ES2291748T3 - Cinta de secado. - Google Patents

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ES2291748T3 ES03811004T ES03811004T ES2291748T3 ES 2291748 T3 ES2291748 T3 ES 2291748T3 ES 03811004 T ES03811004 T ES 03811004T ES 03811004 T ES03811004 T ES 03811004T ES 2291748 T3 ES2291748 T3 ES 2291748T3
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Rauno Enqvist
Teuvo Ahonen
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    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027Screen-cloths
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Abstract

Una cinta de secado que comprende una superficie (A) trasera y una superficie (B) en contacto con la banda de papel y que se ha tejido a partir de varios hilos (1) orientados en dirección (MD) longitudinal y varios hilos orientados en dirección (CMD) transversal, siendo los hilos (1, 2) monofilamentos y comprendiendo además la cinta varios hilos orientados en dirección transversal sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel que son diferentes del resto de hilos de la cinta, la cinta es una estructura de 1,5 capas, y la superficie (B) en contacto con la banda de papel es provista, después del tejido, de hilos (3) adicionales orientados en dirección transversal, los cuales tienen una estructura que puede conformarse fácilmente, caracterizada porque los hilos (3) adicionales están colocados de tal manera que cubren los espacios (4) formados entre los hilos (1) orientados en dirección longitudinal sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel de forma substancialmente completa, y porque los hilos (3) adicionales son de fibra fundible, conformándose dichos hilos sobre la superficie de la cinta por medio de tratamiento térmico.

Description

Cinta de secado.
Campo del invento
El invento se refiere a una cinta de secado que comprende una superficie trasera y una superficie en contacto con la banda de papel y que está tejida con varios hilos orientados en dirección longitudinal y varios hilos orientados en dirección transversal, siendo los hilos monofilamentos y comprendiendo además la cinta en la superficie en contacto con la banda de papel varios hilos orientados en dirección transversal, los cuales son diferentes al resto de hilos de la cinta, la cinta es una estructura de 1,5 capas, y la superficie en contacto con la banda de papel es provista, después del tejido, de hilos adicionales orientados en dirección transversal, los cuales tienen una estructura que se puede conformar con facilidad.
Antecedentes del invento
La zona de secado de una máquina para fabricación de papel utiliza cintas de secado con las cuales se hace pasar una banda de papel a secar a través de la zona de secado. La estructura de tejido de la cinta de secado se conforma con hilos resistentes a las altas temperaturas y a la humedad utilizando tramas que son apropiadas para este propósito. Para que el contacto entre la banda de papel y la cinta sea regular y suave, se disponen hilados de fibra cortada en dirección transversal, de acuerdo con la técnica anterior, sobre la superficie en contacto con la banda de papel. Las cintas de secado de superficie lisa actuales son estructuras multicapa que tienen una alta densidad de hilos orientados en dirección transversal. La fabricación de estas cintas de secado es cara. El coste de las cintas actuales aumenta aún más porque las estructuras tienen mucho hilado de fibra cortada caro. Además, tales cintas de secado son relativamente gruesas, lo que provoca tracción entre la banda de papel y la cinta. El documento US-A-5 449 548 explica un tejido industrial que incluye fibras con aletas delgadas, las cuales rellenan el tejido y reducen la porosidad del mismo. Además, el documento JP-A-3 059 189 explica un tejido que incluye hilos recubiertos por resina sintética.
Breve descripción del invento
Un objeto del presente invento es conseguir una cinta de secado novedosa y mejorada.
La cinta de secado de acuerdo con el invento está caracterizada porque los hilos adicionales están dispuestos de manera que cubren los espacios formados entre los hilos orientados en dirección longitudinal sobre la superficie en contacto con la banda de papel de forma substancialmente completa, y porque los hilos adicionales son de fibra fundible, conformándose dichos hilos sobre la superficie de la cinta por medio de tratamiento térmico.
Una idea esencial del invento es que la cinta de secado es una estructura de 1,5 capas en la que los hilos monofilamentos situados en dirección transversal están dispuestos de manera que se extienden a lo largo la superficie trasera de la cinta, y en la que existen hilos adicionales orientados en dirección transversal que difieren del resto de los hilos que se extienden a lo largo de la superficie de la cinta en contacto con la banda de papel. Los hilos adicionales orientados en dirección transversal se pueden conformar fácilmente, siendo conformados durante el tejido, en un tratamiento térmico y/o durante su uso de tal manera que se pueden ensanchar en la dirección de la superficie de la cinta, de modo que rellenan los espacios entre los hilos en dirección longitudinal de la superficie en contacto con la banda de papel de forma substancialmente completa.
Una ventaja del invento es que, debido a los hilos adicionales que pueden ser conformados, la superficie de la cinta en contacto con la banda de papel tiene un área de contacto extremadamente grande. Esto es así porque los hilos adicionales rellenan los espacios que existen sobre la superficie de la cinta en contacto con la banda de papel. Además, los hilos monofilamentos orientados en dirección longitudinal forman, con respecto al área, un gran número de puntos de contacto sobre la superficie en contacto con la banda de papel. De esta manera, el calor se transfiere bien desde la cinta a la banda de papel, y el secado es eficiente. Además, una ventaja del invento es que un tejido de 1,5 capas tiene significativamente menos hilos que un tejido multicapa y, por lo tanto, es menos caro de fabricar. Además, se necesitan menos hilos adicionales caros para la estructura de acuerdo con el invento que anteriormente. Una ventaja más es que la cinta de acuerdo con el invento tiene las propiedades superficiales deseadas inmediatamente después del tejido. Así, la cinta no necesita necesariamente ser pulida, calandrada o recibir un tratamiento intensivo de contracción. De esta forma, la fabricación puede ser más rápida y los costes de fabricación menores. Además, no es necesario utilizar hilos encogibles u otros hilos especiales en el tejido básico.
La idea esencial de una realización del invento es que el punto de comienzo para la estructura básica es un tejido de 3 caladas, en cuyo caso cada hilo orientado en dirección longitudinal pasa en el tejido básico por encima de dos hilos básicos orientados en dirección transversal y además por debajo de un hilo básico orientado en dirección transversal. En la estructura final, el hilo orientado en dirección longitudinal pasa por encima de tres hilos orientados en dirección transversal y por debajo de tres hilos orientados en dirección transversal.
La idea esencial de una realización del invento es que las dimensiones de unos de los hilos con respecto a otros están dispuestas de tal manera que la estructura es asimétrica.
La idea esencial de una realización del invento es que los hilos adicionales orientados en dirección transversal que se extienden a lo largo de la cara en contacto con la banda de papel son de hilado de fibra cortada. El hilado de fibra cortada es flexible y se adapta bien sobre la superficie de la cinta durante el tejido y también cuando es sometido a fuerzas de presión durante el uso. Debido al efecto de las fuerzas de presión, la estructura de los hilados de fibra cortada puede expandirse en la dirección de la superficie de la cinta. De esta manera, el área de contacto de la superficie de la cinta puede ser extremadamente grande, hasta casi el 100%, dependiendo de la fuerza de presión. A pesar del gran área de contacto, el número de puntos de contacto es también grande.
La idea esencial de una realización del invento es que la proporción de los hilos adicionales en la superficie en contacto con la banda de papel es menor del 60% del área. Si el número de hilos adicionales caros es menor en la estructura, la cinta es menos cara de fabricar. Además, cuando existe un número limitado de hilos adicionales sobre la superficie en contacto con la banda de papel, la cinta se mantiene limpia durante mucho tiempo.
La idea esencial de una realización del invento es que la proporción de los hilos adicionales está preferiblemente entre 30% y 60%.
La idea esencial de una realización del invento es que los hilos en dirección transversal de la superficie trasera de la cinta son monofilamentos planos. Los hilos planos soportan a la estructura de la cinta en la dirección de su superficie. Además, la superficie trasera puede ser más lisa cuando se usan hilos planos, en comparación con el uso de hilos redondos y, por lo tanto, la cinta arrastra menos aire con ella. Así, la cinta tiene buenas propiedades aerodinámicas y buena capacidad de avance en una máquina de fabricación de papel.
La idea esencial de una realización del invento es que el espesor de la cinta sea menor de 1,5 mm. Debido a que la cinta es delgada y a que tiene una estructura asimétrica, la tracción entre la cinta y la banda de papel en una máquina de fabricación de papel puede ser pequeña. De esta manera, se puede evitar el estiramiento perjudicial de la banda de papel y/o el desgaste de la cinta.
La idea esencial de una realización del invento es que el área de contacto de los monofilamentos sobre la cara de la cinta en contacto con la banda de papel sea del 40% o mayor y, al mismo tiempo, el número de puntos de contacto de los monofilamentos sea 30 puntos/cm^{2} o mayor. Una cinta de este tipo tiene una buena capacidad de transmisión de calor.
La idea esencial de una realización del invento es que los hilos adicionales sean hidrófilos. Cuando la superficie de la cinta en contacto con la banda de papel es apropiadamente hidrófila y lisa, la banda de papel se adhiere bien por presión a la superficie de la cinta, debido a lo cual la capacidad de avance de la cinta es buena.
Breve descripción de las figuras
Se describirá ahora el invento con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos adjuntos, de los cuales:
La figura 1 muestra esquemáticamente una sección transversal de una cinta de secado de acuerdo con el invento, vista según la dirección transversal; y
La figura 2 muestra esquemáticamente una parte de la superficie en contacto con la banda de papel de la cinta de secado de la figura 1.
Para mayor claridad, las figuras muestran el invento de una manera simplificada. Los elementos similares se denotan con el mismo número de referencia.
Descripción detallada del invento
La figura 1 muestra una sección transversal de una cinta de acuerdo con el invento. La cinta comprende una superficie A trasera que está orientada hacia la máquina de fabricación de papel y una superficie B en contacto con la banda de papel que está orientada hacia la banda de papel a secar. La cinta se desplaza en la dirección MD de avance de la máquina de fabricación de papel. Además, la dirección transversal de la máquina de fabricación de papel se indica en la figura como CMD. La cinta es una estructura de 1,5 capas conformada mediante tejido de hilos 1 orientados en dirección longitudinal e hilos 2 orientados en dirección transversal. El tejido tiene una estructura de 3 caladas. Los hilos 1 orientados en dirección longitudinal pasan por encima de dos hilos 2 orientados en dirección transversal y después por debajo de un hilo 2 orientado en dirección transversal, continuando después de acuerdo con el mismo patrón. Todos los hilos 1 orientados en dirección longitudinal del tejido se extienden de acuerdo con el mismo patrón. Sin embargo, los hilos 1 orientados en dirección longitudinal contiguos tienen siempre un desplazamiento de un hilo orientado en dirección transversal en la misma dirección o en una dirección diferente. Además, después del tejido, se dota la superficie B en contacto con la banda de papel con hilos 3 orientados en dirección transversal adicionales, los cuales pueden ser de hilado de fibra cortada. El hilado de fibra cortada se adapta bien en el espacio comprendido entre los hilos 1 orientados en dirección longitudinal sobre la superficie de la cinta. El material de los hilados de fibra cortada puede ser, por ejemplo, poliacrilonitrilo (PAN) y/o aramida. Los hilos 3 adicionales son de fibra fundible, provocando el tratamiento térmico después del tejido que los hilos 3 adicionales se adapten sobre la superficie de la cinta. Además, se puede usar como hilos 3 adicionales hilo retorcido adecuado, hilo de multifilamentos y/o hilo multi-componente. Una opción es utilizar polipropileno (PP) como material para el hilo adicional. Lo que es esencial en la selección de los hilos 3 adicionales es que los hilos 3 sean hilos que se puedan conformar de forma relativamente fácil, que se adapten debido a las fuerzas de tejido y/o de presión durante la utilización de la máquina de fabricación de papel de tal forma que rellenen los espacios entre los hilos 1 orientados en dirección longitudinal sobre la superficie en contacto con la banda de papel de manera substancialmente completa, de modo que se consiga una gran área de contacto. La sección transversal original de los hilos 3 adicionales puede ser plana o redonda. Los hilos 1 de la dirección longitudinal pueden ser monofilamentos y su material puede ser tereftalato de polietileno (PET), poliamida (PA), sulfuro de polifenileno (PPS), poliéter éter cetona (PEEK), tereftalato de policiclohexilenodimetileno (PCTA) o polietileno naftaleno (PEN). La sección transversal de los hilos 1 orientados en dirección longitudinal puede ser plana, en cuyo caso se consigue una gran superficie de contacto. Los hilos 2 orientados en dirección transversal que se extienden a lo largo de la superficie A trasera de la cinta pueden tener también una sección transversal plana. La sección transversal de los hilos planos puede ser oval o rectangular con aristas redondeadas. Los hilos planos son, como es sabido, rígidos en una dirección y muy flexibles en otra. De esta manera, una cinta tejida con hilos planos es muy firme en la dirección de su superficie. Además, debido a los hilos 2 planos orientados en dirección transversal, la superficie A trasera puede ser lisa, en cuyo caso arrastra poco aire con ella.
Dado que el tejido básico de la cinta de secado es una estructura de una capa, la cinta puede ser delgada. Se ha observado en ensayos empíricos que el espesor de la cinta es preferiblemente menor de 1,5 mm, en concreto preferiblemente menor de 1,3 mm. Además, se ha observado que la permeabilidad frente al aire de la cinta puede ser incluso menor de 1000 m^{3}/m^{2}h. Sin embargo, la permeabilidad frente al aire está preferiblemente en el rango de 1000 a 3000 m^{3}/m^{2}h.
La figura 2 muestra la superficie en contacto con la banda de papel de la cinta de secado de acuerdo con el invento. Entre los hilos 1 orientados en dirección longitudinal existen espacios 4 vacíos, los cuales son rellenados por hilos 3 adicionales. Dado que los hilos 3 adicionales se pueden conformar con facilidad, éstos rellenan los espacios 4 vacíos de forma substancialmente completa. Como se ve en la figura, la superficie de la cinta tiene una gran área de contacto. Por otro lado, los hilos 1 orientados en dirección longitudinal forman un gran número de puntos de contacto sobre la superficie del lado de la banda.
Se ha observado durante la utilización que si la proporción de hilos adicionales sobre la superficie en contacto con la banda de papel es demasiado alta, la superficie de la cinta puede volverse demasiado hidrófila. Si la superficie de la cinta está demasiado húmeda, la suciedad se adhiere fácilmente a ella y la cinta puede quedar obstruida prematuramente. Además, la superficie de la cinta es más rugosa, lo cual también contribuye a que se adhiera la suciedad. En el invento, la proporción de hilos adicionales sobre la superficie es menor del 60% del área, y no se han observado problemas de este tipo.
Además, la cinta de secado de acuerdo con el invento puede, en algunos casos, tener una estructura de dos, cuatro o seis caladas.
Los dibujos y la descripción relacionada con ellos sólo pretenden ilustrar la idea del invento. Los detalles del invento pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones.

Claims (10)

1. Una cinta de secado que comprende una superficie (A) trasera y una superficie (B) en contacto con la banda de papel y
que se ha tejido a partir de varios hilos (1) orientados en dirección (MD) longitudinal y varios hilos orientados en dirección (CMD) transversal, siendo los hilos (1, 2) monofilamentos y
comprendiendo además la cinta varios hilos orientados en dirección transversal sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel que son diferentes del resto de hilos de la cinta,
la cinta es una estructura de 1,5 capas,
y la superficie (B) en contacto con la banda de papel es provista, después del tejido, de hilos (3) adicionales orientados en dirección transversal, los cuales tienen una estructura que puede conformarse fácilmente,
caracterizada porque
los hilos (3) adicionales están colocados de tal manera que cubren los espacios (4) formados entre los hilos (1) orientados en dirección longitudinal sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel de forma substancialmente completa,
y porque los hilos (3) adicionales son de fibra fundible, conformándose dichos hilos sobre la superficie de la cinta por medio de tratamiento térmico.
2. Una cinta de secado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque los hilos (1) orientados en dirección longitudinal están colocados en el tejido básico de tal manera que pasan por encima de dos hilos (2) orientados en dirección transversal y por debajo de un hilo (1) orientado en dirección transversal y luego continúan de acuerdo con el mismo patrón.
3. Una cinta de secado de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las dimensiones de unos de los hilos con respecto a otros están dispuestas de tal manera que la estructura de la cinta es asimétrica.
4. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los hilos (1) orientados en dirección longitudinal son monofilamentos planos, y porque los hilos (2) orientados en dirección transversal de la superficie (A) trasera son monofilamentos planos.
5. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la proporción de los hilos (3) adicionales sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel es menor del 60% del área total.
6. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la proporción de los hilos (3) adicionales sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel es de entre 30% y 60%.
7. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el espesor de la cinta es menor de 1,5 mm.
8. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el espesor de la cinta es menor de 1,3 mm.
9. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los hilos (3) adicionales son hidrófilos.
10. Una cinta de secado de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque los hilos (1) orientados en dirección longitudinal son monofilamentos;
porque el área de contacto de los monofilamentos sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel es 40% o más; y
porque al mismo tiempo, el número de puntos de contacto de los monofilamentos sobre la superficie (B) en contacto con la banda de papel es 30 puntos/cm^{2} o más.
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