ES2248993T3 - Cinta estampadora para maquina papelera. - Google Patents
Cinta estampadora para maquina papelera.Info
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Abstract
Una cinta de estampación para máquina de papel, prevista para pasar a través de una sección de prensa de la máquina de papel junto con una banda continua fibrosa y producir la estampación de la misma en la sección de prensa, y transferir la banda continua fibrosa estampada desde la sección de prensa directamente a y a través de medios de transferencia en la sección de secado de la máquina de papel, que se caracteriza porque - es esencialmente impermeable y comprende una capa trasera (33) y una capa (34) en contacto con banda continua, que tiene un gran número de depresiones distribuidas uniformemente (35) y, situadas entre ellas, porciones de superficie (36) para formar un modelo de relieve correspondiente en la banda continua fibrosa que pasa a través de la sección de prensa, porque - dicha capa trasera (33) es una portadora y porque - dicha capa (34) en contacto con la banda continua es una capa de polímero compresible que tiene una dureza entre 50 y 97 Shore A, teniendo dicha capa de polímero una superficie en contacto con la banda continua que tiene un grado de aspereza que se puede restablecer y sensible a la presión, teniendo la superficie en contacto con la banda continua un grado de aspereza, en el estado no comprimido, de Rz = 2-80 m, medido de acuerdo con la ISO 4287, Parte I, y un grado de aspereza inferior de Rz = 0-20 m cuando la capa de polímero es comprimida mediante una carga lineal de 20-220 kN/m aplicada a la cinta estampadora esencialmente impermeable, según es medida en una superficie de contacto prensadora no extendida.
Description
Cinta estampadora para máquina papelera.
El invento presente se refiere a una cinta
estampadora para máquinas de papel para fabricar una banda de papel
continua estampada.
El documento DE-198 48 747
describe una máquina de papel para fabricar papel sedoso o tisú de
crepé, que tiene una prensa que comprende un rodillo prensador de
zapata, un contrarrodillo y un rodillo de succión, formando el
contrarrodillo una primera superficie de contacto prensadora con el
rodillo de succión y una segunda superficie de contacto prensadora
extendida con el rodillo prensador de zapata. Un fieltro corre entre
las dos superficies de contacto prensadoras junto con la banda de
papel continua y a continuación transporta el papel continuo a un
cilindro Yankee, al que es transferido el papel continuo cuando el
fieltro y el papel continuo pasan alrededor de un rodillo de
transferencia, que forma una superficie de contacto no prensadora
con el cilindro Yankee. Hay disponibles zonas de succión para
eliminar el agua del fieltro antes y después de la primera
superficie de contacto prensadora, estando situada la zona
succionadora de antes de la superficie de contacto prensadora
dentro del rodillo de succión mientras la zona de succión de después
de la superficie de contacto prensadora está situada en un bucle
lateral, en el que el fieltro corre solo para encontrarse de nuevo
con el papel continuo a la entrada de la segunda superficie de
contacto prensadora. Dicha máquina de papel no es conveniente, ya
que el papel continuo vuelve a ser humedecido por el fieltro húmedo
antes de que llegue al cilindro Yankee.
El documento
US-A-5.393.384 describe una máquina
de papel para producir una banda continua de papel sedoso que, en la
realización de acuerdo con la Figura 6, comprende una cinta
impermeable al agua, no compresible, cuya parte inferior conduce una
banda de papel continua a través de una superficie de contacto
prensadora de zapata y desde allí va a un cilindro Yankee, por medio
de un rodillo de transferencia que forma una superficie de contacto
con el cilindro Yankee. Esta cinta impermeable tiene una superficie
lisa que transporta la banda de papel continua y que crea sobre ella
una película de agua adhesiva cuando la cinta pasa a través de la
superficie de contacto prensadora junto con un fieltro prensador
que tiene una superficie que no es lisa en contacto con el papel
continuo. Como es conocido, el cilindro Yankee tiene una superficie
lisa. Ya que tanto el cilindro Yankee como la cinta impermeable
tienen superficies lisas con las que el papel continuo tiene que
estar en contacto, existe el riesgo de que el papel continuo
continúe adhiriéndose a la superficie lisa de la cinta impermeable
después de pasar por la superficie de contacto adyacente al cilindro
Yankee en lugar de ser transferida, como es deseable, a la
superficie lisa del cilindro secador. Ni siquiera si se aplicasen
grandes cantidades de adhesivo a la superficie circunferencial del
cilindro secador sería posible asegurar que el papel continuo se
adhiera al cilindro Yankee.
El documento US-5.298.124
proporciona una excelente presentación de los trabajos que una cinta
de transferencia junto con un fieltro prensador debería realizar de
una manera satisfactoria, así como las propiedades y construcción
de dichas cintas de transferencia que fueron descritas a
continuación en las publicaciones de las patentes
US-A-4.483.745; 4.976.821;
4.500.588; 5.002.638; 4.529.643 y
CA-A-1.188.566.
Los trabajos críticos, de acuerdo con el
documento US-A-5.298.124, de una
cinta de transferencia para cooperar con un fieltro de prensa
comprenden a) retirar el papel continuo del fieltro de prensa sin
causar problemas de inestabilidad; b) cooperar con el fieltro de
prensa en una o más superficies de contacto para asegurar una
eliminación óptima del agua y una alta calidad del papel continuo: y
c) transferir el papel continuo en una impulsión firme desde una
prensa en la sección de prensa hasta un cable o cinta de recepción
de papel en la prensa (prensas) siguiente(s) en la sección
de prensa, o a un cable recogedor en la sección de secado.
El documento
US-A-5.298.124 propone una cinta de
transferencia para la sección de prensa de una máquina de papel que
tiene un diseño específico, y tal cinta de transferencia es mostrada
y descrita para operar en tres máquinas de papel con diferentes
secciones de prensa, transfiriendo la cinta el papel continuo desde
la sección de prensa hasta un tejido secador que lleva el papel
continuo transferido a un cilindro secador. En la Figura 2 de esta
publicación, la sección de prensa tiene una superficie de contacto
prensadora de zapata como última superficie de contacto
prensadora.
prensadora.
La cinta de transferencia descrita en el
documento US-5.298.124 para la sección de prensa de
una máquina de papel tiene una superficie en contacto con la banda
continua que es esencialmente impermeable al agua y al aire y que
tiene una topografía de microescala sensible a la presión. Bajo la
acción de la presión en una superficie de contacto prensadora de la
sección de prensa, la cinta de transferencia es comprimida de tal
forma que disminuye la rugosidad a microescala de dicha superficie,
haciendo que la superficie sea mucho más lisa y permitiendo que
crezca una película de agua, delgada y continua, entre el papel
continuo y dicha superficie. La película de agua delgada y continua
proporciona fuerzas de adherencia mucho más fuertes entre el papel
continuo y la cinta de transferencia que entre el papel continuo y
el tejido de prensa, para que el papel continuo pueda seguir con
seguridad a la cinta de transferencia cuando el papel continuo
abandona la superficie de contacto prensadora. En relación con esto,
la cinta de transferencia se expande en la dirección del espesor y
se aproxima a su estado no comprimido de tal forma que se rompe la
película de líquido sobre dicha superficie de contacto con el papel
continuo.
Se conocen máquinas de papel para fabricar tisú
suave de gran volumen a través de una pluralidad de memorias de
patentes. Como regla general, se utiliza tejido estampador o fieltro
estampador, que discurre junto con el papel continuo formado a
través de una superficie de contacto prensadora, en la que el papel
continuo es prensado contra el tejido estampador y de esta manera
consigue sobre una cara un modelo de estampado. En los documentos
US-3.301.746, US-3.537.954,
US-4.309.246, US-4.533.437,
US-5.569.358, US-5.591.305 y WO
91/16493 han sido descritas máquinas de papel que tienen dichos
tejidos estampadores y superficies de contacto prensadoras. Un
inconveniente de las máquinas de papel de acuerdo con estas
publicaciones es que el secado en la superficie de contacto
prensadora es relativamente bajo, de forma que el contenido de
sólidos secos del papel continuo es pequeño cuando el papel continuo
es transferido al cilindro secador, lo que da lugar a un ritmo de
producción de la máquina de papel relativamente reducido.
El documento US-4.849.054
describe una máquina para fabricar una banda continua fibrosa de
gran volumen sin usar una superficie de contacto prensadora. Un
rodillo, tal como un rodillo de transferencia o un rodillo portador
de fieltro, forma una superficie de contacto con un tejido
estampador en un punto de transferencia de la banda donde el
tejido estampador discurre alrededor de un tubo de vacío que tiene
una abertura de ranura dirigida hacia el punto de transferencia. La
superficie de contacto es tan ancha que la banda no resulta
comprimida cuando pasa a través de ella. La succión del tubo de
vacío a través de la abertura de ranura estrecha es suficiente no
solamente para transferir la banda a la cinta estampadora, sino
también para conformar la banda a la superficie de la cinta
estampadora que está encarada a la banda y que tiene un diseño
tridimensional. Antes del punto de transferencia, la banda fibrosa
tiene una velocidad que es superior a la del tejido estampador. El
rodillo que lleva la banda hasta la superficie de contacto no
compresora tiene una superficie lisa, y es comúnmente conocido que
existen grandes problemas en la práctica en la transferencia de una
banda continua fibrosa desde una superficie lisa a un tejido,
estando dicha banda fibrosa precomprimida con un contenido sólido
seco de 30-50%.
El documento US-5.411.636
describe la fabricación de papel sedoso, en la que el papel continuo
es formado sobre un tejido formador, preprensado en una superficie
de contacto prensadora de doble fieltro y transferido a un tejido de
malla gruesa. Cuando el papel continuo es sostenido por el tejido de
malla gruesa, está sometido, en una zona de succión, al vacío, de
tal manera que el papel continuo es succionado en las aberturas y
depresiones del tejido, de tal manera que el papel continuo consigue
un aumento de espesor y, al mismo tiempo, un volumen mayor. El
tejido de malla gruesa lleva entonces el papel continuo al cilindro
secador. La superficie de contacto prensadora de doble fieltro
implica que el contenido de sólidos secos del papel continuo después
de la superficie de contacto prensadora es relativamente pequeño,
de hecho del 25-30%. Ya que no se puede realizar
ningún secado en la superficie de contacto adyacente al cilindro
secador, el contenido de sólidos secos del papel continuo en la
transferencia al cilindro secador es correspondientemente pequeño.
Además, es muy incierto que el papel continuo sea realmente
transferido desde el fieltro al tejido de malla gruesa.
Un objeto del invento presente es proporcionar
una cinta estampadora mejorada, por medio de la cual sea posible
fabricar una banda continua fibrosa estampada que tenga mucho
volumen y un gran contenido de sólidos secos antes del cilindro
Yankee, consiguiendo de este modo un elevado ritmo de producción a
un costo razonable y, de una manera fiable, transferir además una
banda continua fibrosa estampada al cilindro Yankee.
Se consigue el objetivo por medio de una cinta
estampadora de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2. Realizaciones
ventajosas tienen las características especificadas en las
reivindicaciones subordinadas.
De acuerdo con el invento, se ha descubierto de
manera sorprendente que la impermeabilidad o la impermeabilidad
esencial es una propiedad muy ventajosa de una cinta estampadora de
acuerdo con el invento si la cinta estampadora impermeable es usada
además para conducir una banda de papel continua prensada a la
superficie de contacto de transferencia adyacente a un cilindro
Yankee en la sección de secado de la máquina de papel. Gracias a
esta propiedad, el vapor que se forma debido al calentamiento del
cilindro Yankee en las depresiones u hoyos del diseño de
estampación, de agua en los hoyos o depresiones, puede ser
presurizado, lo que oprime las fibras de papel que también están
presentes en los hoyos o depresiones debido al efecto de prensado de
la sección de prensa, de tal manera que, en la superficie de
contacto del cilindro Yankee, son prensadas en los hoyos o
depresiones mientras que al mismo tiempo las partes de la banda
continua fibrosa que están situadas entre la elevación del modelo de
estampación y el cilindro Yankee se hacen más delgadas, alcanzando
por lo tanto el efecto estampador deseado y un gran volumen en el
papel continuo.
El efecto estampador y la productividad pueden
ser aumentados si a la cinta estampadora o a una capa de la misma
prevista para entrar en contacto con el papel continuo, se le da
también la capacidad de compresibilidad reversible, de tal manera
que la cinta estampadora sea comprimida en la superficie de contacto
de transferencia adyacente al cilindro Yankee. Cuando la cinta
estampadora abandona entonces la superficie de contacto de
transferencia mientras regresa a su estado de no compresión, se
genera vacío y contribuye a la formación de vapor de agua, lo que a
su vez da lugar, por un lado, a una separación más fácil de la cinta
estampadora y del papel continuo después de la superficie de
contacto de transferencia y, por otro lado, a un secado más rápido
del papel continuo en el cilindro Yankee, o sea, una mayor capacidad
de producción de papel. El efecto generador de vacío se hace mayor
cuanto más rápidamente ocurre dicha reanudación, o sea, cuanto más
elástica es la compresibilidad reversible.
El modelo de estampación de la cinta estampadora
de acuerdo con el invento es, por supuesto, seleccionado de acuerdo
con el diseño de estampación deseado del papel que se ha de
fabricar. El modelo de estampación es regular a lo largo de la cinta
estampadora de papel continuo o, si el modelo de estampación del
papel continuo debiera comprender un diseño adicional diferenciado,
tal como una imagen o logotipo, tiene un diseño básico regular con
depresiones u hoyos y elevaciones, sobre cuyo diseño se superpone el
diseño adicional. Por regularidad no se entiende necesariamente
regularidad en todas las direcciones de la cinta estampadora. Por
ejemplo, si el papel es un tejido blando que tiene que ser crespado,
un modelo más tupido, transversal dominante (transversalmente en la
dirección de la máquina), proporciona un efecto de crepé aumentado,
comparado con un diseño longitudinal de depresiones y hoyos. Las
propiedades del papel pueden variarse de esta manera en la dirección
deseada por medio del modelo.
El modelo de estampación puede conseguirse de
alguna manera con técnicas anteriores con respecto al material de la
cinta estampadora o de su capa superficial prevista para aplicarse
al papel continuo, tales como por medio de, ataque químico,
calandrado, tratamiento por láser o estampación.
El efecto secador sobre el papel continuo en el
cilindro Yankee puede resultar afectado además por lo tupido del
diseño de estampación. Así, con menos puntos de contacto entre el
cilindro Yankee y el papel continuo se produce un efecto secador
reducido del cilindro Yankee, pero un aumento del efecto secador de
la cubierta de aire caliente alrededor del cilindro Yankee sobre las
partes con más pelusa del papel continuo que se extienden entre los
puntos de contacto más delgados.
El invento será descrito con más detalle a
continuación haciendo referencia a los dibujos que se acompañan, en
los que:
la Figura 1 muestra una máquina de papel con una
cinta estampadora y de transferencia de acuerdo con el invento,
la Figura 2 muestra otra máquina de papel con una
cinta estampadora y de transferencia de acuerdo con el invento,
la Figura 3 muestra una máquina de papel
adicional con una cinta estampadora y de transferencia de acuerdo
con el invento.
la Figura 4 muestra otra máquina de papel más con
una cinta estampadora y de transferencia de acuerdo con el
invento,
la Figura 5 muestra otra máquina de papel más con
una cinta estampadora y de transferencia de acuerdo con el
invento,
la Figura 6 es una vista en perspectiva de una
porción de una cinta estampadora esencialmente impermeable de
acuerdo con el invento, que ha sido construida con un portador
recubierto con polímero en la forma de fieltro recubierto por detrás
con una capa hermética de polímero,
la Figura 7 es una vista en planta desde arriba
de una porción de cinta estampadora esencialmente impermeable de
acuerdo con el invento, que está construida con un portador provisto
con una capa de polímero elástico y compresible, teniendo la capa de
polímero acanaladuras longitudinales,
la Figura 8 es una vista de un corte transversal
de la cinta estampadora de la Figura 7, y
la Figura 9 es una vista en planta desde arriba
de una porción de una cinta estampadora esencialmente impermeable
del mismo tipo que la de la Figura 7, pero provista con
acanaladuras que se entrecruzan diagonalmente.
Las Figuras 1-3 son vistas
esquemáticas de partes de máquinas de papel para fabricar una banda
continua fibrosa 1 de tisú blando, tal como productos de papel
sanitario. Cada una de las máquinas de papel comprende una sección
húmeda 2, una sección de prensa 3 y una sección de secado 4.
La sección húmeda 2 comprende una caja de cabeza
7, un rodillo formador 8, un revestimiento interior portador sin fin
9 y un revestimiento sin fin exterior de cobertura 10 que consiste
en un tejido estampador. Los revestimientos interior y exterior 9,
10, discurren cada uno en bucle alrededor de una pluralidad de
rodillos de guía 11, 12.
La sección de secado 4 comprende un cilindro de
secado 5 del tipo Yankee que está rodeado por una cubierta 30. En el
lado de salida de la sección de secado hay una cuchilla o espátula
de crepé 21 que está adaptada para formar crepé en el papel continuo
fibroso 1 al salir del cilindro Yankee 5. Además existen unos
medios de aplicación 31 para aplicar un adhesivo adecuado a la
superficie circunferencial del cilindro Yankee 5 justo antes de la
superficie de contacto de transferencia.
La sección de prensa 3 comprende una prensa de
zapata que tiene un rodillo de prensa de zapata 14 y un
contrarrodillo 19, formando entre sí dichos rodillos 14, 19 una
superficie de contacto de prensa extendida. Además, la sección de
prensa comprende un tejido de prensa sin fin 15 que pasa en un bucle
alrededor de los rodillos de guía 6, y una cinta de estampación y
transferencia sin fin 16 esencialmente impermeable. La cinta 16
esencialmente impermeable pasa en un bucle alrededor del
contrarrodillo 19, de un rodillo de transferencia 17 y de una
pluralidad de rodillos de guía 18.
El rodillo de transferencia 17 forma con el
cilindro Yankee 5 una superficie de contacto de transferencia con
una carga lineal pequeña, a través de cuya superficie de contacto
de transferencia pasa la cinta 16 esencialmente impermeable.
En las realizaciones mostradas en las Figuras 1 y
2, la sección de prensa 3 comprende además una prensa, cuyos
rodillos consisten en un rodillo de prensa de succión 13 y dicho
contrarrodillo 19 para formar una superficie de contacto prensadora,
a través de la cual la cinta 16 esencialmente impermeable y el
tejido de prensa 16 pasan conjuntamente con la banda continua
fibrosa 1. Después de esta superficie de contacto inicial, el tejido
de presión 5 es conducido fuera de la banda fibrosa 1 y de la cinta
16 esencialmente impermeable en un bucle lateral alrededor del
rodillo prensador de succión 13 y de dos rodillos guía 32. El
tejido de presión 15 puede entonces unirse nuevamente con la banda
continua fibrosa 1 y la cinta 16 esencialmente impermeable justo
antes de la superficie de contacto prensadora extendida. Si así se
desea, se pueden disponer medios de succión en este bucle lateral
del tejido de presión 15 para aumentar la capacidad de absorción del
agua del tejido de presión a la entrada de la superficie de contacto
prensadora extendida.
En la realización mostrada en las Figuras 1 y 3,
el revestimiento interior 9 de la sección húmeda 2 es un tejido que
es conducido hasta la sección de prensa 3 para ser usado también
como tejido de prensa 15, y el cual vuelve así al rodillo formador
8 en un bucle.
En la realización mostrada en la Figura 2, el
revestimiento interior 9 de la sección 2 es un tejido, pasando el
tejido de prensa alrededor de un rodillo captador 20 que está
dispuesto cerca del bucle del tejido 9, de tal manera que el tejido
de prensa 15 y el tejido 9 corren en contacto entre sí para
transferir la banda continua fibrosa desde el tejido 9 hasta el
tejido de prensa 15. El rodillo captador 20 puede estar provisto de
una zapata de succión (no mostrada). Alternativamente, el rodillo
captador con zapata de succión puede ser sustituido por una caja de
succión captadora.
La Figura 4 es una vista esquemática de partes de
una máquina de papel de acuerdo con una realización adicional del
invento, que es similar a la mostrada en la Figura 1, excepto que
el tejido de prensa 15 no es conducido en este caso en un bucle
lateral entre las dos superficies de contacto prensadoras, sino que
en lugar de hacerlo así sigue al contrarrodillo 19, de tal manera
que la banda continua fibrosa 1 es mantenida encerrada entre la
cinta 16 esencialmente impermeable y el tejido de prensa 15. Esta
realización puede ser usada cuando exista un pequeño riesgo de
volver a humedecer la banda continua fibrosa.
En las realizaciones de acuerdo con las Figuras
1-4, el contrarrodillo 19 es un rodillo liso y está
dispuesto en el bucle de la cinta 16 esencialmente impermeable. En
una realización alternativa (no mostrada) de la sección de prensa de
acuerdo con la Figura 3, las posiciones de los rodillos 14, 19 están
invertidas, esto es, el rodillo prensador de zapata 14 está
dispuesto en el bucle de la cinta 16 esencialmente impermeable y el
contrarrodillo 19 en el bucle del tejido prensador 15. En tal
configuración, el contrarrodillo puede ser un rodillo de succión,
un rodillo acanalado o un rodillo de ánima ciega.
La Figura 5 es una vista esquemática de partes de
una máquina de papel de acuerdo con una realización adicional del
invento para fabricar una banda fibrosa estampada 1 de tisú blando,
tal como productos de papel higiénico. La máquina de papel comprende
una sección húmeda 2, una sección de prensa 3 y una sección de
secado 4. La sección húmeda 2 comprende una caja de cabeza 7, un
rodillo formador 8, un revestimiento portador interior sin fin 9, y
un revestimiento sin fin 10 de cobertura, que consiste en un tejido
formador. Los revestimientos interior y exterior 9,10 pasan cada uno
en un bucle alrededor de una pluralidad de rodillos de guía 11, 12.
La sección de secado 4 comprende un cilindro secador 5 que esta
rodeado por una cubierta 30. El cilindro secador es convenientemente
un cilindro Yankee. En el lado de salida de la sección de secado hay
una cuchilla de crepé 21 que está adaptada para formar crepé en la
banda continua fibrosa 1 del cilindro Yankee 5. Además, hay unos
medios de aplicación 31 para aplicar un adhesivo adecuado a la
superficie circunferencial del cilindro Yankee 5 justo antes de la
superficie de contacto de transferencia. La sección de prensa 3
comprende una prensa de zapata que tiene un rodillo prensador de
zapata 14 y un contrarrodillo 19, formando conjuntamente dichos
rodillos 14, 19 una superficie de contacto prensadora extendida.
Además, la sección de prensa comprende un tejido prensador sin fin
15 que pasa en un bucle alrededor de los rodillos de guía 6, y una
cinta sin fin 16 esencialmente impermeable que, de acuerdo con el
invento, es una cinta estampadora. La cinta estampadora 16
esencialmente impermeable pasa en un bucle alrededor del
contrarrodillo 19, de un rodillo de transferencia 17 y de una
pluralidad de rodillos de guía 18. El rodillo de transferencia 17
forma con el cilindro Yankee 5 una superficie de contacto de
transferencia que tiene una pequeña carga lineal, pasando a través
de dicha superficie de contacto de transferencia la cinta
estampadora 16 esencialmente impermeable. En esta realización, se
hace uso de la cinta estampadora 16 esencialmente impermeable, así
como del revestimiento interior 9 de la sección húmeda 2 por medio
de extender su bucle hasta el rodillo formador 8, por lo que la
cinta estampadora 16 esencialmente impermeable pasa en un bucle
entre la sección húmeda 2 y la sección de secado alrededor del
rodillo de transferencia 17, los rodillos de guía 18, 11 y el
rodillo formador 8. La cinta estampadora 16 esencialmente
impermeable lleva la banda continua fibrosa sobre su lado inferior
desde el rodillo formador hasta el cilindro secador.
En las realizaciones de acuerdo con las Figuras
1-5, el contrarrodillo 19 es un rodillo liso y está
dispuesto en el bucle de la cinta estampadora 16 esencialmente
impermeable. En una realización alternativa (no mostrada) de la
sección de prensa de acuerdo con las Figuras 3 y 5, las posiciones
de los rodillos 14, 19 están invertidas, esto es, el rodillo
prensador 14 de zapata está dispuesto en el bucle de la cinta
estampadora 16 esencialmente impermeable y el contrarrodillo 19 en
el bucle del tejido prensador 15. En dicha configuración, el
contrarrodillo puede ser un rodillo de succión, un rodillo acanalado
o un rodillo de ánima ciega.
La cinta estampadora esencialmente impermeable,
usada en las realizaciones previamente descritas de la máquina de
papel del invento, comprende una capa trasera 33 y una capa de
contacto 34 con la banda continua que tiene un gran número de
depresiones 35 uniformemente distribuidas y, situadas entre ellas,
porciones de superficies 36 planas o curvas, véanse las Figuras
6-9.
De acuerdo con una primera realización como se
muestra en la Figura 6, la cinta estampadora 16 esencialmente
impermeable consiste en una capa hermética que forma dicha capa
trasera 33, y un tejido que forma dicha capa 34 en contacto con la
banda continua. El tejido 34 está sobre su superficie de contacto
con la banda continua cubierto con un polímero que rodea las fibras
del tejido sin cambiar la estructura geométrica del tejido, que está
formado con depresiones 35 y, situadas entre ellas, porciones de
superficie 36 curvas o convexas, estando dichas depresiones 35 y
porciones de superficie 36 formadas a su vez por fibras del tejido
que se extienden en la dirección de la máquina y transversalmente a
la misma. Las depresiones 35 son cerradas por la capa trasera
hermética 33 que está formada por la cubierta de polímero sobre la
superficie que no está en contacto con la banda continua del tejido.
Dichas porciones de superficie curvada 36 comprenden por una parte
nervios arqueados alargados 36a de las fibras de tejido
longitudinales y, por otra parte, nudos 36b de las fibras
transversales, proporcionando dichos nudos a la banda continua
fibrosa, en la operación de estampación, pequeños hoyos en forma de
copa. En la realización mostrada en la Figura 6, la cinta
estampadora esencialmente impermeable tiene 100 nudos 36b por
cm^{2}. Generalmente puede tener 25-150
nudos/cm^{2}, de preferencia 50-100 nudos/
cm^{2}. Esta estructura de depresiones, nervios y nudos forma un
correspondiente modelo estampado en la banda continua fibrosa
cuando ésta, junto con la cinta estampadora 16 y el tejido
prensador 15, pasa a través de la superficie de contacto
prensadora
extendida.
extendida.
El polímero que recubre el tejido hace que la
banda continua fibrosa se adhiera fiablemente a la cinta estampadora
esencialmente impermeable cuando la banda continua fibrosa abandona
la superficie de contacto prensadora extendida. Esto asegura que la
banda continua fibrosa siga a la cinta estampadora 16 esencialmente
impermeable y no al tejido prensador 15. La estructura de la capa en
contacto con la banda continua de la cinta estampadora esencialmente
impermeable, o sea, el tejido 34 recubierto de polímero, implica
también, en combinación con la superficie circunferencial del
cilindro secador 5 que está recubierta con una capa adhesiva
continua, que la banda continua fibrosa sea transferido fiablemente
al cilindro secador 5 cuando la banda continua fibrosa pase a
través y fuera de la superficie de contacto de transferencia.
Como tejido para la anteriormente descrita
realización de la cinta estampadora esencialmente impermeable, es
posible usar el tejido que en general es conocido como un tejido
basto de una sola capa que tiene 100 nudos/cm^{2}. La capa
trasera, que es esencialmente impermeable, puede ser de un material
de polímero adecuado, por ejemplo los polímeros descritos más
adelante para la capa de polímero de la segunda realización de la
cinta estampadora esencialmente impermeable. El polímero para
recubrir las fibras de tejido puede ser seleccionado de la misma
manera.
De acuerdo con una segunda realización, la cinta
estampadora 16 esencialmente impermeable consiste de un portador que
constituye la capa trasera 33, y una capa de polímero 34 sobre el
lado en contacto con la banda continua del portador que tiene una
dureza de 50-97 Shore A, teniendo el recubrimiento
de polímero un grado de aspereza sin comprimir de R_{z} =
2-80 \mum, medida de acuerdo con la ISO 4287,
Parte I, y siendo compresible a un grado inferior de aspereza de
R_{z} = 0-20 \mum cuando se aplica una carga
lineal de 20-200 kN/m a la cinta estampadora
esencialmente impermeable, y puede ser restablecida a su grado de
aspereza sin comprimir cuando cesa la presión que actúa sobre la
cinta estampadora esencialmente impermeable. El valor R_{z} es
más específicamente la altura de diez puntos que en esta norma ISO
se define como la distancia media entre las cinco crestas más altas
y los cinco hoyos más profundos de la longitud de referencia que es
medida desde una línea que es paralela a la línea central y no corta
el perfil de la superficie. De preferencia, la cinta estampadora
esencialmente impermeable tiene una permeabilidad al aire que es
inferior a 6 m^{3}/m^{2}/min, medida de acuerdo con el
"Standard Test Method for Air Permeability of Textile Fabrics,
ASTM D 737-75, American Society of Testing and
Materials".
La cinta estampadora 16 esencialmente impermeable
es por tanto compresible bajo la acción de las fuerzas prensadoras
que prevalecen en la superficie de contacto prensadora extendida. La
cinta estampadora 16 esencialmente impermeable adopta por lo tanto
un estado sin comprimir aguas arriba y aguas abajo de la superficie
de contacto prensadora extendida y un estado comprimido cuando pasa
la superficie de contacto compresora extendida, en cuyo caso la
superficie, la superficie portadora de la banda continua, que está
de cara a la banda continua fibrosa tiene un alto grado de aspereza
en el estado sin comprimir de la cinta estampadora esencialmente
impermeable y un grado inferior de aspereza en el estado comprimido
de la cinta estampadora esencialmente impermeable, de tal manera que
la superficie portadora de la banda continua en el estado comprimido
de la cinta estampadora esencialmente impermeable es suficientemente
lisa para que se forme una película líquida continua sobre la
superficie portadora de la banda continua cuando la cinta
estampadora esencialmente impermeable, junto con el tejido prensador
15 y la banda continua fibrosa 1, pasa a través de la superficie de
contacto prensadora extendida, y de tal manera que la superficie
portadora de la banda, en el estado no comprimido de la cinta
estampadora esencialmente impermeable, es suficientemente basta para
que se rompa la película líquida continua después de la expansión de
la cinta estampadora esencialmente impermeable en la dirección del
espesor.
La capa 34 de polímero compresible tiene dichas
depresiones 35 uniformemente distribuidas y de las que hay un gran
número para recibir una gran parte de la superficie en contacto con
la banda continua, a saber, desde 30% hasta 70%. Las depresiones 35
pueden ser diseñadas de muchas maneras diferentes para conseguir el
efecto deseado de estampar un modelo de relieve en la banda continua
fibrosa, aumentando por lo tanto el volumen del mismo. Las
depresiones pueden consistir en acanaladuras continuas en la capa de
polímero 33, véase la Figura 7, que se extienden en la dirección de
la máquina. De acuerdo con otra realización, las acanaladuras se
extienden diagonalmente desde un borde hasta el otro, en cuyo caso
forman un ángulo de 10-80º con la dirección de la
máquina. De acuerdo con otra realización adicional, véase la Figura
8, las depresiones consisten en acanaladuras que se cortan
diagonalmente, las cuales en un grupo se extienden desde el primer
borde hasta el segundo y en otro grupo desde el segundo borde hasta
el primero, en cuyo caso dos acanaladuras que se corten forman un
ángulo \alpha de 10-170º. Las acanaladuras de las
diferentes realizaciones pueden ser rectilíneas, como se muestra,
onduladas, o similares, por ejemplo, senoidales o en zigzag. La
distancia a entre dos acanaladuras 35 que se extienden en la misma
dirección puede ser del orden de 1-3 mm. La anchura
b de la acanaladura es del orden de 0,5-1,0 mm y la
profundidad c del orden de 0,1-1,0 mm.
De acuerdo con otra realización adicional (no
mostrada), las depresiones consisten en cavidades de la misma o
diferente forma. Las cavidades pueden ser circulares, elípticas,
poligonales; por ejemplo, triangulares, rectangulares o hexagonales,
siendo la mayor dimensión del orden de 0,5-3,0 mm y
la profundidad del orden de 0,5-1,0 mm.
Algunas o todas las depresiones, individualmente
o en grupos, pueden consistir adicionalmente en cavidades de formas
simbólicas especiales, tales como figuras, letras o símbolos de
firma o de producto, que dentro de una unidad de longitud de la
cinta pueden ser repetidas a intervalos regulares.
La cinta estampadora esencialmente impermeable de
acuerdo con dicha segunda realización puede ser compuesta de acuerdo
con las formulaciones descritas en el documento
US-5.298.124 y presentada a modo de introducción. La
capa de polímero 34 comprende una composición de polímero, tal como
resina acrílica de polímero, resina de polímero de poliuretano y
compuesto de resina de polímero de poliuretano/policarbonato. La
capa de polímero comprende además una carga de partículas que tiene
una dureza diferente a la del material de polímero y que puede ser,
por ejemplo, arcilla de caolín, material de polímero o metal,
preferentemente acero inoxidable. La portadora, que constituye la
capa trasera 33, comprende todo tipo de elementos de base que de
alguna manera son infinitos. La expresión comprende también
elementos de base con costura. La portadora puede consistir, por
ejemplo, en una tela tejida hecha de una o varias capas de hilo de
polímero de filamento único, tal como poliéster, poliamida y
similares. El elemento de base puede consistir también en una banda
continua fibrosa (no tejida) mantenida unida por medio de un
aglutinante, fibras retorcidas y unidas, lámina/película de
polímero, género de punto o similares. La portadora puede estar
recubierta por la parte de atrás con un material de polímero o del
mismo tipo usado en la capa de polímero 34.
Es sorprendente que dicha cinta de transferencia,
que, de acuerdo con el documento
US-A-5.298.124, está prevista para
presionar en una sección de prensa y ser usada para transferir una
banda de papel continua desde la sección de prensa a un fieltro
secador, sea ventajosamente utilizable para estampar y transferir
una banda de papel sedoso blando desde una superficie de contacto
prensadora de zapata directamente a un cilindro Yankee. En un
cilindro Yankee, las condiciones son, como de hecho se conoce,
completamente diferentes de las de una superficie de contacto
prensadora convencional. En un cilindro Yankee no hay prensado de la
banda continua de tisú blando para secado directo, sino que, en
lugar de eso, se trata de soportar la banda continua de tisú blando
contra la superficie exterior del cilindro Yankee, de tal manera que
las fibras de la banda continua de tisú blando se adhieran a la
superficie del cilindro Yankee para que se peguen por soldadura,
obteniendo por consiguiente una buena transmisión térmica hacia el
papel continuo.
Precisamente, se consigue este efecto mediante la
cinta de transferencia del invento, pero no puede ser conseguido
usando un fieltro prensador de acuerdo al documento DE 195 48 747
debido al rehumedecimiento anteriormente mencionado del papel
continuo después de la última superficie de contacto prensadora de
la sección de prensa, que impide una buena adherencia, y no puede
ser conseguido, o es conseguido en un grado sustancialmente menor,
usando una cinta de transferencia de acuerdo con el documento
US-5.393.384, por la razón descrita anteriormente.
La compresibilidad de la innovadora cinta de transferencia da lugar
a una presión específica inferior en el punto de adherencia, que a
su vez implica una capacidad mayor para desplazarse, esto es, un
ritmo mayor de producción. Además, esta propiedad origina un aumento
en la evaporación del agua del papel sedoso continuo blando, o sea,
un secado más rápido del papel sedoso continuo blando sobre el
cilindro Yankee, lo que también favorece un mayor ritmo de
producción.
Una máquina de papel que está provista con la
cinta de estampación del invento y cuya/s superficie/s de contacto/s
prensadora/s tiene/n un único fieltro, produce una banda fibrosa
estampada que, antes de la sección de secado, tiene un alto
contenido de sólidos, a saber, hasta el 55%, lo que debe ser
comparado con el contenido de sólidos secos de hasta el 45% que
puede conseguirse con máquinas de papel que se usan actualmente en
la práctica. Esta mejora puede ser usada ya seca para operar la
máquina de papel con un mayor ritmo de producción o para reducir el
consumo de energía en la sección de secado, en cuyo caso es posible,
además, reducir el diámetro del cilindro secador.
En las realizaciones descritas e ilustradas, un
rodillo de guía puede, si así se desea, estar dispuesto en el bucle
de la cinta estampadora 16 esencialmente impermeable justo antes
del rodillo de transferencia 17.
En las realizaciones descritas y mostradas, se
hace uso de medios de transferencia que consisten en el rodillo de
transferencia 17. De acuerdo con una realización alternativa (no
mostrada), el rodillo de transferencia es sustituido por la misma
cinta estampadora esencialmente impermeable, a la que se le permite
pasar alrededor de una parte preestablecida del cilindro secador,
por ejemplo, en un sector angular de 30-60º, con
vistas a formar con el cilindro secador una superficie de contacto
de transferencia extendida.
Aunque las realizaciones de la máquina de papel
descritas anteriormente tienen todas secciones de prensa que
comprenden una prensa de zapata, el invento es aplicable también
cuando la sección de prensa no tiene prensa de zapata y en su lugar
tiene al menos una prensa con dos rodillos prensadores, de los
cuales el rodillo prensador alrededor del cual pasa el tejido
prensador, es un rodillo de succión, un rodillo acanalado o un
rodillo de ánima ciega.
El invento ha sido descrito previamente en la
mayoría de los casos en relación con una máquina de papel para
fabricar tisú estampado blando. Sin embargo, la cinta estampadora
puede usarse también en la producción de cualquier otro tipo de
papel estampado, tal como papel normal estampado, papel de bolsas
estampado, en cuyo caso se usa un tipo de dispositivo distinto del
cilindro Yankee para el secado del papel continuo.
Claims (13)
1. Una cinta de estampación para máquina de
papel, prevista para pasar a través de una sección de prensa de la
máquina de papel junto con una banda continua fibrosa y producir la
estampación de la misma en la sección de prensa, y transferir la
banda continua fibrosa estampada desde la sección de prensa
directamente a y a través de medios de transferencia en la sección
de secado de la máquina de papel, que se caracteriza
porque
- -
- es esencialmente impermeable y comprende una capa trasera (33) y una capa (34) en contacto con banda continua, que tiene un gran número de depresiones distribuidas uniformemente (35) y, situadas entre ellas, porciones de superficie (36) para formar un modelo de relieve correspondiente en la banda continua fibrosa que pasa a través de la sección de prensa, porque
- -
- dicha capa trasera (33) es una portadora y porque
- -
- dicha capa (34) en contacto con la banda continua es una capa de polímero compresible que tiene una dureza entre 50 y 97 Shore A, teniendo dicha capa de polímero una superficie en contacto con la banda continua que tiene un grado de aspereza que se puede restablecer y sensible a la presión, teniendo la superficie en contacto con la banda continua un grado de aspereza, en el estado no comprimido, de R_{z} = 2-80 \mum, medido de acuerdo con la ISO 4287, Parte I, y un grado de aspereza inferior de R_{z} = 0-20 \mum cuando la capa de polímero es comprimida mediante una carga lineal de 20-220 kN/m aplicada a la cinta estampadora esencialmente impermeable, según es medida en una superficie de contacto prensadora no extendida.
2. Una cinta de estampación para máquina de
papel, prevista para pasar a través de una sección de prensa de la
máquina de papel junto con una banda continua fibrosa y para
producir la estampación de ella en la sección de prensa, y para
transferir la banda continua fibrosa desde la sección de prensa
directamente a y a través de medios de transferencia de la sección
de secado de la máquina de papel, que se caracteriza
porque
- -
- es esencialmente impermeable y comprende una capa trasera (33) y una capa en contacto con la banda continua (34), que tiene un gran número de depresiones uniformemente distribuidas (35) y, situadas entre ellas, porciones de superficie (36) para formar un modelo de relieve correspondiente en la banda continua fibrosa que pasa a través de la sección de prensa, porque
- -
- dicha capa trasera (33) es una capa esencialmente impermeable y porque
- -
- dicha capa en contacto con la banda continua (34) es un tejido que está recubierto con un polímero mientras mantiene la estructura geométrica del tejido, estando formada dicha estructura con dichas depresiones (35) y, situadas entre ellas, porciones de superficie (36) que tiene formas curvas o convexas.
3. Una cinta de estampación como se reivindica en
la reivindicación 2, que se caracteriza porque dichas
porciones de superficie (36) curvas o convexas comprenden una
pluralidad de nudos (36b), que están formados de fibras de tejido
que se extienden en una y en la misma dirección, y están
uniformemente distribuidos en un número de 25-150
nudos/cm^{2}, de preferencia 50-100
nudos/cm^{2}.
4. Una cinta de estampación como se reivindica en
la reivindicación 1, que se caracteriza porque las
depresiones (35) reciben de 30% a 70% de la superficie en contacto
con la banda continua.
5. Una cinta de estampación como se reivindica en
la reivindicación 1 ó 4, que se caracteriza porque las
depresiones (35) consisten en acanaladuras continuas en la capa de
polímero (34), estando dichas acanaladuras (35) dispuestas en uno o
más grupos, extendiéndose las acanaladuras del mismo grupo en la
misma dirección.
6. Una cinta de estampación como se reivindica en
la reivindicación 5, que se caracteriza porque la distancia
(a) entre dos acanaladuras (35) del mismo grupo es del orden de
1-3 mm, y porque la anchura (b) de la acanaladura es
del orden de 0,5-1,0 mm y la profundidad (c) del
orden de 0,1-1,0 mm.
7. Una cinta de estampación como se reivindica en
la reivindicación 5 ó 6, que se caracteriza porque las
acanaladuras (35) se extienden en la dirección de la máquina o
forman un ángulo con ella de 10-80º.
8. Una cinta de estampación como se reivindica en
la reivindicación 5 ó 6, que se caracteriza porque las
acanaladuras (35) están dispuestas en un primer grupo, en el que las
acanaladuras se extienden en una y en la misma dirección, y un
segundo grupo en el que las acanaladuras se extienden en una y en la
misma dirección, lo que forma un ángulo \alpha con la dirección de
las acanaladuras del primer grupo, siendo dicho ángulo \alpha de
10-170º.
9. Una cinta de estampación como se reivindica en
cualquiera de las reivindicaciones 5-8, que se
caracteriza porque las acanaladuras (35) son rectilíneas,
onduladas o similares.
10. Una cinta de estampación como se reivindica
en la reivindicación 1 ó 4, que se caracteriza porque las
depresiones (35) consisten en cavidades de forma geométrica igual o
diferente que comprenden un círculo, una elipse, un polígono,
teniendo cada una de ellas una dimensión mayor del orden de
0,5-3,0 mm y una profundidad del orden de
0,5-1,0 mm.
11. Una cinta de estampación como se reivindica
en la reivindicación 1, 4 ó 10, que se caracteriza porque al
menos algunas de las depresiones (35) consisten en cavidades de
formas simbólicas, no geométricas, que comprenden figuras, letras o
símbolos de productos o firmas con una profundidad del orden de
0,5-1,0 mm.
12. Una cinta de estampación como se reivindica
en la reivindicación 1 ó 2 ó en cualquiera de las reivindicaciones
3-11, que se caracteriza porque la cinta
estampadora (16) esencialmente impermeable tiene una permeabilidad
al aire de menos de 6 m^{3}/m^{2}/min, medida de acuerdo con el
método indicado en el "Standard Test Method for Air Permeability
of Textile Fabrics, ASTM D 737-75, American Society
of Testing and Materials".
13. Una cinta de estampación como se reivindica
en la reivindicación 1 ó 2 ó en cualquiera de las reivindicaciones
3-11, que se caracteriza porque los medios de
transferencia consisten en la cinta estampadora (16) esencialmente
impermeable, que pasa alrededor de una parte preestablecida de un
cilindro secador (5) en la sección de secado para formar una
superficie de contacto de transferencia extendida.
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