ES2339509T3 - Procedimiento e instalacion para asociar pliegos que forman una hoja absorbente. - Google Patents

Abstract

Procedimiento de asociación sin cola, por marcado por presión, de al menos dos pliegos (5, 6) a base de guata de celulosa, caracterizado porque consiste en gofrar según un motivo de gofrado al menos un primer pliego (5) por paso entre un primer cilindro (2) y un cilindro (4) exteriormente recubierto de un caucho, y después en asociar al menos un segundo pliego (6) con dicho primer pliego (5) haciendo pasar dichos pliegos (5, 6) entre dicho primer cilindro (2) de acero grabado de eje CC y al menos una primera serie de pequeños cilindros (1) coaxiales exteriormente lisos de eje XX'', y después entre dicho primer cilindro (2) y una segunda serie de pequeños cilindros (3) coaxiales exteriormente lisos de ejes YY'', siendo los ejes CC'', XX'' e YY'' horizontales y paralelos.

Description

Procedimiento e instalación para asociar pliegos que forman una hoja absorbente.

La presente invención concierne al ámbito de los papeles absorbentes a base de guata de celulosa, de uso sanitario o doméstico, tales como el papel higiénico, las toallas o cualquier papel de secado, las servilletas de mesa, etc.

Para la realización de tales productos, se utiliza en general la guata de celulosa denominada igualmente papel tisú. Se trata de un papel absorbente de poco gramaje, comprendido entre 10 y 45 g/m^{2}, obtenido por vía húmeda a partir de fibras papeleras. Comprende eventualmente aditivos químicos en pequeñas proporciones según el uso al que esté destinado. Puede obtenerse por prensado de la hoja todavía húmeda sobre un cilindro calentado de gran diámetro, sobre el que ésta se seca y del cual es separada a continuación por medio de una lámina metálica aplicada contra ella, transversalmente a su sentido de rotación. Esta operación tiene por objeto crespar la hoja, que presenta entonces unas ondulaciones transversales a su sentido de marcha. El crespado confiere una cierta elasticidad a la hoja al mismo tiempo que aumenta el espesor y le procura propiedades táctiles.

Otro modo de fabricación conocido comprende una primera etapa de secado de la hoja, al menos en parte, por medio de una corriente de aire caliente que la atraviesa. A continuación, ésta puede cresparse o no.

De manera general, la hoja así fabricada se transforma a continuación en otra fase distinta de fabricación denominada transformación o conversión y se la asocia a otras hojas denominadas entonces pliegos para formar el producto final de papel absorbente.

En efecto, cuando se desea conferir propiedades particulares a una hoja tales como el espesor, la suavidad, el volumen, se puede elegir asociar varios pliegos entre ellos.

La asociación puede ser de naturaleza química, por ejemplo por encolado, o de naturaleza mecánica.

En relación con el encolado, los procedimientos conocidos consisten en depositar una película de cola sobre toda o parte de la superficie de uno de los pliegos y después poner en contacto la superficie encolado con la superficie de al menos otro pliego.

Este tipo de asociación necesita un equipo específico, adicional en la cadena de fabricación, lo que representa un coste y dificultades técnicas suplementarias. Además, la cola en sí es cara, ensucia los cilindros de la unidad de gofrado y puede inducir una rigidez suplementaria no deseada sobre el producto final, cuya suavidad será disminuida, por lo demás, por la presencia de la cola. Estos inconvenientes han llevado a ciertos fabricantes a volverse hacia asociaciones de tipo mecánico.

En este caso, la asociación de los pliegos puede realizarse por moleteado o por compresión, en fase de transformación o conversión.

El moleteado consiste clásicamente en comprimir los pliegos a asociar entre una moleta (o rueda grabada provista de elementos en relieve) y un cilindro liso.

Por tanto, cada banda moleteada corresponde a la anchura de una moleta. Las bandas pueden formar bandas decorativas sobre la hoja.

A título ilustrativo, la patente US 3.377.224 describe un papel "tisú" realizado por tal procedimiento. Dado que es moleteada una anchura muy limitada de papel, un inconveniente notable reside en la delaminación de las zonas no moleteadas.

Además, la asociación por moleteado es limitada cuando se desean realizar motivos sobre toda la anchura de una tirada de papel. En efecto, incluso si se disponen lado con lado un número importante de moletas (creando así un gran número de bandas), pueden subsistir zonas sin moleteado.

El documento EP 1 362 953 ilustra un ejemplo particular de instalación y de procedimiento utilizando el moleteado. La diferencia principal con respecto al procedimiento básico descrito aquí anteriormente reside en que la asociación de los pliegos tiene lugar según anchas bandas paralelas (sentido de marcha de la máquina) sobre la hoja y en que se aplica una película de aditivo tal como aceite sobre una al menos de las caras de la hoja a fin de obtener una filigrana simultáneamente a la asociación.

Por lo demás, el moleteado crea globalmente problemas de legibilidad del motivo gofrado, si éste existe, ya que, de forma conocida, el moleteado aplasta los motivos de gofrado ya formados sobre la hoja.

Además, en el caso de que se utilice un número importante de moletas, el reglaje y/o el calado de las moletas hace la producción difícil y compleja.

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Se conoce también el documento EP 1 533 112 o incluso el EP 0 672 402, que describen procedimientos e instalaciones de asociación de varios pliegos de guata de celulosa, según los cuales la asociación se realiza por moleteado de los pliegos que pasan entre al menos una serie de moletas grabadas según diferentes motivos y un contracilindro de presión o cilindro casador bajo una cierta presión.

Estas soluciones son interesantes, pero generan problemas, en particular al nivel de las zonas (bandas) entre las moletas, ya que, incluso una vez que la hoja haya sido comprimida, los pliegos que la constituyen no están asociados en estas zonas. Por tanto, las hojas presentan bandas más o menos anchas no asociadas y desprovistas de motivos.

Además, estas soluciones anteriores inducen tensiones al nivel de los motivos de grabado de las moletas cuando se desee realizar un motivo uniforme sobre todo lo ancho del cilindro.

En efecto, después de tal asociación los rollos (o bobina) obtenidos al ser cortados para formar los rollos finales (de toalla, papel higiénico u otro destino), si están presentes discontinuidades (o ausencia) de grabados, el corte debe realizarse imperativamente en las discontinuidades, lo que necesita unos reglajes y unas tolerancias muy finos de la herramienta de corte.

Por tanto, existe una necesidad de una producción industrial fácil y rápida de hojas multipliego de guata de celulosa, asociadas por marcado y sin encolado.

La presente invención tiene por objeto un procedimiento de asociación sin cola, por marcado por presión, de al menos dos pliegos a base de guata de celulosa, caracterizado porque consiste en gofrar según un motivo de gofrado al menos un primer pliego por paso entre un primer cilindro y un cilindro exteriormente recubierto con un caucho, y después en asociar al menos un segundo pliego con dicho primer pliego haciendo pasar dichos pliegos entre un primer cilindro de acero grabado de eje CC' y al menos una primera serie de pequeños cilindros coaxiales exteriormente lisos de eje XX', y después entre dicho primer cilindro y una segunda serie de pequeños cilindros coaxiales exteriormente lisos de ejes YY' siendo los ejes CC', XX' e YY' horizontales y paralelos.

Se realiza así una asociación de varios pliegos de buena calidad de una forma simple, fiable y con una velocidad de producción interesante.

La asociación se realiza según todo o parte del motivo de gofrado y/o de grabado del cilindro grabado, de manera uniforme sobre todo el ancho de los pliegos a asociar.

Conforme a la invención, los pequeños cilindros de cada serie están axialmente alejados unos de otros en una distancia sensiblemente igual a su anchura y dispuestos al tresbolillo de una serie a otra, de tal modo que se realice una anchura de recubrimiento según el sentido transversal comprendida entre 0,1 mm y alrededor de 10 mm, preferiblemente de 1 mm.

Esta característica permite obtener una asociación regularmente distribuida, muy uniforme sobre todo el ancho de una bobina, incluso si éste es relativamente grande.

No se observan sobre el ancho de papel producido ningún pliego ni ninguna parte despegada. Por tanto, el corte de los rollos es menos delicado, ya que necesita menos precisión. Así, puede realizarse una producción a una velocidad más importante que en la técnica anterior.

Según un modo particular de realización de la invención, al menos uno de los pliegos es gofrado individualmente con anterioridad a la asociación.

Sin salir del marco de la invención, al menos uno de los pliegos no es gofrado antes de la asociación.

Por lo demás, los ejes XX' e YY' están angularmente separados en un ángulo \alpha, medido según el eje CC', comprendido entre 10º y 180º.

Ventajosamente, los pliegos pasan debajo de una tercera serie de pequeños cilindros lisos que cooperan con dicho cilindro grabado.

De forma interesante, la totalidad o parte de los pequeños cilindros son regulables individualmente en presión contra el cilindro grabado y/o en posicionamiento axial y/o "pseudoaxial", como se explicará posteriormente.

Esta modularidad y este reglaje individual de las moletas (o pequeños cilindros) permiten distribuir uniformemente las cargas a lo largo del ancho del papel, cualquiera que sea su dimensión y, en particular, cuando el cilindro grabado presenta una flecha en el centro.

De forma ventajosa, los pliegos a asociar están adosados contra el cilindro grabado durante y entre todas las etapas de la asociación.

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Por lo demás, el cilindro de caucho, el primer cilindro y los pequeños cilindros son respectivamente posicionados y regulados de tal modo que el contacto entre el primer cilindro grabado y cada uno de los pequeños cilindros lisos se realice bajo una presión específica comprendida entre alrededor de 40 y alrededor de 250 N/mm^{2}.

La invención concierne además a la instalación destinada a poner en práctica el procedimiento, tal como queda protegida por las reivindicaciones 11 a 14 definidas posteriormente.

Otras características, detalles y ventajas de la invención aparecerán mejor de la lectura de la descripción que sigue, hecha a titulo ilustrativo y, en absoluto, limitativo con referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

- la figura 1 es un esquema de principio que muestra los principales elementos susceptibles de poner en práctica el procedimiento según la invención; y

- la figura 2 es un dibujo en perspectiva que muestra las posiciones respectivas del cilindro grabado, las moletas lisas y el contracilindro, según un modo de realización de la invención.

Así, según el esquema de la figura 1, la asociación de los pliegos a base de guata de celulosa se realiza esencialmente gracias a su paso sucesivo entre una primera serie de moletas o pequeños cilindros lisos 1 y un cilindro grabado 2 al nivel de un primer "nip" (línea de agarre), y después entre una segunda serie de moletas o pequeños cilindros lisos 3 y dicho cilindro grabado 2.

El cilindro grabado 2 puede estar constituido exteriormente por un acero y presenta, por ejemplo, un diámetro de alrededor de 600 mm y una longitud de 2700 mm, incluso 3400 mm.

Sin salir del marco de la invención, el cilindro grabado 2 puede estar endurecido exteriormente.

Está previsto además otro cilindro 4 revestido exteriormente de caucho. Se utiliza un caucho de dureza comprendida, por ejemplo, entre 40 y 80 ShA (dureza Shore A).

Todos los cilindros 1, 2, 3, 4 presentan ejes de rotación paralelos entre ellos y horizontales.

Por lo demás, los pequeños cilindros (o moletas) 1, 3 pueden realizarse en acero endurecido.

Ventajosamente, los cilindros y las series de cilindros están dispuestos como se ilustra en la figura 1, perteneciendo los ejes (respectivamente CC' y AA') de los cilindros grabados 2 y de caucho 4 sensiblemente a un mismo plano horizontal, mientras que los ejes de rotación XX' e YY de los pequeños cilindros 1, 3 están separados angularmente en un ángulo \alpha medido según el eje CC' del cilindro grabado.

El ángulo \alpha puede estar comprendido entre 10º y 180º, preferiblemente entre 90 y 150º.

Las series de pequeños cilindros 1, 3 están dispuestas en un sector opuesto a aquél al que pertenece el cilindro de caucho 4, de modo que se realiza global y fácilmente un equilibrio de las fuerzas aplicadas al cilindro grabado.

Según el modo de realización ilustrado en la figura 1, un primer pliego (o grupo de pliegos) 5 es gofrado entre el cilindro de caucho 4 y el cilindro grabado

Como se explicará con más detalle posteriormente, los motivos de gofrado pueden ser ventajosamente cualesquiera, continuos, uniformes o no a lo largo del ancho del papel. En otras palabras, los motivos de gofrado pueden ser elegidos por el fabricante sin ninguna limitación.

Un segundo pliego o grupo de pliegos 6 puede ser llevado además (por cualquier medio en si conocido y no representado) al nip entre el cilindro grabado 2 y la primera serie de moletas 1, en donde es asociado al primer pliego (o grupo de pliegos) 5.

Se realiza así una asociación al nivel de las protuberancias del cilindro grabado sobre una parte de la superficie de los pliegos, según unas bandas paralelas al sentido de desplazamiento de las hojas.

Esta asociación se completa debido a que los dos pliegos así posicionados y asociados pasan a continuación al nip entre la segunda serie de pequeños cilindros lisos 3 y el cilindro grabado 2.

Dado que los pequeños cilindros lisos 3 están transversalmente decalados con respecto a los pequeños cilindros 1, como se puede ver en las figuras 2 y 3, se realiza así una asociación sobre toda la superficie del ancho del papel.

Ventajosamente, se prevé una zona axial de recubrimiento (e) de las superficies cubiertas por las moletas, tal como se ilustra por el esquema de la figura 3. Una anchura de recubrimiento (e) más específicamente recomendada es de al menos 0,1 mm y, preferiblemente, de alrededor de 1 mm. Puede estar comprendida razonablemente entre 0,1 y 10 mm.

Este decalaje particular garantiza la asociación sobre toda la anchura del papel sin ninguna zona no asociada y con una cierta tolerancia para el posicionamiento de cada uno de los pequeños cilindros.

Ventajosamente, se observa según la invención una mejor visibilidad del motivo de gofrado al nivel de las zonas de asociación, ya que la presión ejercida entre el cilindro grabado 2 y los pequeños cilindros 1, 3 en el momento de la asociación crea una filigrana del papel.

Por tanto, las limitaciones inherentes a los procedimientos conocidos (en particular, en lo que concierne al motivo de asociación) son inexistentes según la invención.

El motivo de gofrado puede ser uniforme sobre todo el ancho del papel, a uno o varios niveles, o bien diferente según bandas paralelas.

Por lo demás, el segundo pliego (o grupo de pliegos) 6 puede gofrarse o no, cresparse o no cuando se reúna con el primer pliego 5 al nivel del nip entre el cilindro grabado 2 y la primera serie de pequeños cilindros 1.

Además, los defectos de geometría del cilindro grabado 2 y/o de las moletas 1, 3 son compensados por la utilización de moletas regulables individualmente: con más precisión, pueden regularse la fuerza de apoyo de cada moleta 1, 3 contra el cilindro grabado 2 así como su posición sobre uno de los ejes XX' o YY'.

Esta modularidad en el reglaje de las moletas tiene un impacto directo sobre la calidad del producto obtenido.

Cada moleta puede desplazarse a lo largo de su eje de rotación (XX' YY') a fin de regular la anchura de recubrimiento (e) antes citada.

Además, puede regularse el paralelismo o reglaje "pseudoaxial" de cada moleta. Se trata aquí de regular angularmente el eje de rotación de cada moleta con respecto al eje de rotación del cilindro grabado 2.

Sin salir del marco de la invención y sin cambiar el posicionamiento relativo de cada uno de los cilindros o serie de cilindros 1,2,3, 4, la orientación de este conjunto puede ser diferente del ilustrado y explicado anteriormente.

En particular, los ejes AA' y CC de los cilindros 2 y 4 pueden pertenecer no a un plano horizontal, sino a un plano vertical o sensiblemente vertical.

En todos los casos, se busca distribuir de forma óptima las fuerzas aplicadas al cilindro grabado 2.

La disposición de los principales elementos necesarios para la invención permite ventajosamente la utilización de un mismo cilindro grabado 2 a la vez para el gofrado de al menos un pliego y para la asociación por marcado de varios pliegos.

Por lo demás, según una variante de la invención, las moletas pueden estar distribuidas sobre más de dos ejes de rotación, estando dispuestos los ejes alrededor del cilindro grabado 2 con el fin de equilibrar las fuerzas que se ejercen sobre el cilindro 2.

A título de ejemplo ilustrativo, se han realizado según la invención hojas de papel higiénico constituidas por dos pliegos de guata de celulosa de tipo CWP (Conventional Wet Press - Prensa en húmedo convencional) de un gramaje total igual a 42 g/m^{2}. Uno de los pliegos es gofrado antes de la asociación por un microgofrado que comprende más de 30 protuberancias/cm^{2}; el otro pliego es gofrado entre los cilindros 4 y 2 con un motivo que comprende una red regular de protuberancias grandes y pequeñas: las protuberancias grandes están alineadas y forman rombos en el interior de los cuales están dispuestas las pequeñas protuberancias con una afta densidad.

Los dos pliegos son asociados gracias a dos series de moletas 1, 3, teniendo cada moleta de cada serie una anchura de 80 mm; las moletas 1 están decaladas con respecto a las moletas 3 de forma que exista un recubrimiento (e) de alrededor de 1 mm.

Por lo demás, el cilindro grabado 2 ha sido exteriormente endurecido y presenta una dureza exterior de 57 HRC (dureza Rockwell conocida por el experto). Las moletas lisas están endurecidas exteriormente y presentan una dureza inferior en 2 a 20 HRC con respecto a la del cilindro grabado 2.

A titulo ilustrativo, las moletas lisas 1, 3 pueden presentar una dureza exterior de 47 HRC.

Las velocidades de desplazamiento de los pliegos al nivel de la asociación pueden ser del orden de 450 m/min o incluso más, en función del tipo de fabricación.

Claims (14)

1. Procedimiento de asociación sin cola, por marcado por presión, de al menos dos pliegos (5, 6) a base de guata de celulosa, caracterizado porque consiste en gofrar según un motivo de gofrado al menos un primer pliego (5) por paso entre un primer cilindro (2) y un cilindro (4) exteriormente recubierto de un caucho, y después en asociar al menos un segundo pliego (6) con dicho primer pliego (5) haciendo pasar dichos pliegos (5, 6) entre dicho primer cilindro (2) de acero grabado de eje CC y al menos una primera serie de pequeños cilindros (1) coaxiales exteriormente lisos de eje XX', y después entre dicho primer cilindro (2) y una segunda serie de pequeños cilindros (3) coaxiales exteriormente lisos de ejes YY', siendo los ejes CC', XX' e YY' horizontales y paralelos.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la asociación se realiza sobre la totalidad o parte de dicho motivo de gofrado.

3. Procedimiento de asociación según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque los pequeños cilindros (1; 3) de cada serie están axialmente alargados unos de otros en una distancia sensiblemente igual a su anchura y dispuestos al tresbolillo de una serie a otra con el fin de obtener una anchura de recubrimiento (e) según el sentido transversal comprendido entre alrededor de 0,1 mm y alrededor de 10 mm, preferiblemente de alrededor de 1 mm.

4. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el segundo pliego (6) es gofrado individualmente con anterioridad a la asociación.

5. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segundo pliego (6) no es gofrado antes de la asociación.

6. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la totalidad o parte de los pequeños cilindros (1, 3) son regulables individualmente en presión contra el cilindro grabado (2) y/o en posicionamiento axial y/o pseudoaxial.

7. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pliegos (5, 6) a asociar están adosados contra el cilindro grabado (2) durante y entre todas las etapas de la asociación.

8. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los ejes XX' e YY' están angularmente espaciados en un ángulo \alpha medido según el eje CC del primer cilindro de acero grabado (2), estando comprendido el ángulo \alpha entre 10º y 180º.

9. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los pliegos (5, 6) pasan debajo de una tercera serie de pequeños cilindros lisos coaxiales que cooperan con dicho cilindro grabado (2).

10. Procedimiento de asociación según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cilindro de caucho (4), el primer cilindro (2) y los pequeños cilindros (1, 3) son respectivamente posicionados y regulados de tal modo que el contacto entre el primer cilindro grabado (2) y cada uno de los pequeños cilindros lisos (1; 3) se realice bajo una presión específica comprendida entre alrededor de 40 y alrededor de 250 N/mm^{2}.

11. Instalación de asociación sin cola de al menos dos pliegos (5, 6) a base de guata de celulosa, que comprende un primer cilindro (2) grabado de eje CC' y un cilindro (4) exteriormente recubierto de un caucho que coopera con el primer cilindro con vistas a gofrar al menos un primer pliego (5), caracterizada porque comprende además al menos una primera serie de pequeños cilindros (1) coaxiales exteriormente lisos de eje XX' y una segunda serie de pequeños cilindros (3) coaxiales exteriormente lisos de ejes YY', siendo horizontales y paralelos los ejes CC', XX' e YY', y porque los pequeños cilindros cooperan con dicho primer cilindro grabado (2) con vistas a asociar dichos pliegos (5, 6).

12. Instalación según la reivindicación 11, caracterizada porque los ejes XX' e YY' están angularmente espaciados en un ángulo \alpha medido según el eje CC del primer cilindro (2), estando comprendido el ángulo \alpha entre 10º y 180º.

13. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 o 12, caracterizada porque los pequeños cilindros (1; 3) de cada serie están axialmente alejados unos de otros en una distancia sensiblemente igual a su anchura y dispuestos al tresbolillo de una serie a la otra con el fin de obtener una anchura de recubrimiento (e) según el sentido transversal comprendido entre alrededor de 0,1 mm y alrededor de 10 mm, preferiblemente alrededor de 1 mm.

14. Instalación según una cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque comprende además una tercera serie de pequeños cilindros coaxiales que cooperan con dicho cilindro grabado (2) con vistas a asociar dichos pliegos, estando dispuestos los ejes de rotación respectivos de las series primera, segunda y tercera de pequeños cilindros alrededor del cilindro grabado (2) con el fin de equilibrar las fuerzas que se ejercen sobre dicho cilindro (2).