FR2953864A1

FR2953864A1 - Courroie pour la fabrication du papier

Info

Publication number: FR2953864A1
Application number: FR1060238A
Authority: FR
Inventors: Dean Van Phan; Paul Dennis Trokhan
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2011-06-17
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: MX2012006250A; FR2953864B1; CA2784008A1; WO2011072101A1; US20110139390A1

Abstract

On fournit des courroies de fabrication du papier et plus particulièrement des courroies de fabrication du papier qui emploient un membre poreux et un polymère associé au membre poreux, des procédés de fabrication de telles courroies de fabrication du papier et des procédés de fabrication d'une nappe de papier utilisant de telles courroies de fabrication du papier.

Description

-1- COURROIE DE FABRICATION DU PAPIER DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne des courroies de fabrication du papier et plus particulièrement des courroies de fabrication du papier qui comprennent un membre poreux et un polymère associé au membre poreux, des procédés de fabrication de telles courroies de fabrication du papier et des procédés de fabrication d'une nappe de papier en utilisant de telles courroies de fabrication du papier.

ARRIÈRE-PLAN TECHNIQUE Des courroies de fabrication du papier comprenant un membre poreux, tel qu'un tissu tissé, et un polymère sont connues dans la technique. De telles courroies de fabrication du papier ont été utilisées pour fabriquer des structures fibreuses, en particulier des nappes de papier qui comprennent un motif qui leur est communiqué par la courroie de fabrication du papier. Il est connu que de telles courroies de fabrication du papier de la technique antérieure ne se comportent pas bien dans des procédés de fabrication du papier par presse humide classiques en raison typiquement de l'épaisseur totale des courroies de fabrication du papier, qui ne permet pas à la nappe de papier formée dessus de sécher effectivement aux vitesses associées au procédé de fabrication du papier par presse humide classique typique. Ainsi, il y a un besoin pour une courroie de fabrication du papier qui comprend un membre poreux et un polymère associé au membre poreux qui est susceptible d'être utilisée à une vitesse comparable au procédé de fabrication du papier par presse humide classique typique. 2953864 RESUME DE L'INVENTION La présente invention répond au besoin décrit précédemment en réalisant une courroie de fabrication du papier comprenant un membre poreux et un polymère associé au membre poreux. 5 Dans un exemple de la présente invention, on fournit une courroie de fabrication du papier comprenant un membre poreux et un polymère associé à au moins une surface du membre poreux de telle sorte que la couche polymère couvre moins de la superficie entière de la surface du membre poreux, dans laquelle au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou la couche polymère présente un 10 angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, d'au moins 100° tel que mesuré selon les procédés de test d'angle de contact décrits ici. Dans un autre exemple de la présente invention, on fournit un procédé de fabrication d'une courroie de fabrication du papier selon la présente invention, où le procédé comprend les étapes consistant à : 15 a. fournir un membre poreux ; et b. associer un polymère au membre poreux de telle sorte qu'une courroie de fabrication du papier est fabriquée ; dans lequel au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou la couche polymère présente un angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, d'au 20 moins 100° tel que mesuré selon les procédés de test d'angle de contact décrits ici. Dans encore un autre exemple de la présente invention, on fournit un procédé de fabrication d'une nappe de papier, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. déposer une bouillie fibreuse sur une toile de formage de façon à former une nappe embryonnaire ; et 25 b. transférer la nappe embryonnaire vers une courroie de fabrication du papier comprenant un membre poreux et un polymère associé au membre poreux, dans lequel au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou la couche polymère présente un angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, d'au moins 100° tel que mesuré selon les procédés de test d'angle de contact décrits ici, de telle sorte qu'une nappe de papier est formée. 5 2953864 -3- Ainsi, la présente invention fournit une courroie de fabrication du papier, un procédé de fabrication d'une courroie de fabrication du papier, et un procédé de fabrication d'une nappe de papier qui est d'un nouveau type et fournit des bénéfices que l'on n'a pas encore pu obtenir avant maintenant. BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La Figure 1 est une vue de dessus d'une partie d'un exemple d'une courroie de fabrication du papier selon la présente invention ; et La Figure 2 est une vue transversale de la courroie de fabrication du papier de la 10 Figure 1 prise le long de la ligne 2-2. DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION Courroie de fabrication du papier Comme illustré sur les Figures 1 et 2, la courroie de fabrication du papier 10 15 comprend un membre poreux 12 et un polymère 14 associé au membre poreux 12. La courroie de fabrication du papier 10 peut être une courroie sans fin. La courroie de fabrication du papier 10 a deux surfaces principales opposées. Une surface principale est le côté en contact avec la nappe de papier 16. L'autre surface principale de la courroie de fabrication du papier 10 est la face arrière 18, qui vient en 20 contact avec le mécanisme employé dans une opération typique de fabrication du papier. Le mécanisme employé dans une opération typique de fabrication du papier inclut des semelles de prise de vide, des rouleaux, etc., comme ils sont bien connus dans la technique et ne seront pas abordés davantage ici. Généralement, pour une courroie de fabrication du papier 10 selon la présente 25 invention, le « sens machine » de la courroie de fabrication du papier 10 est la direction dans le plan de la courroie de fabrication du papier 10 parallèle à la direction principale de déplacement d'une nappe de papier durant la fabrication. Le sens machine est désigné par les flèches « MD » sur la Figure 1. Le « sens transversal de la machine » (« CD ») est généralement orthogonal au sens machine et se trouve également dans le plan de la 30 courroie de fabrication du papier 10. La direction Z est orthogonale à la fois au sens 2953864 -4- machine et au sens transversal de la machine et généralement normale au plan de la courroie de fabrication du papier 10 à n'importe quelle position dans le procédé de fabrication du papier. Le sens machine, le sens transversal de la machine, et la direction Z forment un système de coordonnées cartésiennes. 5 La courroie de fabrication du papier 10 de la présente invention est pratiquement macroscopiquement monoplanaire. Tel qu'il est utilisé ici, un objet est « macroscopiquement monoplanaire » Si un tel objet a deux dimensions très grandes par comparaison avec une troisième dimension relativement petite. La courroie de fabrication du papier 10 est pratiquement macroscopiquement monoplanaire en reconnaissant que des ro déviations par rapport à une planarité absolue sont tolérables, mais non préférées, pour autant que les déviations n'influencent pas défavorablement la performance de la courroie de fabrication du papier 10 pour la fabrication d'une nappe de papier dessus. Dans un exemple, la courroie de fabrication du papier 10 peut comprendre des interstices 20 qui sont définis par le membre poreux 12 et le polymère 14 associé au 15 membre poreux 12 de telle sorte que les interstices 20 permettent à des fluides, tels que de l'eau, de passer à travers la courroie de fabrication du papier 10. Dans un exemple, le polymère 14 est associé à une surface 22 du membre poreux 12 sous la forme d'un motif. Le motif peut être un motif répétitif non aléatoire. Le motif peut comprendre un motif de jointures de polymère 24. Le motif peut comprendre un 20 motif de jointures de polymère 24 continues, discontinues, serai-continues et/ou leurs combinaisons. Les jointures de polymère 24 peuvent former des conduites de déviation 26. Les conduites de déviation 26 reçoivent des fluides, tels que de l'eau durant une opération d'assèchement d'une nappe de papier qui est formée sur la courroie de fabrication du papier 10. L'eau reçue dans les conduites de déviation 26 passe en outre à 25 travers le membre poreux 12 à travers les interstices 20 formés dans la courroie de fabrication du papier 10 et le membre poreux 12 durant l'opération d'assèchement. Dans un exemple, au moins une partie du membre poreux et/ou du polymère, tel que la couche polymère associée à au moins une surface du membre poreux, présente un angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, d'au moins 100° et/ou au 30 moins 105° et/ou au moins 110° et/ou au moins 115° et/ou au moins 120° tel que mesuré selon les procédés de test d'angle de contact décrits ici. Une courroie de fabrication du papier de la technique antérieure comprend un tissu tissé et un polymère associé au tissu tissé, où au moins une partie du tissu tissé et/ou du polymère présente un angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, de 95° ou moins. Une telle courroie de la technique antérieure n'est pas appropriée pour la présente invention. Si ni le membre poreux ni le polymère qui lui est associé n'a une partie qui présente un angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, d'au moins 100° et/ou au moins 105° et/ou au moins 110° et/ou au moins 115° et/ou au moins 120°, alors un additif hydrophobe peut être ajouté au membre poreux et/ou au polymère. Dans un exemple, un additif hydrophobe choisi dans le groupe constitué de fluoropolymères, matériaux à base de silicone et leurs mélanges, peut être appliqué en tant que revêtement à au moins des parties du membre poreux et/ou du polymère. Dans un autre exemple, un tel additif hydrophobe peut être mélangé avec le polymère. Lors d'un mélange avec le polymère, au moins une partie de l'additif hydrophobe doit éclore à la surface du polymère, tel que la couche polymère. En rendant la courroie de fabrication du papier ou des parties de celle-ci plus hydrophobes que ce qui est connu dans la technique, la courroie de fabrication du papier transporte moins d'eau avec elle et/ou repousse davantage d'eau durant le procédé de fabrication du papier utilisant la courroie de fabrication du papier. Dans un exemple, la courroie de fabrication du papier de la présente invention présente une épaisseur totale (« TT » sur la Figure 2) d'au plus 0,40 mm et/ou d'au plus 0,35 mm et/ou 0,30 mm et/ou au plus 0,28 mm et/ou jusqu'à environ 0,05 mm et/ou jusqu'à environ 0,10 mm telle que mesurée selon le procédé de test de calibre décrit ici. Dans un autre exemple, la courroie de fabrication du papier et/ou le membre poreux de la présente invention présentent un indice de support de fibre (« FSI ») d'au moins 165 et/ou au moins 168 et/ou au moins 175 et/ou au moins 180 et/ou au moins 190 et/ou au moins 195 tel que mesuré selon le test d'indice de support de fibre décrit ici. Dans un exemple, la courroie de fabrication du papier et/ou le membre poreux de la présente invention présentent un indice de support de fibre (« FSI ») dans au moins une zone de la courroie de fabrication du papier qui est dépourvue du polymère, dans un exemple dans une conduite de déviation, d'au moins 165 et/ou au moins 168 et/ou au moins 175 et/ou au moins 180 et/ou au moins 190 et/ou au moins 195 tel que mesuré selon le test d'indice de support de fibre décrit ici. Dans encore un autre exemple, la courroie de fabrication du papier de la présente invention présente une rigidité en sens transversal de moins de 0,07 N*cm2/cm -6- (7 gf*cm2/cm) et/ou moins de 0,06 N*cm2/cm (6 gf*cm2/cm) et/ou moins de 0,05 N*cm2/cm (5 gf*cm2/cm) et/ou moins de 0,045 N*cm2/cm (4,5 gf*cm2/cm) et/ou jusqu'à environ 0,005 N*cm2/cm (0,5 gf*cm2/cm) et/ou jusqu'à environ 0,010 N*cm2/cm (1 gf*cm2/cm) telle que mesurée selon le procédé de test de rigidité en sens transversal décrit ici. Le Tableau 1 plus bas montre les deux courroies de fabrication du papier suivant la présente invention et six courroies de fabrication du papier (A-F) qui tombent en dehors de l'invention revendiquée. Courroie Membre Perméabilité Épaisseur du Diamètre de Surcharge de Épaisseur FSI Rigidité en poreux à l'air membre filament polymère totale de la sens (Lis (pieds poreux (mm) (mm) (mm) courroie transversal au cube par (mm) (N*cm2/cm minute)) (gf*cm2/cm)) Invention Tissu tissé 277,5 (588) 0,27 0,15x0,11 0,05 0,32 196 < 0,043 (4,4) monocouche Invention Tissu tissé 225,6 (478) 0,29 0,15x0,15 0,05 0,33 168 <0,043 (4,4) monocouche A Tissu tissé 516,7 (1094) 0,64 0,18x0,20 0,05 0,69 101 0,068 (6,96) double couche B Tissu tissé 178,4 (378) 0,51 0,18x0,20 0,05 0,56 100 - double couche C Tissu tissé 527,2 (1117) 0,33 0,18x0,18 0,05 0,38 102 0,044 (4,46) monocouche D Tissu tissé 219,9 (466) 0,31 0,18x0,18 0,05 0,36 120 - monocouche E Tissu tissé 173,7 (368) 0,28 0,18x0,18 0,05 0,33 145 - monocouche F Tissu tissé 248,3 (526) 0,28 0,15x0,15 0,05 0,33 161 < 0,043 (4,4) monocouche Tableau 1 La courroie de fabrication du papier 10 est appropriée pour fabriquer une nappe de papier, telle qu'une structure fibreuse, qui peut être incorporée dans un produit de papier hygiénique.

Membre poreux Tel qu'il est utilisé ici, un « membre poreux » est un membre qui a une pluralité de pores ou interstices à travers lesquels un fluide, tel que de l'eau et/ou de l'air, peut passer. 2953864 -7- Comme illustré sur les Figures 1 et 2, le membre poreux 12 de la présente invention peut comprendre une structure fibreuse. La structure fibreuse dans un exemple peut comprendre un ou plusieurs éléments fibreux tels que des filaments et/ou des fibres. Dans un exemple, un ou plusieurs des filaments peuvent présenter un diamètre de 5 moins de 0,15 mm et/ou moins de 0,12 mm et/ou moins de 0,10 mm et/ou moins de 0,08 mm et/ou moins de 0,05 mm et/ou jusqu'à environ 0,005 mm et/ou jusqu'à environ 0,01 mm et/ou jusqu'à environ 0,02 mm. Les filaments peuvent comprendre et/ou être formés d'un polymère choisi dans le groupe constitué de : polyester, polyamide, sulfure de polyphénylène, polyéthylène, polypropylène, polytétrafluoroéthylène tel que le 10 Téflon® commercialisé par DuPont, poly paraphénylène téréphtalamide tel que le Kevlar® commercialisé par DuPont et leurs mélanges. Dans un exemple, le membre poreux peut comprendre des fibres de carbone. La structure fibreuse peut être un tissu tissé et/ou un non-tissé. Le tissu tissé peut comprendre des filaments de chaîne et de trame où les 15 filaments de chaîne sont parallèles au sens machine et les filaments de trame sont parallèles au sens transversal de la machine. Les filaments du tissu tissé peuvent être tissés ainsi et configurés complémentairement en serpentin au moins dans la direction Z du stratifié pour fournir un premier groupement ou réseau de croisements de plans de surface coplanaires à la fois de filaments de chaîne et de trame et un deuxième groupement prédéterminé ou réseau de croisement de surfaces secondaires à la fois de chaîne et de trame. Les réseaux peuvent être entrecoupés de sorte qu'une partie des croisements de plans de surface définit un réseau de cavités de type mèche-panier dans la surface du tissu tissé. Les cavités peuvent être disposées dans une relation en quinconce à la fois dans le sens machine et dans le sens transversal de la machine de telle sorte que chaque cavité s'étend sur au moins un croisement de surface secondaire. Pour un tissu tissé, le terme « foule » est utilisé pour définir le nombre de filaments de chaîne impliqués dans un motif répété minimum. Le terme « tissage carré » est défini comme un tissage de n-foules dans lequel chaque filament d'un ensemble de filaments (par exemple, trames ou chaînes), croise alternativement au-dessus d'un et en dessous de n-1 filaments de l'autre ensemble de filaments (par exemple, trames ou chaînes) et chaque filament de l'autre ensemble de filaments passe alternativement en dessous d'un et au-dessus de n-1 filaments du premier ensemble de filaments. - Le tissu tissé de la présente invention doit former et soutenir une nappe de papier et permettre à l'eau de passer à travers. Le tissu tissé peut comprendre un « semi-croisé » ayant une foule de 3 où chaque filament de chaîne passe successivement au-dessus de deux filaments de trame et en dessous d'un filament de trame et chaque filament de trame passe successivement au-dessus d'un filament de chaîne et en dessous de deux filaments de chaîne. Dans un autre exemple, le tissu tissé peut comprendre un « tissage carré » ayant une foule de 2 où chaque filament de chaîne passe au-dessus d'un filament de trame et en dessous d'un filament de trame et chaque filament de trame passe au-dessus d'un filament de chaîne et en dessous d'un filament de chaîne successivement.

En plus d'un tissu tissé, le membre poreux peut être moulé à partir d'un polymère, tel que sous la forme d'un film poreux et/ou d'une mousse. Le membre poreux 12 est tel qu'il ne présente pas d'obstruction significative à l'écoulement de fluides, tels que l'eau qui passe à travers et, pour cette raison, doit être perméable (et peut être fortement perméable). La perméabilité du membre poreux 12 peut être mesurée par le flux d'air qui passe à travers à une pression différentielle d'environ 1,3 centimètre d'eau. Dans un exemple, un membre poreux 12 n'ayant aucun polymère 14 qui lui est associé a une perméabilité à une pression différentielle d'environ 1,3 centimètre d'eau d'environ 240 à environ 490 mètres cubes normalisés par minute par mètre carré de surface de courroie de fabrication du papier 10. Bien sûr, il sera apparent que la perméabilité de la courroie de fabrication du papier 10 sera réduite lorsque le polymère 14 est associé au membre poreux. Dans un exemple, une courroie de fabrication du papier 10 de la présente invention présente une perméabilité à l'air d'environ 90 à 180 et/ou allant d'environ 90 à environ 150 et/ou allant d'environ 100 à environ 130 mètres cubes normalisés par minute par mètre carré.

Dans un exemple, le membre poreux peut comprendre un tissu tissé qui comprend des filaments dans le sens machine empilés verticalement pour fournir une stabilité et une capacité de soutien accrues. En empilant verticalement les filaments dans le sens machine du tissu tissé, la durabilité globale et la performance de la courroie de fabrication du papier selon la présente invention sont améliorées.

Le membre poreux peut être un membre poreux monocouche ou un membre poreux multicouche, tel qu'un tissu tissé double couche. 2953864 -9- L'épaisseur du membre poreux 12 peut varier pour autant que l'épaisseur totale de la courroie de fabrication du papier ne soit pas plus de 0,40 mm. Dans un exemple, l'épaisseur du membre poreux 12 n'est pas plus de 0,35 mm et/ou 0,30 mm et/ou pas plus de 0,28 mm et/ou jusqu'à environ 0,05 mm et/ou jusqu'à environ 0,10 mm. Le 5 membre poreux 12 peut présenter l'épaisseur souhaitée au moment de l'achat ou il peut être modifié à une épaisseur spécifique par sablage du membre poreux 12, tel qu'un tissu tissé, pour obtenir l'épaisseur souhaitée. Des exemples non limitatifs de membres poreux appropriés incluent les tissus tissés commercialisés par Albany International Corporation d'Albany, NY. 10 Polymère Le polymère 14 associé au membre poreux 12 de la courroie de fabrication du papier 10 de la présente invention peut comprendre n'importe quel polymère approprié susceptible de supporter l'opération d'assèchement du procédé de fabrication du papier. Des exemples non limitatifs de polymères appropriés incluant des polymères 15 thermoplastiques, thermodurcis, des photopolymères et leurs mélanges. Dans un exemple, le polymère comprend un photopolymère méthacrylate uréthane. Dans un autre exemple, le polymère comprend un polymère polyuréthane. Le polymère 14 peut être associé au membre poreux 12 de n'importe quelle manière appropriée. Dans un exemple, le polymère 14 peut s'associer au membre 20 poreux 12 en appliquant le polymère 14 pour entourer et envelopper le membre poreux 12. Dans un exemple, le polymère 14 est un photopolymère où une fois que le photopolymère est appliqué, des parties du photopolymère que l'on souhaite voir rester associées au membre poreux 14, telles que sous la forme d'un motif, sont durcies, et ces parties que l'on ne souhaite pas voir rester associées au membre poreux 14 sont 25 éliminées par lavage dans leur état non durci. Un masque peut être utilisé pour s'assurer que seules ces parties du photopolymère qui ont besoin d'être durcies sont durcies et celles qui n'ont pas besoin d'être durcies restent dans leur état non durci. Dans un exemple, le polymère 14 s'étend vers l'extérieur à partir du membre poreux 12 de pas plus de 0,15 mm et/ou pas plus de 0,10 mm et/ou pas plus de 0,05 mm 30 et/ou pas plus de 0,02 mm. Dans un exemple, le polymère 14 peut être approximativement coïncidant avec le plan de surface du membre poreux 12. -10- Le polymère 14 peut être continu ou discontinu. Il peut couvrir plus de 2 % et/ou plus de 10 % et/ou plus de 30 % et/ou plus de 50 % et/ou plus de 75 % et/ou moins de 100 % et/ou moins de 99 % et/ou moins de 95 % et/ou moins de 90 % de la superficie d'au moins une surface du membre poreux 12, telle que la surface du membre poreux 12 qui forme le côté en contact avec la nappe de papier 16 de la courroie de fabrication du papier 10. Le polymère 14 peut être présent dans des formes, des figures géométriques, du texte et/ou des représentations graphiques. Dans un exemple, le polymère 14 définit une jointure continue 24 qui forme des zones dépourvues de polymère donnant les conduites de déviation 26 au sein de la courroie de fabrication du papier 10.

Procédé de fabrication de la courroie de fabrication du papier La courroie de fabrication du papier selon la présente invention peut être fabriquée par n'importe quel procédé approprié connu dans la technique. Dans un exemple, la courroie de fabrication du papier est fabriquée par un procédé comprenant les étapes consistant à : c. fournir un membre poreux ; et d. associer un polymère au membre poreux de telle sorte qu'une courroie de fabrication du papier est fabriquée ; dans lequel au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou le polymère présente un angle de contact, par exemple, un angle de contact d'eau, d'au moins 100°.

Dans un autre exemple, la courroie de fabrication du papier de la présente invention peut être formée par un procédé comprenant les étapes consistant à : a. fournir un membre poreux, tel qu'un tissu tissé ; b. appliquer un photopolymère liquide, tel qu'une résine photosensible liquide, sur une surface du membre poreux ; c. durcir au moins des parties du photopolymère liquide présent sur le membre poreux ; et d. éliminer n'importe quel photopolymère liquide non durci du membre poreux de façon à former la courroie de fabrication du papier. -11- Procédé de fabrication d'une nappe de papier La courroie de fabrication du papier de la présente invention peut être utilisée dans n'importe quel procédé de fabrication du papier approprié pour fabriquer une nappe de papier.

Dans un exemple, un procédé de fabrication d'une nappe de papier selon la présente invention comprend les étapes consistant à : a. déposer une bouillie fibreuse, par exemple, une bouillie fibreuse comprenant des fibres de pâte à papier, sur une toile de formage de façon à former une nappe embryonnaire ; et b. transférer la nappe embryonnaire vers une courroie de fabrication du papier comprenant un membre poreux et un polymère associé au membre poreux, dans lequel la courroie de fabrication du papier présente une épaisseur totale d'au plus 0,40 mm, un indice de support de fibre d'au moins 165 et une rigidité en sens transversal de moins de 0,07 N*cm2/cm (7 gf*cm2/cm) de telle sorte qu'une nappe de papier est formée. La nappe de papier fabriquée par ce procédé et suivant la présente invention peut être utilisée pour fabriquer un produit de papier hygiénique monocouche ou multicouche. La courroie de fabrication du papier selon la présente invention peut être utilisée dans une opération classique de fabrication du papier par presse humide et/ou dans une opération de fabrication du papier à séchage par circulation d'air. La courroie de fabrication du papier peut être utilisée conjointement avec un rouleau de pression et/ou avec un ou plusieurs feutres pour faciliter l'assèchement de la nappe de papier formée sur la courroie de fabrication du papier. Dans un autre exemple, la courroie de fabrication du papier peut être utilisée dans une opération de fabrication du papier en presse à sabot, en l'absence de feutre, avec un simple feutre ou intercalée entre deux ou plusieurs feutres. Dans encore un autre exemple, la courroie de fabrication du papier peut être utilisée pour fabriquer une nappe de papier structuré sur une machine de fabrication du papier classique en presse humide. Dans encore un autre exemple, la courroie de fabrication du papier de la présente invention peut être utilisée dans des procédés de fabrication du papier qui s'exécutent à des vitesses supérieures à 20,3 m/s (4000 pieds par minute) et/ou supérieures à 25,4 m/s (5000 pieds par minute) et/ou supérieures à 30,5 m/s (6000 pieds par minute). 2953864 - 12 - Exemple non limitatif d'une courroie de fabrication du papier Une courroie de fabrication du papier de la présente invention est fabriquée par moulage d'un photopolymère en un motif ayant une zone de jointure d'environ 65 % sur un tissu tissé en polyester (86 x 104 2S, qui a un diamètre de filament de chaîne de 5 0,15 mm et un diamètre de filament de trame de 0,11 mm), qui est traité thermiquement pour réduire son épaisseur à environ 0,272 mm de telle sorte que l'épaisseur totale de la courroie de fabrication du papier est d'au plus 0,40 mm. Procédés de test Sauf indication contraire, tous les tests décrits ici y compris ceux décrits dans les 10 procédés de test suivants sont effectués sur des échantillons qui ont été conditionnés dans un local conditionné à une température d'environ 23 °C ± 2,2 °C (73 °F ± 4 °F) et une humidité relative de 50 % ± 10 % pendant 2 heures avant le test. En outre, tous les essais sont effectués dans un tel local conditionné. Procédés de test d'angle de contact 15 A. Goutte Sessile L'angle de contact avec l'eau d'une partie du membre poreux et/ou du polymère associé au membre poreux est mesuré selon le procédé suivant. L'angle de contact du membre poreux et/ou de la couche polymère est mesuré en utilisant un analyseur d'angle de contact dynamique First Ten Angstroms, Inc. 20 (Portsmouth, VA 23704) Modèle 200, et de l'eau (qualité HPLC, Aldrich). Une analyse d'angle de contact à goutte sessile en utilisant une goutte d'eau de 5 à 7µL est déposée sur le membre poreux et/ou la couche polymère à 20 °C. Une goutte suspendue a été abaissée à 1 mm/s jusqu'à ce qu'elle touche doucement la surface. Une imagerie vidéo a capturé la goutte venant en contact avec la surface. Les angles de 25 contact Sessile sont capturés par imagerie vidéo à 0,0083 s/image pour un total de 2 secondes à partir du moment où la goutte s'est détachée de l'aiguille. Le logiciel FTA version 2.0, build 303 est utilisé pour déterminer les angles de contact. B. Washburn L'angle de contact peut également être déterminé avec un tensiomètre à simple 30 fibre Kruss GmbH (Hambourg, Allemagne) KF100SF. Un segment de 6,45 cm2 (1 pouce carré) de la courroie a été monté de sorte qu'un bord était parallèle à la surface de l'eau 2953864 - 13 - (qualité HPLC, Aldrich). Le carré est abaissé à 6 mm/s jusqu'à ce que la surface soit détectée (sensibilité de 0,01 g). Le carré est ensuite abaissé à 0,05 mm/s avec les angles de contact enregistrés tous les 0,2 mm d'immersion jusqu'à ce que le carré soit abaissé de 5 mm. Après 1 seconde, le carré est rétracté à la même vitesse (0,05 mm/s) avec les 5 données acquises aux mêmes profondeurs d'immersion (tous les 0,2 mm). Le logiciel Kruss GmbH Laboratory Desktop version 3.1.1.2623 avec les compléments Contact Angle et Surface et Interfacial Tension sont utilisés pour déterminer les angles de contact. Procédé de test de calibre Le calibre ou l'épaisseur, tel que l'épaisseur totale, d'un échantillon de courroie de 10 fabrication du papier ou de membre poreux est déterminé en utilisant un micromètre Thwing-Albert ProGage Modèle 89-2012 disponible auprès de Thwing-Albert de West Berlin, NJ. La mesure est effectuée en utilisant une charge de 0,29 kg (0,65 livre) appliquée à travers un pied de 5,08 cm (2 pouces) de diamètre. Indiquez l'épaisseur et/ou l'épaisseur totale de l'échantillon de courroie de fabrication du papier et/ou de membre poreux en mm. 15 Procédé de test d'indice de support de fibre L'indice de support fibreux (« FSI ») d'un échantillon de courroie de fabrication du papier ou de membre poreux est calculé comme suit. FSI = 2/3(aNm+2bNc) 20 où Nm est le nombre de filaments dans le sens machine/2,5 cm (pouce) ; N, est le nombre de filaments dans le sens transversal de la machine/2,5 cm (pouce) ; a et b sont des coefficients pour la contribution du support par les filaments dans le sens machine et les filaments dans le sens transversal de la machine. Les coefficients sont fonction de 25 l'orientation de tissage et de déplacement des filaments. Pour un tissage ordinaire, ou un tissage carré, a et b sont l'un et l'autre égaux à 1. Procédé de test de rigidité en sens transversal La rigidité en sens transversal de l'échantillon de courroie de fabrication du papier et/ou de membre poreux est mesurée en utilisant un test de flexion pure pour 30 déterminer la rigidité à la flexion en utilisant un testeur de flexion pure KES-FB2 disponible auprès de Kato Tekko Co. Ltd., Kyoto, Japon. - 14 - Les échantillons de courroie de fabrication du papier et/ou de membre poreux (2) sont coupés à approximativement 1,6x7,5 cm dans la direction transversale de la machine. La largeur de l'échantillon est mesurée à une tolérance de 0,00254 cm (0,001 pouce) en utilisant une jauge Starrett montrant un calibre vernier. La largeur de l'échantillon est convertie en centimètres. La première surface (faisant face à la nappe) et la deuxième surface (faisant face à la machine) de chaque échantillon sont identifiées et marquées. Chaque échantillon est placé à son tour dans les mâchoires du KES-FB2 de telle sorte que l'échantillon serait d'abord plié avec la première surface subissant une tension et la deuxième surface subissant une compression. Dans l'orientation du KES- FB2, la première surface fait face à la droite et la deuxième surface fait face à la gauche. La distance entre la mâchoire mobile avant et la mâchoire fixe arrière est de 1 cm. L'échantillon est fixé dans l'instrument de la manière suivante. D'abord, le mandrin mobile avant et le mandrin fixe arrière sont ouverts pour accepter l'échantillon. L'échantillon est inséré à mi-chemin entre le sommet et le bas des mâchoires. Le 15 mandrin fixe arrière est ensuite fermé en serrant uniformément les vis à oreilles supérieure et inférieure jusqu'à ce que l'échantillon soit bien ajusté, mais pas excessivement serré. Les mâchoires sur le mandrin fixe avant sont ensuite fermées d'une façon similaire. La rectitude de l'échantillon dans le mandrin est ajustée, puis les mâchoires avant sont serrées pour s'assurer que l'échantillon est maintenu solidement. 20 La distance (d) entre le mandrin avant et le mandrin arrière est de 1 cm. La sortie de l'instrument est la tension de la cellule de charge (Vy) et la tension de courbure (Vx). La tension de la cellule de charge est convertie en un moment de flexion normalisé pour la largeur de l'échantillon (M) de la manière suivante : Moment (M, gf*cm/cm)=(Vy * Sy *d)/W où Vy est la tension de la cellule de charge, Sy est la sensibilité de l'instrument 25 en gf* cm/V, d est la distance entre les mandrins, et W est la largeur de l'échantillon en centimètres. Le commutateur de sensibilité de l'instrument est réglé à 5x1. En utilisant ce réglage, l'instrument est étalonné en utilisant deux poids de 50 grammes. Chaque poids est suspendu à un fil. Le fil est enveloppé autour de la barre sur l'extrémité inférieure du mandrin fixe arrière et accroché à une goupille s'étendant à partir de 30 l'avant et de l'arrière du centre de l'arbre. Un fil de poids est enveloppé autour de l'avant et accroché à la goupille arrière. L'autre fil de poids est enveloppé autour de l'arrière de l'arbre et accroché à la goupille avant. Deux poulies sont fixées à l'instrument sur les côtés droit et gauche. Le sommet des poulies est horizontal par rapport à la goupille - 15 - centrale. L'un et l'autre poids sont ensuite suspendus sur les poulies (une à gauche et une à droite) en même temps. La tension de fond d'échelle est réglée à 10 V. Le rayon de l'arbre central est de 0,5 cm. Ainsi la sensibilité à fond d'échelle (Sy) résultante pour l'axe du Moment est de 0,05 Ncm/V (10 gf*0,5 cm/lOV (5 gf* cm/V)). La sortie pour l'axe de courbure est étalonnée en démarrant le moteur de mesure et en arrêtant manuellement le mandrin mobile lorsque le cadran indicateur atteint 1,0 cm31 1. La tension de sortie (Vx) est ajustée à 0,5 volt. La sensibilité (Sx) résultante pour l'axe de courbure est 2/(volts*cm). La courbure (K) est obtenue de la manière suivante : Courbure (K, cm311)=Sx * Vx

où Sx est la sensibilité de l'axe de courbure et Vx est la tension de sortie. Pour la détermination de la rigidité à la flexion du mandrin mobile, on fait faire au mandrin mobile un cycle d'une courbure de 0 cm -1 à +1 cm -1 à -1 cm -1 à +0 cm-1 à une vitesse de 0,5 cm-l/sec. Chaque échantillon effectue un cycle de façon continue jusqu'à ce que quatre cycles complets soient obtenus. La tension de sortie de l'instrument est enregistrée dans un format numérique en utilisant un ordinateur personnel. Au début du test, il n'y a pas de tension sur l'échantillon. Lorsque le test commence, la cellule de charge commence à subir une charge à mesure que l'échantillon est plié. La rotation initiale est en sens horaire lorsqu'on observe du haut vers le bas sur l'instrument. Dans le cintrage vers l'avant, la première surface de l'échantillon est décrite comme étant sous tension et la deuxième surface est comprimée. La charge continue d'augmenter jusqu'à ce que la courbure de pliage atteigne approximativement + 1 cm-1 (il s'agit du cintrage vers l'avant (FB)). À environ +1 cm-1 la direction de rotation est inversée. Durant le retour, la mesure de la cellule de charge diminue. Il s'agit du retour de cintrage vers l'avant (FBR). Lorsque le mandrin en rotation passe 0, la courbure commence dans la direction opposée, c'est-à-dire que la première surface se comprime maintenant et la deuxième surface s'étend maintenant. La charge continue d'augmenter jusqu'à ce que la courbure de pliage atteigne approximativement -1 cm-1 (il s'agit du cintrage vers l'arrière (BB)). À environ -1 cm-1 la direction de rotation est inversée et le retour de cintrage vers l'arrière (BR) est obtenu. Les données sont analysées de la manière suivante. Une droite de régression est obtenue entre environ 0,2 et 0,7 cm-1 pour le cintrage vers l'avant et le retour de cintrage vers l'avant. Une droite de régression est -16- obtenue entre environ -0,2 et -0,7 cm-1 pour le cintrage vers l'arrière et le retour de cintrage vers l'arrière. La pente de chaque droite est la rigidité en sens transversal, également connue sous le nom de rigidité au cintrage. Elle a les unités de gP cm2/cm. Les valeurs de segment individuelles pour les quatre cycles sont moyennées et indiquées en tant que FB, FBR, BBF, BBR moyens. Deux échantillons indépendants dans la direction transversale de la machine sont testés. On établit la moyenne conjointe des valeurs pour les deux échantillons pour arriver à la rigidité en sens transversal de l'échantillon de courroie de fabrication du papier et/ou de membre poreux. Les dimensions et valeurs décrites ici ne doivent pas être comprises comme étant strictement limitées aux valeurs numériques exactes citées. À la place, sauf indication contraire, chaque dimension telle veut dire à la fois la valeur citée et la plage fonctionnellement équivalente entourant cette valeur. Par exemple, une dimension décrite comme « 40 mm » veut dire « environ 40 mm ». La citation de n'importe quel document n'est pas une admission qu'il s'agit d'une technique antérieure par rapport à n'importe quelle invention décrite ou revendiquée ici ou que seul, ou dans n'importe quelle combinaison avec n'importe quelle(s) autre(s) référence ou références, il enseigne, propose ou décrit n'importe quelle invention telle. En outre, au point où n'importe quelle signification ou définition d'un terme dans ce document est en conflit avec n'importe quelle signification ou défmition du même terme dans un document, la signification ou définition attribuée à ce terme dans le présent document devra prévaloir. Alors que des modes de réalisation particuliers de la présente invention ont été illustrés et décrits, il serait évident au spécialiste de la technique que divers autres changements et modifications peuvent être apportés sans sortir de l'esprit et du champ d'application de l'invention. Il est prévu, par conséquent, de couvrir dans les revendications annexées toutes ces variantes et modifications qui appartiennent au champ d'application de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Courroie de fabrication du papier comprenant un membre poreux et une couche polymère associée à au moins une surface du membre poreux de telle sorte que la couche polymère couvre moins de la superficie entière de la surface du membre poreux, dans laquelle au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou la couche polymère présente un angle de contact d'au moins 100°.
2. Courroie de fabrication du papier selon la revendication 1, dans laquelle le membre poreux comprend une structure fibreuse, de préférence dans laquelle la structure fibreuse comprend des filaments, plus préférablement dans laquelle les filaments présentent un diamètre de moins de 0,15 mm et/ou dans laquelle les filaments comprennent un polymère choisi dans le groupe constitué de : polyester, polyamide, sulfure de polyphénylène, polyéthylène, polypropylène, polytétrafluoroéthylène, et leurs mélanges.
3. Courroie de fabrication du papier selon la revendication 2, dans laquelle la structure fibreuse est un tissu tissé.
4. Courroie de fabrication du papier selon la revendication 2, dans laquelle la structure 20 fibreuse est un non-tissé.
5. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche polymère comprend un polymère thermoplastique. 25
6. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche polymère comprend un polymère thermodurci.-18-
7. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou la couche polymère présente un angle de contact d'au moins 105°.
8. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes dans laquelle au moins une partie d'un élément parmi le membre poreux et/ou la couche polymère présente un angle de contact d'au moins 110°.
9. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications 10 précédentes, dans laquelle la couche polymère comprend un photopolymère.
10. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la couche polymère est associée à au moins la surface du membre poreux sous la forme d'un motif, de préférence dans laquelle le motif est un 15 motif répétitif non aléatoire, plus préférablement dans laquelle le motif comprend un motif de jointures de polymère, le plus préférablement dans laquelle le motif comprend un motif de jointures de polymère continues, discontinues, semi-continues et des combinaisons des trois. 20
11. Courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes, où la courroie de fabrication du papier présente une épaisseur totale d'au plus 0,40 mm, un indice de support de fibre d'au moins 165 et une rigidité en sens transversal de moins de 0,07 N*cm2/cm (7 gf*cm2/cm). 25
12. Procédé de fabrication d'une courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant les étapes consistant à : a. fournir un membre poreux ; et b. associer un polymère au membre poreux de telle sorte qu'une courroie de fabrication du papier est fabriquée.-19-
13. Procédé de fabrication d'une nappe de papier, le procédé comprenant les étapes consistant à : a. déposer une bouillie fibreuse sur une toile de formage de façon à former une nappe embryonnaire ; et b. transférer la nappe embryonnaire vers une courroie de fabrication du papier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 de telle sorte qu'une nappe de papier est formée.