel. Los conductos de desviación impiden que las fibras depositadas en ellos sean compactadas al ser comprimida la banda de papel durante el procedimiento de secado. Como resultado, las bóvedas son más gruesas por tener menor densidad y resistencia intrínseca en comparación con las regiones compactadas de la banda. Consecuentemente, el calibre de la banda de papel es limitado por la resistencia intrínseca de las bóvedas.The vaults are produced by fibers that fill the ducts of diversion of the tape for the manufacture of paper during the papermaking process. The diversion ducts prevent the fibers deposited in them are compacted when the paper web is compressed during drying procedure As a result, the vaults are thicker for having lower density and intrinsic resistance in comparison with the compacted regions of the band. Consequently, the Paper band gauge is limited by resistance intrinsic of the vaults.
Una vez que la fase de secado del procedimiento de fabricación de papel ha terminado, la disposición y desviación de las fibras es completa. No obstante, dependiendo del tipo del producto acabado, se pueden aplicar al papel tratamientos adicionales tales como el calandrado, la aplicación de suavizadores y la conversión. Estos procedimientos tienden a compactar las regiones de bóveda del papel y a reducir el espesor. Por tanto, la producción de productos de papel acabados de alto espesor que tengan dos regiones físicamente distintas requiere la formación de estructuras fibrosas celulósicas en las bóvedas que tengan resistencia a la presión mecánica.Once the drying phase of the procedure Papermaking is over, the layout and deviation of The fibers is complete. However, depending on the type of finished product, treatments can be applied to paper additional such as calendering, softener application and the conversion. These procedures tend to compact the paper dome regions and reduce thickness. Therefore, the production of high thickness finished paper products that have two physically distinct regions requires the formation of cellulosic fibrous structures in the vaults that have resistance to mechanical pressure.
A medida que se forma la banda fibrosa celulósica, las fibras se orientan predominantemente en el plano X-Y de la banda proporcionando una rigidez estructural despreciable en la dirección Z. Una vez que las fibras orientadas en el plano X-Y son compactadas mediante presión mecánica, las fibras son comprimidas juntas incrementando la densidad de la banda de papel al mismo tiempo que disminuye el espesor. Las fibras orientadas en la dirección Z de la banda, mejoran la rigidez estructural en la dirección Z de la banda y su correspondiente resistencia a la presión mecánica. Consecuentemente, maximizar la orientación de fibras en la dirección Z, maximiza el espesor.As the fibrous band forms cellulosic, the fibers are predominantly oriented in the plane X-Y of the band providing stiffness negligible structural in the Z direction. Once the fibers oriented in the X-Y plane are compacted by mechanical pressure, the fibers are compressed together increasing the density of the paper band while decreasing the thickness. The fibers oriented in the Z direction of the band, improve the structural rigidity in the Z direction of the band and its corresponding resistance to mechanical pressure. Consequently, maximize fiber orientation in the Z direction, maximize the thickness.
Los conductos de desviación proporcionan unos medios para producir una orientación de las fibras en la dirección Z permitiendo que las fibras se desvíen a lo largo de la periferia de los conductos de desviación. La desviación de fibras total depende del tamaño y la forma de los conductos de desviación con relación a la longitud de las fibras.Bypass ducts provide some means for producing an orientation of the fibers in the Z direction allowing the fibers to deflect along the periphery of diversion ducts. The total fiber deviation depends of the size and shape of the diversion ducts in relation to The length of the fibers.
Los conductos grandes permiten que se acumulen fibras menores en el fondo del conducto las cuales a su vez limitan la desviación de las fibras que se depositan posteriormente en ellos. Inversamente, los pequeños conductos permiten que las fibras grandes puenteen la abertura de los conductos con mínima desviación de las fibras. En el documento EP 0135231A, Trokhan P. se describen además miembros de desviación y un método para fabricar los mismos.Large ducts allow them to accumulate minor fibers at the bottom of the duct which in turn limit the deviation of the fibers that are subsequently deposited in they. Conversely, small ducts allow fibers large bridges in the opening of the ducts with minimal deviation of the fibers. In EP 0135231A, Trokhan P. are described also deviation members and a method to manufacture the same.
La forma de los conductos influencia también la desviación de las fibras. Por ejemplo, conductos de desviación definidos por una periferia que forme esquinas abruptas o de pequeño radio aumentan la posibilidad de puenteo de fibras que minimiza la desviación de las fibras. Véase la Patente de EE.UU. Nº 5.679.222, expedida a Rasch y otros el 21 de Octubre de 1997, para ver ejemplos de varias formas de conducto que pueden afectar el puenteo de fibras.The shape of the ducts also influences the fiber deflection. For example, diversion ducts defined by a periphery that forms abrupt corners or small radius increase the possibility of bridging fibers that Minimizes fiber deflection. See US Pat. No. 5,679,222, issued to Rasch et al. On October 21, 1997, for see examples of various forms of duct that can affect the fiber bridging
Consecuentemente, la presente invención proporciona una cinta para la fabricación de papel que comprende una región reticulada común y una pluralidad de conductos de desviación discretos que están dimensionados y formados para optimizar la desviación de fibras y la correspondiente orientación de las fibras en dirección Z.Consequently, the present invention provides a papermaking belt comprising a common crosslinked region and a plurality of ducts of discrete deviation that are sized and formed to optimize fiber deflection and corresponding orientation of the fibers in the Z direction.
La invención proporciona además una banda de papel que comprende una región reticulada de modo macroscópicamente esencial plano, esencialmente continua y una pluralidad de bóvedas discretas dispuestas a través de la misma. Las bóvedas están dimensionadas y formadas para producir el espesor óptimo.The invention further provides a band of paper comprising a macroscopically crosslinked region essential flat, essentially continuous and a plurality of vaults discrete arranged through it. The vaults are sized and formed to produce the optimum thickness.
La presente invención se refiere a una cinta d fabricación de papel que tiene una armadura modelada capaz de producir una banda de papel de baja densidad/alto espesor y a la banda de papel producida por esta. La cinta para la fabricación de papel comprende una estructura de refuerzo que tiene una armadura modelada dispuesta sobre la misma. La estructura modelada incluye una región de red continua y una pluralidad de conductos de desviación discretos, en la que los conductos de desviación están aislados unos de otros por la región de red continua.The present invention relates to a tape d papermaking that has a patterned armor capable of produce a low density / high thickness paper web and at paper band produced by this. The tape for the manufacture of paper comprises a reinforcing structure that has a reinforcement modeled arranged on it. The patterned structure includes a continuous network region and a plurality of conduits of discrete deviation, in which the diversion ducts are isolated from each other by the region of continuous network.
Los conductos de desviación son generalmente de forma elíptica y dimensionados con relación a una longitud de fibra de banda media, \upbar{L}, de modo que la anchura media, \upbar{W}, de los conductos es \upbar{L}<\upbar{W}<3\upbar{L}. Los conductos de desviación tienen una relación de aspecto que varía de al menos alrededor de 1,0 a alrededor de 2,0 y un radio de curvatura mínimo en el que la relación de radio de curvatura mínimo a anchura media varía de menos 0,29 a 0,50.The deflection ducts are generally of elliptical shape and dimensioned in relation to a fiber length middle band, \ upbar {L}, so that the average width, \ upbar {W}, of the ducts is \ upbar {L} <\ upbar {W} <3 \ upbar {L}. The ducts of deviation have an aspect ratio that varies from at least around 1.0 to about 2.0 and a minimum radius of curvature in which the ratio of radius of minimum curvature to average width It varies from minus 0.29 to 0.50.
Los conductos de desviación pueden estar dispuestos en un modelo exagonal con objeto de maximizar la concentración de conductos por unidad de área mientras al mismo tiempo se minimiza el área de la región de red continua. La región de red continua proporciona un área de articulación que tiene una anchura que varía de 0,178 mm a 0,51 mm.The deflection ducts may be arranged in an exagonal model in order to maximize the duct concentration per unit area while at the same time the area of the continuous network region is minimized. The region Continuous network provides an articulation area that has a width that varies from 0.178 mm to 0.51 mm.
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El papel producido en esa cinta para la fabricación de papel comprende una región de red plana y una pluralidad de bóvedas discretas dispersadas a través de toda ella y aisladas unas de otras por la región de red continua. Las bóvedas tienen la forma y disposición de los conductos de desviación generalmente elípticos descritos anteriormente.The paper produced on that tape for the papermaking comprises a flat web region and a plurality of discrete vaults scattered throughout it and isolated from each other by the continuous network region. The vaults they have the shape and arrangement of the diversion ducts generally elliptical described above.
Estas y otras características, aspectos y ventajas de la presente invención se comprenderán mejor con respecto a la descripción siguiente, reivindicaciones adjuntas y dibujos que se acompañan, en los que:These and other characteristics, aspects and advantages of the present invention will be better understood with with respect to the following description, appended claims and accompanying drawings, in which:
la figura 1 es una vista en alzado lateral esquemática de una máquina para la fabricación de papel que usa la cinta para la fabricación de papel de la presente invención;Figure 1 is a side elevation view schematic of a papermaking machine that uses the papermaking tape of the present invention;
la figura 2 es una vista en planta desde arriba de una porción de la cinta para la fabricación de papel de la presente invención, que muestra la armadura unida a la estructura de refuerzo y que tiene aberturas en el lado de papel de forma elíptica de los conductos de desviación;Figure 2 is a top view of a portion of the papermaking tape of the present invention, showing the structure-bound armor of reinforcement and having openings in the paper side of form elliptical deviation ducts;
la figura 3 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en la figura 2 tomada a lo largo de la línea 3-3;Figure 3 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the papermaking tape shown in figure 2 taken along the line 3-3;
la figura 4 es una vista en sección transversal de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en le figura 3 que representa fibras que puentean el conducto de desviación;Figure 4 is a cross-sectional view. of a portion of the papermaking tape shown in Figure 3 depicting fibers that bridge the conduit of deviation;
la figura 5 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en la figura 3 que representa fibras recogidas en el fondo del conducto de desviación;Figure 5 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the papermaking tape shown in figure 3 representing fibers collected at the bottom of the diversion duct;
la figura 6 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en la figura 3 que representa una fibra en voladizo sobre la abertura del conducto de desviación para ilustrar la desviación de las fibras;Figure 6 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the papermaking tape shown in figure 3 representing a cantilever fiber over the opening of the deflection duct to illustrate the deflection of the fibers;
la figura 7 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en la figura 3 que representa una fibra que puentea la abertura del conducto de desviación para ilustrar la desviación de las fibras;Figure 7 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the papermaking tape shown in figure 3 representing a fiber that bridges the deflection duct opening to illustrate the deflection of the fibers;
las figuras 8a y 8b son vistas en planta desde arriba de formas de conductos que tienen pequeños radios o esquinas abruptas que las hace con tendencia al puenteo de fibras;Figures 8a and 8b are plan views from up duct shapes that have small radii or corners abrupt that makes them prone to fiber bridging;
la figura 9 es una representación esquemática de un conducto de forma elíptica que tiene una periferia rectilínea;Figure 9 is a schematic representation of an elliptical duct that has a periphery rectilinear;
la figura 10 es una representación esquemática de un conducto de forma elíptica que tiene una periferia curvilínea;Figure 10 is a schematic representation of an elliptical duct that has a periphery curvilinear;
la figura 11 es una representación esquemática, en planta, vista desde arriba de conductos de desviación dispuestos en un modelo exagonal con los ejes mayores orientados paralelos a la dirección de máquina de la cinta;Figure 11 is a schematic representation, in plan, top view of bypass ducts arranged in an exagonal model with the major axes oriented parallel to the machine address of the tape;
la figura 12 es una representación esquemática, en planta, vista desde arriba de conductos de desviación dispuestos en un modelo exagonal con los ejes mayores orientados diagonalmente con respecto a la dirección de máquina de la cinta;Figure 12 is a schematic representation, in plan, top view of bypass ducts arranged in an exagonal model with the diagonally oriented major axes with respect to the machine direction of the tape;
la figura 13 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en la figura 3 que representa fibras que se desvían dentro del conducto de desviación y que ilustran la relación entre la anchura del conducto, la altura en la dirección Z del conducto, y el estiramiento de la banda;Figure 13 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the papermaking tape shown in figure 3 representing fibers that deviate inside of the diversion duct and illustrating the relationship between the duct width, height in the Z direction of the duct, and the stretching of the band;
la figura 14 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la cinta para la fabricación de papel mostrada en la figura 3 que representa fibras que se desvían dentro del conducto de desviación y que ilustra la relación entre el ángulo de desviación de la banda y el ángulo que forma la interfaz de abertura de articulación/conducto;Figure 14 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the papermaking tape shown in figure 3 representing fibers that deviate inside of the diversion duct and illustrating the relationship between the deviation angle of the band and the angle that forms the interface joint / duct opening;
la figura 15 es una representación esquemática, en planta, vista desde arriba, de una banda de papel que tiene bóvedas dispuestas en un modelo hexagonal; yFigure 15 is a schematic representation, in plan, seen from above, of a paper band that has vaults arranged in a hexagonal model; Y
la figura 16 es una vista en sección transversal vertical de una porción de la banda de papel mostrada en la figura 15, tomada a lo largo de la línea 16-16.Figure 16 is a cross-sectional view. vertical of a portion of the paper web shown in the figure 15, taken along line 16-16.
Los términos siguientes, como se usan en esta memoria, tienen los significados siguientes:The following terms, as used in this memory, have the following meanings:
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Dirección de máquina, designada MD, es la dirección paralela a la circulación de la banda de papel a través del equipo para fabricar papel.Machine address, designated MD, is the direction parallel to the circulation of the paper web through of papermaking equipment.
Dirección de máquina transversal, designada CD es la dirección perpendicular a la dirección de máquina en el plano X-Y.Transverse machine direction, designated CD is the direction perpendicular to the machine direction in the plane X-Y.
Centro de área, es un punto dentro del conducto de desviación que deberá coincidir con el centro de masa de una distribución uniforme delgada de materia ligada por la periferia del conducto de desviación.Area center, is a point inside the duct deviation that should coincide with the center of mass of a uniform thin distribution of matter bound by the periphery of the diversion duct.
Eje mayor, es el eje más largo que cruza el centro del área del conducto y que une dos puntos a lo largo del perímetro del conducto.Major axis, is the longest axis that crosses the center of the duct area and joining two points along the duct perimeter.
Eje menor, es el eje más corto o anchura que cruza el centro del área del conducto y que une dos puntos a lo largo del perímetro del conducto.Minor axis, is the shortest axis or width that crosses the center of the duct area and that joins two points to the duct perimeter length.
Relación de aspecto, es la relación de la longitud del eje mayor a la longitud del eje menor.Aspect ratio is the ratio of the length of the major axis to the length of the minor axis.
El ancho medio del conducto es la longitud media de líneas rectas trazadas a través del centro de área del conducto y que unen dos puntos en el perímetro del mismo.The average width of the duct is the average length of straight lines drawn through the center of the duct area and that join two points on the perimeter of it.
Radio de curvatura es el radio instantáneo de curvatura en un punto sobre una curva.Bend radius is the instantaneous radius of curvature at a point on a curve.
Curvilíneo, pertenece a líneas curvas.Curvilinear, belongs to curved lines.
Rectilíneo, pertenece a líneas rectas.Rectilinear, belongs to straight lines.
Altura en dirección Z, es la porción de la armadura de resina que se extiende desde la cara enfrentada al papel de la estructura de refuerzo.Height in the Z direction is the portion of the resin armor that extends from the face facing the Role of the reinforcement structure.
Longitud de fibra media, es la longitud ponderada de la longitud de fibra media.Average fiber length, is the weighted length of the average fiber length.
La memoria contiene una descripción detallada de (1) la cinta para la fabricación de papel de la presente invención, y (2) el producto de papel acabado de la presente invención.The memory contains a detailed description of (1) the papermaking tape of the present invention, and (2) the finished paper product of the present invention.
En la máquina para la fabricación de papel representativa ilustrada esquemáticamente en la figura 1, la cinta para la fabricación de papel de la presente invención tiene la forma de una cinta sin fin, cinta 10 para la fabricación de papel. La cinta 10 para la fabricación de papel tiene una cara 11 de contacto de papel y una cara posterior 12 opuesta a la cara 11 de contacto de papel. La cinta 10 para la fabricación de papel es portadora de una banda de papel (o "banda de fibra") en varias etapas de su formación (una banda embriónica 27 y una banda intermedia 29). Procedimientos de formación de bandas embriónicas se describen en muchas referencias, tales como Patente de EE.UU. Nº 3.301.746, expedida a Sanford y Sisson el 31 de Enero de 1974, y Patente de EE.UU. Nº 3.994.771, expedida a Morgan y Rich el 30 de Noviembre de 1976. La cinta 10 para la fabricación de papel se desplaza en la dirección indicada por la flecha direccional B alrededor de los rodillos 19a y 19b de retorno, el rodillo 20 de estrechamiento de impresión, los rodillos 19c, 19d, 19e, 19f, y el rodillo 21 de distribución de emulsión. El bucle alrededor del cual se desplaza la cinta 10 para la fabricación de papel incluye unos medios para aplicar una diferencia de presión de fluido a la banda embriónica 27, tales como una zapata de recogida de vacío (PUS) 24a y una caja 24 de vacío de múltiples ranuras. En la figura 1, la cinta 10 para la fabricación de papel se desplaza también alrededor de un presecador tal como un secador 26 por medio de soplado, y pasa por un estrechamiento formado por el rodillo 20 de estrechamiento de impresión y un tambor 28 de secado Yankee.In the papermaking machine representative schematically illustrated in figure 1, the tape for the papermaking of the present invention has the shape of an endless belt, tape 10 for papermaking. The papermaking belt 10 has a face 11 of paper contact and a rear face 12 opposite the face 11 of paper contact The tape 10 for papermaking is carrier of a paper band (or "fiber band") in several stages of its formation (an embryonic band 27 and a band intermediate 29). Embryonic band formation procedures are described in many references, such as US Pat. No. 3,301,746, issued to Sanford and Sisson on January 31, 1974, and U.S. Patent No. 3,994,771, issued to Morgan and Rich on 30 November 1976. Tape 10 for papermaking is shifts in the direction indicated by the directional arrow B around the return rollers 19a and 19b, the roller 20 of print narrowing, rollers 19c, 19d, 19e, 19f, and the emulsion distribution roller 21. The loop around which belt 10 is shifted for papermaking includes about means for applying a fluid pressure difference to the band embryonic 27, such as a vacuum pickup shoe (PUS) 24a and a 24 slot multi-slot vacuum box. In figure 1, the tape 10 for papermaking also moves around of a pre-dryer such as a dryer 26 by means of blowing, and passes through a narrowing formed by the roller 20 of print narrowing and a drum 28 Yankee drying.
Aunque la realización preferida de la cinta para la fabricación de papel de la presente invención tiene la forma de una cinta 10 sin fin, puede estar incorporada en otras formas numerosas que incluyen, por ejemplo, placas estacionarias, para ser usadas en la fabricación de pañuelos, o tambores giratorios, para ser usados con otros tipos de procedimientos continuos. Independientemente de la forma física que tenga cinta 10 para la fabricación de papel para la ejecución de la invención que se reivindica, tiene generalmente ciertas características que se establecen más adelante. La cinta 10 para la fabricación de papel de la presente invención puede ser fabricada según la Patente de EE.UU. Nº 5.334.289, asignada en común, expedida en el nombre de Trokhan y otros.Although the preferred embodiment of the tape for The papermaking of the present invention has the form of an endless belt 10, can be incorporated in other ways numerous that include, for example, stationary plates, to be used in the manufacture of handkerchiefs, or rotating drums, for be used with other types of continuous procedures. Regardless of the physical form that has tape 10 for the manufacture of paper for the execution of the invention which is it claims, it generally has certain characteristics that are set forth below. Tape 10 for paper making The present invention can be manufactured according to the Patent of USA No. 5,334,289, assigned jointly, issued in the name of Trokhan and others.
Como se muestra en la figura 2, la cinta 10 según la presente invención comprende componentes primarios: una armadura 30 y una estructura 32 de refuerzo. La armadura 30 comprende preferiblemente una resina fotosensible polímera curada. La armadura 30 y la cinta 10 tienen una primera superficie 11 que define el lado 11 de contacto de papel de la cinta 10 y una segunda superficie 12 orientada hacia la máquina para la fabricación de papel sobre la que se usa la cinta 10.As shown in Figure 2, the tape 10 according to The present invention comprises primary components: an armor 30 and a reinforcement structure 32. Armor 30 comprises preferably a cured polymer photosensitive resin. The armor 30 and tape 10 have a first surface 11 that defines the paper contact side 11 of the tape 10 and a second surface 12 oriented towards the machine for manufacturing paper on which tape 10 is used.
Como se usa en esta memoria, las direcciones X, Y y Z son orientaciones que se refieren a la cinta 10 para la fabricación de papel de la presente invención (o banda 27 de papel dispuesta sobre la cinta) en un sistemas de coordenadas cartesianas. La cinta 10 para la fabricación de papel según la presente invención es macroscópicamente plana. El plano de la cinta 10 para la fabricación de papel define sus direcciones X-Y. La perpendicular a las direcciones X-Y y al plano de la cinta 10 para la fabricación de papel es la dirección Z de la cinta 10. Asimismo, la banda 27 según la presente invención puede ser considerada como macroscópicamente plana y que se extiende en un plano X-Y. La dirección Z de la banda es perpendicular a las direcciones X-Y y al plano de la banda 27.As used herein, the X, Y addresses and Z are orientations that refer to tape 10 for paper making of the present invention (or paper strip 27 arranged on the tape) in a coordinate system Cartesian The tape 10 for paper making according to the The present invention is macroscopically flat. The tape plane 10 for papermaking defines their addresses X-Y. The perpendicular to the directions X-Y and to the plane of the tape 10 for the manufacture of paper is the Z direction of the tape 10. Also, the band 27 according to the present invention can be considered macroscopically flat and extending in an X-Y plane. The Z direction of the band is perpendicular to the directions X-Y and the plane of the band 27.
Preferiblemente, la armadura 30 define un modelo predeterminado y proporciona un área 36 de articulación que imprime un modelo similar sobre la banda 27 de la presente invención. Un modelo particularmente preferido para la armadura 30 es una red esencialmente continua. Si se selecciona el modelo de red esencialmente continuo preferido para la armadura 30, los conductos 34 de desviación discretos se extenderán entre la primera superficie 11 y la segunda superficie 12 de la cinta 10. La red esencialmente continua rodea y define los conductos 34 de desviación.Preferably, the armature 30 defines a model default and provides an articulation area 36 that prints a similar model on the band 27 of the present invention. A particularly preferred model for armor 30 is a net essentially continuous. If the network model is selected essentially continuous preferred for armor 30, the ducts 34 discrete deviation will extend between the first surface 11 and the second surface 12 of the tape 10. The net essentially continuous surrounds and defines the ducts 34 of deviation.
La armadura 30 imprime un modelo que corresponde al de la armadura 30 sobre la banda 27 transportada sobre la misma. La impresión se produce en cualquier momento en que la cinta 10 y la banda 27 pasan entre dos superficies rígidas que tienen el juego suficiente para originar la impresión. Esto sucede generalmente en un estrechamiento entre dos rodillos y con la máxima frecuencia se produce cuando la cinta 10 transfiere el papel a un tambor 28 de secado Yankee. La impresión es originada por la compresión de la armadura 30 contra el papel 27 en el rodillo 20 de presión.Armor 30 prints a corresponding model that of the armor 30 on the band 27 transported thereon. Printing occurs at any time when the tape 10 and the band 27 passes between two rigid surfaces that have the game Enough to originate printing. This usually happens in a narrowing between two rollers and with the maximum frequency produced when the tape 10 transfers the paper to a drum 28 of Yankee drying. Printing is caused by the compression of the Armor 30 against paper 27 in the pressure roller 20.
La primera superficie 11 de la cinta 10 de contacto con la banda 27 es portadora de la misma, Durante la fabricación de papel la primera superficie de la cinta 10 puede imprimir un modelo sobre la banda 27 correspondiente al modelo de la armadura 30.The first surface 11 of the tape 10 of contact with band 27 is the carrier of it, during papermaking the first surface of the tape 10 can print a model on band 27 corresponding to the model of the armor 30.
La segunda superficie 12 de la cinta 10 es la superficie de contacto de máquina de la cinta 10. La segunda superficie puede ser fabricada con una red posterior que tenga pasajes en la misma que sean distintos de los conductos 34 de desviación. Los pasajes proporcionan irregularidades en la textura del lado posterior de la segunda superficie de la cinta 10. Los pasajes permiten la fuga de aire en el plano X-Y de la cinta 10, cuya fuga no circula necesariamente en la dirección Z a través de los conductos 34 de desviación de la cinta 10. Cintas 10 que incorporen ese tipo de textura posterior pueden hacerse según cualquiera de las Patentes de EE.UU. asignadas en común: Nº 5.098.522, expedida el 24 de Marzo de 1992 a Smurkoski y otros; Nº 5.364.504, expedida el 15 de Noviembre de 1994 a Smurkoski y otros; y Nº 5.260.171 expedida el 9 de Noviembre de 1993 a Smurkoski y otros.The second surface 12 of the tape 10 is the belt machine contact surface 10. The second surface can be manufactured with a rear net that has passages in it that are different from conduits 34 of deviation. The passages provide irregularities in texture on the back side of the second surface of the tape 10. The passages allow air leakage in the X-Y plane of the tape 10, whose leakage does not necessarily circulate in the Z direction through ducts 34 of belt deflection 10. Tapes 10 incorporating that type of back texture can be done according to any of US Pat. assigned in common: Nº 5,098,522, issued on March 24, 1992 to Smurkoski and others; No. 5,364,504, issued on November 15, 1994 to Smurkoski et al .; and No. 5,260,171 issued on November 9, 1993 to Smurkoski and others.
El segundo componente básico de la cinta 10 según la invención es la estructura 32 de refuerzo. La estructura 32 de refuerzo, como la armadura 30, tiene una primera superficie 13 enfrentada al papel y una segunda superficie 12 enfrentada a la máquina, opuesta a la superficie enfrentada al papel. La estructura 32 de refuerzo está dispuesta básicamente entre las superficies opuestas de la cinta 10 y puede tener una superficie coincidente con el lado posterior de la cinta 10. La estructura 32 de refuerzo proporciona soporte a la armadura 30. El componente de refuerzo es típicamente tejido, como se sabe bien en la técnica. Las porciones de la estructura 32 de refuerzo alineadas con los conductos 34 de desviación impiden que las fibras usadas en la fabricación de papel pasen completamente a través de los conductos 34 de desviación y de ese modo reducen la producción de pequeños orificios. Si no se desea usar una tela tejida para reforzar la estructura 32, puede proporcionarse un elemento no tejido, retícula, malla o una placa que tenga una pluralidad de orificios por medio de la cual se pueda proporcionar resistencia y soporte adecuados para la armadura 30 de la presente invención.The second basic component of the tape 10 according The invention is reinforcement structure 32. The structure 32 of reinforcement, like armor 30, has a first surface 13 facing the paper and a second surface 12 facing the machine, opposite the surface facing the paper. The structure 32 reinforcement is basically arranged between the surfaces opposite of the tape 10 and may have a surface coinciding with the back side of the tape 10. The reinforcement structure 32 provides support to the armor 30. The reinforcement component is typically woven, as is well known in the art. Portions of the reinforcement structure 32 aligned with the conduits 34 of deviation prevents the fibers used in papermaking pass completely through diversion ducts 34 and that way they reduce the production of small holes. If I dont know you want to use a woven fabric to reinforce structure 32, you can provide a nonwoven element, grid, mesh or plate having a plurality of holes by means of which provide adequate strength and support for armor 30 The present invention.
Como se muestra en la figura 3, la armadura 30 está unida a la estructura 32 de refuerzo. La armadura 30 se extiende hacia fuera desde la cara 13 enfrentada al papel de la estructura 32 de refuerzo. La estructura 32 de refuerzo refuerza la armadura 30 de resina y tiene un área abierta que sobresale adecuada para permitir que la maquinaria deshidratadora de vacío empleada en el procedimiento para la fabricación de papel realice adecuadamente su función de eliminar agua de la banda embriónica 27, y para permitir que el agua eliminada de la banda embriónica 27 pase a través de la cinta para la fabricación de papel.As shown in Figure 3, the armor 30 is attached to the reinforcement structure 32. Armor 30 se extends outward from face 13 facing the role of the reinforcement structure 32. The reinforcing structure 32 reinforces the 30 resin armor and has an open area that protrudes suitable to allow vacuum dehydrator machinery used in the papermaking process perform suitably its function of removing water from the embryonic band 27, and to allow water removed from the embryonic band 27 pass through the papermaking tape.
La cinta 10 según la presente invención puede ser fabricada según cualquiera de las Patentes de EE.UU. asignadas en común: Nº 4.514.345, expedida el 30 de Abril de 1985 a Johnson y otros; Nº 4.528.239, expedida el 9 de Julio de 1983 a Trokhan; Nº 5.098.522, expedida el 24 de Marzo de 1992; Nº 5.260.171, expedida el 9 de Noviembre de 1993 a Smurkoski y otros; Nº 5.275.700, expedida el 4 de Enero de 1994 a Trokhan; Nº 5.328.565, expedida el 12 de Julio de 1994 a Rasch y otros; Nº 5.334.289, expedida el 2 de Agosto de 1992 a Trokhan y otros; Nº 5.431.786, expedida el 11 de Julio de 1995 a Rasch y otros; Nº 5.496.624, expedida el 5 de Marzo de 1996 a Stelljes, Jr. y otros; Nº 5.500.277, expedida el 19 de Marzo de 1996 a Trokhan y otros; Nº 5.514.523, expedida el 7 de Mayo de 1996 a Trokhan y otros; Nº 5.554.467, expedida el 10 de Septiembre de 1996, a Trokhan y otros; Nº 5.566.724, expedida el 22 de Octubre de 1996 a Trokhan y otros; Nº 5.624.790, expedida el 29 de Abril de 1997 a Trokhan y otros; Nº 5.628.876, expedida el 13 de Mayo de 1997 a Ayers y otros; Nº 5.679.222, expedida el 21 de Octubre de 1997 a Rasch y otros; y Nº 5.714.041, expedida el 3 de Febrero de 1998 a Ayers y otros.The tape 10 according to the present invention can be manufactured according to any of US Pat. assigned in Common: No. 4,514,345, issued on April 30, 1985 to Johnson and others; No. 4,528,239, issued July 9, 1983 to Trokhan; No. 5,098,522, issued March 24, 1992; No. 5,260,171, issued on November 9, 1993 to Smurkoski and others; No. 5,275,700, Issued on January 4, 1994 to Trokhan; No. 5,328,565, issued on July 12, 1994 to Rasch and others; No. 5,334,289, issued on 2 August 1992 to Trokhan and others; No. 5,431,786, issued on 11 July 1995 to Rasch and others; No. 5,496,624, issued on March 5 from 1996 to Stelljes, Jr. and others; No. 5,500,277, issued on 19 March 1996 to Trokhan and others; No. 5,514,523, issued on May 7 from 1996 to Trokhan and others; No. 5,554,467, issued on 10 September 1996, to Trokhan and others; No. 5,566,724, issued on 22 from October 1996 to Trokhan and others; No. 5,624,790, issued on 29 April 1997 to Trokhan and others; No. 5,628,876, issued on 13 May 1997 to Ayers and others; No. 5,679,222, issued on 21 October 1997 to Rasch and others; and No. 5,714,041, issued on 3 February 1998 to Ayers and others.
La capacidad para producir una banda de papel que tenga un espesor particular es una función del espesor de la banda. El espesor es el grueso aparente de una banda fibrosa celulósica medido a una cierta presión mecánica. El espesor es una función del peso base de la banda y de la estructura de la banda. El peso base es el peso en libras de 3.000 pies cuadrados de papel. La estructura de la banda se refiere a la orientación y densidad de las fibras que constituyen la banda 27.The ability to produce a paper band that having a particular thickness is a function of the thickness of the band. The thickness is the apparent thickness of a cellulosic fibrous band measured at a certain mechanical pressure. The thickness is a function of base weight of the band and the structure of the band. Base weight It is the weight in pounds of 3,000 square feet of paper. The Band structure refers to the orientation and density of the fibers that constitute the band 27.
Las fibras que constituyen la banda 27 están orientadas típicamente en el plano X-Y y proporcionan un mínimo soporte estructural en la dirección Z. Por tanto, a medida que la banda 27 es comprimida por la armadura 30 modelada, la banda 27 se compacta creando una región de alta densidad, modelada que es de reducido espesor. Inversamente, porciones de la banda 27 que cubren los conductos 34 de desviación no están compactadas y como resultado se producen regiones de baja densidad, más gruesas.The fibers that constitute the band 27 are typically oriented in the X-Y plane and provide minimal structural support in the Z direction. therefore, as the band 27 is compressed by the armature 30 modeled, band 27 is compacted creating a high region density, modeled that is of reduced thickness. Inversely, portions of the band 27 covering the diversion ducts 34 they are not compacted and as a result there are low regions density, thicker.
Las regiones de baja densidad, denominadas bóvedas, dan a la banda 27 un espesor aparente. Puesto que las fibras que constituyen una bóveda están orientadas predominantemente en el plano X-Y de la banda 27, las fibras proporcionan un soporte en la dirección Z despreciable. Consecuentemente, las bóvedas son muy susceptibles de ser deformadas y reducidas de espesor durante las operaciones para la fabricación de papel posteriores. Por tanto, el espesor de la banda 27 está limitado generalmente por la capacidad de las bóvedas para resistir una presión mecánica.Low density regions, called vaults, give the band 27 an apparent thickness. Since the fibers that constitute a vault are oriented predominantly in the X-Y plane of band 27, the fibers provide a negligible support in the Z direction. Consequently, the vaults are very likely to be deformed and reduced thickness during operations for subsequent papermaking. Therefore, the thickness of the band 27 is generally limited by the ability of the vaults to Resist a mechanical pressure.
No obstante, los conductos 34 de desviación proporcionan unos medios para desviar fibras en la dirección Z a lo largo de la periferia 38. La desviación de las fibras produce una orientación de las fibras que incluye una componente de dirección Z. Esa orientación de las fibras no solamente crea un espesor de banda aparente sino que también proporciona cierto grado de rigidez estructural en la dirección Z que ayuda a que la banda 27 mantenga su espesor a través del procedimiento para la fabricación de papel. Consecuentemente, para la presente invención, los conductos 34 de desviación están dimensionados y configurados para maximizar la desviación de las fibras a lo largo de las periferias 38.However, the diversion ducts 34 provide means for diverting fibers in the Z direction to along the periphery 38. The deflection of the fibers produces a fiber orientation that includes a steering component Z. That fiber orientation not only creates a thickness of apparent band but also provides some degree of stiffness structural in the Z direction that helps the band 27 maintain its thickness through the papermaking process. Consequently, for the present invention, the ducts 34 of deviation are sized and configured to maximize the fiber deflection along the peripheries 38.
La eliminación de agua de la banda embriónica 27 empieza a medida que las fibras 50 son desviadas dentro de los conductos 34. La eliminación de agua da como resultado una disminución en la movilidad de las fibras que tiende a fijar las fibras en el lugar después de que hayan sido desviadas y redispuestas. La desviación de las fibras en los conductos 34 de desviación puede ser inducida mediante la aplicación de una presión de fluido diferencial a la banda embriónica 27. Un método preferido para aplicar la diferencia de presiones consiste en exponer la banda embriónica 27 a un vacío a través de los conductos 34 de desviación. En la figura 1 se ilustra el método preferido mediante la utilización de una zapata 24 de recuperación.Water removal from the embryonic band 27 begins as the fibers 50 are deflected within the ducts 34. The removal of water results in a decrease in fiber mobility that tends to fix the fibers in place after they have been diverted and redisposed. The deflection of the fibers in the ducts 34 of deflection can be induced by applying a pressure of differential fluid to the embryonic band 27. A preferred method to apply the pressure difference is to expose the embryonic band 27 at a vacuum through conduits 34 of deviation. Figure 1 illustrates the preferred method by the use of a recovery shoe 24.
Sin que haya sido demostrado por la teoría, se considera que la redisposición de las fibras en la banda embriónica 27 con relación a los conductos 34 de desviación puede adoptar uno de dos modelos, que dependen de un cierto número de factores que incluyen la longitud de las fibras. Como se muestra esquemáticamente en la figura 4, los extremos de fibras 50 más largas pueden estar detenidos sobre la parte superior de las articulaciones 36 permitiendo que las partes medias de las fibras 50 estén curvadas dentro de los conductos 34 sin estar completamente desviadas. Por tanto, se produce el "puenteo" de los conductos 34 de desviación. Alternativamente, como se muestra en la figura 5, fibras 50 (predominantemente, las más cortas) pueden realmente estar completamente depositadas en el conducto 34 con poca, si hay alguna, desviación que cree una pila de fibras 50 en el mismo y minimice la desviación de posteriores fibras que se depositen en y alrededor del conducto 34.Without having been proven by the theory, it considers that the redisposition of the fibers in the embryonic band 27 in relation to the diversion ducts 34 may adopt one of two models, which depend on a certain number of factors that They include the length of the fibers. As shown schematically in figure 4, the fiber ends 50 plus long can be stopped on top of the joints 36 allowing the middle parts of the fibers 50 are curved inside ducts 34 without being completely deviated Therefore, the "bridging" of the ducts occurs 34 deviation. Alternatively, as shown in Figure 5, 50 fibers (predominantly the shortest) can really be completely deposited in conduit 34 with little, if there is some, deviation that creates a stack of fibers 50 in it and minimize the deviation of subsequent fibers deposited in and around the duct 34.
La desviación de las fibras es una función de la resistencia de la banda al doblado. Cuanto mayor sea la rigidez al doblado de la banda, mayor será la resistencia a la desviación. La rigidez al doblado de una banda está dominada por dos factores: (1) la rigidez al doblado de las fibras individuales; y (2) la resistencia del enlace de fibra con fibra. No obstante, la banda en la zapata 24a de recogida está húmeda y los enlaces de fibra con fibra no están bien establecidos debido a la presencia de grandes cantidades de agua en la banda. Por tanto, el factor dominante es la rigidez individual de las fibras. Cuanto más rígida sea la fibra menor será la desviación.The fiber deviation is a function of the resistance of the band to bending. The higher the rigidity at band bending, the greater the resistance to deviation. The Bending stiffness of a band is dominated by two factors: (1) the bending stiffness of the individual fibers; and (2) the fiber bond strength with fiber. However, the band in the pickup shoe 24a is wet and the fiber links with fiber are not well established due to the presence of large amounts of water in the band. Therefore, the dominant factor is the individual stiffness of the fibers. The more rigid the fiber The smaller the deviation.
Aunque la desviación de las fibras depende de la rigidez inherente de las fibras 50, la magnitud de la desviación está principalmente determinada por la longitud de las fibras 50, dependiendo de si son suficientemente largas para puentear la anchura de un conducto 34. Las figuras 6 y 7, muestran dos posibles escenarios de la desviación de fibras. En la figura 6, la fibra 50 está fijada en un punto A y está volada sobre la abertura del conducto 34. Cuando esta fibra 50 está sometida a una carga uniforme, tal como a un vacío, el resultado es un momento flector elevado en el punto A y una desviación en el punto B definido por:Although the deflection of the fibers depends on the inherent stiffness of the fibers 50, the magnitude of the deviation It is mainly determined by the length of the fibers 50, depending on whether they are long enough to bypass the width of a duct 34. Figures 6 and 7 show two possible fiber deviation scenarios. In figure 6, fiber 50 it is fixed at a point A and is flown over the opening of the conduit 34. When this fiber 50 is subjected to a load uniform, such as a vacuum, the result is a bending moment high at point A and a deviation at point B defined by:
(1)f_{B} = F \ L ^{3}/8EI(1) f_ {B} = F \ L 3 / 8EI
donde,where,
f_{B} - desviación en el punto B;f_ {B} - deviation at point B;
F - Fuerza uniformemente distribuida sobre la longitud de la fibra;F - Force evenly distributed on the fiber length;
L - Longitud de una fibra desde el punto(s) de soporte;L - Length of a fiber from the support point (s);
E - Módulo de Elasticidad;E - Elasticity Module;
I - Momento de inerciaI - Moment of inertia
En la figura 7, el segmento 50 de fibra es más largo que la anchura del conducto, con el resultado de dos puntos A y B fijos. Si el segmento 50 de fibra experimenta el mismo vacío, las fuerzas de soporte en A y B crean momentos flectores desplazados con el resultado de una desviación de la fibra en el punto C definida porIn Figure 7, fiber segment 50 is more long than the width of the duct, with the result of two points A and fixed B. If fiber segment 50 experiences the same vacuum, the support forces in A and B create displaced bending moments with the result of a fiber deviation at point C defined by
(2)f_{C} = F \ L^{3}/384EI(2) f_ {C} = F \ L3 / 384EI
donde f_{C} es la desviación de la fibra en el punto Cwhere f_ {C} is the fiber deviation in the point C
Suponiendo que los parámetros F, L, E, e I sean los mismos para las fibras mostradas en las figuras 6 y 7, es evidente que la desviación f_{B} es 48 veces mayor que la desviación f_{C}.Assuming that parameters F, L, E, and I are the same for the fibers shown in figures 6 and 7, is It is evident that the deviation f_ {B} is 48 times greater than the deviation f_ {C}.
(3)f_{B} = 48f_{C}(3) f_ {B} = 48f_ {C}
Consecuentemente, la desviación de las fibras puede ser mejorada dimensionando los conductos 34 de desviación para minimizar la producción de puenteos de fibra. No obstante, el tamaño del conducto está limitado también por el número de pequeñas fibras en el suministro capaces de acumularse en los conductos 34 y consecuentemente, de impedir que las fibras más largas se desvíen en los mismos.Consequently, fiber deflection can be improved by dimensioning the deflection ducts 34 to minimize the production of fiber bridges. However, the duct size is also limited by the number of small fibers in the supply capable of accumulating in ducts 34 and consequently, to prevent longer fibers from deviating in the same.
El suministro incluye normalmente madera dura y madera blanda. Un ejemplo de fibra de madera dura es el Eucalipto (EUC) mientras que un ejemplo de fibra de madera blanda es la Pasta al Sulfato de madera blanda del Norte (NSK). Un ejemplo de un suministro comprende 30% en peso de madera blanda y 70% en peso de madera dura. Puesto que la longitud de fibra media de madera blanda es alrededor de tres veces la longitud de fibra media de madera dura, dimensionando los conductos de desviación con relación a la longitud de fibra blanda media resultan conductos muy susceptibles a la acumulación de fibras de madera dura más cortas, limitando de ese modo la desviación de las fibras más largas. Por tanto, se prefiere que la anchura, W, del conducto sea dimensionada con relación a la longitud de la fibra media del suministro, \upbar{L}, dondeThe supply usually includes hardwood and softwood. An example of hardwood fiber is Eucalyptus (EUC) while an example of softwood fiber is Pasta to North Soft Wood Sulfate (NSK). An example of a supply comprises 30% by weight of softwood and 70% by weight of hardwood. Since the average fiber length of softwood It is about three times the average length of wood fiber hard, sizing the deflection ducts in relation to the medium soft fiber length are very susceptible ducts to the accumulation of shorter hardwood fibers, limiting from that way the deviation of the longer fibers. Therefore, it prefers that the width, W, of the duct be sized with relation to the length of the average fiber of the supply, \ upbar {L}, where
(4)W\geq \overline{L}(4) W \ geq \ overline {L}
Para la presente invención, la longitud de fibra media ponderada es determinada porFor the present invention, the fiber length weighted average is determined by
(5)\overline{L} = \frac{\sum n_{i} \overline{L}_{i}^{2}}{\sum n_{i} \overline{L}_{i}}(5) \ overline {L} = \ frac {\ sum n_ {i} \ overline {L} _ {i} ^ {2}} {\ sum n_ {i} \ overline {L} i {}
dondewhere
L_{i} = Longitudes medias de fibras en clase iL_ {i} = Average fiber lengths in class i
n_{i} = Número de fibras medidas en la clase in_ {i} = Number of fibers measured in the class i
La longitud ponderada de la longitud de fibra media para la presente invención es de alrededor de 1,09 mm.The weighted length of the fiber length Average for the present invention is about 1.09 mm.
Como se muestra en las figuras 9 y 10, los conductos 34 pueden tener una diversidad de formas diferentes que tengan anchuras variables o constantes. Formas de conducto que tengan anchuras variables se definen en términos de eje mayor 40, eje menor 42, y anchura media 46. El eje mayor 40 se define como el eje más largo o ancho que cruza el centro del área del conducto, el eje menor 42 es el ancho más corto que cruza el centro del área del conducto, y la anchura media 46 es la anchura media que cruza el centro de área del conducto.As shown in Figures 9 and 10, the ducts 34 can have a variety of different forms that have variable or constant widths. Duct forms that have variable widths defined in terms of major axis 40, minor axis 42, and average width 46. The major axis 40 is defined as the longer or wider axis that crosses the center of the duct area, the minor axis 42 is the shortest width that crosses the center of the area of the conduit, and the average width 46 is the average width that crosses the duct area center.
La anchura media 46 se determina midiendo primero la longitud de una línea dibujada a través del centro del área en la dirección CD que une dos puntos sobre el perímetro del conducto. Las longitudes de líneas similares orientadas con incrementos angulares \Delta\theta con respecto a la CD (tales como de 15 grados o menos, variando de 0º a 165º, donde 0º representa la CD) son medidas y promediadas para determinar la anchura media.The average width 46 is determined by first measuring the length of a line drawn through the center of the area in the CD address joining two points on the perimeter of the duct. Lengths of similar lines oriented with increments angular Δ \ with respect to the CD (such as 15 degrees or less, varying from 0º to 165º, where 0º represents the CD) they are measured and averaged to determine the average width.
Puesto es más probable que se produzca el puenteo de fibras a lo largo del eje menor 42, se prefiere que el tamaño de la anchura mínima del conducto 34 con relación a la longitud de fibra media, \upbar{L}, seaSince bridging is more likely to occur of fibers along the minor axis 42, it is preferred that the size of the minimum width of the conduit 34 relative to the length of middle fiber, \ upbar {L}, be
(6)W_{min} \geq \overline{L}(6) W_ {min} \ geq \ overline {L}
Por lo tanto, para la presente invención, la anchura de conducto mínima preferida es de al menos alrededor de 1,09 mm.Therefore, for the present invention, the Minimum preferred duct width is at least about 1.09 mm
Puesto que la acumulación de fibras más pequeñas puede producirse a lo largo de los ejes mayor y menor 40, 42 del conducto, es difícil definir un límite superior para cada uno o ambos ejes 40, 42 que de cómo resultado una acumulación de fibras mínima y una desviación de fibras máxima. No obstante, para la presente invención, se ha hallado que dimensionando los conductos 34 de modo que la anchura media 46 varíe entre la longitud \upbar{L} de fibra media y tres veces la longitud de fibra media, 3\upbar{L}, con ella que se genera el espesor máximoSince the accumulation of smaller fibers it can occur along the major and minor axes 40, 42 of the conduit, it is difficult to define an upper limit for each or both axes 40, 42 which resulted in an accumulation of fibers minimum and maximum fiber deviation. However, for the In the present invention, it has been found that sizing the conduits 34 so that the average width 46 varies between the length \ upbar {L} of medium fiber and three times the length of average fiber, 3 \ upbar {L}, with it that the maximum thickness is generated
\overline{L} < 3\overline{W} < 3\overline{L}\ overline {L} < 3 \ overline {W} < 3 \ overline {L}
Consecuentemente, para la presente invención, se prefiere que el tamaño de los conductos sea tal que la anchura de conducto media varíe de 1,09 mm a 3,28 mm.Consequently, for the present invention, prefers that the size of the ducts be such that the width of middle duct vary from 1.09 mm to 3.28 mm.
La banda 27 es aproximadamente una red de fibras bidimensional. Una red de fibras ideal comprende una distribución aleatoria de fibras en la que la orientación de las fibras no favorezca una dirección particular. Para ese tipo de red ideal, la longitud, \upbar{L}, de fibra media, es la misma en todas direcciones.Band 27 is approximately a fiber network two-dimensional An ideal fiber network comprises a distribution random fiber in which the orientation of the fibers does not favor a particular direction. For that type of ideal network, the length, \ upbar {L}, of medium fiber, is the same in all addresses.
No obstante las redes de fibras están típicamente dispuestas en la banda con una orientación de las fibras que está cargada en una dirección particular. Para tales redes cargadas, la longitud media de fibra variará con relación a la orientación angular en el plano X-Y de la banda 27. Teóricamente, esa longitud de fibra media es designada, \upbar{L}_{\theta}, dondeHowever fiber networks are typically arranged in the band with an orientation of the fibers that is charged to a particular address. For such charged networks, the average fiber length will vary relative to orientation angular in the X-Y plane of the band 27. Theoretically, that average fiber length is designated, \ upbar {L} _ {\ theta}, where
(7)\overline{L}_{\theta} = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^{n} l_{\theta i}(7) \ overline {L} _ {\ theta} = \ frac {1} {n} \ sum_ {i = 1} ^ {n} l _ {\ theta i}
yY
\theta = orientación angular en el plano X-Y con relación a la dirección CD.the = angular orientation in the plane X-Y in relation to the CD address.
\upbar{L}_{\theta i} = Longitudes componentes de fibras con una orientación angular, \theta, en el plano X-Y.\ upbar {L} _ {\ theta i} = Component lengths of fibers with an angular orientation, the, in the plane X-Y.
\upbar{L}_{\theta} Longitud de fibra media con la orientación angular,\theta, en el plano X-Y.\ upbar {L} _ {\ theta} Average fiber length with angular orientation, the, in the plane X-Y.
n = Número de fibras medido en la orientación angular, \theta, en el plano X-Y.n = Number of fibers measured in orientation angular, the, in the X-Y plane.
Para la presente invención, las fibras 50 que constituyen la red de fibras de dos dimensiones están orientadas de modo predominante en la dirección MD de máquina. Consecuentemente, la longitud media de fibra en la dirección de máquina es mayor que la longitud media de fibra en la dirección CD transversal de máquina.For the present invention, the fibers 50 that constitute the network of two-dimensional fibers are oriented of predominant mode in the machine MD direction. Consequently, The average length of fiber in the machine direction is greater than the average fiber length in the transverse CD direction of machine.
(8)\overline{L} _{MD} > \overline{L} _{CD}(8) \ overline {L} MD> \ overline {L} _{CD}
De la ecuación 4 se deduce queFrom equation 4 it follows that
(9)W_{MD} > W_{CD}(9) W_ {MD}> W_ {CD}
Por tanto, como se muestra en la figura 11, se prefiere orientar los conductos 34 de modo que los ejes mayores 40 corran paralelos a la dirección de máquina de la cinta. No obstante, puesto que la orientación de fibras favorece típicamente la MD, un experto en la técnica deberá apreciar que el eje mayor 40 puede estar orientado también en una dirección diagonal, en la que, como se ilustra en la figura 12, la diagonal está definida como un ángulo 54 orientado 22,5º\pm 22,5º con relación a MD.Therefore, as shown in Figure 11, it prefers to orient the conduits 34 so that the major axes 40 run parallel to the machine direction of the belt. Do not However, since fiber orientation typically favors MD, a person skilled in the art should appreciate that the major axis 40 it can also be oriented in a diagonal direction, in which, As illustrated in Figure 12, the diagonal is defined as a angle 54 oriented 22.5 ° ± 22.5 ° relative to MD.
La forma del conducto está definida en términos de una relación R_{A} de aspecto, que está definida como la relación del eje mayor 40 al eje menor 42. Para la desviación máxima de las fibras, se deduce de las ecuaciones (8) y (9) que la relación R_{A} de aspecto, se define comoThe shape of the duct is defined in terms of an aspect ratio R_ {A}, which is defined as the ratio of major axis 40 to minor axis 42. For deviation fiber maximum, it follows from equations (8) and (9) that the aspect ratio R_ {A}, is defined as
(10)R_{A} = \frac{\overline{L_{MD}}}{\overline{L_{CD}}} = \frac{W_{MD}}{W_{CD}}(10) R_ {A} = \ frac {\ overline {L_ {MD}}} {\ overline {L_ {CD}}} = \ frac {W_ {MD}} {W_ {CD}}
No obstante, no es práctico medir la longitud de fibra media en una dirección particular de la banda en el plano X-Y para una condición de banda justamente anterior a que las fibras se hayan desviado dentro de los conductos 34 de desviación. Por lo tanto, las propiedades físicas inherentes de la banda que son una función de la longitud de fibra han de ser consideradas para determinar una relación, R_{A}, de aspecto preferida, para una forma de conducto que proporcione la desviación de fibras máxima.However, it is not practical to measure the length of medium fiber in a particular direction of the band in the plane X-Y for a just previous band condition to the fibers having deviated into the ducts 34 of deviation. Therefore, the inherent physical properties of the band that are a function of fiber length have to be considered to determine a relationship, R_ {A}, of aspect preferred, for a duct shape that provides the deflection of maximum fibers.
Las propiedades físicas de una banda 27 de papel están influenciadas grandemente por la orientación de las fibras en el plano X-Y de la banda 27. Por ejemplo, una banda 27 que tenga una orientación de fibra que favorezca la dirección MD, tiene una resistencia a la tracción más alta en la MD que en la CD, un estiramiento más alto en CD que en MD, y una rigidez a la flexión más alta en MD que en CD.The physical properties of a paper band 27 are greatly influenced by the orientation of the fibers in the X-Y plane of band 27. For example, a band 27 that has a fiber orientation that favors the direction MD, has a higher tensile strength in the MD than in the CD, a higher stretch in CD than in MD, and a stiffness to the higher flexion in MD than in CD.
En adición a la orientación de las fibras, la resistencia a la tracción de la banda es proporcional a las longitudes correspondientes de las fibras orientadas en una dirección particular en el plano X-Y. Por lo tanto, la resistencia a la tracción de la banda en la MD y CD es proporcional a las longitudes de fibra medias en la MD y CD.In addition to the orientation of the fibers, the Tensile strength of the band is proportional to the corresponding lengths of the fibers oriented in a particular direction in the X-Y plane. Thus, The tensile strength of the band in the MD and CD is proportional to the average fiber lengths in the MD and CD.
(11)T_{MD,CD}(Resistencia \ a \ la \ tradición)\propto \overline{L}_{MD,CD}(11) T_ {MD, CD} (Resistance \ to \ the \ tradition) \ propto \ overline {L} MD, CD
Consecuentemente, de la ecuación 8 se deduce queConsequently, from equation 8 it follows what
(12)T_{MD} > T_{CD}(12) T_ {MD}> T_ {CD}
Además, sustituyendo \frac{T_{MD}}{T_{CD}} por \frac{\overline{L_{MD}}}{\overline{L_{CD}}} en la ecuación 10, la relación R_{A} de aspecto, que define la forma de los conductos se expresa comoIn addition, substituting \ frac {T_ {MD}} {T_ {CD}} for \ frac {\ overline {L_ {MD}}} {\ overline {L_ {CD}}} in equation 10, the aspect ratio R_ {A}, which defines the shape of the ducts is expressed as
(13)R_{A} = \frac{T_{MD}}{T_{CD}} = \frac{W_{MD}}{W_{CD}}(13) R_ {A} = \ frac {T_ {MD}} {T_ {CD}} = \ frac {W_ {MD}} {W_ {CD}}
Las resistencias a la tracción de la banda 27 en MD y CD se miden usando un Medidor de Tensión Estándar Intelect II de Thwing-Albert fabricado por Thwing-Albert Instrument Co., de Filadelfia, PA. Consecuentemente, la forma de conducto preferida que proporciona desviación de fibras óptima y la correspondiente generación de espesor tiene una relación de aspecto que mide de 1 a 2. Una forma más preferida tiene una relación de aspecto que mide de 1,3 a 1,7. Una forma de preferencia máxima tiene una relación de aspecto que mide de 1,4 a 1,6.The tensile strengths of the band 27 in MD and CD are measured using an Intelect II Standard Voltage Meter from Thwing-Albert manufactured by Thwing-Albert Instrument Co., of Philadelphia, PA. Consequently, the preferred duct form that provides optimal fiber deviation and the corresponding generation of thickness has an aspect ratio that measures 1 to 2. One way Most preferred has an aspect ratio that measures from 1.3 to 1.7. A form of maximum preference has an aspect ratio that It measures from 1.4 to 1.6.
La forma del conducto 34 de desviación no es solamente significativa para minimizar el puenteo a través de la anchura del conducto sino también para minimizar el puenteo de fibras a lo largo del perímetro 38 de las paredes de conducto. Las paredes de conducto que forman esquinas abruptas de pequeño radio proporcionan lugares adicionales para el puenteo de fibras. Ejemplos de formas de conducto desfavorables para este propósito se muestran en las figuras 8a y 8b.The shape of the diversion duct 34 is not only significant to minimize bridging through the duct width but also to minimize bridging of fibers along the perimeter 38 of the duct walls. The duct walls that form abrupt corners of small radius They provide additional places for fiber bridging. Examples unfavorable duct shapes for this purpose are shown in figures 8a and 8b.
Como se muestra en las figuras 9 y 10, una forma de conducto preferida por la presente invención es una que es generalmente elíptica que incluye, pero no se limita a, círculos, óvalos y polígonos de seis o más lados. La figura 9 ilustra un conducto de forma elíptica que tiene una periferia rectilínea que comprende segmentos 44 de pared individuales. Para ese tipo de forma de conducto, el puenteo de fibras a lo largo de la periferia se minimiza proporcionando un ángulo 39 entre segmentos de pared adyacentes que sea al menos de alrededor de 120 grados.As shown in Figures 9 and 10, a form of preferred duct by the present invention is one that is generally elliptical that includes, but is not limited to, circles, ovals and polygons of six or more sides. Figure 9 illustrates a elliptical duct that has a rectilinear periphery that It comprises individual wall segments 44. For that kind of way duct, the bridging of fibers along the periphery is minimizes by providing an angle 39 between wall segments adjacent that is at least about 120 degrees.
La figura 10 ilustra un conducto de forma elíptica que tiene una periferia curvilínea cóncava hacia el centro del conducto. La periferia curvilínea incluye un radio mínimo de curvatura 48. De modo similar, el puenteo de fibras a lo largo de la periferia es minimizado mediante la limitación de la forma de modo que la relación del radio mínimo de curvatura 48 a la anchura media del conducto es al menos de 0,29 y no mayor de 0,50.Figure 10 illustrates a duct of form elliptical that has a concave curvilinear periphery towards the center duct The curvilinear periphery includes a minimum radius of curvature 48. Similarly, the bridging of fibers along the periphery is minimized by limiting the way so that the ratio of the minimum radius of curvature 48 to the width The average duct is at least 0.29 and not greater than 0.50.
(14)0,29\leq\frac{r_{curv(mini)}}{ \overline{W}}\leq0,50(14) 0.29 \ leq \ frac {r_ {curv (mini)}} { \ overline {W}} \ leq0.50
Como se ilustra en la figura 13, idealmente, la banda 27 experimenta encima de las articulaciones 36 un alargamiento cero, mientras que por encima de los conductos 34 la banda 27 se deforma completamente experimentando un alargamiento medio \varepsilonAs illustrated in Figure 13, ideally, the band 27 experiences on top of the joints 36 a zero elongation, while above ducts 34 the band 27 deforms completely experiencing elongation medium \ varepsilon
dondewhere
(15)\varepsilon = \frac{2 \ OB}{W}(15) \ varepsilon = \ frac {2 \ OB} {W}
yY
\varepsilon = Alargamiento medio\ varepsilon = Average elongation
OB = es la altura en la dirección ZOB = is the height in the Z direction
W = es la anchura de conductoW = is the duct width
El alargamiento crítico determina cuando se romperá la banda 27. Si el alargamiento es mayor que el alargamiento crítico en la banda 27, la red se romperá originando pequeños orificios en la banda. El alargamiento crítico en la banda 27 depende de propiedades de la red tales como longitud de las fibras y orientación de las fibras. El enlace de fibra con fibra no desempeñan un papel en el alargamiento crítico porque la banda en la zapata de recogida está húmeda y los enlaces de fibra con fibra no están bien establecidos.Critical elongation determines when band 27 will break. If the elongation is greater than the critical elongation in band 27, the network will break causing Small holes in the band. The critical elongation in the band 27 depends on network properties such as length of the fibers and fiber orientation. The fiber link with fiber does not they play a role in critical lengthening because the band in the pickup shoe is wet and the fiber links with fiber They are not well established.
La distancia total que la banda 27 se desvía dentro de los conductos 34 depende de la altura 60 en la dirección Z. Puesto que el estiramiento crítico de la banda es directamente proporcional a OB 60, se deduce que OB está limitado por el estiramiento crítico de la banda 27. Consecuentemente, según la ecuación 15 un margen razonable para OB 60 se expresa comoThe total distance that band 27 deviates inside ducts 34 depends on height 60 in the direction Z. Since the critical stretch of the band is directly proportional to OB 60, it follows that OB is limited by the critical stretching of the band 27. Consequently, according to the equation 15 a reasonable margin for OB 60 is expressed as
(16)OB \leq \frac{\varepsilon_{crítica}}{2}W(16) OB \ leq \ frac {\ varepsilon_ {critical}} {2} W
El alargamiento crítico \varepsilon_{crítico} es una función complicada de la longitud de las fibras, la orientación de las fibras y el peso base. Cualitativamente, al alargamiento crítico aumenta cuando la longitud de fibra y/o el peso base aumenta. Para la presente invención, la altura 60 en la dirección Z preferida para la desviación de red máxima varía de al menos 0,127 mm a alrededor de 0,99 mm.The critical elongation \ varepsilon_ {critical} it is a complicated function of fiber length, the fiber orientation and base weight. Qualitatively, at Critical elongation increases when the fiber length and / or the base weight increases. For the present invention, the height 60 in the Preferred Z address for maximum network deviation varies from to minus 0.127 mm to about 0.99 mm.
La desviación total que experimentará una banda en los conductos de desviación está determinada también en gran parte por el ángulo que forma la articulación/interfaz de conducto de la armadura reticulada. El ángulo 62 de desviación de la banda se define como el ángulo de la banda en la articulación/interfaz de conducto con respecto a la dirección Z. Una ilustración de la desviación de la banda se muestra en la figura 14. Las fibras 50 que se acumulan en la articulación/interfaz de conducto están orientadas con una componente de dirección Z que les permite proporcionar la estructura de soporte capaz de resistir fuerzas compresoras exteriores. Las fibras orientadas paralelas a la dirección Z en la articulación/interfaz de conducto proporcionan el soporte máximo. No obstante, puesto que una banda no es infinitamente flexible, no es capaz de seguir completamente el contorno del conducto 34. En adición, debido a limitaciones de fabricación las paredes de los conductos de desviación están inclinadas formando un ángulo 64 de resina en la articulación/interfaz de conducto. El ángulo 64 de resina limita además la desviación de la banda puesto que el ángulo 62 de desviación no puede ser menor que el ángulo 64 de resina. Para la presente invención, el ángulo de resina mide preferiblemente de 5 grados a 10 grados. El ángulo de desviación de la banda mide típicamente de 20 grados a 50 grados.The total deviation a band will experience in the diversion ducts it is also determined in great part by the angle that forms the joint / duct interface of the reticulated armor. The deviation angle 62 of the band is defined as the angle of the band in the joint / interface of conduit with respect to the Z direction. An illustration of the deviation of the band is shown in figure 14. The fibers 50 that accumulate in the joint / duct interface are oriented with a Z direction component that allows them to provide the support structure capable of resisting compressive forces outside The oriented fibers parallel to the Z direction in the articulation / duct interface provide maximum support. However, since a band is not infinitely flexible, no is able to completely follow the contour of the duct 34. In addition, due to manufacturing limitations the walls of the deflection ducts are inclined forming an angle 64 of Resin in the joint / duct interface. The angle 64 of resin also limits the deviation of the band since the angle Deviation 62 cannot be smaller than resin angle 64. For the present invention, the resin angle measures preferably from 5 degrees to 10 degrees. The deviation angle of The band typically measures from 20 degrees to 50 degrees.
Puesto que la fuerza exterior aplicada al papel durante los diversos tratamientos tiene la reacción de la fuerza de soporte de las fibras en la interfaz de articulación/hueco, cuanto mayor SEA el número de fibras en esta región, mayor será la fuerza de soporte y el espesor correspondiente.Since the external force applied to the paper during the various treatments the reaction of the force of fiber support in the articulation / hollow interface, how much The greater the number of fibers in this region, the greater the force of support and the corresponding thickness.
El número de fibras 50 en la superficie de transición puede ser optimizado maximizando el perímetro 38 total de la interfaz. Esto es equivalente a maximizar el número de conductos 34 de desviación para el área unidad o a minimizar el porcentaje del área 36 de articulaciones. Teóricamente, los conductos 34 pueden estar empaquetados en un extremo. No obstante, como se muestra en las figuras 11 y 12, se requiere que las articulaciones 36 que separan los conductos 34 tengan una anchura mínima 52 para que permitan que la resina fije firmemente a la estructura secundaria 32. Para la presente invención, la anchura 52 de articulación mínima preferida mide al menos de 0,178 mm a 0,51 mm.The number of fibers 50 on the surface of transition can be optimized by maximizing the total 38 perimeter of the interface. This is equivalent to maximizing the number of ducts 34 deviation for the unit area or to minimize the percentage of joint area 36. Theoretically, ducts 34 They can be packed at one end. However, as I know shown in figures 11 and 12, the joints are required 36 separating the ducts 34 have a minimum width 52 for that allow the resin to fix firmly to the structure secondary 32. For the present invention, the width 52 of Minimum preferred joint measures at least 0.178 mm to 0.51 mm
Además, el número de conductos por unidad de área puede ser maximizado empaquetando conductos 34 en disposiciones más eficientes. Una disposición preferida de los conductos 34 es una que forma un modelo exagonal como se muestra en las figuras 11 y 12.In addition, the number of ducts per unit area it can be maximized by packing conduits 34 in more arrangements efficient. A preferred arrangement of the ducts 34 is a which forms an exagonal model as shown in figures 11 and 12.
El papel 80 de la presente invención tiene dos regiones básicas. La primera región comprende una región 82 impresa que se imprime contra la armadura 30 de la cinta 10. La región impresa 82 comprende preferiblemente una red esencialmente continua. La red 82 continua de la primera región del papel 80 está hecha sobre la armadura 30 esencialmente continua de la cinta 10 y su geometría se corresponderá generalmente con la misma y estará dispuesta en posición muy próxima a la misma durante la fabricación de papel.The paper 80 of the present invention has two basic regions The first region comprises a printed region 82 which is printed against the armor 30 of the tape 10. The region printed 82 preferably comprises a network essentially keep going. The continuous network 82 of the first paper region 80 is made on the essentially continuous armor 30 of the tape 10 and its geometry will generally correspond to it and will be arranged very close to it during manufacturing of paper.
La segunda región del papel 80 comprende una pluralidad de bóvedas 84 dispersadas a través de la región 82 de red impresa. Las bóvedas 84 se corresponden generalmente en geometría, y durante la fabricación de papel, en posición, con los conductos 34 de desviación en la cinta 10. Formando los conductos 34 de desviación durante el procedimiento de fabricación de papel, las fibras son desviadas en las bóvedas 84 en la dirección Z entre la superficie enfrentada al papel de la armadura 30 y la superficie enfrentada al papel de la estructura 32 de refuerzo. Como un resultado, las bóvedas 84 sobresalen hacia fuera desde la región 82 de la red esencialmente continua del papel 80. Las bóvedas 84 son preferiblemente discretas, aisladas unas de otras por la región 82 de red continua.The second region of paper 80 comprises a plurality of vaults 84 scattered across the network region 82 printed. Vaults 84 generally correspond to geometry, and during papermaking, in position, with the ducts 34 of deviation in the belt 10. Forming the ducts 34 of deviation during the papermaking process, the fibers are deflected in vaults 84 in the Z direction between the surface facing the role of armor 30 and the surface faced with the role of reinforcement structure 32. As a As a result, vaults 84 protrude outward from region 82 of the essentially continuous network of paper 80. Vaults 84 are preferably discrete, isolated from each other by region 82 of continuous network.
Sin que haya sido teóricamente demostrado, se considera que las bóvedas 84 y las regiones 82 de la red esencialmente continuas del papel 80 tienen pesos base generalmente equivalentes. Desviando las bóvedas 84 en los conductos 34 de desviación, la densidad de las bóvedas 84 es disminuida con relación a la densidad de la región 82 de la red esencialmente continua. Además, la región 82 de red esencialmente continua (u otro modelo que pueda ser seleccionado) puede finalmente ser impresa, por ejemplo, contra un tambor de secado Yankee. Tal impresión incrementa la densidad de la región 62 de red esencialmente continua con relación a la de las bóvedas 84. El papel resultante 80 puede ser realzado más adelante como se conoce bien en la técnica.Without it having been theoretically proven, it considers that vaults 84 and regions 82 of the network essentially continuous paper 80 have base weights generally equivalent. By diverting vaults 84 in ducts 34 of deviation, the density of the vaults 84 is diminished in relation to at the density of region 82 of the essentially continuous network. In addition, the essentially continuous network region 82 (or other model that can be selected) can finally be printed, by example, against a Yankee drying drum. Such impression increases the density of the essentially continuous network region 62 in relation to that of vaults 84. The resulting paper 80 may be enhanced later as is well known in the art.
El papel 80 según la presente invención puede ser fabricado según cualquiera de las Patentes de EE.UU. asignadas en común: Nº 4.529.480, expedida el 16 de Julio de 1985 a Trokhan; Nº 4.637.859, expedida el 20 de Enero de 1987 a Trokhan; Nº 5.364.504, expedida el 15 de Noviembre de 1994 a Smurkoski y otros; y Nº 5.529.664, expedida 25 de Junio de 1996 a Trokhan y otros y Nº 5.679.222 expedida el 21 de Octubre de 1997 a Rasch y otros.The paper 80 according to the present invention can be manufactured according to any of US Pat. assigned in Common: No. 4,529,480, issued July 16, 1985 to Trokhan; No. 4,637,859, issued on January 20, 1987 to Trokhan; No. 5,364,504, issued on November 15, 1994 to Smurkoski et al .; and No. 5,529,664, issued June 25, 1996 to Trokhan et al. and No. 5,679,222 issued October 21, 1997 to Rasch et al.
Las formas de las bóvedas 84 en el plano X-Y incluyen, pero sin limitarse a ellos, círculos, óvalos y polígonos de seis o más lados. Preferiblemente, las bóvedas 84 son generalmente de una forma elíptica que comprende periferias 86 curvilíneas o rectilíneas. La periferia 86 curvilínea comprende un radio de curvatura mínimo tal que la relación del radio mínimo de curvatura a la anchura media de la bóveda varíe desde al menos alrededor de 0,29 a alrededor de 0,50. La periferia 86 rectilínea puede comprender cierto número de segmentos de pared en los que el ángulo incluido entre segmentos de pared adyacentes sea al menos de unos 120 grados.The shapes of vaults 84 in the plane X-Y include, but not limited to, circles, ovals and polygons of six or more sides. Preferably, the Vaults 84 are generally of an elliptical shape comprising peripheries 86 curvilinear or rectilinear. The curvilinear periphery 86 it comprises a minimum radius of curvature such that the ratio of the minimum radius of curvature to the average width of the vault vary from at least about 0.29 to about 0.50. The periphery 86 rectilinear can comprise a certain number of wall segments in which the angle included between adjacent wall segments be at least about 120 degrees.
Proporcionar un papel 80 que tenga alto espesor requiere maximizar el número de fibras en dirección Z por unidad de área en la banda. La mayoría de las fibras en dirección Z está orientada a lo largo de la periferia 86 de las bóvedas 84 en las que se produce la desviación de la fibra. Por tanto, la orientación de fibras en la dirección Z y el espesor correspondiente de la banda de papel dependen en gran parte del número de bóvedas por unidad de área.Provide a paper 80 that has high thickness requires maximizing the number of fibers in the Z direction per unit of area in the band. Most fibers in the Z direction are oriented along the periphery 86 of the vaults 84 in the that fiber deflection occurs. Therefore, the orientation of fibers in the Z direction and the corresponding thickness of the web of paper depend largely on the number of vaults per unit of area.
Como se muestra en la figura 15, el número de bóvedas 84 por unidad de área es maximizado minimizando la distancia entre bóvedas adyacentes, lo cual se consigue disponiendo las bóvedas según modelos de distribución eficientes. Para la presente invención, la distancia mínima 88 preferida entre bóvedas 84 es al menos de 0,178 mm y no mayor de 0,51 mm. La distribución preferida de las bóvedas 84 es una formación de modelo hexagonal.As shown in Figure 15, the number of Vaults 84 per unit area is maximized by minimizing the distance between adjacent vaults, which is achieved by arranging the vaults according to efficient distribution models. For the present invention, the preferred minimum distance 88 between vaults 84 is at least 0.178 mm and not larger than 0.51 mm. The distribution preferred of vaults 84 is a model formation hexagonal.
El número de bóvedas 84 por unidad de área del papel 80 depende en gran parte del tamaño y la forma de los conductos de desviación anteriormente descritos. Para la presente invención, la anchura media preferida de las bóvedas 84 es al menos de 1,09 mm y menor de 3,28 mm. La forma generalmente elíptica preferida para las bóvedas es una que tiene una relación de aspecto que varía de 1 a 2. Una forma elíptica generalmente más preferida tiene una relación de aspecto que varía de 1,3 a 1,7. Una forma elíptica generalmente de la máxima preferencia tiene una relación de aspecto que varía de 1,4 a 1,6.The number of vaults 84 per unit area of the 80 paper depends largely on the size and shape of the deflection ducts described above. For the present invention, the preferred average width of the vaults 84 is at least 1.09 mm and less than 3.28 mm. The generally elliptical shape preferred for vaults is one that has an aspect ratio ranging from 1 to 2. A generally more preferred elliptical shape It has an aspect ratio that varies from 1.3 to 1.7. Form generally elliptical of the highest preference has a relationship in appearance that varies from 1.4 to 1.6.
El espesor de la banda de papel se mide típicamente a una presión de 14,7 gramos/cm^{2} usando un pie de presión redondo que tenga un diámetro de 50,8 mm, después de un tiempo de aplicación de 3 segundos. El espesor puede ser medido usando un medidor de espesor Thwing-Albert, Modelo 89-100, fabricado por la Thwing-Albert Instrument Company de Filadelfia, Pensilvania. El espesor se mide en condiciones de temperatura y humedad TAPPI (Asociación Técnica de la Industria de la Pulpa y el Papel).The thickness of the paper band is measured typically at a pressure of 14.7 grams / cm2 using a foot of round pressure having a diameter of 50.8 mm, after a application time of 3 seconds. The thickness can be measured using a Thwing-Albert thickness gauge, Model 89-100, manufactured by the Thwing-Albert Instrument Company of Philadelphia, Pennsylvania. The thickness is measured in temperature conditions and TAPPI moisture (Technical Association of the Pulp Industry and the Paper).
Para la presente invención, el calibre fue medido en una banda de papel que comprendía dos capas. El espesor de la banda de papel de dos capas está comprendido preferiblemente entre 0,508 mm y 1,016 mm. Más preferiblemente el espesor de la banda de papel de dos capas está comprendido entre 0,965 mm y 1,168 mm. Con la máxima preferencia el espesor de la banda de papel de dos capas está comprendido entre 0,635 mm y 762 mm.For the present invention, the gauge was measured in a paper band that comprised two layers. The thickness of the two-layer paper band is preferably between 0.508 mm and 1.016 mm. More preferably the thickness of the band of Two-layer paper is between 0.965 mm and 1.168 mm. With the maximum preference the thickness of the two-layer paper band It is between 0.635 mm and 762 mm.
Aunque han sido ilustradas y descritas realizaciones particulares de la presente invención, será evidente para los expertos en la técnica que otros diversos cambios y modificaciones pueden hacerse sin salirse del espíritu y alcance de la invención. Se pretende que las reivindicaciones adjuntas cubran todos aquellos cambios y modificaciones que están dentro del alcance de la invención.Although they have been illustrated and described Particular embodiments of the present invention will be apparent. for those skilled in the art than other various changes and modifications can be made without leaving the spirit and scope of the invention. It is intended that the appended claims cover all those changes and modifications that are within reach of the invention.
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