ES2580129T3 - Panel laminado voluminoso que usa hojas gofradas y método de fabricación asociado - Google Patents

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Abstract

Método de producción de un panel laminado para usar en la producción de grandes paneles de visualización, anuncios publicitarios, paneles gráficos y similares, en el que el panel laminado se produce de manera que tenga la misma construcción tanto en el sentido transversal como en el sentido longitudinal de máquina: gofrando unas hojas primera y segunda (21, 22) para producir unos primeros salientes gofrados (23) que se extienden desde los primeros lados de las hojas primera y segunda; colocando adhesivo en los primeros salientes gofrados (23) sobre el primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda; acercando las hojas primera y segunda (21, 22) de manera que los primeros salientes gofrados (23) sobre las hojas gofradas primera y segunda (21, 22) sean dispuestos con una alineación predeterminada; aplicando presión en el primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda (21, 22) para hacer que las hojas gofradas primera y segunda se adhieran entre sí para formar una hoja compuesta (10); y adhiriendo unas hojas externas planas primera y segunda (15, 16) de calidad para imprimir sobre unos lados primero y segundo de la hoja compuesta (10).

Description

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DESCRIPCION
Panel laminado voluminoso que usa hojas gofradas y metodo de fabricacion asociado
La presente invencion se refiere a un metodo para producir un panel laminado de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y un panel laminado voluminoso de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 10.
Un panel con nucleo de espuma prensada ("Panel de Espuma Prensada") se utiliza normalmente para producir grandes paneles de visualizacion, anuncios publicitarios, paneles graficos y similares, donde se requieren una gran rigidez, espesor y bajo peso, combinado con caratulas imprimibles de gran calidad.
Los espesores mas utilizados de panel de espuma prensada son 3 y 5 mm. Un panel de espuma prensada comprende un nucleo de poliestireno expandido o espuma de poliuretano, ambos lados forrados con un panel graficotal como carton solido blanqueado de pasta al sulfato revestido (SBS), o cartoncillo plegable revestido (GC2).
Existen importantes desventajas ambientales con el uso de paneles de espuma prensada y son las siguientes:
1) es imposible reciclarlos ya que son una combinacion de un centro de espuma plastica y revestimientos a base de celulosa.
2) el centro de espuma plastica se produce a partir de productos petroqmmicos que son un recurso finito.
3) los unicos metodos de eliminacion son:
i) vertederos enterrados que van a crear problemas a las generaciones futuras; e
ii) incineracion, que genera dioxido de carbono y, si no se lleva a cabo de manera especializada, compuestos qmmicos peligrosos.
Existe una demanda creciente de una alternativa ambientalmente benigna basada en fibra de celulosa 100% que puede ser reciclada.
Un tipo de panel considerado como una alternativa al panel de espuma prensada es el de carton corrugado, por lo general en forma de doble cara B, C y E o doble pared EB, EE y construcciones de acanaladura NE.
El documento US 5.948.198 describe la produccion de un componente corrugado que consiste en al menos tres capas de hojas de material de madera unidas entre sf mediante un agente de union, en el que al menos una de dichas capas tiene granos que se desplazan formando angulo con las otras capas.
Sin embargo, el carton corrugado no es capaz de cumplir todos los criterios para su uso en grandes paneles de visualizacion, anuncios publicitarios, paneles graficos, y similares, ya que tiene las siguientes desventajas:
1) es propenso a combarse debido al desequilibrio de humedad causado por el metodo de produccion resultante de la laminacion de los revestimientos de caratulas en diferentes puntos bajo presiones diferentes.
2) Tienden a aparecer acanaladuras a traves de los revestimientos de caratulas creandose sombras de acanaladura una vez impreso.
3) con el fin de proporcionar una superficie de impresion mas suave y con menos sombras de acanaladura, se hacen construcciones compuestas tales como EB o NE con un lado que tiene un perfil de acanaladura mucho mas fina. Se trata de una construccion desequilibrada y que es propensa a combarse.
4) existe una tendencia a aparecer mas marcas y corrugaciones en el revestimiento de caratula, en un lado del panel que perjudica la imagen cuando se tiene que imprimir por ambos lados.
5) el carton corrugado es mucho menos ngido en la direccion transversal de acanaladura y es mas propenso a plegarse a lo largo de las acanaladuras.
6) es diffcil producir construcciones con pliegues a lo largo de las acanaladuras, ya que el panel tiende a enrollarse por ambos lados de la lmea de plegado.
7) el carton corrugado tiene un alto nivel de humedad cuando se produce por primera vez y esto puede hacer que se combe.
8) la eleccion de revestimientos de caratula esta restringida a aquellos que resisten las altas temperaturas y presiones utilizadas en la fabricacion del panel.
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Tambien se sabe que se utiliza papel gofrado globular (boliche) para producir una construccion de papel multihoja para su uso en el mercado de la confitena, normalmente conocido como papel arrugado para embalaje. Como su nombre indica, el producto esta disenado para que sea extremadamente ligero y compresible. Normalmente, el gramaje de papeles utilizados es inferior a 50 gsm, siendo el peso total de construccion de 5 hojas inferior a 200 gsm. Este producto no tiene rigidez.
El metodo de produccion no se controla, de manera que los patrones gofrados de las hojas no se alinean entre sf y una construccion de 5 hojas tiene que tener una hoja intermedia de papel no gofrado.
Un objeto de la presente invencion es hacer frente a los problemas que ha descrito la tecnica anterior en el presente documento o en otro lugar.
Un objeto de la invencion es permitir la produccion de paneles fuertes y ngidos que sean ligeros en comparacion con su calibre, con propiedades mecanicas controlables mejoradas para varios propositos, en particular aquellos que serviran como mejores alternativas medioambientales a los paneles de espuma prensada.
Un objeto particular de la presente invencion es proporcionar una alternativa ambientalmente benigna al panel de espuma prensada para la produccion de grandes paneles de visualizacion, anuncios publicitarios, paneles graficos, etc., donde se desea una gran rigidez, espesor y bajo peso, combinado con caratulas imprimibles de gran calidad.
Segun la presente invencion, se proporciona un metodo como se explica en la reivindicacion 1. Las caractensticas preferidas de la invencion quedaran claras a partir de las reivindicaciones dependientes y de la descripcion que sigue.
Preferiblemente, las hojas primera y segunda se acercan de manera que las partes superiores de los primeros salientes gofrados sobre las hojas gofradas primera y segunda se alineen; y se aplica presion a las partes superiores de los salientes gofrados sobre el primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda.
Preferiblemente, las hojas primera y segunda se acercan de manera que las partes superiores de los primeros salientes gofrados sobre las hojas gofradas primera y segunda sean desplazadas en el plano de panel acabado una distancia predeterminada.
Preferiblemente, el gofrado de las hojas primera y segunda incluye la produccion de salientes gofrados desde unos segundos lados de las hojas primera y segunda.
Preferiblemente, el metodo comprende ademas el acondicionamiento de las hojas primera y segunda mediante la adicion de vapor antes de gofrar las hojas primera y segunda. Preferiblemente, el acondicionamiento de tanto la primera hoja como la segunda hoja se lleva a cabo a distancias sustancialmente iguales desde la ubicacion en la que se lleva a cabo el gofrado de las hojas.
Preferiblemente, la colocacion de adhesivo en ambas hojas primera y segunda se lleva a cabo a distancias sustancialmente iguales desde la ubicacion en la que se aplica presion a las partes superiores de los salientes gofrados. Preferiblemente, se colocan cantidades identicas de adhesivo en las hojas primera y segunda.
Preferiblemente, se aplica adhesivo a los primeros salientes gofrados, y mas preferiblemente a las partes superiores de los primeros salientes gofrados.
Preferiblemente, el metodo comprende ademas el secado del adhesivo sobre la hoja compuesta antes de adherir las hojas exteriores a la hoja compuesta. El secado del adhesivo tiene lugar preferiblemente desde ambos lados de la hoja compuesta.
Preferiblemente, la adherencia de las hojas exteriores sobre la hoja compuesta incluye aplicar adhesivo en ambos lados de la hoja compuesta y presionar cada hoja externa hasta un lado correspondiente primero o segundo de la hoja compuesta.
Preferiblemente, la aplicacion de adhesivo en cada lado de la hoja compuesta se lleva a cabo en ubicaciones correspondientes que estan separadas distancias sustancialmente iguales desde una ubicacion para prensar las hojas exteriores sobre la hoja compuesta. Preferiblemente, se colocan cantidades identicas de adhesivo en cada lado de la hoja compuesta.
Preferiblemente, el metodo puede comprender ademas precalentar cada hoja externa antes de prensar cada una de dichas hojas exteriores sobre un lado correspondiente de la hoja compuesta.
Preferiblemente, el precalentamiento de las hojas exteriores tiene lugar en ubicaciones que estan separadas distancias sustancialmente iguales desde la ubicacion para prensar las hojas exteriores sobre la hoja compuesta.
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Preferiblemente, el prensado de cada hoja externa hasta un lado correspondiente de la hoja compuesta incluye poner en contacto las hojas exteriores simultaneamente con la hoja compuesta para unir las hojas exteriores a la hoja compuesta.
Preferiblemente, cada etapa del metodo se lleva a cabo en las hojas primera y segunda y/o las hojas exteriores de forma simultanea y simetricamente alrededor del plano de contacto de las hojas primera y segunda.
Preferiblemente, el metodo comprende ademas introducir una hoja central no gofrada sencilla entre las hojas gofradas primera y segunda cuando se aplica presion para hacer que las hojas gofradas primera y segunda se adhieran entre sf a traves de la hoja central para formar una hoja compuesta. Esto produce un panel de 5 hojas.
Preferiblemente, el metodo comprende una etapa de alineacion de las hojas gofradas primera y segunda mediante el ajuste de la longitud de trayecto de las hojas gofradas primera y/o segunda.
Preferiblemente, la etapa de alineacion de las hojas gofradas primera y segunda comprende supervisar continuamente la posicion correspondiente de las hojas gofradas primera y segunda y llevar a cabo la etapa de ajustar la longitud de trayecto de las hojas gofradas primera y/o segunda cuando la posicion correspondiente de las hojas gofradas primera y segunda se desvfa de una posicion correspondiente deseada en el plano del panel terminado.
Preferiblemente, el metodo comprende una etapa de alineacion de las hojas gofradas primera y segunda en una posicion correspondiente deseada mediante el ajuste de la velocidad de la primera hoja gofrada con respecto a la segunda hoja gofrada o viceversa durante un periodo transitorio corto. Preferiblemente, la velocidad de la primera o la segunda hoja gofrada se ajusta mediante el ajuste de velocidad de rodillos de gofrado para gofrar la primera o la segunda hoja, respectivamente.
Un aparato para producir el panel laminado comprende: un medio de gofrado para producir salientes gofrados que se extienden desde unos primeros lados de hojas primera y segunda, respectivamente; un medio de distribucion de adhesivo para colocar adhesivo sobre partes del primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda; un primer medio de presion para prensar las partes de los primeros lados de las hojas gofradas primera y segunda conjuntamente para formar una hoja compuesta en una lmea de contacto de presion; un segundo medio de distribucion de adhesivo para colocar adhesivo en los lados primero y segundo de la hoja compuesta; y un segundo medio de presion para prensar unas hojas exteriores primera y segunda sobre los lados primero y segundo de la hoja compuesta.
Preferiblemente, el primer medio de distribucion de adhesivo coloca adhesivo en la parte superior del primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda; y el primer medio de presion prensa juntas las partes superiores de los salientes.
Preferiblemente, el medio de gofrado esta adaptado ademas para producir salientes gofrados que se extienden desde un segundo lado de las hojas primera y segunda, respectivamente.
Preferiblemente, el medio de gofrado comprende dos pares de rodillos de gofrado, comprendiendo cada par de rodillos de gofrado unos rodillos primero y segundo engranados para gofrar una hoja primera o segunda correspondiente. Los ejes de rotacion de cada uno de los rodillos de gofrado se encuentran preferiblemente en un unico plano vertical, estando formada una lmea de contacto de presion entre el rodillo inferior del par superior de rodillos y el rodillo superior del par inferior de rodillos, formando el rodillo inferior del par superior de rodillos y el rodillo superior del par inferior de rodillos la lmea de contacto de presion del primer medio de presion.
Preferiblemente, el medio de gofrado esta adaptado para gofrar las hojas con patrones globulares identicos (boliche), aunque esta contemplado cualquier otro patron adecuado. Los rodillos de gofrado pueden ser calentados con vapor para facilitar un gofrado profundo. Los rodillos de gofrado estan preferiblemente orientados entre sf para que se engranen.
Preferiblemente, cada par de rodillos de gofrado esta montado en un bastidor de modo que un primer rodillo de dicho par de rodillos se puede mover verticalmente con respecto a un segundo rodillo de dicho par de rodillos para ajustar el tamano de la lmea de contacto de presion entre los rodillos primero y segundo.
Preferiblemente, se proporciona un montaje de deslizamiento vertical para uno de los bastidores a fin de permitir que el primer par de rodillos se mueva con respecto al segundo par de rodillos para ajustar el tamano de la lmea de contacto de presion entre el rodillo inferior del par superior de rodillos y el rodillo superior del par inferior de rodillos.
Preferiblemente, uno de los bastidores esta adaptado para alejarse del otro bastidor, de tal manera que el aparato puede ser utilizado para producir un panel laminado con una sola hoja gofrada.
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Preferiblemente, el primer rodillo del primer par de rodillos es orientado por una cadena continua tensada por un rodillo de tension a traves de un mecanismo de inversion hacia el primer rodillo del segundo par de rodillos, por lo que se desplazan a la misma velocidad. La rueda dentada sobre la que se desplaza la cadena en el primer rodillo del primer par de rodillos puede ser girada y bloqueada en posicion para permitir una colocacion precisa del primer rodillo del segundo par de rodillos con respecto al primer rodillo del primer par de rodillos.
Preferiblemente, el primer rodillo de cada par de rodillos esta alineado de manera que los puntos altos de sus patrones gofrados estan orientados entre sf de manera especular y forman la lmea de contacto para prensar juntas las hojas primera y segunda a fin de formar una hoja compuesta laminada.
Preferiblemente, todos los rodillos son accionados.
Preferiblemente, el aparato comprende medios para acondicionar las hojas primera y segunda mediante vapor antes de que sean gofradas las hojas primera y segunda. Preferiblemente, los medios de acondicionamiento comprenden una primera estacion de acondicionamiento asociada a la primera hoja y una segunda estacion de acondicionamiento asociada a la segunda hoja, estando dispuestas las estaciones de acondicionamiento primera y segunda de manera que la distancia entre cada estacion de acondicionamiento y el medio de gofrado para cada hoja sea sustancialmente igual.
Los medios de acondicionamiento pueden ser tubos perforados.
Preferiblemente, el primer medio de distribucion de adhesivo comprende una primera estacion de encolado asociada a la primera hoja y una segunda estacion de encolado asociada a la segunda hoja, estando dispuestas las estaciones de encolado de manera que la distancia entre cada estacion de encolado y la lmea de contacto de presion sea la misma.
Preferiblemente, las hojas son soportadas sobre los primeros rodillos que se desplazan contra las primeras estaciones de encolado. Cada primera estacion de encolado puede comprender al menos un rodillo que es preferiblemente liso. Cada primera estacion de encolado puede aplicar un adhesivo a base de agua. Preferiblemente, se colocan cantidades identicas de adhesivo en las hojas primera y segunda. Los rodillos se ponen preferiblemente en contacto solo con el patron en relieve de las hojas gofradas.
Preferiblemente, el aparato esta provisto de al menos un secador para secar el primer adhesivo sobre la hoja compuesta. Preferiblemente, al menos un secador seca la hoja compuesta por ambos lados.
Preferiblemente, los medios de precalentamiento estan previstos para precalentar las hojas exteriores antes de que sean alimentadas al segundo medio de presion.
Preferiblemente, los medios de precalentamiento comprenden unos medios de precalentamiento primero y segundo dispuestos a distancias sustancialmente iguales desde el segundo medio de presion.
Preferiblemente, el segundo medio de distribucion de adhesivo esta dispuesto para aplicar adhesivo en ambos lados de la hoja compuesta al mismo tiempo. Preferiblemente, se colocan cantidades identicas de adhesivo en cada lado de la hoja compuesta. El segundo medio de distribucion de adhesivo esta adaptado para aplicar adhesivo solo en los salientes en relieve de las hojas gofradas primera y segunda.
Preferiblemente, el segundo medio de presion esta adaptado para poner las hojas exteriores primera y segunda en contacto simultaneo con la hoja compuesta para unir las hojas exteriores a la hoja compuesta.
Preferiblemente, el segundo medio de presion comprende dos conjuntos de rodillos montados horizontalmente, sobre los que se desplazan cintas flexibles continuas. El conjunto superior de rodillos puede ejercer presion hacia abajo mediante cojinetes que estan debajo de resortes comprimidos ajustables para permitir una variacion en el grosor acabado del panel que se esta haciendo. Los rodillos inferiores pueden tener cojinetes fijos y hacer frente a la presion de compresion del conjunto superior. Los rodillos pueden montarse de manera que el centro de cada rodillo inferior se encuentre en el mismo eje vertical que el superior.
Preferiblemente, cada uno de los medios comprendidos en el aparato esta dispuesto para actuar sobre las hojas primera y segunda y/o las hojas exteriores de forma simultanea y simetricamente alrededor del plano de contacto de las hojas primera y segunda.
Preferiblemente, se proporcionas medios de ajuste para modificar la longitud de trayecto de las hojas primera y/o segunda de tal manera que las hojas primera y segunda esten en una posicion correspondiente deseada cuando entre el primer medio de presion.
Preferiblemente, los medios de ajuste son rodillos de sincronizacion. Los rodillos de sincronizacion pueden pivotar.
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Preferiblemente, se proporciona un medio de control para supervisar la posicion correspondiente de las hojas primera y segunda y para controlar los medios de ajuste para mantener la posicion correspondiente de las hojas primera y segunda en la posicion correspondiente deseada.
Alternativamente, se pueden proporcionar medios de ajuste para controlar la velocidad de la primera o la segunda hoja gofrada con respecto a la otra primera o segunda hoja gofrada durante un penodo transitorio corto para alinear las hojas gofradas primera y segunda en una posicion correspondiente deseada. Preferiblemente, los medios de ajuste comprenden un medio para retrasar o hacer avanzar el primer o el segundo par de rodillos de gofrado.
Preferiblemente, los medios de ajuste controlan la velocidad de un par de rodillos de gofrado con respecto al otro par de rodillos de gofrado. El primer par de rodillos de gofrado puede ser retrasado o hacer que avance con respecto al otro par de rodillos de gofrado.
De acuerdo con un segundo aspecto de la invencion, se proporciona un panel laminado voluminoso como se describe en la reivindicacion 10.
Preferiblemente, la hoja u hojas gofradas comprenden ademas salientes rebajados. La hoja u hojas gofradas pueden tener cada una salientes en relieve o rebajados de manera alterna.
Preferiblemente, la hoja u hojas gofradas estan gofradas con un patron globular (boliche).
Preferiblemente, las hojas exteriores estan formadas de material no gofrado impreso o sencillo de alta calidad en blanco o en una gama de colores.
Preferiblemente, la hoja u hojas gofradas y las hojas exteriores se componen de fibra a base de celulosa.
Preferiblemente, la hoja u hojas gofradas comprenden 110 gsm de papel que puede ser blanco o de color. La hoja u hojas gofradas tienen preferiblemente un peso mmimo de 70 gsm y preferiblemente un peso maximo de 250 gsm.
Preferiblemente, las hojas exteriores comprenden 270 gsm de cartoncillo revestido (GC2). Las hojas exteriores tienen preferiblemente un peso mmimo de 150 gsm y un peso maximo de 750 gsm.
Preferiblemente, un panel de 4 hojas hecho con 2 hojas de 110 gsm de kraft blanqueado sin esmaltar y 2 hojas de 270 gsm de cartoncillo revestido (GC2) tendra un espesor final de 5 mm.
Una hoja central no gofrada sencilla puede estar prevista entre las hojas gofradas primera y segunda. Esto da como resultado un panel de 5 hojas.
Se pueden usar otros pesos de hojas, otros acabados de color, otros acabados impresos o sencillos y otros tipos de papel
Materiales alternativos tales como plasticos, metales y otros papeles o una combinacion de los mismos pueden ser utilizados.
La invencion se describira ahora solo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
La figura 1 muestra una seccion transversal de un aparato para la fabricacion de un panel laminado voluminoso de acuerdo con la invencion;
La figura 2 muestra una seccion transversal a traves de una parte de la figura 1, que muestra el detalle de como se unen las dos hojas medias gofradas;
La figura 3 muestra una vista en planta de las hojas gofradas de la figura 2;
La figura 4 muestra una seccion transversal del panel de 4 hojas acabado.
La figura 5 muestra una seccion transversal del panel de 3 hojas acabado.
En la figura 1, el diagrama de la seccion transversal del aparato muestra las bobinas de hojas de revestimiento y hojas medias siendo alimentadas a traves de la maquina para hacer una construccion de 4 hojas. Unas hojas medias 21 y 22 se pueden acondicionar mediante la adicion de vapor a tubos perforados 1 y 2. Los rodillos de gofrado 3 y 4 se engranan para gofrar papel o carton al igual que los rodillos de gofrado 5 y 6. Las hojas son gofradas con patrones globulares identicos (boliche). Los rodillos 3, 4, 5 y 6 se calientan con vapor para facilitar un gofrado profundo.
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Los rodillos 3 y 4 estan orientados entre sf para que se engranen. Estan montados en un bastidor de acero de manera que el rodillo superior 3 se puede mover verticalmente con respecto al rodillo inferior 4 para permitir el ajuste de diferentes espesores de papel o carton a gofrar.
Los rodillos 5 y 6 estan orientados entre sf para que se engranen. Estan montados en un bastidor de acero de manera que el rodillo inferior 6 se puede mover verticalmente en respecto al rodillo superior 5 para permitir el ajuste de diferentes espesores de papel a gofrar.
El bastidor de acero en el que los rodillos 3 y 4 estan montados se realiza con un montaje por deslizamiento vertical para que se pueda ajustar en altura con respecto al rodillo 5. Esto permite el ajuste para adaptarse a diferentes espesores de papel o carton en la lmea de contacto 7 formada entre los rodillos 4 y 5.
El rodillo 4 es orientado mediante una cadena continua tensada por un rodillo de tension a traves de un mecanismo de inversion hacia un rodillo 5, por lo que se desplazan a la misma velocidad. La rueda dentada sobre la que se desplaza la cadena en el rodillo 4 puede ser girada y bloqueada en posicion para permitir una colocacion precisa del rodillo 4 con respecto al rodillo 5.
Los rodillos 4 y 5 estan alineados por lo que los puntos altos de sus patrones gofrados estan orientados entre sf de manera especular y forman una lmea de contacto 7.
Todos los rodillos 3, 4, 5 y 6 son accionados.
Una vez gofradas, las hojas 21 y 22 son soportadas por los rodillos 4 y 5 que se desplazan contra unas estaciones de encolado 8 y 9. El adhesivo se aplica mediante rodillos lisos que se ponen en contacto solo con el patron en relieve de las hojas gofradas. Las estaciones de encolado 8 y 9 estan situadas de manera que la distancia entre ellas y la lmea de contacto 7 es la misma.
Unas hojas 21 y 22 pasan a traves de la lmea de contacto 7 en la que se unen entre sf para formar una hoja central compuesta laminada 10 y el adhesivo es secado completamente mediante unos secadores 11 y 12.
Ambos lados de la hoja central laminada 10 son revestidos despues con adhesivo en estaciones de encolado 13 y 14 de la misma manera que en 8 y 9. Las estaciones de encolado 13 y 14 se encuentran a la misma distancia de la seccion de prensa 19. El adhesivo se aplica solo en las areas en relieve del patron de gofrado.
Unas hojas exteriores 15 y 16 son precalentadas en unos puntos 17 y 18 que estan separados a la misma distancia de la seccion de prensa 19. Esto reduce el contenido de humedad de los revestimientos para compensar la adicion de humedad procedente del adhesivo en 13 y 14.
Las hojas exteriores 15 y 16 se ponen en contacto simultaneamente con la hoja laminada central 10 y se unen al pasar a traves de la seccion de prensa 19.
Las hojas exteriores 15 y 16 pueden preimprimirse, es decir, pueden imprimirse sobre la bobina antes de utilizarse en el aparato anterior. Alternativamente, las hojas exteriores 15 y 16 pueden imprimirse una vez unidas a la hoja laminada central 10.
Una seccion de prensa 19 se compone de dos conjuntos de rodillos montados horizontalmente, sobre los cuales se desplazan cintas flexibles continuas. El conjunto superior de rodillos puede ejercer presion hacia abajo mediante cojinetes que estan debajo de resortes comprimidos ajustables. Este ajuste de presion es para permitir una variacion en el grosor acabado del panel que se esta haciendo. Los rodillos inferiores tienen cojinetes fijos y hacen frente a la presion de compresion del conjunto superior. Los rodillos estan montados de manera que el eje de rotacion de cada rodillo inferior este en el mismo plano vertical que el rodillo superior. La seccion de prensa 19 proporciona traccion para tirar de las hojas a traves de la maquina.
Despues de pasar por la seccion de prensa, el panel terminado es soportado por una cinta transportadora para mantenerlo plano antes de que se recorten los laterales y se corte en hojas en la estacion de corte 20.
En esta descripcion, el diseno del patron de gofrado es globular (boliche) aunque se preve que podnan utilizarse otros patrones de diseno de gofrado siguiendo los mismos principios descritos en el presente documento.
Se puede realizar un panel de cinco hojas mediante la introduccion de una hoja no gofrada sencilla, como la hoja central, por la lmea de contacto 7. Este incorporana los beneficios de la colocacion alineada de las hojas con patron de gofrado y la aplicacion equilibrada posterior de adhesivo, calor y presion.
En la figura 2, la hoja central laminada 10 para la produccion de un panel de 4 hojas, se forma en la lmea de contacto 7 mediante los rodillos de gofrado 4 y 5 que portan el papel gofrado u hojas de carton 21 y 22.
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En la figura 3, la vista en planta del patron de gofrado muestra caperuzas en relieve 23 interespaciadas en ambos ejes con caperuzas rebajadas 24 que se indican mediante contornos de puntos.
En la figura 4, se muestra la vista en seccion transversal del panel de 4 hojas terminado. El espesor del panel puede variarse cambiando la profundidad del patron de gofrado y el espesor de las hojas.
En la figura 5, se muestra la vista en seccion transversal del panel de 3 hojas terminado. El espesor del panel puede variarse cambiando la profundidad del patron de gofrado y el espesor de las hojas.
A continuacion se describiran los resultados de las pruebas de rigidez realizadas en paneles laminados de acuerdo con la presente invencion.
Se utilizo un aparato de pruebas que comprendfa un panel posterior que tema dos varillas con un diametro de 100 mm x 15mm montadas horizontalmente sobre el mismo en el mismo plano horizontal, perpendicular a la cara del panel posterior. Las varillas fueron montadas con una distancia entre sus correspondientes ejes longitudinales de 300 mm. Se marco una lmea que conectaba los bordes superiores de las varillas. En el punto central de la lmea, se monto una escala milimetrica verticalmente para medir la desviacion desde la lmea.
Se cortaron tiras de panel que median 40 x 350 mm a partir de muestras de panel laminado. Se cortaron dos tiras de cada muestra, una a lo largo y una a traves de la direccion de maquina del panel.
Una de las tiras se coloco con cuidado sobre las varillas de 15 mm de diametro. Un peso cilmdrico de 22 mm x 37,5 mm (altura x diametro) que pesaba 250 g, se coloco con cuidado en el centro de la tira. Se midio la desviacion del borde inferior de la tira despues de 5 minutos. A continuacion, se dio la vuelta a la tira y se repitio el proceso. El ciclo se repitio de nuevo dando como resultado cuatro mediciones.
Al dejar pasar 5 minutos antes de tomar la lectura, se dejo que el panel se deformara y asentara hasta una medida relativamente estable. Al dar la vuelta a las tiras, se encontro cualquier combadura anterior en el panel en las lecturas promediadas.
La inversion de los lados tambien revelo debilitamientos inherentes en algunos paneles tales como paneles corrugados EB, donde un lado es mas resistente a la compresion y por tanto mas ngido que el otro. La toma de cuatro lecturas permitio cualquier variacion en la resistencia del panel causada al ser prensada varias veces.
El proceso se repitio completo para las dos direcciones de maquina en cada tipo de panel y las cuatro lecturas para cada muestra se promediaron para dar los siguientes resultados:
A) Se hizo un panel de 5 hojas de acuerdo con la presente invencion usando 270 gsm de caratulas de panel de carton revestido (GC2), 110 gsm de hojas medias de kraft blanqueado gofradas con 3 mm de troqueles globulares, una hoja central sencilla no gofrada de kraft blanqueado. Espesor de panel de 6 mm.
B) Panel de espuma prensada de 5 mm (nominal) hecho usando caratulas de carton solido blanqueado de pasta al sulfato revestido (SBS) y nucleo de poliestireno expandido microcelular. Espesor real 5,0 mm.
Tabla 1: Resultados de las pruebas de rigidez
Muestra de panel
Direccion transversal de maquina Direccion longitudinal de maquina Media transversal/longitudinal
A
7, 00 mm 4, 25 mm 5, 63 mm
B
7, 75 mm 4, 00 mm 5, 88 mm
Se puede observar que el panel de 5 hojas de la presente invencion (muestra A) era muy favorable en lo que se refiere a la rigidez en comparacion con el panel de espuma de 5 mm (muestra B).
Las hojas se laminaron entre sf alineadas con o sin hojas sencillas intermedias. Las hojas intermedias estan provistas de una o dos caratulas de alta calidad adecuadas para la impresion.
El laminado en lmea produce de forma controlada niveles constantes de alta rigidez y resistencia al aplastamiento entre caras del panel.
El aparato descrito con respecto a la figura 1 se apoya en los rodillos 3, 4, 5 y 6 que estan sincronizados de manera que los puntos altos de los patrones gofrados estan orientados entre sf de forma especular para formar una lmea de contacto 7.
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La alineacion entre sf de las hojas gofradas 21, 22 de la figura 1 puede ser controlada mediante el control de la velocidad de los rodillos de gofrado 3 y 4 con respecto a los rodillos de gofrado 5 y 6 durante un corto penodo de tiempo. Una vez alcanzada la alineacion deseada (o alineamiento), los dos pares de rodillos de gofrado 3, 4 y 5, 6 se bloquean en posicion entre sl
Una disposicion alternativa para la alineacion de hojas gofradas se muestra en la figura 6. Esta disposicion permite ajustar de manera precisa la alineacion relativa de hojas gofradas 121 y 122 en la direccion de desplazamiento de las hojas. Esta alineacion puede ser bien de manera que los puntos altos de las hojas gofradas esten alineados directamente opuestos entre sf de manera especular, o bien en el caso de 5 hojas de manera que los puntos altos sean desviados una distancia deseada.
La disposicion de la figura 6 comprende dos pares de rodillos de gofrado 103, 104 y 105, 106 respectivamente, dos rodillos de union 130 y 132 y una disposicion de sincronizacion 134 y rodillos intermedios 144, 146. Los pares de rodillos de gofrado 103, 104 y 105, 106 forman cada uno una lmea de contacto de gofrado. Los rodillos de union 130, 132 forman una lmea de contacto de union.
La disposicion de sincronizacion 134 comprende un primer rodillo de sincronizacion 136 para su uso con la hoja superior gofrada 121 y un segundo rodillo de sincronizacion 138 para uso con la hoja inferior gofrada 122. Cada rodillo de sincronizacion 136, 138 esta montado sobre pivote de manera que se puede mover con o sin contacto con la hoja correspondiente 121 122 para cambiar la longitud de trayecto de la hoja entre la lmea de contacto de gofrado y la lmea de contacto de pegado.
Si la longitud de trayecto de una hoja gofrada es mayor que la otra, esto creara un cambio de fase entre las hojas gofradas de manera que, por ejemplo, los puntos altos de la hoja gofrada 121 pueden coincidir exactamente con los puntos altos de las hojas gofradas 122.
Por ejemplo, si se eleva el rodillo de sincronizacion 138, entonces la distancia ACB es mayor que AB por lo que la hoja gofrada 122 se retrasara con respecto a la hoja gofrada 121, creando un cambio de fase. Del mismo modo, si el rodillo de sincronizacion 136 desciende, entonces el papel gofrado 121 se retrasara con respecto al papel gofrado 122.
Los rodillos de gofrado 103, 104, 105 y 106 necesitan un solo accionamiento, ya que las hojas gofradas 121, 122 pueden ser ajustadas mediante la disposicion de sincronizacion 134 para dar un cambio de fase requerido a las hojas 121, 122, por ejemplo un cambio de fase de 180 grados.
Mediante la adicion de un sistema de control electrico (no mostrado) para controlar los rodillos de sincronizacion 136, 138, los cambios transitorios en fase pueden ser controlados. El sistema de control comprende una senal de referencia que corresponde al perfil de una de las hojas gofradas 121 y 122, una senal de realimentacion que corresponde a la otra hoja gofrada 121 y 122, un comparador de frecuencia, un comparador de fase y un medio para accionar la posicion de los rodillos de acuerdo con la funcion de control requerida. Las senales de referencia y de retroalimentacion se obtienen usando sensores 140, 142. Los sensores 140, 142 pueden ser, por ejemplo, medios fotoelectricos o ruedas mecanicas que accionan codificadores.
El sistema de control funciona en base a lo siguiente, donde F es la frecuencia del perfil gofrado y P es la fase de esa frecuencia:
Si Fu > F1, entonces
Cambio de posicion de rodillo de sincronizacion 138 = (Fu - F1) + d(Fu - F1) / dt + (Pu - (P1 + 180))
Si Fu < F1 entonces
Cambio de posicion de rodillo de sincronizacion 138 = (F1 - Fu) + d(F1 - Fu) / dt + (P1 - (Pu + 180))
Asf pues, el sistema de control actua como un bucle de enganche de fase, ya que proporciona retroalimentacion para que coincida exactamente con la frecuencia y la fase correspondientes de las senales. Ademas, cualquier cambio en la alineacion de las hojas 121 y 122 que ocurre durante el uso puede ser compensado automaticamente.
Asf pues, el sistema de control alinea la posicion de las dos hojas de papel gofradas para asegurar que sus respectivas posiciones puedan ser controladas cuando se adhieren bien directamente entre sf o a una capa de papel entre medias.
Aunque la alineacion entre sf de los puntos altos (partes superiores) de las hojas gofradas 121, 122 crea el nivel mas alto de rigidez y de resistencia antiaplastamiento, tambien puede ser deseable desplazar los puntos altos. Por tanto, esta disposicion permite un control preciso de la alineacion correspondiente de las hojas 121 y 122,
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independientemente de si se desea alinear las hojas superiores gofradas entre partes superiores, o en cualquier posicion intermedia dependiendo de la compresibilidad deseada del panel terminado.
En la disposicion de la figura 6, se aplica adhesivo a hojas gofradas 121, 122 en estaciones de encolado 148, 150, respectivamente, antes de que las hojas gofradas 121, 122 entren en la lmea de contacto de union. Se aplica adhesivo a las partes superiores del patron en relieve sobre las hojas gofradas 121 y 122 que han de ponerse en contacto, ya sea directamente entre sf o con una hoja central intermedia.
Aunque la realizacion de la figura 6 muestra un aparato para la produccion de un panel de 4 hojas, se puede introducir una quinta hoja como una hoja central entre las hojas gofradas 121, 122. La quinta hoja permite que las partes superiores de las bolas permanezcan alineadas en el plano del panel terminado cuando se requiera un desplazamiento de la alineacion de las bolas.
La alineacion entre sf de las hojas gofradas 121, 122 de la figura 6 puede ser controlada, alternativamente, mediante el control de la velocidad de los rodillos de gofrado 103 y 104 con respecto a los rodillos de gofrado 105 y 106 durante un corto penodo de tiempo, por ejemplo retrasando uno de dichos pares de rodillos. Una vez conseguida la alineacion deseada (o alineamiento), los dos pares de rodillos de gofrado 103,104 y 105, 106 son bloqueados en posicion uno con respecto a otro. Esta disposicion sustituina a la disposicion de sincronizacion 134.
El metodo y el aparato para producir el panel utilizan aplicaciones simultaneas y simetricas de adhesivo, calor y presion, minimizando asf la deformacion debida a la tension creada por el desequilibrio de humedad entre caras del panel terminado.
El panel se produce en un modo para producir un bajo contenido de humedad que este en el equilibrio entre caras de la hoja acabada con una resistencia al aplastamiento maxima y constante entre caras.
La construccion abierta permite la libre circulacion de aire a traves del panel para mantener el equilibrio de humedad y evitar que se deforme.
El secado intermedio reduce el contenido de humedad del panel para su estabilidad.
El panel se compone preferiblemente y de forma completa de hojas a base de fibras de celulosa que es una alternativa facilmente reciclable a un panel de espuma prensada que es un compuesto de revestimientos a base de fibras de celulosa y un centro de espuma plastica.
El panel en un formato de 4 hojas tiene una construccion uniforme debido a la laminacion alineada entre puntos de las hojas medias, mientras que el papel arrugado para embalaje puede variar. Esto le da un rendimiento controlable en lo que se refiere a una resistencia a la compresion y una rigidez maximas.
El panel tiene la misma construccion tanto a traves como a lo largo de la direccion de maquina, mientras que el carton corrugado tiene acanaladuras que lo hacen mucho mas debil en una direccion. Por otra parte, no hay problemas de sombras de acanaladura como en el carton corrugado. El metodo de fabricacion produce un panel con ambas caras que tienen los mismos niveles altos de lisura sin la aparicion de marcas y corrugaciones asociadas al carton corrugado.
Las hojas exteriores lisas tienen un acabado revestido de arcilla para una impresion de alta calidad.
El panel de la presente invencion tiene menos probabilidades de deformarse que los paneles convencionales a base de fibras de celulosa debido al desequilibrio de humedad entre caras, debido al metodo de produccion que somete simultaneamente las hojas de ambos lados de la lmea central a los mismos grados de aplicacion de adhesivo, calor y presion.
La aplicacion de calor en puntos intermedios de la maquina de produccion permite la eliminacion de humedad que da como resultado un menor contenido de humedad en el panel terminado.
Resulta mas economico hacer una construccion de 4 hojas que una construccion de 5 hojas, ya que no tiene una hoja intermedia sencilla, sin embargo, todavfa es sustancialmente adecuada para el mismo proposito. Una construccion de cuatro hojas es mas ligera que una de 5 hojas. Un panel de 4 hojas requerina menos adhesivo que uno de 5 hojas reduciendose asf la tendencia a que se aplane el gofrado debido al efecto de reblandecimiento del contenido de humedad tan alto.
Debido a que las hojas medias gofradas del panel de 4 y 5 hojas se encuentran alineadas, se pueden utilizar altos niveles de presion para asegurar una union mas fuerte.
Cuando se desea compresion en lugar de rigidez, las bolas gofradas en relieve pueden ser desplazadas para proporcionar una reduccion uniforme de firmeza.
La presente invencion tiene la ventaja adicional de que el espesor del panel acabado puede variarse cambiando la profundidad del gofrado de las hojas gofradas. Ademas, la rigidez del panel puede variarse facilmente cambiando el peso y las resistencias de los materiales utilizados.
Tambien podnan utilizarse materiales alternativos tales como plasticos, metales y otros papeles o una combinacion 5 de los mismos para una amplia gama de usos finales.

Claims (11)

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    REIVINDICACIONES
    1. Metodo de produccion de un panel laminado para usar en la produccion de grandes paneles de visualizacion, anuncios publicitarios, paneles graficos y similares, en el que
    el panel laminado se produce de manera que tenga la misma construccion tanto en el sentido transversal como en el sentido longitudinal de maquina:
    gofrando unas hojas primera y segunda (21, 22) para producir unos primeros salientes gofrados (23) que se extienden desde los primeros lados de las hojas primera y segunda;
    colocando adhesivo en los primeros salientes gofrados (23) sobre el primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda;
    acercando las hojas primera y segunda (21, 22) de manera que los primeros salientes gofrados (23) sobre las hojas gofradas primera y segunda (21, 22) sean dispuestos con una alineacion predeterminada;
    aplicando presion en el primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda (21, 22) para hacer que las hojas gofradas primera y segunda se adhieran entre sf para formar una hoja compuesta (10); y
    adhiriendo unas hojas externas planas primera y segunda (15, 16) de calidad para imprimir sobre unos lados primero y segundo de la hoja compuesta (10).
  2. 2. Metodo segun la reivindicacion 1, en el que las hojas primera y segunda se acercan de manera que las partes superiores de los primeros salientes gofrados sobre las hojas gofradas primera y segunda queden alineadas; y se aplica presion a las partes superiores de los salientes gofrados sobre el primer lado de cada una de las hojas gofradas primera y segunda.
  3. 3. Metodo segun la reivindicacion 1, en el que las hojas primera y segunda se acercan de manera que las partes superiores de los primeros salientes gofrados sobre las hojas gofradas primera y segunda sean desplazadas en el plano de panel acabado una distancia predeterminada.
  4. 4. Metodo segun la reivindicacion 1, 2 o 3, en el que el gofrado de las hojas primera y segunda incluye la produccion de salientes gofrados desde unos segundos lados de las hojas primera y segunda.
  5. 5. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende introducir una hoja central no gofrada sencilla entre las hojas gofradas cuando se aplica presion para hacer que las hojas gofradas primera y segunda se adhieran entre sf a traves de la hoja central para formar una hoja compuesta.
  6. 6. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que cada etapa se lleva a cabo en las hojas primera y segunda y/o las hojas externas de manera simultanea y simetricamente alrededor del plano de contacto de las hojas primera y segunda.
  7. 7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el metodo comprende una etapa de alineacion de las hojas gofradas primera y segunda mediante el ajuste de la longitud de trayecto de las hojas gofradas primera y/o segunda.
  8. 8. Metodo segun la reivindicacion 7, en el que la etapa de alineacion de las hojas gofradas primera y segunda comprende supervisar de manera continua la posicion correspondiente de las hojas gofradas primera y segunda y llevar a cabo la etapa de ajustar la longitud de trayecto de las hojas gofradas primera y/o segunda cuando la posicion correspondiente de las hojas gofradas primera y segunda se desvfa de una posicion correspondiente deseada en el plano del panel acabado.
  9. 9. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que el metodo comprende una etapa de alineacion de las hojas gofradas primera y segunda en una posicion correspondiente deseada mediante el ajuste de la velocidad de la primera hoja gofrada con respecto a la segunda hoja gofrada o viceversa durante un corto penodo transitorio.
  10. 10. Panel laminado voluminoso que tiene la misma construccion tanto transversalmente al panel como longitudinalmente al panel y para usar en la produccion de grandes paneles de visualizacion, anuncios publicitarios, paneles graficos y similares, comprendiendo el panel laminado voluminoso:
    una primera hoja gofrada (21) que tiene salientes en relieve (23);
    una segunda hoja gofrada (22) que tiene salientes en relieve (23); y
    unas hojas planas primera y segunda (15, 16) de calidad para imprimir; en el que
    los salientes gofrados sobre las hojas primera y segunda estan dispuestos con una alineacion predeterminada y adheridos entre sf para formar una hoja compuesta y las hojas externas estan fijadas a los lados primero y segundo 5 de la hoja compuesta.
  11. 11. Panel laminado segun la reivindicacion 10, en el que las hojas gofradas y las hojas externas estan compuestas completamente de fibra a base de celulosa.
ES08709617.8T 2007-02-14 2008-02-14 Panel laminado voluminoso que usa hojas gofradas y método de fabricación asociado Active ES2580129T3 (es)

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