ES2692119T3 - Sección de formador y método para producir papel - Google Patents

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ES2692119T3 ES14168415.9T ES14168415T ES2692119T3 ES 2692119 T3 ES2692119 T3 ES 2692119T3 ES 14168415 T ES14168415 T ES 14168415T ES 2692119 T3 ES2692119 T3 ES 2692119T3
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Abstract

Una sección de formador para producir papel que comprende: una caja de entrada (1), un fieltro (6), un hilo (5), un rodillo de formación (2) que tiene una zona de aspiración (8), un receptáculo de recogida para recoger agua (9), especialmente el agua blanca, de una sección de formación (11) en el área del rodillo de formación (2) y una sección de espaciado definida por la sección entre la caja de entrada (1) y una posición donde el fieltro (6) y el hilo (5) se unen en el rodillo de formación (2), en donde la caja de entrada (1) distribuye una suspensión de pasta en la sección de espaciado que se intercalará por el fieltro (6) y el hilo (5) para formar la hoja de papel y en donde un lado inferior de la hoja de papel entra en contacto con el fieltro (6) y un lado superior de la hoja de papel entra en contacto con el hilo (5), y el fieltro (6), la hoja de papel y el hilo (5) intercalados se enrollan alrededor del rodillo de formación (2), en donde el formador comprende además un rodillo de prensado (3) que forma una zona de contacto entre rodillos (10) con el rodillo de formación (2) a través de la cual la hoja de papel es llevada por el fieltro (6) y el hilo (5), y que la zona de aspiración (8) del rodillo de formación (2) está dispuesta en una sección alrededor de la zona de contacto entre rodillos y el rodillo de prensado es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida, en donde la zona de contacto entre rodillos (10) tiene una fuerza entre 10 y 200 N/mm.

Description

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DESCRIPCION
Seccion de formador y metodo para producir papel
La presente invencion se refiere a maquinas de papel, espedficamente maquinas de papel tisu y a metodos de fabricacion para producir papel tisu.
Los metodos, sistemas y aparatos para fabricar papel se conocen en el estado de la tecnica. En un sistema convencional para fabricar papel tisu, por ejemplo, el sistema tipicamente incluye una seccion de formacion, una seccion de prensado y una seccion de secado. En la seccion de formacion, la pasta de papel se proporciona continuamente desde una caja de entrada a un fieltro. Un rodillo de formacion retira posteriormente la mayor parte del contenido de agua de la pasta de papel segun esta se transporta a traves de la seccion de formacion, mediante el fieltro. La banda de papel fabricada inicialmente se lleva a una seccion de prensado, en donde el contenido de agua de la pasta de papel se reduce adicionalmente a un nivel deseado antes de transferirla a una seccion de secado. La banda de papel se carga en una secadora de la seccion de secado para secarla y posteriormente se crepa para formar el papel tisu.
Aunque esta ampliamente adoptado y aceptado en la industria, este sistema tiene algunos inconvenientes y queda lugar para mejoras.
Una preocupacion principal con respecto al sistema convencional que comprende estas tres secciones es que este sistema convencional necesita disponer de una gran cantidad de espacio. Cada seccion incluye grandes rodillos y/o prensas. Ademas, debido a sus grandes tamanos, tienen que estar suficientemente separados entre sf para evitar interferencias y proporcionar facilidad de acceso para su mantenimiento. Como resultado de la separacion, a su vez, esto requiere que los fieltros transporten la pasta de papel sobre ciertas distancias de una seccion a la siguiente seccion. Durante el transcurso de este transporte, la pasta de papel se situa libremente sobre el fieltro y debe mantenerse adecuadamente sobre el fieltro. Es un riesgo potencial que puedan ocurrir errores durante este transporte. Por ejemplo, partes de la pasta de papel pueden quedar separadas o sueltas a pesar de las medidas en el sitio o la pasta de papel puede quedar desplazada sobre el fieltro durante el transcurso del desplazamiento.
Una solucion convencional proporciona cajas de aspiracion a lo largo de la trayectoria de transporte del fieltro entre secciones vecinas. Otras soluciones implican cambiar el angulo de la ruta, el uso de componentes adicionales y diferentes materiales del fieltro para ayudar en la fijacion de la pasta de papel sobre el fieltro. Sin embargo, con todas estas soluciones se requieren mas componentes y energfa, que aumentan el coste de operacion de estos sistemas. El documento WO 2004/033793 divulga una seccion de formador para producir papel que comprende una caja de entrada, un fieltro, un hilo, un rodillo de formacion que tiene una zona de aspiracion y una seccion de espaciado definida por la seccion entre la caja de entrada y una posicion donde el fieltro y el hilo se unen en el rodillo de formacion, en donde la caja de entrada distribuye una suspension de pasta en la seccion de espaciado para intercalarla con el fieltro y el hilo para formar la hoja de papel, en donde un lado inferior de la hoja de papel entra en contacto con el fieltro y un lado superior de la hoja de papel entra en contacto con el hilo y el fieltro, la hoja de papel y el hilo intercalados se enrollan alrededor del rodillo de formacion, en donde este ultimo comprende ademas un rodillo de prensado que forma una zona de contacto entre rodillos con el rodillo de formacion a traves de la cual se hace pasar la hoja de papel mediante el fieltro y el hilo, en donde la zona de aspiracion del rodillo de formacion esta dispuesta en una seccion alrededor de la zona de contacto entre rodillos y en donde el rodillo de prensado es un rodillo con un recubrimiento blando que forma un zona de contacto entre rodillos extendida con el rodillo de formacion.
Hay necesidad en el campo de proporcionar un sistema que pueda minimizar idealmente el espacio requerido para acomodar el sistema de fabricacion de papel, que pueda reducir la energfa y los costes y que pueda aliviar tambien algunas de las preocupaciones mientras se transporta la pasta de papel. Partiendo de estos problemas, es un objeto de la presente invencion resolver o al menos reducir algunos de estos problemas en los sistemas de fabricacion de papel. El presente objeto se resuelve mediante la seccion de formador (denominada tambien simplemente como formador) de la reivindicacion 1. Las realizaciones preferidas de esta invencion son el objeto de las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con la presente invencion, el formador comprende una caja de entrada, un fieltro, un hilo, un rodillo de formacion que tiene una zona de aspiracion, un receptaculo de recogida para recoger agua, especialmente el agua blanca, de una seccion de formacion en el area del rodillo de formacion, y una seccion de espaciado definida por la seccion entre la caja de entrada y una posicion donde el fieltro y el hilo se unen en el rodillo de formacion. La caja de entrada distribuye una suspension de pasta en la seccion de espaciado que se intercalara por el fieltro y el hilo para formar una hoja de papel. Un lado inferior de la hoja de papel entra en contacto con el fieltro y un lado superior de la hoja de papel entra en contacto con el hilo, y el fieltro, la hoja de papel y el hilo intercalados se enrollan alrededor del rodillo de formacion. De acuerdo con la invencion, el formador comprende un rodillo de prensado que forma una zona de contacto entre rodillos con el rodillo de formacion a traves de la cual se hace pasar la hoja de papel mediante el fieltro y el hilo, y la zona de aspiracion del rodillo de formacion esta dispuesta en una seccion alrededor de la zona de contacto entre rodillos, en donde el rodillo de prensado es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida y la zona de contacto entre rodillos tiene una fuerza entre 10 y 200 N/m. Ventajosamente, usando
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el rodillo contrarrotatorio opuesto al rodillo de formacion como un rodillo de prensado, la seccion de prensado se combina con la seccion de formacion, reduciendo el espacio requerido para el sistema. Ya no es necesaria una seccion de prensado diferente, puesto que su funcion se realiza directamente al final de la seccion de formacion, donde se forma una zona de prensado entre rodillos.
Ademas, el numero de componentes se reduce cuando se elimina la seccion de prensado y ya no se requieren los componentes en su interior, asf como aquellos dispuestos en la trayectoria, tales como las cajas de aspiracion a lo largo de la seccion de formacion hasta la seccion de prensado. Esto ahorra espacio, componentes y energfa previamente requeridos para formar, mantener y hacer funcionar esta seccion.
La trayectoria de la hoja de papel entre la seccion de formacion y la seccion de secado se acorta tambien. La hoja de papel ya no se transporta desde la seccion de formacion a la seccion de prensado, y entonces desde la seccion de prensado a la seccion de secado, sino directamente de la seccion de formacion a la seccion de secado. Puede suponerse que esto reduce las opciones de que ocurra un error durante el transporte, por ejemplo que una hoja de papel se separe del fieltro o el desplazamiento de la hoja de papel sobre el fieltro.
En la presente invencion, el fieltro es el medio de transporte para llevar las hojas de papel a traves del sistema. Es distinto de un hilo de las maquinas de papel conocidas en tanto que esta fabricado de un material que es permeable al agua y tiene propiedades de absorcion de agua. En un estado humedecido, el fieltro puede sostener la hoja de papel basandose en la adhesion debido al contenido de agua de la hoja de papel y el fieltro. Otro aspecto importante de la presente invencion es usar un fieltro, en lugar de un hilo, para llevar la hoja de papel, puesto que este permite que el agua contenida en la hoja de papel se desplace a traves del fieltro en la seccion de la zona de contacto entre rodillos.
Un hilo es una cinta tejida de tamiz de malla fina y se usa en la presente invencion para proporcionar la disposicion intercalada formada por el hilo, la hoja de papel y el fieltro. Normalmente esta fabricado de polfmero sintetico - por ejemplo monofilamento de polfmero - y se denomina tejido de formacion.
De acuerdo con la presente invencion, la zona de aspiracion del formador incluye una seccion antes de la zona de contacto entre rodillos, en la zona de contacto entre rodillos y/o despues de la zona de contacto entre rodillos.
Para los fines de la presente invencion, se entiende que una zona de aspiracion es el area (o areas) en las que se crea un vado, tfpicamente mediante uno o mas elementos de aspiracion. La funcion de las zonas de aspiracion sirve para un numero de procesos utiles. Ayuda a mantener la hoja de papel en el fieltro, puesto que el fieltro es lo mas cercano a la zona de aspiracion y el fieltro debena llevar la hoja de papel atrayendo la hoja de papel mas fuertemente al lado de la zona de aspiracion. Ademas, la zona de aspiracion, mientras mantiene la hoja de aspiracion mas fuertemente al fieltro, tambien mantiene la hoja plana sobre el fieltro, reduciendo cualquier irregularidad a lo largo de la superficie de la hoja. Esta es la razon principal para instalar zonas de aspiracion antes y despues de la zona de prensado entre rodillos, para mantener la hoja tan uniforme y plana como sea posible. Cualquier irregularidad cuando se alimenta a traves de la zona de prensado entre rodillos arruinana la integridad de la hoja de papel.
La zona de aspiracion tfpicamente mantiene un vado/presion negativa de aproximadamente 40 a 60 kPa, pero este valor puede variar dependiendo de la necesidad de la maquina de papel.
Debido a la introduccion de la zona de prensado entre rodillos en la seccion de formacion, la provision de medios para recoger agua, que se prensa y extrae de la hoja de papel mediante la zona de contacto entre rodillos, es un punto crucial adicional. Por otro lado, el agua podna no retirarse y retenerse dentro de la cercama de la hoja de papel. Este supone un riesgo de que el agua se vuelva a introducir en la hoja de papel y el fieltro, lo que puede alterar el contenido de agua deseado de la hoja de papel y el fieltro. Esto a su vez afecta a la propiedad de adhesion mencionada anteriormente del fieltro y, al mismo tiempo, al contenido de agua solida deseada para la propia hoja de papel. Por lo tanto, las zonas de aspiracion proporcionadas en la zona de prensado entre rodillos mantienen una funcion apropiada de la seccion de formacion y la produccion de la hoja de papel deseada.
En una realizacion, el formador incluye un rodillo de formacion que comprime el area de la zona de formacion, que es una parte de la superficie del rodillo de formacion que tiene un angulo entre 10° y 180°, preferentemente entre 30° y 120°, y mas preferentemente entre 30° y 75° con respecto a un chorro que choca sobre el rodillo de formacion.
En la presente invencion, se entiende que el impacto de chorro es el punto/area de impacto de choque sobre la cuna formada por el hilo y el fieltro a lo largo de su direccion de corriente principal.
La seccion de formacion puede variar desde la mitad del rodillo de formacion partiendo de la posicion de impacto del chorro a tan pequeno como 1/8 del rodillo de formacion. Una seccion de formacion mas grande permitira un proceso de deshidratacion mas gradual y suave mientras que una seccion mas pequena presenta uno mas concentrado. Generalmente se usan secciones de formacion mas pequenas para calidades de papel mas ligeras.
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El radio del rodillo de formacion afecta inherentemente al proceso de deshidratacion tambien. Un rodillo mas pequeno girara mas rapidamente con el mismo aporte de ene^a que un rodillo mas grande y, en consecuencia, deshidratara mas agua en una seccion de formacion del mismo angulo.
Ademas, la zona de aspiracion puede no cubrir toda el area de la zona de formacion. La disposicion de la zona de aspiracion lejos de la zona de formacion evita interferencias entre estos componentes. La zona de formacion funciona recogiendo agua en un receptaculo de recogida localizado opuesto al rodillo de formacion. Este recoge el agua de la hoja de papel que se retira por la fuerza rotacional del rodillo de formacion. Este proceso de deshidratacion por rotacion del rodillo de formacion fija las fibras de la pasta en su sitio formando la hoja de papel. Se pretende que la zona de aspiracion actue sobre la hoja de papel resultante, manteniendola lisa y en su sitio. Por lo tanto, se desea naturalmente disponer la zona de aspiracion despues de la zona de formacion.
De acuerdo con otra realizacion de la invencion, la zona de aspiracion esta formada con un arco entre 5° y 180°, preferentemente entre 5° y 75°, mas preferentemente entre 20° y 30° y especialmente 25°, los angulos entre 105° y 130° partiendo del impacto de chorro sobre el rodillo de formacion.
En otra realizacion, el rodillo de prensado es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida.
El rodillo de prensado puede comprender tambien una estructura de prensa flexible que proporciona una presion sustancialmente uniforme a traves de la anchura de la zona de contacto entre rodillos. Una zona de prensado entre rodillos uniforme proporciona un prensado suave y conduce a una hoja de papel consistente a traves de la seccion prensada.
Junto con el rodillo de prensado de zona de contacto entre rodillos extendida y particularmente con una estructura o rodillo de prensado que proporciona una presion sustancialmente uniforme a traves de la anchura de la zona de contacto entre rodillos, se usa una cinta blanda. El uso de la cinta blanda permite, por ejemplo, conseguir el intervalo de carga mas alto para una produccion de tisu (10 - 200 N/mm y particularmente 60 - l20 N/mm) sin riesgo de danar el hilo de formacion. De acuerdo con esta disposicion, una cinta blanda proporciona un buen rendimiento con respecto al estado de secado de la hoja despues de que la zona de contacto entre rodillos (debido a una carga de la zona de contacto entre rodillos relativamente alta) y en terminos de volumen de papel espedfico (debido a la anchura relativa de la zona de contacto entre rodillos).
El formador de la presente invencion puede tener tambien una zona de contacto entre rodillos, que tiene una fuerza entre 10 y 200 N/mm, preferentemente entre 60 y 120 N/mm. Este intervalo es optimo para la produccion de papel tisu y proporciona un prensado que no comprime en exceso o dana (por ejemplo crea marcas de prensado) la hoja de papel.
En el sistema de la presente invencion, el contenido de solidos de la hoja de papel antes de la zona de prensado entre rodillos en el rodillo de formacion es preferentemente entre el 9 % y el 12 % y el contenido de solidos de la hoja de papel despues de la zona de prensado entre rodillos en el rodillo de formacion es preferentemente entre el 40 % y el 46 %. Tales contenidos de solidos no pueden conseguirse con secciones de formacion convencionales y permite que ocurra la deshidratacion en una fase mucho anterior del proceso de formacion de papel.
Para permitir que el agua se retire de la hoja de papel en las zonas de aspiracion, el rodillo de formacion puede tener perforaciones y surcos a lo largo de la superficie. El agua se desplaza a traves del fieltro llevando la hoja de papel a la superficie del rodillo de formacion. Si no se proporcionan perforaciones o surcos, el agua simplemente se mantendra en el fieltro. Esto puede alterar el nivel de adhesion deseado del fieltro, necesario para sostener la hoja de papel sobre su superficie. De esta manera, sirve de ayuda proporcionar perforaciones o surcos que actuan como una salida para el agua no deseada sobre el rodillo de formacion. El formador de la presente invencion puede comprender ademas otro receptaculo de recogida en el extremo de la zona de aspiracion o zona de prensado. De forma similar al receptaculo de recogida proporcionado antes de la zona o zonas de aspiracion, un receptaculo de recogida secundario puede servir para recoger el agua blanca retiradas de la hoja de papel por la fuerza rotacional del rodillo de formacion, que viene de la superficie del rodillo de formacion que sigue a la zona de prensado entre rodillos. El segundo receptaculo de recogida ayuda a proporcionar un drenaje aumentado del agua blanca en la seccion de formacion.
En otra realizacion de la presente invencion, el rodillo de prensado es un rodillo grna del formador que comprende ademas un rodillo grna para el hilo situado aguas abajo del rodillo de prensado.
El rodillo de prensado que sirve tambien como un rodillo grna actua como un rodillo grna como en las secciones de formacion convencionales. Alternativamente, puede instalarse un rodillo grna adicional para cambiar el angulo del hilo que sale del hilo, la hoja de papel y el fieltro intercalados. Este componente adicional afecta a la calidad de la hoja de papel, que posteriormente se llevara a la seccion de secado. Una separacion mas gradual del hilo puede proporcionar una superficie superior mas lisa y facilitar una calidad de borde apropiada.
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El formador de la presente invencion puede combinarse con un cilindro Yankee y un rodillo de prensado que forman una zona de contacto entre rodillos, en donde la hoja de papel se transfiere al cilindro Yankee mediante el fieltro que lleva la hoja de papel a traves de la zona de contacto entre rodillos. El cilindro Yankee y el rodillo de prensado representan una seccion de secado convencional, donde la hoja de papel finalmente se seca a su estado final deseado.
La seccion de formador de la presente invencion es preferentemente un formador creciente para producir calidades de papel tisu que tienen un gramaje entre 15 y 40 g/m2. Ademas, las secciones de formador descritas anteriormente tienen aplicaciones y son bastante adecuadas en maquinas de papel, carton o papel tisu.
La presente invencion se refiere tambien a un metodo para producir papel, especialmente papel tisu, en un formador que incluye una caja de entrada, un fieltro, un hilo, un rodillo de formacion que tiene una zona de aspiracion, un receptaculo de recogida para recoger agua, especialmente el agua blanca, de una seccion de formacion en el area del rodillo de formacion y una seccion de espaciado definida por la seccion entre la caja de entrada y una posicion donde el fieltro y el hilo se unen en el rodillo de formacion. El metodo incluye etapas de distribuir una suspension de pasta mediante la caja de entrada en la seccion de espaciado para intercalarla con el fieltro y el hilo para formar una hoja de papel, en donde el lado inferior de la hoja de papel entra en contacto con el hilo y el fieltro, la hoja de papel y el hilo intercalados se enrollan alrededor del rodillo de formacion. De acuerdo con la invencion, el papel es llevado por el fieltro y el hilo a traves de una zona de contacto entre rodillos formada por el rodillo de formacion y un rodillo de prensado del formador, en donde la zona de aspiracion del rodillo de formacion esta dispuesta en una seccion alrededor de la zona de contacto entre rodillos y en donde el rodillo de prensado es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida, y la zona de contacto entre rodillos tiene una fuerza entre 10 a 200 N/m.
El metodo de la presente invencion es ventajoso por las mismas razones que el sistema correspondiente analizado anteriormente.
Estas caractensticas asf como otras se explican con respecto a los dibujos adjuntos a continuacion.
La Fig. 1 es un diagrama esquematico del sistema de acuerdo con una primera configuracion de la presente
invencion.
La Fig. 2 es un diagrama esquematico del sistema de acuerdo con una segunda configuracion de la presente
invencion.
La presente invencion se describira con mas detalle a continuacion con referencia a los dibujos, en donde se muestran realizaciones preferidas de la invencion. Sin embargo, la invencion puede encarnarse en diferentes formas y no debena estar limitada a las realizaciones expuestas. Numeros similares se refieren a elementos similares.
En la Figura 1 se representa una realizacion de acuerdo con la presente invencion. En la presente invencion, el formador creciente contiene dos secciones: una seccion de formacion 11 y una seccion de secado. No se requiere una seccion de prensado convencional diferente debido a la disposicion de la seccion de formacion 11 de la presente invencion.
La seccion de formacion 11 del presente formador creciente difiere de aquella de los formadores convencionales en que el rodillo de formacion 2 y el rodillo de prensado 3 forman una zona de prensado entre rodillos 10. El rodillo de prensado 3 permanece en su sitio, donde tfpicamente se proporciona un rodillo grna en una seccion de formacion 11 de un sistema convencional (aunque sirve con el fin de un rodillo grna en la configuracion de la Figura 1 tambien). El rodillo de prensado 3 de la presente invencion es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida, atributos que difieren del rodillo grna convencional de la seccion de formacion 11 convencional. Idealmente, estos componentes ayudan a proporcionar al menos una meseta de presion sustancialmente uniforme a traves de la anchura de la zona de contacto entre rodillos. Una zona de contacto entre rodillos con una meseta uniforme a traves de su anchura proporciona una distribucion y presion uniformes a lo largo de la hoja de papel, dando como resultado una lisura consistente a traves de la misma. Para producir el contenido de agua/solidos deseado de la hoja de papel, la zona de contacto entre rodillos se ajusta para que tenga una fuerza entre 10 y 200 N/mm, de 60 a 120 N/mm o entre 90 y 110 N/mm. Antes de entrar a traves de la zona de prensado entre rodillos 10, el contenido de solidos de la hoja de papel puede ser entre el 4 % y el 40 %, pero tiende a estar en el intervalo entre el 4 % y el 14 % o el 9 % y el 12 %. Despues de que la hoja de papel haya pasado a traves de la zona de prensado entre rodillos 10, el contenido de solidos de la hoja de papel puede ser entre el 9 % y el 48 %, aunque mas probablemente entre el 30 % y el 48 % o el 40 % y el 46 %. La presion establecida en la zona de prensado entre rodillos 10 determina el contenido de solidos. La presion se controla mediante la posicion del rodillo de prensado 3 y/o el componente en su interior, que forman la zona de contacto entre rodillos 10.
La introduccion del rodillo de prensado 3 elimina la necesidad de una seccion de prensado diferente. Sin embargo, la seccion de prensado 11 de la presente invencion no difiere simplemente por la sustitucion de un rodillo grna con un rodillo de prensado, debe hacerse un numero de modificaciones a una seccion de formacion 11 convencional para integrar el rodillo de prensado como se explica a continuacion.
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En la seccion de formacion 11, la pasta de papel, normalmente en una suspension de pasta, se pulveriza en primer lugar mediante una caja de entrada 1 en una seccion de espaciado definida por el area alrededor del punto de contacto inicial de un hilo 5 y un fieltro 6 (donde los dos se unen en el rodillo de formacion 2) y la propia caja de entrada 1. Se usa el hilo 5 para crear un intercalado con el fieltro 6 de la pasta de papel, mientras que el fieltro 6 continua adicionalmente actuando como el vefnculo de la hoja de papel a traves del sistema siguiendo la seccion de formacion 11. Este intercalado se mantiene a lo largo de la seccion de formacion 11, envolviendo el intercalado alrededor del rodillo de formacion 2. En esta solicitud, el lado inferior de la hoja se considera la cara de la hoja en contacto con el fieltro 6, y el lado superior de la hoja de papel se considera la cara en contacto con el hilo 5.
La caja de entrada 1 incluye un chorro, que aplica la pasta en una corriente. En la presente invencion, el chorro puede impactar con el hilo 5, el fieltro 6 o ambos el hilo 5 y el fieltro 6. Esta geometna depende de una diversidad de factores, la posicion del vertice de la caja de entrada y el rodillo de apoyo 12 frente a la posicion del rodillo de formacion 2, asf como la inclinacion de la caja de entrada 1. El punto/area de impacto del chorro sobre la cuna formada por el hilo 5 y el fieltro 6 junto con su direccion de corriente principal se denomina como impacto del chorro 13 en la presente solicitud.
Despues del impacto del chorro 13, el hilo 5, la hoja de papel y el fieltro 6 intercalados se llevan a la zona de formacion de la seccion de formacion 11 mediante el rodillo de formacion 2. El area de la zona de formacion es una porcion de la superficie del rodillo de formacion. 2 y puede ajustarse para cubrir un amplio intervalo de angulos, por ejemplo entre 10° y 180°, entre 30° y 120° y entre 30° y 75° con respecto a un impacto de chorro 13 sobre el rodillo de formacion 2. La zona de formacion se usa para retirar el agua en exceso de la hoja de papel mediante la velocidad de movimiento causada por la fuerza rotacional del rodillo de formacion 2.
La fuerza de centnfuga del rodillo de formacion 2 en combinacion con la configuracion del hilo 5 y el fieltro 6 intercalados provoca que el agua se fuerce fuera de la hoja de papel a traves del hilo 5. Para evitar que esta agua entre en contacto libremente con otros componentes del sistema, se incluye un receptaculo de recogida 9 en la seccion de formacion 11 para recoger esta agua libre, convencionalmente conocida como agua blanca. Aunque la Figura 1 muestra un unico receptaculo de recogida 9, debe observarse que puede tomar la forma de una pluralidad de componentes tambien.
La hoja de papel posteriormente se desplaza a traves de la zona de prensado entre rodillos 10 formada por el rodillo de formacion 2 y el rodillo de prensado 3. Debido a la sustitucion del rodillo grna convencional por el rodillo de prensado 3 contra el rodillo de formacion 2, el rodillo de formacion 2 debe modificarse para mantener el funcionamiento apropiado. Espedficamente, una zona de aspiracion 8 es esencial en el rodillo de formacion 2 en el area alrededor de la zona de prensado entre rodillos 10. Despues de la zona de formacion 11, la zona de prensado entre rodillos 10 retira una gran cantidad de agua exprimida de la hoja de papel en este punto y debe evitarse el rehumedecimiento de la hoja entre el fieltro 6 y el hilo 5. Una zona de aspiracion 8 establecida en el rodillo de formacion 2 alrededor de la zona de contacto entre rodillos ayuda a resolver este problema, extrayendo el exceso de agua y, en consecuencia, drenandolo.
En la Figura 1, se muestra un angulo a que representa una zona de aspiracion 8 en el area de la zona de prensado entre rodillos 10. La presente invencion no esta limitada de esta manera, puesto que las zonas de aspiracion adicionales tambien son beneficiosas, por ejemplo asf como inmediatamente antes y/o despues de la zona de prensado entre rodillos 10. Estas zonas de aspiracion estan definidas con un arco a con respecto a un impacto de chorro 13 sobre el rodillo de formacion 2 y el angulo puede variar entre 5° y 180°, entre 5° y 75° y entre 15° y 45°. Adicionalmente se muestra un angulo de formacion p.
Para ayudar a gestionar el agua que se ha prensado hacia fuera en la zona de prensado entre rodillos, el rodillo de formacion 2 puede tener perforaciones y surcos alrededor de la superficie del rodillo. Si el rodillo fuera totalmente liso, el agua y el aire no tendnan espacio para escapar de la prensa, permaneciendo en el fieltro 6 y la hoja de papel. Esto puede arruinar la hoja de papel, creando burbujas o, lo que es peor, perforando la hoja de papel. Las perforaciones permitiran que el aire (y tambien algo de agua) entre en el propio elemento de aspiracion del rodillo de formacion 2, mientras que los surcos proporcionan espacio para que el agua resida y puede recogerse mediante un receptaculo de recogida despues de que la hoja de papel se transfiere lejos del rodillo de formacion 2.
Adicionalmente, puesto que los metodos para recoger agua en la zona de formacion 11 y la zona de aspiracion 8 difieren, recogen agua en lados opuestos (lejos del rodillo de formacion 2 y dentro del rodillo de formacion 2, respectivamente), tambien es deseable en la presente invencion evitar un solapamiento de estos dos tipos de zonas (que la zona de aspiracion 8 no cubra en todo o en parte el area de la zona de formacion). Ademas, la zona de aspiracion funciona mejor sobre una hoja de papel formada que contribuye a su posicion preferida despues de la zona de formacion. Sin embargo, la presente invencion es flexible tambien para permitir que estas zonas solapen ligeramente en una seccion. El intervalo de este solapamiento puede ser entre 5° y 90°, 10° y 75° y preferentemente un intervalo mas pequeno tal como entre 15° y 25°.
Se muestra tambien un receptaculo de recogida 4 adicional en la realizacion de la Figura 1, despues de la zona de aspiracion. El rodillo de formacion 2 se humedecera desde la zona de prensado entre rodillos 10 incluso despues de que el fieltro 6 lleve la hoja de papel lejos de la seccion de formacion 11. Por lo tanto, para evitar que el agua vuelva
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a entrar en el sistema cuando este vuelve a una posicion para llevar el fieltro 6 y la pasta de papel en el impacto de chorro 13, el segundo receptaculo de recogida 4 recoge el agua blanca residual que se pulveriza, por ejemplo, desde la superficie del rodillo de formacion 2. El agua de ambos receptaculos de recogida 4, 9 se drena y se vuelve a utilizar o se desecha apropiadamente del proceso, lo cual no es el punto focal de la presente solicitud.
La hoja de papel se desplaza desde la seccion de formacion 11 directamente a la seccion de secado. En esta seccion, el lado superior de la hoja de papel esta libre (puesto que el hilo 5 se ha guiado lejos de la hoja de papel y el fieltro 6) y el lado inferior entra en contacto, y es transportado, por el fieltro 6. Puesto que no hay seccion de prensado separada en la presente invencion, la distancia entre estas secciones es reducida. Esto a su vez reduce la opcion de que ocurran errores en este tiempo de desplazamiento, tales como que la hoja de papel se desplace o afloje del fieltro 6.
La seccion de secado de la presente invencion incluye una secadora y un rodillo contrarrotatorio/de grna. La secadora es preferentemente un cilindro Yankee 7. El fieltro 6 lleva la hoja de papel a traves de una zona de contacto entre rodillos creada entre el cilindro Yankee 7 y el rodillo contrarrotatorio/de grna. El rodillo contrarrotatorio/de grna esta situado de modo que la hoja de papel se transfiere sobre el cilindro Yankee 7 despues de la zona de contacto entre rodillos. La hoja de papel posteriormente se seca en el cilindro Yankee 7 y se procesa para producir el papel deseado. La seccion de secado se ajusta de acuerdo con los estandares convencionales y no se explica con mayor detalle por brevedad de la presente descripcion.
La Figura 2 representa otra realizacion de acuerdo con la presente invencion. Numeros similares se refieren a componentes similares.
En esta realizacion alternativa, se proporciona un rodillo grna ajustable aguas abajo del rodillo de prensado 3 de la seccion de formacion 11. El rodillo grna se utiliza para cambiar el angulo y del hilo 5 que se separa de la hoja de papel y el fieltro 6 intercalados. Un rodillo grna mas bajo proporcionara un mayor angulo de separacion y una separacion mas rapida del hilo 5 del intercalado, mientras que un rodillo grna proporciona un cambio mas gradual y un angulo de separacion mas pequeno.
La presente invencion, como se ha descrito anteriormente, es mas apropiada para formadores y especialmente formadores crecientes para producir papel tisu tal como papel higienico, toallitas faciales, toallitas de papel, panuelos de papel, toallitas para aseo, servilletas de mesa y similares, pero no esta limitada a los mismos.
Como puede entenderse a partir de las dos configuraciones descritas anteriormente, la presente maquina de papel permite, por tanto, que una hoja de papel pase a traves de la zona de prensado entre rodillos 10 y que se forme en la seccion de formacion 11, en lugar de en una seccion de prensado diferente.
A partir de lo anterior, puede verse que la presente invencion es un sistema, que puede producir papel tisu con una amplia diversidad de calidades de tejido y niveles de humedad mediante las dos configuraciones descritas anteriormente y ejemplificadas en las Figuras 1 y 2. Ademas, es una tarea sencilla convertir el sistema de la primera a la segunda configuracion.
Adicionalmente, mediante la realizacion del inventor en la que el rodillo grna esta en contacto con el rodillo de formacion 2 y puede servir tambien como el rodillo de prensado, la maquina de papel de la presente invencion reduce el numero de componentes necesarios y el espacio requerido. Esto conduce a una reduccion economica asf como una reduccion de los costes energeticos para instalacion y mantenimiento, puesto que se requieren menos componentes en la maquina de papel. La naturaleza mas compacta de la maquina de papel permite que esta se instale en una variedad mas amplia de lugares y permite que se ahorre espacio para utilizarla para otros fines. En el transcurso de la instalacion de multiples maquinas, este efecto se amplifica en consecuencia.

Claims (15)

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    REIVINDICACIONES
    1. Una seccion de formador para producir papel que comprende:
    una caja de entrada (1), un fieltro (6), un hilo (5), un rodillo de formacion (2) que tiene una zona de aspiracion (8), un receptaculo de recogida para recoger agua (9), especialmente el agua blanca, de una seccion de formacion (11) en el area del rodillo de formacion (2) y una seccion de espaciado definida por la seccion entre la caja de entrada (1) y una posicion donde el fieltro (6) y el hilo (5) se unen en el rodillo de formacion (2), en donde la caja de entrada (1) distribuye una suspension de pasta en la seccion de espaciado que se intercalara por el fieltro (6) y el hilo (5) para formar la hoja de papel y en donde un lado inferior de la hoja de papel entra en contacto con el fieltro (6) y un lado superior de la hoja de papel entra en contacto con el hilo (5), y el fieltro (6), la hoja de papel y el hilo (5) intercalados se enrollan alrededor del rodillo de formacion (2), en donde
    el formador comprende ademas un rodillo de prensado (3) que forma una zona de contacto entre rodillos (10) con el rodillo de formacion (2) a traves de la cual la hoja de papel es llevada por el fieltro (6) y el hilo (5), y que la zona de aspiracion (8) del rodillo de formacion (2) esta dispuesta en una seccion alrededor de la zona de contacto entre rodillos y
    el rodillo de prensado es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida, en donde la zona de contacto entre rodillos (10) tiene una fuerza entre 10 y 200 N/mm.
  2. 2. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la zona de aspiracion (8) incluye una seccion antes de la zona de contacto entre rodillos (10), a lo largo de la zona de contacto entre rodillos y/o despues de la zona de contacto entre rodillos.
  3. 3. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el rodillo de formacion (2) comprende un area de la zona de formacion que es una parte de la superficie del rodillo de formacion que tiene un angulo entre 10° y 180°, preferentemente entre 30° y 120° y especialmente entre 30° y 75° partiendo de un punto de impacto de chorro (13) sobre el rodillo de formacion (2).
  4. 4. La seccion de formador de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde la zona de aspiracion (8) no cubre o solapa el area de la zona de formacion.
  5. 5. La seccion de formador de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde la zona de aspiracion (8) solapa al menos con el area de la zona de formacion en una seccion, especialmente en un intervalo entre 5° y 90°, preferentemente entre 10° y 75° y especialmente entre 15° y 25°.
  6. 6. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la zona de aspiracion (8) se forma con un arco entre 5° y 180°, preferentemente entre 5° y 75° y especialmente entre 15° y 45°, partiendo de un punto de impacto de chorro (13) sobre el rodillo de formacion (2).
  7. 7. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la zona de contacto entre rodillos tiene una fuerza preferentemente entre 60 y 120 N/mm y especialmente entre 90 a 110 N/mm.
  8. 8. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el contenido de solidos de la hoja de papel antes de la zona de prensado entre rodillos (10) en el rodillo de formacion (2) es entre el 4 % y el 15 %, preferentemente entre el 4 % y el 14 % y especialmente entre el 9 % y el 12 % y/o el contenido de solidos de la hoja de papel despues de la zona de prensado entre rodillos (10) en el rodillo de formacion (2) es entre el 9 % y el 48 %, preferentemente entre el 30 % y el 48 % y especialmente entre el 40 % y el 46 %.
  9. 9. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el rodillo de formacion (2) tiene perforaciones y surcos a lo largo de la superficie.
  10. 10. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende ademas otro receptaculo de recogida (4) en el extremo de la zona de aspiracion (8).
  11. 11. La seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el rodillo de prensado (3) sirve tambien como un rodillo grna de hilo o el formador comprende ademas un rodillo grna de hilo situado aguas abajo del rodillo de prensado (3) para guiar el hilo (5).
  12. 12. Una maquina de produccion de papel que comprende un cilindro Yankee (7) y una seccion de formador de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la seccion de formador, ademas, un rodillo de prensado que forma una zona de contacto entre rodillos con un cilindro Yankee (7), en donde la hoja de papel se transfiere al cilindro Yankee mediante el fieltro que lleva la hoja de papel a traves de la zona de contacto entre rodillos.
  13. 13. La seccion de formador de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 11, en donde el formador es un formador creciente para producir calidades de papel tisu.
  14. 14. Uso de la seccion de formador mencionada anteriormente de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 11 en una maquina de papel, carton o papel tisu.
  15. 15. Un metodo para producir papel, especialmente papel tisu, en un formador que incluye una caja de entrada (1), un 5 fieltro (6), un hilo (5), un rodillo de formacion (2) que tiene una zona de aspiracion (8), un receptaculo de recogida (9)
    para recoger agua, especialmente el agua blanca, desde una seccion de formacion (11) en el area del rodillo de formacion (2) y una seccion de espaciado definida por la seccion entre la caja de entrada (1) y una posicion donde el fieltro (6) y el hilo (5) se unen en el rodillo de formacion (2), que comprende:
    10 distribuir una suspension de pasta mediante la caja de entrada (1) en la seccion de espaciado a intercalar por el
    fieltro (6) y el hilo (5) para formar una hoja de papel, en donde un lado inferior de la hoja de papel entra en contacto con el fieltro (6) y un lado superior de la hoja de papel entra en contacto con el hilo (5), y
    enrollar el fieltro (6), la hoja de papel y el hilo (5) intercalados alrededor del rodillo de formacion (2), en donde el metodo comprende ademas
    15 llevar la hoja de papel mediante el fieltro (6) y el hilo (5) a traves de una zona de contacto entre rodillos (10) formada
    por el rodillo de formacion (2) y un rodillo de prensado (3) del formador, en donde la zona de aspiracion (8) del rodillo de formacion (2) esta dispuesta en una seccion alrededor de la zona de contacto entre rodillos y el rodillo de prensado es un rodillo de zapata o un rodillo de zona de contacto entre rodillos extendida y en donde la zona de contacto entre rodillos tiene una fuerza entre 10 y 200 N/m.
    20
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