ES2694634T3 - A system and method for producing a molded article, such as a tray - Google Patents
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Abstract
Un sistema (10) para producir un artículo moldeado, en particular, un artículo con forma de bandeja (5), a partir de celulosa, comprendiendo dicho sistema (10): un molde de dos partes (11) con - una parte de molde hembra (12), - una herramienta de prensado (25) que tiene una parte de molde macho (13), y - una primera cavidad (21) para dicha celulosa, entre dicha parte de molde hembra (12) y dicha parte de molde macho (13), y un dispositivo calentador (30), estando configurado dicho dispositivo calentador (30) para calentar dicha parte de molde macho (13), en donde dicha parte de molde hembra (12) comprende una o más cavidades adicionales (24) y una primera superficie (23') que se orienta hacia el interior de dicha primera cavidad (21), y que es para una capa (7) de dicha celulosa, permitiendo dicha primera superficie (23') que el fluido fluya entre dicha primera cavidad (21) y dicha una o más cavidades adicionales (24), caracterizado por un primer compresor (16), configurado para establecer una presión de fluido temporalmente elevada de más de 100 kPa en dicha una o más cavidades adicionales (24).A system (10) for producing a molded article, in particular a tray-shaped article (5), from cellulose, said system (10) comprising: a two-part mold (11) with - a mold part female (12), - a pressing tool (25) having a male mold part (13), and - a first cavity (21) for said cellulose, between said female mold part (12) and said mold part male (13), and a heating device (30), said heating device (30) being configured to heat said male mold part (13), wherein said female mold part (12) comprises one or more additional cavities (24 ) and a first surface (23 ') that is oriented towards the inside of said first cavity (21), and that is for a layer (7) of said cellulose, said first surface (23') allowing fluid to flow between said first cavity (21) and said one or more additional cavities (24), characterized by a first compressor (16), configured for e establish a temporarily high fluid pressure of more than 100 kPa in said one or more additional cavities (24).
Description
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DESCRIPCIONDESCRIPTION
Un sistema y método para producir un artículo moldeado, tal como una bandeja Antecedentes de la invenciónA system and method for producing a molded article, such as a tray Background of the invention
Se conocen varios procesos y aparatos para crear artículos con forma de bandeja a partir de un material de celulosa fibroso; véanse, a modo de ejemplo, los documentos WO2011/065.911 y GB 550.058. Aunque ya han pasado muchos años desde que se desarrollasen los fundamentos de esta tecnología, sigue habiendo cabida para las mejoras. De hecho, aunque por motivos medioambientales los artículos con forma de bandeja hechos a partir de celulosa serían una alternativa muy deseable frente a los recipientes de plástico, se cree que una razón de su limitada popularidad es su gran coste, que se debe a la demanda relativamente alta de energía que se necesita durante su producción, en particular, durante la deshidratación del material de celulosa. El tiempo de producción relativamente alto también es un factor, ya que a menudo se requiere el procesamiento del artículo moldeado en una estación de secado separada. El documento WO 2004/0041305 A1 divulga un sistema para producir un artículo moldeado según el preámbulo de la reivindicación 1.Various processes and apparatuses are known for creating tray-shaped articles from a fibrous cellulose material; see, by way of example, WO2011 / 065,911 and GB 550,058. Although it has been many years since the fundamentals of this technology were developed, there is still room for improvement. In fact, although for environmental reasons the tray-shaped articles made from cellulose would be a very desirable alternative to plastic containers, it is believed that one reason for their limited popularity is their high cost, which is due to the demand relatively high energy that is needed during its production, in particular, during the dehydration of the cellulose material. The relatively high production time is also a factor, since processing of the molded article in a separate drying station is often required. WO 2004/0041305 A1 discloses a system for producing a molded article according to the preamble of claim 1.
Objeto de la invenciónObject of the invention
Un objeto de la invención es proporcionar una solución al problema de cómo reducir el consumo de energía y, de este modo, los costes de producción y/o el tiempo de producción, en los procesos donde la celulosa fibrosa, como la celulosa de papel, se moldea en artículos con forma de bandeja.An object of the invention is to provide a solution to the problem of how to reduce energy consumption and, thus, production costs and / or production time, in processes where fibrous cellulose, such as paper cellulose, It is molded into tray-shaped items.
Otro objeto de la invención es proporcionar un sistema y método para producir un artículo moldeado con el que pueda reducirse la cantidad de material utilizado en comparación con los métodos ya conocidos.Another object of the invention is to provide a system and method for producing a molded article with which the amount of material used can be reduced compared to the already known methods.
Otro objeto de la invención es proporcionar un sistema y método con los que pueda obtenerse una mayor resistencia del artículo moldeado final.Another object of the invention is to provide a system and method with which greater strength of the final molded article can be obtained.
Divulgación de la invenciónDisclosure of the invention
En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un sistema para producir un artículo moldeado a partir de celulosa, en particular, un artículo con forma de bandeja, comprendiendo dicho sistema:In a first aspect, the present invention relates to a system for producing an article molded from cellulose, in particular, a tray-shaped article, said system comprising:
un molde de dos partes cona two-part mold with
- una parte de molde hembra,- a female mold part,
- una herramienta de prensado que tiene una parte de molde macho, y- a pressing tool having a male mold part, and
- una primera cavidad para dicha celulosa, entre dicha parte de molde hembra y dicha parte de molde macho, un dispositivo calentador,- a first cavity for said cellulose, between said female mold part and said male mold part, a heating device,
- estando configurado dicho dispositivo calentador para calentar dicha parte de molde macho,- said heating device being configured to heat said male mold part,
- comprendiendo dicha parte de molde hembra una o más cavidades adicionales y una primera superficie que se orienta hacia el interior de dicha primera cavidad, y que es para una capa de dicha celulosa,- said female mold part comprising one or more additional cavities and a first surface facing towards the interior of said first cavity, and which is for a layer of said cellulose,
- permitiendo dicha primera superficie que el fluido fluya entre dicha primera cavidad y dicha una o más cavidades adicionales, y- said first surface allowing the fluid to flow between said first cavity and said one or more additional cavities, and
un primer compresor, configurado para establecer una presión de fluido temporalmente elevada de más de 100 kPa en dicha una o más cavidades adicionales.a first compressor, configured to establish a temporarily elevated fluid pressure of more than 100 kPa in said one or more additional cavities.
Estos 100 kPa es una medida de la presión atmosférica circundante en lugares donde se utilizará normalmente la invención. Por tanto, con "una presión de fluido elevada de más de 100 kPa" se quiere decir preferentemente "una presión por encima de la presión atmosférica circundante". La presión de fluido elevada da como resultado un aumento del punto de ebullición del agua de la celulosa.These 100 kPa is a measure of the surrounding atmospheric pressure in places where the invention will normally be used. Therefore, with "a high fluid pressure of more than 100 kPa" is meant preferably "a pressure above the surrounding atmospheric pressure". The high fluid pressure results in an increase in the boiling point of the cellulose water.
El término "celulosa" se define preferentemente como un material fibroso producido al reducir de forma mecánica o química plantas leñosas a sus partes integrantes y, después, suspenderlas en un fluido. Las fibras pueden ser, por ejemplo, celulosa, y el fluido puede ser, por ejemplo, agua.The term "cellulose" is preferably defined as a fibrous material produced by mechanically or chemically reducing woody plants to their component parts and then suspending them in a fluid. The fibers can be, for example, cellulose, and the fluid can be, for example, water.
En algunas realizaciones de la invención, dicha herramienta de prensado tiene una parte de molde macho hueca y expansible, comprendiendo dicho sistema además un dispositivo de expansión, configurado para expandir dicha parte de molde macho expansible estableciendo una presión interna en dicha parte hueca de dicha herramienta de prensado expansible.In some embodiments of the invention, said pressing tool has a hollow and expandable male mold part, said system further comprising an expansion device, configured to expand said expandable male mold part by establishing an internal pressure in said hollow part of said tool of expandable pressing.
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En realizaciones que tienen un dispositivo de expansión, dicho dispositivo de expansión puede ser un segundo compresor.In embodiments having an expansion device, said expansion device may be a second compressor.
En realizaciones alternativas, dicha parte de molde macho de la herramienta de prensado no es expansible. Tal herramienta de prensado puede ser hueca. Las herramientas de prensado no expansibles pueden ser más fáciles de controlar y pueden ser una opción ventajosa para artículos relativamente planos, donde es suficiente aplicar presión solo en una dirección, por ejemplo, verticalmente. Una herramienta de presión no expansible puede calentarse con varios dispositivos calentadores, tales como quemadores de gas, calentadores de vapor y calentadores de inducción.In alternative embodiments, said male mold part of the pressing tool is not expandable. Such a pressing tool can be hollow. Non-expandable pressing tools may be easier to control and may be an advantageous option for relatively flat items, where it is sufficient to apply pressure only in one direction, for example, vertically. A non-expandable pressure tool can be heated with various heating devices, such as gas burners, steam heaters and induction heaters.
Dicho primer compresor puede configurarse para establecer una presión de fluido temporalmente elevada de al menos 400 kPa en dicha una o más cavidades adicionales.Said first compressor can be configured to establish a temporarily elevated fluid pressure of at least 400 kPa in said one or more additional cavities.
Dicha parte de molde hembra puede comprender una carcasa para albergar dicha una o más cavidades adicionales. Un sistema, tal y como se describe anteriormente, puede incluir una pared que separa dicha primera cavidad de dicha una o más cavidades, teniendo dicha pared dicha primera superficie, una segunda superficie opuesta de dicha pared, que está orientada hacia dicha una o más cavidades adicionales. Dicha una o más cavidades pueden estar en un material poroso de celda abierta.Said female mold part may comprise a housing for housing said one or more additional cavities. A system, as described above, can include a wall separating said first cavity from said one or more cavities, said wall having said first surface, a second opposed surface of said wall, which is oriented towards said one or more cavities. additional Said one or more cavities may be in an open cell porous material.
En realizaciones que comprenden una pared, dicha pared y dicha una o más cavidades adicionales pueden ser una estructura integral.In embodiments comprising a wall, said wall and said one or more additional cavities may be an integral structure.
En realizaciones que comprenden una parte de molde macho expansible, como la que se ha descrito anteriormente, dicho dispositivo calentador y dicho dispositivo de expansión pueden suministrar un medio de calentamiento de fluido caliente a dicha parte hueca, para así calentar y expandir dicha parte macho expansible.In embodiments comprising an expandable male mold part, such as the one described above, said heating device and said expansion device can supply a hot fluid heating means to said hollow part, in order to heat and expand said expandable male part. .
Las realizaciones que comprenden un molde macho expansible pueden comprender además un dispositivo de control, operable para establecer simultáneamente, a lo sumo, la misma presión elevada en dicha una o más cavidades adicionales que dicha presión interna en dicha parte hueca.Embodiments comprising an expandable male mold may further comprise a control device operable to simultaneously establish, at most, the same elevated pressure in said one or more additional cavities as said internal pressure in said hollow portion.
En realizaciones que comprenden una pared, dicha pared puede comprender una estructura porosa. Dicha pared puede incluir también perforaciones que se extienden entre dicha primera cavidad y dicha una o más cavidades adicionales.In embodiments comprising a wall, said wall may comprise a porous structure. Said wall may also include perforations extending between said first cavity and said one or more additional cavities.
En cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente, dicha primera superficie (23') puede estar definida por una red.In any of the embodiments described above, said first surface (23 ') may be defined by a network.
El sistema de acuerdo con la presente invención puede incluir una bomba para drenar dicha una o más cavidades adicionales.The system according to the present invention may include a pump for draining said one or more additional cavities.
Dicha parte de molde hembra y dicha parte de molde macho pueden ser móviles hacia una posición de separación, y un dispositivo de suministro de celulosa para depositar dicha capa de dicha celulosa sobre dicha pared es móvil hacia la posición entre dichas partes de molde separadas.Said female mold part and said male mold part can be movable towards a separation position, and a cellulose supply device for depositing said layer of said cellulose on said wall is movable towards the position between said separated mold parts.
En realizaciones que comprenden un dispositivo calentador, como el descrito anteriormente, dicho dispositivo calentador puede ubicarse en dicha parte hueca y, preferentemente, calentar mediante microondas.In embodiments comprising a heating device, as described above, said heating device can be located in said hollow portion and, preferably, heated by microwaves.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un método para producir un artículo moldeado a partir de celulosa, en particular, un artículo con forma de bandeja, utilizando un sistema que comprende:In a second aspect, the present invention relates to a method for producing an article molded from cellulose, in particular, a tray-shaped article, using a system comprising:
un molde de dos partes cona two-part mold with
- una parte de molde hembra,- a female mold part,
- una herramienta de prensado que tiene una parte hueca y una parte de molde macho expansible, y- a pressing tool having a hollow part and an expandable male mold part, and
- una primera cavidad para dicha celulosa, entre dicha parte de molde hembra y dicha parte de molde macho expansible,- a first cavity for said cellulose, between said female mold part and said expandable male mold part,
un dispositivo calentador,a heating device,
- estando configurado dicho dispositivo calentador para calentar dicha parte de molde macho expansible,- said heating device being configured to heat said expandable male mold part,
- comprendiendo dicha parte de molde hembra una o más cavidades adicionales y una primera superficie que se orienta hacia el interior de dicha primera cavidad, y que es para una capa de dicha celulosa,- said female mold part comprising one or more additional cavities and a first surface facing towards the interior of said first cavity, and which is for a layer of said cellulose,
- permitiendo dicha primera superficie que el fluido fluya entre dicha primera cavidad y dicha una o más cavidades adicionales,- said first surface allowing the fluid to flow between said first cavity and said one or more additional cavities,
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un primer compresor, configurado para establecer una presión de fluido temporalmente elevada de más de 100 kPa en dicha una o más cavidades adicionales, ya first compressor, configured to establish a temporarily elevated fluid pressure of more than 100 kPa in said one or more additional cavities, and
un dispositivo de expansión, configurado para expandir dicha parte macho expansible estableciendo una presión interna en dicha parte hueca de dicha herramienta de prensado expansible, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:an expansion device, configured to expand said expandable male part by establishing an internal pressure in said hollow part of said expandable pressing tool, said method comprising the following steps:
a. colocar dicha capa de dicha celulosa sobre dicha primera superficie,to. placing said layer of said cellulose on said first surface,
b. después, establecer dicha presión interna dentro de dicha parte hueca, para así presionar dicha parte macho expansible contra dicha capa de celulosa, colocada sobre dicha primera superficie,b. then, establishing said internal pressure inside said hollow part, in order to press said expandable male part against said cellulose layer, placed on said first surface,
c. después, establecer en dicha una o más cavidades adicionales una presión de fluido elevada de más de 100 kPa,c. then, establishing in said one or more additional cavities a high fluid pressure of more than 100 kPa,
d. antes, simultáneamente o después de dicha etapa "c", activar dicho dispositivo calentador para calentar dicha parte macho que se presiona contra dicha capa,d. before, simultaneously or after said step "c", activating said heating device to heat said male part which is pressed against said layer,
e. después, liberar dicha presión dentro de dicha una o más cavidades adicionales, mientras se mantiene una presión interna mayor dentro de dicha parte hueca de dicha herramienta de presión expansible, que presiona contra dicha capa.and. then, releasing said pressure within said one or more additional cavities, while maintaining a greater internal pressure within said hollow portion of said expandable pressure tool, which presses against said layer.
Después de drenar la cavidad exterior, tal como mediante el uso de una bomba, se activa un compresor para establecer una presión de fluido elevada en la cavidad exterior, que puede ser igual o esencialmente igual a, pero no mayor que, la presión que sigue aplicándose contra la capa de celulosa de la cavidad interior. El calentamiento de la capa de celulosa se lleva a cabo mediante la activación de un dispositivo calentador, que puede ubicarse físicamente dentro de la cavidad interior, o que está configurado para suministrar un medio de calentamiento de fluido hacia el interior de dicha herramienta de prensado.After draining the outer cavity, such as by the use of a pump, a compressor is activated to establish a high fluid pressure in the outer cavity, which may be equal or essentially equal to, but not greater than, the pressure that follows applied against the cellulose layer of the interior cavity. The heating of the cellulose layer is carried out by activating a heating device, which can be physically located within the interior cavity, or which is configured to supply a fluid heating means to the interior of said pressing tool.
Se entenderá que las etapas del método descritas anteriormente y a continuación tienen lugar en un muy corto período de tiempo, en el que hay preferentemente un gradiente de temperatura en la capa de celulosa de la cavidad del molde, por lo que el agua de la celulosa está, preferentemente, en fase líquida, a una temperatura por encima de los 100 °C, lo más cerca de la herramienta de prensado, mientras que a una temperatura más baja, por debajo de los 100 °C, lo más cerca de la superficie interior de la cavidad interior. Mantener el agua en la fase líquida a una temperatura por encima de su punto de ebullición normal es posible gracias a la presión simultánea en dos lados sobre la capa de celulosa, lo que da lugar a un sobrecalentamiento del agua en la celulosa más cercana a la herramienta de prensado. Cuando, como siguiente etapa, la presión en la cavidad exterior se reduce de forma abrupta y el agua sobrecalentada se evapora. Se entenderá que esta evaporación ocurrirá donde la capa de celulosa está a la temperatura más alta, a saber: donde hace contacto o está más cerca de la herramienta de prensado caliente, ubicada dentro de la cavidad interior. El vapor en esta parte de la capa de celulosa buscará escaparse y, estando la parte de molde macho impermeable expandida sobre un lado, la única vía de escape es a través de la parte de molde hembra, impulsando el vapor en este proceso toda o mucha del agua restante de la capa de celulosa, hacia la cavidad exterior, desde donde se drena.It will be understood that the method steps described above and below take place in a very short period of time, in which there is preferably a temperature gradient in the cellulose layer of the mold cavity, whereby the water in the cellulose is , preferably in liquid phase, at a temperature above 100 ° C, as close as possible to the pressing tool, while at a lower temperature, below 100 ° C, as close as possible to the inner surface of the interior cavity. Maintaining the water in the liquid phase at a temperature above its normal boiling point is possible thanks to the simultaneous pressure on two sides on the cellulose layer, which results in overheating of the water in the cellulose closest to the cellulose. pressing tool. When, as the next stage, the pressure in the outer cavity is reduced abruptly and the superheated water evaporates. It will be understood that this evaporation will occur where the cellulose layer is at the highest temperature, namely: where it contacts or is closest to the hot pressing tool, located within the interior cavity. The steam in this part of the cellulose layer will seek to escape and, with the male mold part being impervious on one side, the only escape route is through the female mold part, driving the steam in this process all or a lot of the remaining water of the cellulose layer, towards the outer cavity, from where it drains.
Con este método, es posible evitar en gran medida una etapa de secado posterior donde deba de trasladarse el artículo hasta una estación de secado, después de haberlo retirado del molde anteriormente mencionado, ya que, controlando la presión en la cavidad exterior de la manera descrita, puede expulsarse sustancialmente toda la humedad del artículo de celulosa. Se observa que en la evacuación anteriormente mencionada se puede utilizar una bomba integrada en el compresor, que establece la presión de fluido elevada en la cavidad exterior.With this method, it is possible to largely avoid a subsequent drying step where the article must be moved to a drying station, after having been removed from the aforementioned mold, since, controlling the pressure in the outer cavity in the manner described , substantially all the moisture of the cellulose article can be expelled. It is noted that in the aforementioned evacuation a pump integrated in the compressor can be used, which establishes the high fluid pressure in the outer cavity.
El método puede comprender las siguientes etapas:The method may comprise the following steps:
f. desactivar dicho dispositivo calentador y separar dichas partes de molde, yF. deactivating said heater device and separating said mold parts, and
g. retirar dicho artículo moldeado de dicho molde de dos partes.g. removing said molded article from said two-part mold.
El método puede comprender, antes de dicha etapa "b", una etapa en la que se drena dicha una o más cavidades adicionales.The method may comprise, before said step "b", a step in which said one or more additional cavities are drained.
En algunas realizaciones de la invención, dicha presión interna en dicha parte hueca, establecida en la etapa "b", es mayor de 400 kPa, sirviendo dicho calentamiento de la etapa "d" para sobrecalentar el líquido solo en una parte de dicha capa más cercana a dicha parte macho.In some embodiments of the invention, said internal pressure in said hollow part, established in step "b", is greater than 400 kPa, said heating of stage "d" serving to superheat the liquid only in a part of said layer more close to said male part.
Dicha presión de fluido elevada puede estar entre el 70 % y el 100 %, preferentemente entre el 90 % y el 100 % de dicha presión interna en dicha parte hueca, sirviendo dicho calentamiento de la etapa "d" para sobrecalentar el líquido contenido en dicha celulosa, solo en una parte de dicha capa más cercana a dicha parte macho.Said high fluid pressure may be between 70% and 100%, preferably between 90% and 100% of said internal pressure in said hollow part, said heating of stage "d" serving to superheat the liquid contained in said cellulose, only in a part of said layer closer to said male part.
En algunas realizaciones de la invención, el líquido sobrecalentado en dicha celulosa más cercana a dicha parte macho expulsa el líquido contenido en dicha celulosa hacia dicha una o más cavidades adicionales.In some embodiments of the invention, the superheated liquid in said cellulose closer to said male part expels the liquid contained in said cellulose towards said one or more additional cavities.
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Dicha presión interna establecida en la etapa "b" puede ser mayor de 600 kPa, preferentemente entre 700-800 kPa, siendo idéntica o sustancialmente idéntica dicha presión, establecida en dicha una o más cavidades adicionales en dicha etapa "c", a dicha presión interna de dentro de dicha parte hueca establecida en la etapa "b".Said internal pressure established in step "b" may be greater than 600 kPa, preferably between 700-800 kPa, said pressure being identical or substantially identical, established in said one or more additional cavities in said stage "c", at said pressure internal from said hollow part established in step "b".
En algunas realizaciones de la invención, dicho sistema incluye una pared que separa dicha primera cavidad de dicha una o más cavidades, teniendo dicha pared dicha primera superficie, una segunda superficie opuesta de dicha pared, que está orientada hacia dicha una o más cavidades adicionales.In some embodiments of the invention, said system includes a wall separating said first cavity from said one or more cavities, said wall having said first surface, a second opposed surface of said wall, which is oriented towards said one or more additional cavities.
Estos y otros aspectos de la invención resultarán evidentes a partir de, y quedarán dilucidados con referencia a las realizaciones descritas de aquí en adelante.These and other aspects of the invention will become apparent from and will be elucidated with reference to the embodiments described hereinafter.
Breve descripción de las figurasBrief description of the figures
A continuación, se describirá una realización de la invención haciendo referencia a los dibujos del presente documentoNext, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings of the present document
la figura 1a muestra, en vista en perspectiva, una realización de una bandeja hecha de un material de celulosa utilizando el sistema y método de la presente invención,Figure 1a shows, in perspective view, an embodiment of a tray made of a cellulose material using the system and method of the present invention,
la figura 1b muestra, en vista en perspectiva, una parte de molde macho utilizada en un sistema de acuerdo con la presente invención, para así formar la bandeja de la figura 1a,Figure 1b shows, in perspective view, a male mold part used in a system according to the present invention, so as to form the tray of Figure 1a,
la figura 2a muestra, esquemáticamente, una vista en sección transversal de una realización de un sistema de la invención para crear un artículo con forma de bandeja, en una configuración donde las partes de molde se mueven juntas,Figure 2a shows, schematically, a cross-sectional view of an embodiment of a system of the invention for creating a tray-shaped article, in a configuration where the mold parts move together,
la figura 2b muestra el sistema de la figura 2a en una segunda configuración, estando las partes de molde en una posición separada,Figure 2b shows the system of Figure 2a in a second configuration, the mold parts being in a separate position,
la figura 3a muestra, esquemáticamente, una vista en sección transversal de una segunda realización de un sistema de la invención para crear un artículo con forma de bandeja, en una configuración donde las partes de molde se mueven juntas, yFigure 3a shows, schematically, a cross-sectional view of a second embodiment of a system of the invention for creating a tray-shaped article, in a configuration where the mold parts move together, and
la figura 3b muestra el sistema de la figura 3a, en una segunda configuración, estando las partes de molde en una posición separada.Figure 3b shows the system of figure 3a, in a second configuration, the mold parts being in a separate position.
Las figuras muestran una forma de implementar la presente invención y no deben interpretarse como limitantes de otras posibles realizaciones que estén dentro del alcance del conjunto de reivindicaciones adjuntas.The figures show one way of implementing the present invention and should not be construed as limiting other possible embodiments that are within the scope of the set of appended claims.
Descripción detallada de la realización de la invenciónDetailed description of the embodiment of the invention
La presente invención se preocupa de crear artículos a partir de un material de celulosa fibroso, en particular, artículos con forma de bandeja, tales como el artículo 5 mostrado en la figura 1a, que puede tener una base y una pared lateral periférica. La pared lateral puede estar compuesta de laterales que coinciden en un ángulo, tal y como se muestra en la figura 1a, o puede ser redondeado. La pared lateral también puede presentar cualquier tipo de irregularidades en la superficie, tales como nervaduras, que pueden originarse convenientemente a partir del método de prensado comentado a continuación, haciendo referencia a las realizaciones preferidas de la invención.The present invention is concerned with creating articles from a fibrous cellulose material, in particular, tray-shaped articles, such as article 5 shown in Figure 1a, which may have a base and a peripheral side wall. The side wall can be composed of sides that coincide at an angle, as shown in Figure 1a, or can be rounded. The side wall can also exhibit any kind of irregularities on the surface, such as ribs, which can be conveniently originated from the pressing method discussed below, with reference to the preferred embodiments of the invention.
A continuación, se comentará un sistema 10 para crear tal artículo 5, haciendo referencia inicial a las figuras 2a y 2b.Next, a system 10 for creating such article 5 will be commented, making initial reference to figures 2a and 2b.
Hay contenida una cantidad predeterminada de pasta de celulosa en forma de dispersión de agua de fibra de celulosa, tal como celulosa de madera, y si fuera necesario, otros componentes/aditivos, en una primera cavidad central o interior 21 de un molde de dos partes 11, que se muestra en una configuración cerrada en la figura 2a. Los otros componentes/aditivos pueden ser, por ejemplo, arcilla, fibras de base biológica o de base no biológica, colorantes y catalizadores del proceso. La pasta de celulosa se ha aplicado previamente como una capa 7 sobre una primera superficie 23' orientada hacia dentro de una parte de molde hembra 12 del molde de dos partes 11, cuando este último está en la configuración abierta mostrada en la figura 2b. Esta aplicación o depósito puede realizarse, a modo de ejemplo, o bien utilizando un dispositivo tubular insertable de suministro de celulosa 15 (véase la figura 3b), o bien sumergiendo la parte de molde hembra 12 en la pasta de celulosa. El molde puede estar hecho, por ejemplo, a partir de polímero, cerámica o metal, tal como aluminio.A predetermined amount of cellulose pulp is contained in the form of water dispersion of cellulose fiber, such as wood cellulose, and if necessary, other components / additives, in a first central or inner cavity 21 of a two-part mold 11, which is shown in a closed configuration in figure 2a. The other components / additives may be, for example, clay, biologically based or non-biological based fibers, dyes and process catalysts. The cellulose pulp has been previously applied as a layer 7 on a first surface 23 'oriented inward of a female mold part 12 of the two-part mold 11, when the latter is in the open configuration shown in Figure 2b. This application or deposit can be done, by way of example, either by using a tubular cellulose supply insert 15 (see Figure 3b), or by dipping the female mold part 12 into the cellulose pulp. The mold can be made, for example, from polymer, ceramic or metal, such as aluminum.
La cantidad de material de fibra sólido de la masa de celulosa puede elegirse para que tenga una consistencia bombeable. Por ejemplo, debería ser de más de 0 hasta un 10 por ciento en peso, tal como de hasta un 4 por ciento en peso.The amount of solid fiber material of the cellulose mass can be chosen to have a pumpable consistency. For example, it should be more than 0 to 10 weight percent, such as up to 4 weight percent.
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Más específicamente, el molde de dos partes 11 del sistema 10 tiene, a parte de la parte de molde hembra 12, una herramienta de prensado 25, que tiene una parte hueca H definida por una carcasa 90, y una parte de molde macho expansible 13 impermeable, conectada fuertemente a la carcasa 90 para depender de ella, como se observa mejor en la figura 2b. La parte de macho expansible 13, tal como se muestra en la figura 1b en su estado holgado, está conformada con una forma general que se corresponde con o conforma esencialmente el perfil general del rebaje de la parte de molde hembra 12. Este rebaje está definido por la superficie orientada hacia dentro 23' y en la que se inserta la parte de molde macho 13 para delimitar la primera cavidad 21.More specifically, the two-part mold 11 of the system 10 has, apart from the female mold part 12, a pressing tool 25, having a hollow part H defined by a housing 90, and an expandable male mold part 13. waterproof, tightly connected to the housing 90 to depend on it, as best seen in Figure 2b. The expandable male part 13, as shown in Fig. 1b in its loose state, is shaped with a general shape that corresponds to or essentially conforms to the general profile of the recess of the female mold part 12. This recess is defined by the inwardly facing surface 23 'and into which the male mold part 13 is inserted to delimit the first cavity 21.
El término "expansible", tal y como se utiliza en el presente documento, debe entenderse de la manera en la que la parte de molde macho 13 puede expandirse elásticamente al aplicar presión P en la parte hueca H. Cuando se expande, la parte de molde macho 13 presionará contra la capa 7 de celulosa con una presión uniforme, correspondiente a la presión P anteriormente mencionada. Normalmente, en la presente invención, el molde de dos partes 11 adoptará su configuración cerrada sin aplicar presión en la parte hueca H, de modo que, durante esta operación, la parte de molde macho 13 está en el estado holgado. En este estado, no entrará en contacto, en gran parte, con la capa 7 de celulosa sobre la superficie 23' durante su inserción en el molde hembra 12. Tal contacto, si la parte de molde macho 13 fuera una estructura sólida o ya expandida, al insertarla en la parte de molde hembra 12 podría dañar la superficie interna del artículo 5 que va a moldearse, y/o podría expulsar cierta cantidad del material de celulosa hacia la base del rebaje del molde hembra 12. Aplicando una presión perpendicular en la superficie 23', puede obtenerse una resistencia mayor del artículo moldeado para una determinada cantidad de material de celulosa. Alternativamente, puede utilizarse una cantidad menor de material sin comprometer la resistencia deseada determinada.The term "expandable", as used herein, should be understood in the manner in which the male mold part 13 can be elastically expanded by applying pressure P in the hollow part H. When it expands, the part of male mold 13 will press against cellulose layer 7 with a uniform pressure, corresponding to the pressure P mentioned above. Normally, in the present invention, the two-part mold 11 will assume its closed configuration without applying pressure to the hollow part H, so that, during this operation, the male mold part 13 is in the loose state. In this state, it will not come into contact, in large part, with the cellulose layer 7 on the surface 23 'during its insertion into the female mold 12. Such contact, if the male mold part 13 were a solid structure or already expanded , by inserting it into the female mold part 12 could damage the inner surface of the article 5 to be molded, and / or could eject a certain amount of the cellulose material towards the base of the recess of the female mold 12. Applying a pressure perpendicular to the surface 23 ', greater strength of the molded article can be obtained for a certain amount of cellulose material. Alternatively, a smaller amount of material can be used without compromising the determined resistance determined.
Se entenderá que una parte de molde macho expansible 13 permite una gran versatilidad porque pueden moldearse artículos complejos, donde la parte de molde macho 13, a través de su expansión, puede formar partes de artículo que tengan caras orientadas hacia la base del artículo. La parte de molde macho 13, a modo de ejemplo, puede estar hecha con caucho de silicona o con cualquier otro material elástico capaz de soportar temperaturas relativamente altas, al mismo tiempo que se adapta, esencialmente, a la forma de la cavidad interna 21.It will be understood that an expandable male mold part 13 allows great versatility because complex articles can be molded, where the male mold part 13, through its expansion, can form article parts having faces oriented towards the article base. The male mold part 13, by way of example, can be made of silicone rubber or any other elastic material capable of withstanding relatively high temperatures, while at the same time being adapted, essentially, to the shape of the internal cavity 21.
En una realización de la invención, como se muestra esquemáticamente en la figura 2a, hay colocado un dispositivo calentador 30 dentro de la parte hueca H para proporcionar un calentamiento de la parte molde macho 13 y, de este modo, de la capa 7 de celulosa. Este dispositivo calentador 30 puede operar en función de la irradiación. Alternativamente, como se comenta más adelante, el fluido suministrado a través de una toma de la herramienta de prensado 25 hacia la parte hueca H, para así configurar la presión P, puede calentarse hasta una temperatura deseada gracias a un dispositivo calentador externo, de modo que este fluido también se utiliza con el fin de calentar la parte de molde macho 13.In one embodiment of the invention, as schematically shown in Figure 2a, a heating device 30 is placed inside the hollow part H to provide a heating of the male mold part 13 and, thus, of the cellulose layer 7 . This heating device 30 can operate as a function of irradiation. Alternatively, as discussed below, the fluid supplied through a socket of the pressing tool 25 towards the hollow part H, in order to configure the pressure P, can be heated up to a desired temperature thanks to an external heating device, so that this fluid is also used in order to heat the male mold part 13.
La parte de molde hembra 12 también comprende una o más cavidades adicionales 24. La primera superficie 23' anteriormente mencionada permite que el fluido contenido en la capa 7 de celulosa fluya hacia la una o más cavidades adicionales 24. En la figura 2a y 2b, se muestra que la parte de molde hembra 12 tiene una carcasa 9 que delimita dos de dichas cavidades 24 separadas por una estructura de pared W, estando conectada cada cavidad 24 a un primer compresor 16 y a una bomba de drenaje 16'. Como se explicará a continuación, los compresores 16, conectados a la una o más cavidades adicionales 24, están configurados para crear, en un modo de operación del sistema 10, una presión de fluido temporalmente elevada de más de 100 kPa en la una o más cavidades adicionales 24 de la parte de molde hembra 12 y en la bomba de drenaje 16', para así evacuar la una o más cavidades adicionales en otro modo de operación del sistema 10. Tal y como se ha mencionado, con la invención, la primera superficie orientada hacia dentro 23' es de tal tipo que permite que el fluido, en forma gaseosa o líquida, pase entre la una o más cavidades 24 de la parte de molde hembra 12 y la cavidad central o primera 21 entre la parte de molde macho 13 y la parte de molde hembra 12. Para este fin, en la realización de las figuras 2a y 2b, una pared 23 con perforaciones pasantes B separa la primera cavidad 21 de la una o más cavidades adicionales 24 dentro de la parte de molde macho 12 y tiene una superficie 23" que se orienta hacia la una o más cavidades adicionales 24, opuestas a la primera superficie 23'.The female mold part 12 also comprises one or more additional cavities 24. The aforementioned first surface 23 'allows the fluid contained in the cellulose layer 7 to flow towards the one or more additional cavities 24. In figure 2a and 2b, it is shown that the female mold part 12 has a housing 9 that delimits two of said cavities 24 separated by a wall structure W, each cavity 24 being connected to a first compressor 16 and a drainage pump 16 '. As will be explained below, the compressors 16, connected to the one or more additional cavities 24, are configured to create, in an operation mode of the system 10, a temporarily elevated fluid pressure of more than 100 kPa in the one or more additional cavities 24 of the female mold part 12 and in the drainage pump 16 ', so as to evacuate the one or more additional cavities in another mode of operation of the system 10. As mentioned, with the invention, the first Inwardly facing surface 23 'is of such type that it allows the fluid, in gaseous or liquid form, to pass between the one or more cavities 24 of the female mold part 12 and the central or first cavity 21 between the male mold part 13 and the female mold part 12. For this purpose, in the embodiment of Figures 2a and 2b, a wall 23 with through perforations B separates the first cavity 21 from the one or more additional cavities 24 within the male mold part. 12 and has a surface 23 "that faces towards the one or more additional cavities 24, opposite the first surface 23 '.
En otra realización, ilustrada esquemáticamente en las figuras 3a y 3b, la parte de molde hembra 12 puede estar hecha con un material poroso de celda abierta, tal como un material sinterizado, que presenta la primera superficie 23' orientada hacia dentro. Debe entenderse que el material poroso es de tal tipo que el fluido puede pasar a través de la superficie 23' y fluir entre la primera cavidad 21 y un compresor 16/bomba 16', conectado a la parte de molde hembra 12, como ocurría en la primera realización. La primera superficie 23' orientada hacia dentro puede definirse por una estructura reticular N aplicada sobre la parte de material sinterizado. La pared 23 puede ser integral al material poroso de celda abierta y puede que no se distinga. Una estructura reticular N, tal y como se ha mencionado, también se puede haber aplicado sobre la pared 23 en la primera realización de la figura 2a/2b, para así definir la primera superficie 23' orientada hacia dentro de esta. En general, el fin de esta estructura reticular N es que actúe como filtro que limite o impida que las fibras de celulosa de la capa 7 de celulosa entren dentro de la parte hembra 12. Dicha red y/o el molde podrían fabricarse, por ejemplo, mediante impresión 3D y sinterizado. Los expertos en la materia conocerán otros métodos para crear estos componentes. La determinación del tamaño real de la porosidad puede realizarse en función de parámetros como el patrón de superficie deseado y el riesgo deIn another embodiment, schematically illustrated in Figures 3a and 3b, the female mold part 12 can be made of an open cell porous material, such as a sintered material, which has the first surface 23 'oriented inwardly. It should be understood that the porous material is of such a type that the fluid can pass through the surface 23 'and flow between the first cavity 21 and a compressor 16 / pump 16', connected to the female mold part 12, as occurred in FIG. the first embodiment. The first inwardly facing surface 23 'can be defined by a lattice structure N applied on the part of sintered material. The wall 23 may be integral to the open cell porous material and may not be distinguishable. A lattice structure N, as mentioned, may also have been applied to the wall 23 in the first embodiment of Fig. 2a / 2b, in order to define the first surface 23 'oriented inwardly thereof. In general, the purpose of this network structure N is to act as a filter that limits or prevents the cellulose fibers of the cellulose layer 7 from entering the female part 12. Said network and / or the mold could be manufactured, for example , through 3D printing and sintering. Those skilled in the art will know other methods for creating these components. The determination of the real size of the porosity can be made depending on parameters such as the desired surface pattern and the risk of
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obstrucción para una determinada composición de celulosa y parámetros del proceso utilizados. Una elección óptima puede realizarse, por ejemplo, mediante la experimentación.obstruction for a certain cellulose composition and process parameters used. An optimal choice can be made, for example, through experimentation.
En una realización, puede utilizarse un dispositivo calentador externo que genere un fluido caliente y presurizado, tal como un líquido, por ejemplo, un aceite caliente a una temperatura de, a modo de ejemplo, 100 °C a 350 °C, tal como de 100 °C a 140 °C, o un gas, y que esté acoplado a un segundo compresor 17, que suministre este fluido hacia la herramienta de prensado 25 para establecer, en la parte hueca H, una presión P, por ejemplo, de 1003000 kPa, o incluso de 7000-10000 KPa, a través de una toma de la herramienta de prensado 25.In one embodiment, an external heating device can be used that generates a hot, pressurized fluid, such as a liquid, for example, a hot oil at a temperature of, for example, 100 ° C to 350 ° C, such as 100 ° C to 140 ° C, or a gas, and that is coupled to a second compressor 17, which supplies this fluid to the pressing tool 25 to establish, in the hollow part H, a pressure P, for example, of 1003000 kPa, or even 7000-10000 KPa, through a socket of the pressing tool 25.
La presión P anteriormente mencionada se selecciona de forma que, por un lado, el material de celulosa 7 depositado no se ve dañado por una presión excesiva aplicada por la parte macho expandida 13 y, preferentemente y, por otro lado, de forma que la parte macho expandida 13 prensa lo suficiente el material de celulosa contra la primera superficie interior 23' para dar lugar a una deshidratación inicial. Esta deshidratación se obtiene cuando el agua de la celulosa se extrae de la celulosa y pasa a través de los canales B o poros abiertos anteriormente mencionados de la parte de molde hembra 12. La evacuación o drenaje de la parte de molde hembra 12 mediante la bomba 16' puede finalizar inmediatamente antes de que la temperatura de la celulosa depositada haya alcanzado una temperatura umbral preestablecida, o cuando se haya producido una determinada deshidratación inicial de la celulosa depositada.The pressure P mentioned above is selected so that, on the one hand, the deposited cellulose material 7 is not damaged by excessive pressure applied by the expanded male part 13 and, preferably and, on the other hand, so that the Expanded male 13 presses the cellulose material sufficiently against the first inner surface 23 'to give rise to an initial dehydration. This dehydration is obtained when the water of the cellulose is extracted from the cellulose and passes through the aforementioned open channels B or pores of the female mold part 12. The evacuation or drainage of the female mold part 12 by the pump 16 'may end immediately before the temperature of the deposited cellulose has reached a pre-established threshold temperature, or when a certain initial dehydration of the deposited cellulose has occurred.
A partir de lo anteriormente mencionado, el experto en la materia entenderá que con el molde de dos partes 11 en la configuración cerrada, el calentamiento de la parte de molde macho 13 y, de este modo, la celulosa depositada sobre la superficie interior 23', contra la que presiona la parte de molde macho 13, provoca la evaporación de cierta cantidad del agua de la celulosa. Gracias al compresor 16, que suministra un fluido, líquido o gas, se establece una presión de fluido elevada en la cavidad exterior 24, bien como se muestra en la figura 2b o como se muestra en la figura 3b. La monitorización se lleva a cabo con la unidad de control C, de modo que esta presión elevada que actúa sobre un lado de la capa 7 de celulosa caliente no es mayor que la presión que actúa al mismo tiempo sobre el lado opuesto más cercano a la parte macho 13 de la capa 7, a través de la expansión de la parte macho 13 provocada por el compresor 17. La energía térmica aplicada se ajusta de modo que la temperatura del agua de la celulosa esté por encima de la temperatura de ebullición. Sin embargo, gracias a la presión en dos lados, el agua se queda en la fase líquida, lo que produce, de conformidad con la invención, un sobrecalentamiento parcial de esta.From the aforementioned, the person skilled in the art will understand that with the two-part mold 11 in the closed configuration, the heating of the male mold part 13 and, thus, the cellulose deposited on the inner surface 23 ' , against which it presses the male mold part 13, causes the evaporation of a certain amount of water from the cellulose. Thanks to the compressor 16, which supplies a fluid, liquid or gas, a high fluid pressure is established in the outer cavity 24, either as shown in Figure 2b or as shown in Figure 3b. The monitoring is carried out with the control unit C, so that this elevated pressure acting on one side of the hot cellulose layer 7 is not greater than the pressure acting at the same time on the opposite side closest to the male part 13 of the layer 7, through the expansion of the male part 13 caused by the compressor 17. The applied thermal energy is adjusted so that the water temperature of the cellulose is above the boiling temperature. However, thanks to the pressure on two sides, the water remains in the liquid phase, which produces, in accordance with the invention, a partial overheating of it.
En una realización particularmente preferida de la invención, la parte de molde macho 13 está caliente antes de golpear la celulosa depositada. Por tanto, la gran diferencia de temperatura entre la parte de molde macho 13 y la primera superficie 23' de la parte de molde hembra 12 da como resultado un perfil de temperatura en el material de celulosa que produce un sobrecalentamiento del agua cerca de la parte de molde macho 13.In a particularly preferred embodiment of the invention, the male mold part 13 is hot before hitting the deposited cellulose. Therefore, the large temperature difference between the male mold part 13 and the first surface 23 'of the female mold part 12 results in a temperature profile in the cellulose material that produces an overheating of the water near the part of male mold 13.
Tal y como se ha mencionado, la bomba 16 conectada a una toma de la carcasa 9 de la parte de molde hembra 12 es operable para establecer la presión de fluido elevada en la una o más cavidades adicionales 24. Esto se diferencia de los métodos y aparatos de la técnica anterior, donde una bomba conectada a la parte de molde hembra 12 solo está configurada y opera para evacuar la parte de molde hembra 12.As mentioned, the pump 16 connected to a socket of the housing 9 of the female mold part 12 is operable to set the high fluid pressure in the one or more additional cavities 24. This differs from the methods and apparatuses of the prior art, wherein a pump connected to the female mold part 12 is only configured and operates to evacuate the female mold part 12.
El dispositivo de control C está preferentemente configurado para proporcionar un descenso brusco de la presión de fluido elevada en la parte de molde hembra 12, para así provocar la evaporación del agua sobrecalentada. Esta evaporación ocurrirá donde la capa de celulosa esté a la temperatura más alta, a saber: donde hace contacto o está más cerca de la herramienta de prensado; es decir, cerca de la parte de molde macho expandida 13 ubicada dentro de la primera cavidad interior 21. El vapor en esta parte de la capa 7 de celulosa buscará escaparse y, estando la parte de molde macho 13 sobre un lado, la única vía de escape es a través de la superficie 23'. El vapor expulsa en este proceso toda o mucha del agua restante de la capa 7 de celulosa hacia la cavidad exterior 24, desde la que se drena posteriormente gracias a la bomba 16'. Los parámetros del proceso óptimos y el control de estos para un determinado producto que se está fabricando pueden determinarse de forma experimental, posiblemente en combinación con la modelización informática. Así mismo, puede ser posible utilizar la entrada de los sensores dispuestos en el molde para optimizar el proceso.The control device C is preferably configured to provide a sharp drop in the elevated fluid pressure in the female mold part 12, in order to cause evaporation of the superheated water. This evaporation will occur where the cellulose layer is at the highest temperature, namely: where it contacts or is closest to the pressing tool; that is, close to the expanded male mold part 13 located within the first interior cavity 21. The steam in this part of the cellulose layer 7 will seek to escape and, with the male mold part 13 on one side, the only way of escape is through surface 23 '. The steam expels in this process all or a lot of the remaining water from the cellulose layer 7 into the outer cavity 24, from which it is subsequently drained by the pump 16 '. The optimal process parameters and the control of these for a certain product that is being manufactured can be determined experimentally, possibly in combination with computer modeling. Likewise, it may be possible to use the input of the sensors arranged in the mold to optimize the process.
Aunque con frecuencia no es necesario, puede haber casos donde se requiera un segundo secado, como en el caso de los artículos que tienen una forma en particular. Para tales casos, el sistema 10 puede incluir un molde de secado separado (no mostrado) que tiene una pared que define una cavidad de molde de secado que recibe el artículo moldeado desde el molde de dos partes 20, e incluye una herramienta de prensado del artículo moldeado expansible hueco y un dispositivo calentador del artículo moldeado, configurado para calentar el artículo moldeado recibido en la cavidad del molde de secado. Se observa que la presente invención también puede hallar su uso cuando se inserte un artículo preformado y húmedo en el molde, después de lo que se realizan el prensado y el secado como se ha descrito anteriormente.Although it is often not necessary, there may be cases where a second drying is required, as in the case of articles that have a particular shape. For such cases, the system 10 may include a separate drying mold (not shown) having a wall defining a drying mold cavity that receives the molded article from the two-part mold 20, and includes a pressing tool of the hollow expandable molded article and a heating device of the molded article, configured to heat the molded article received in the cavity of the drying mold. It is noted that the present invention can also find its use when a preformed and moist article is inserted into the mold, after which the pressing and drying are performed as described above.
En resumen, en una realización de la invención, se adoptan las siguientes etapas del método que utilizan un sistema 10 como el comentado anteriormente:In summary, in an embodiment of the invention, the following method steps are adopted using a system 10 as discussed above:
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En primer lugar, una capa 7 de la celulosa se deposita sobre la primera superficie 23', después de lo que la parte macho expansible 13 se inserta en la parte de molde hembra 12. Después, se establece una presión interna P dentro de la parte del molde macho 13 utilizando el compresor 17, para así presionar la parte macho expansible 13 contra la capa 7 de la celulosa. Como siguiente etapa, utilizando el primer compresor 16 conectado a una toma de la parte de molde hembra 12, se crea una presión positiva de fluido elevada de más de 100 kPa en la una o más de las cavidades adicionales 24. A modo de ejemplo, esta presión elevada está entre el 70 % y el 100 % de la presión P anteriormente mencionada dentro de la parte de molde macho 13 creada anteriormente. A modo de ejemplo, con una presión P interior de 500 kPa, la presión en la una o más cavidades adicionales 24 puede ser de 400 kPa. Con una presión P muy alta dentro de la parte de molde macho expansible 13, tal como del orden de 1000-10000 KPa, la presión elevada en la una o más cavidades adicionales 24 puede ser del orden del 10%-90% de la presión P anteriormente mencionada.First, a layer 7 of the cellulose is deposited on the first surface 23 ', after which the expandable male part 13 is inserted into the female mold part 12. Afterwards, an internal pressure P is established within the part of the male mold 13 using the compressor 17, in order to press the expandable male part 13 against the cellulose layer 7. As a next step, by using the first compressor 16 connected to a socket of the female mold part 12, a positive high fluid pressure of more than 100 kPa is created in one or more of the additional cavities 24. By way of example, this elevated pressure is between 70% and 100% of the pressure P mentioned above within the male mold part 13 created above. By way of example, with an internal pressure P of 500 kPa, the pressure in the one or more additional cavities 24 may be 400 kPa. With a very high pressure P within the expandable male mold part 13, such as in the order of 1000-10000 KPa, the elevated pressure in the one or more additional cavities 24 can be of the order of 10% -90% of the pressure P mentioned above.
En una siguiente etapa, el dispositivo calentador 30 se activa para calentar la parte de molde macho expandida 13 que presiona contra la capa 7 de celulosa, y para sobrecalentar una cantidad del agua de la celulosa. Después, la presión de dentro de la una o más cavidades 24 se libera al desconectar el compresor 16, al mismo tiempo que mantiene una presión interna más alta dentro de la parte de molde macho expandida 13 que presiona contra la capa 7 de celulosa. En una etapa final, se desactiva el dispositivo calentador 30 y la parte de molde macho 13 se extrae de la primera cavidad central 21, preferentemente después de liberar la presión P para que pase al estado holgado. Entonces, se retira el artículo moldeado 5 del molde de dos partes 20.In a next step, the heating device 30 is activated to heat the expanded male mold part 13 which presses against the cellulose layer 7, and to superheat a quantity of the cellulose water. Then, the pressure from inside the one or more cavities 24 is released by disconnecting the compressor 16, while maintaining a higher internal pressure within the expanded male mold part 13 which presses against the cellulose layer 7. In a final step, the heating device 30 is deactivated and the male mold part 13 is removed from the first central cavity 21, preferably after releasing the pressure P so that it passes into the loose state. Then, the molded article 5 is removed from the two part mold 20.
Preferentemente, la presión interna P dentro del elemento de expansión expansible 25, creada por el segundo compresor 17, es de más de 400 kPa. En el trabajo realizado durante el desarrollo de la presente invención, se ha descubierto que la dimensión de esta presión proporciona la rugosidad superficial y la compresión de fibras deseadas. Sin embargo, el alcance de la invención también cubrirá otras presiones y podrán ser más apropiadas para otro tipo de celulosas, dimensiones del producto y aspectos superficiales deseados.Preferably, the internal pressure P within the expandable expansion element 25, created by the second compressor 17, is more than 400 kPa. In the work carried out during the development of the present invention, it has been discovered that the dimension of this pressure provides the surface roughness and compression of desired fibers. However, the scope of the invention will also cover other pressures and may be more appropriate for other types of celluloses, product dimensions and desired surface aspects.
A partir de lo anterior se entenderá que, para reducir el tiempo de procesamiento y reducir el consumo de energía, el calentamiento es para sobrecalentar el líquido solo en una parte de la capa 7 de celulosa más cercana a la parte macho expansible 13. Por tanto, se deduce que este líquido sobrecalentado en la celulosa más cercana a la parte macho 13 expulsa el líquido/agua en fase líquida hacia la una o más cavidades adicionales 24. Preferentemente, la presión P interna es mayor de 600 kPa, preferentemente entre 700-800 kPa, y la presión de fluido elevada creada en la una o más cavidades adicionales 24 puede ser de menos de o idéntica a esta.From the above it will be understood that, in order to reduce the processing time and reduce the energy consumption, the heating is to superheat the liquid only in a part of the cellulose layer 7 closest to the expandable male part 13. Therefore, , it is deduced that this liquid superheated in the cellulose closest to the male part 13 expels the liquid / water in liquid phase towards the one or more additional cavities 24. Preferably, the internal pressure P is greater than 600 kPa, preferably between 700- 800 kPa, and the elevated fluid pressure created in the one or more additional cavities 24 may be less than or identical to this.
Aunque la presente invención se ha descrito en relación con las realizaciones específicas, no debería interpretarse de ninguna forma como que limite los ejemplos presentados. El alcance de la presente invención se presenta mediante el conjunto de reivindicaciones adjuntas.Although the present invention has been described in relation to the specific embodiments, it should not be construed in any way as limiting the examples presented. The scope of the present invention is presented by the set of appended claims.
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