MXPA06000392A - Capa ranurada y perforada para utilizarse en tela de maquinas para la fabricacion de papel - Google Patents

Abstract

Se proporciona una capa ranurada y perforada para utilizarse en una tela de máquina para la fabricación de papel. Las ranuras (8) sirven para difundir el flujo en la superficie de la capa perforada (6) a fin de reducir la caída de presión a través de la capa y mediante esto reducir la migración de finos. De esta manera se evita, el patrón claro/oscuro asociado con los finos y se mejora la calidad de la hoja de papel resultante.

Description

CAPA RANURADA Y PERFORADA PARA UTILIZARSE EN TELA DE MAQUINAS PARA LA FABRICACIÓN DE PAPEL ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la Invención La presente invención se refiere a la técnica de fabricación de papel. Más específicamente, la presente invención se refiere a telas de prensa para la sección de prensa de una máquina de fabricación de papel .

Descripción de la Técnica Anterior La producción de papel inicia con el procesamiento de la madera. La madera se compone principalmente de dos sustancias principales, celulosa y lignina; ambas son orgánicas, es decir, sus moléculas se construyen alrededor de cadenas y anillos de átomos de carbono. La celulosa se produce en las paredes de las células vegetales y es el material fibroso que se utiliza para fabricar el papel. La lignina es una molécula grande compleja que actúa como un tipo de pegamento que mantiene juntas las fibras celulósicas y endurece la paredes celulares, dando a la madera su resistencia mecánica. A fin de convertir la madera en pulpa adecuada para fabricar papel, las fibras de celulosa deben estar libres de la lignina.

Durante el proceso de fabricación de papel, se forma una red de fibras celulósicas al depositar una mezcla fibrosa, es decir, una dispersión acuosa de las fibras de celulosa sobre una tela de formación movible en la sección de formación de una máquina de fabricación de papel. Una gran cantidad de agua se drena a partir de la mezcla a través de la tela de formación, dejando la red fibrosa celulósica sobre la superficie de la tela de formación. La red fibrosa celulósica recientemente formada procede de la sección de formación hacia una sección de prensa, la cual incluye una serie de zonas de contacto de presión. La red fibrosa celulósica pasa a través de las zonas de contacto de presión soportada por una tela de prensa, o como es frecuente el caso, entre dos de tales telas de prensa. En las zonas de contacto de presión, la red fibrosa celulósica se somete a fuerzas compresivas que exprimen el agua de la misma y que adhieren las fibras celulósicas en la red entre si para convertir la red fibrosa celulósica en una hoja de papel. El agua se acepta por la tela o telas de prensa e, idealmente, no regresa a la hoja de papel . La hoja de papel finalmente procede a una sección de secado, la cual incluye al menos una serie de tambores o cilindros de secado giratorios que se calientan internamente mediante vapor. La hoja de papel recientemente formada se dirige en una trayectoria serpentina secuencialmente alrededor de cada uno en la serie de tambores mediante una tela de secado, la cual sostiene la hoja de papel cercanamente contra las superficies de los tambores . Los tambores calientes reducen el contenido de agua de la hoja de papel a un nivel deseable a través de evaporación. Debe apreciarse que las telas de formación, prensa y secado todas toman la forma de ciclos sinfín sobre la máquina de fabricación de papel y funcionan en la forma de transportadores. Debe apreciarse además que la fabricación de papel es un proceso continuo que procede a velocidades considerables. Es decir, la mezcla fibrosa se deposita de manera continua sobre la tela de formación en la sección de formación, mientras una hoja de papel recientemente fabricada se enrolla continuamente sobre rodillos después que sale de la sección de secado. La presente invención se refiere específicamente a telas de prensa utilizadas en la sección de prensa. Las telas de prensa juegan un papel crítico durante el proceso de fabricación de papel. Una de sus funciones, como esta implícito arriba, es soportar y transportar el producto de papel que se esta fabricando a través de las zonas de contacto de presión.

Las telas de prensa también participan en el terminado de la superficie de la hoja de papel. Es decir, las telas de prensa se diseñan para tener superficies lisas y estructuras uniformemente resilientes, de manera que, en el curso del paso a través de las zonas de contacto de presión, se imparte al papel una superficie lisa, libre de marcas. Tal vez de manera más importante, las telas de prensa aceptan grandes cantidades de agua extraída del papel húmedo en la zona de contacto de presión. A fin de realizar esta función, literalmente debe haber espacio, comúnmente referido como volumen de vacio, dentro de la tela de prensa para que pase el agua, y la tela pueda tener la permeabilidad adecuada al agua durante toda su vida útil. Finalmente, las telas de prensa deben ser capaces de evitar que el agua aceptada del papel húmedo regrese y re-humedezca el papel a la salida de la zona de contacto de presión. De manera contemporánea las telas de prensa se producen en una amplia variedad de estilos diseñados para cumplir los requerimientos de las máquinas de fabricación de papel en las cuales se instalan para los grados de papel que se esta fabricando. En general, comprenden una tela base tejida en la cual se ha perforado GO? aguja una borra de material fibroso, fino no tejido. Las telas base pueden tejerse de hilazas de onofilamento, monofilamento doblado, multifilamentos o multifilamentos doblados y pueden ser monoestratificadas, muliestratificadas o laminadas. Las hilazas típicamente se extruyen de cualquiera de varias resinas poliméricas sintéticas, tal como resinas de poliamida y poliéster, utilizadas para este propósito por aquellos de experiencia ordinaria en las técnicas de revestimiento de máquinas de fabricación de papel. Las telas base tejidas por si mismas toman muchas diferentes formas. Por ejemplo, pueden tejerse en forma sinfín, o tejerse en plano y subsecuentemente volverse en la forma sinfín, con una línea de unión tejida. Alternativamente, pueden producirse mediante un proceso comúnmente conocido como tejido sinfín modificado, en donde los bordes a lo ancho de la tela base se proporcionan con lazadas de costura utilizando las hilazas en dirección de la máquina (MD) de la misma.. En este proceso, las hilazas MD se tejen de manera continua hacia atrás y hacia delante entre los bordes a lo ancho de la tela, volteando en cada borde de regreso y formando una lazada de costura. Una tela base producida de esta manera se coloca en la forma sinfín durante la instalación sobre la máquina de fabricación de papel y por esta razón se refiere como una tela cosible sobre la máquina. Para colocar tal tela en la forma sinfín, los dos bordes a lo ancho se ponen juntos, las lazadas de costura en los dos bordes se entrelazan entre si, y un alfiler de costura o aguja se dirige a través del pasaje formado por las lazadas de costura entrelazadas . Además, las telas de prensa pueden formarse de varias capas. Por ejemplo, la tela puede incluir una base tejida y una capa intermedia que se laminan juntas. Una de tales telas es la tela de prensa de Albany International Apertech™, que incluye una tela base tejida y una capa polimérica. La capa polimérica de la tela de Apertech™ esta perforada y se ilustra en la Figura 1. La Figura 1 en una vista en planta del lado del papel de la capa polimérica, en la cual la capa polimérica se indica en general por el numeral de referencia 2 y las perforaciones por el numeral de referencia 4. Como puede observarse a partir de la figura, la superficie 2 es lisa y las perforaciones se distribuyen de manera uniforme a través de la superficie, La presente invención se refiere principalmente a una mejora en una capa perforada de una tela para máquinas de fabricación de papel, tal como la capa utilizada en la tela Apertech™ . SUMARIO DE LA INVENCIÓN El inventor de la presente invención ha reconocido que en algunas aplicaciones de telas para - fabricar papel con una capa perforada, el diseño de los orificios de la capa perforada se replica en la hoja de papel. El inventor ha reconocido además que tal marcación se ocasiona por las acumulaciones de finos que tienen una densidad relativamente alta de lignina en la red de papel. Más específicamente, la replicación del diseño de orificios en el papel se debe a las concentraciones de flujo de fluido a través de los orificios que causan migración de finos y su lignina asociada que ocasionan áreas de contraste claro/oscuro en el papel . En vista de las desventajas causadas en ciertas aplicaciones por la capa perforada de la tela para máquinas de fabricación de papel, es un objetivo de la invención difundir el flujo en la superficie de la capa perforada a fin de reducir la caída de presión a través de la capa y mediante esto reducir la concentración de flujo a través de los orificios y en consecuencia la migración de finos en la red de papel. Para realizar este objetivo, se proporciona una capa perforada, ranurada. La ranuras sirven para difundir el flujo y reducir la migración de finos de manera que se evite el patrón claro/oscuro asociado con los finos y la calidad de la hoja de papel resultante se mejore.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La siguiente descripción detallada, se da a manera de ejemplo y no pretende limitar la presente invención únicamente a esto, se apreciará mejor en conjunto con los dibujos acompañantes, en donde numerales de referencia similares denotan elementos y partes similares, en los cuales : La Figura 1 es una vista en planta de una capa perforada de una tela para máquinas de fabricación de papel de la técnica relacionada; La Figura 2 es una vista en planta de una capa perforada de acuerdo con una modalidad de la invención; La Figura 3 es una vista en planta de una capa perforada de acuerdo con otra modalidad de la invención; La Figura 4 es una vista en planta de una capa perforada de acuerdo con aún otra modalidad de la invención; Y La Figura 5 es una vista en sección transversal de una capa perforada de acuerdo con la invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Una modalidad preferida de la presente invención se describirá en el contexto de las telas de prensa para fabricar papel. Sin embargo, debe notarse que la invención es aplicable a telas utilizadas en otras secciones de una máquina para fabricar papel, así como para aquellas utilizadas en otros establecimientos industriales en donde la difusión del flujo a través de la superficie de una tela mejora el desempeño de la tela.

Algunos ejemplos de otros tipos de telas en las cuales la invención es aplicable incluyen telas de formación para máquinas de fabricación de papel, telas de secado para máquinas de fabricación de papel, telas de secado con aire pasante y telas de formación de pulpa. Otro ejemplo de un tipo de tela al cual la invención es aplicable son telas diseñadas, tales como telas utilizadas en la fabricación de textiles no tejidos en los procesos de colocación en húmedo, colocación en seco, fusión porosa y unión por centrifugado. La Figura 2 es una vista en planta de una sección de una capa perforada de acuerdo con la invención. Como puede observarse a partir de la Figura 2 , la capa incluye múltiples áreas planas 10, múltiples áreas de ranura 8 y múltiples perforaciones 6. Las áreas de ranuras se encuentran en un plano por abajo del plano en el que se encuentran las áreas planas . Una sección transversal de la capa se muestra en la Figura 5. Refiriéndose a la Figura 5, puede observarse que el plano de las áreas de ranuras se encuentra a una distancia t" por debajo de la superficie superior 24 de la capa. El plano de las áreas de ranuras define la profundidad de las ranuras. Como puede observarse, la profundidad de las ranuras es igual a aproximadamente un cuarto del grosor total "T" de la capa - definiéndose el grosor total como la distancia desde la superficie superior, que define el plano de las partes planas, hasta la superficie inferior 26. Para propósitos de claridad de la presentación, sólo se muestran tres perforaciones 28 en la Figura 5. Debe notarse que la profundidad de las ranuras no se limita a ser aproximadamente igual a un cuarto del grosor total, sino puede variar de acuerdo con el (los) material (es) utilizado (s) para formar la capa y las propiedades deseadas de la capa terminada. También debe notarse, que aunque las ranuras se han descrito teniendo profundidad uniforme, una modalidad alternativa incluye ranuras de profundidad variante, en cuyo caso las áreas de ranuras, no todas estarían en un solo plano paralelo al plano de superficie. Es decir, en la modalidad alternativa, las áreas de ranuras no se encuentran en un plano, o se encuentran en un plano que no es paralelo ya sea al plano de la superficie superior o al plano de la superficie inferior. Además, es posible variar la altura de las áreas planas de manera que la superficie superior de la capa tenga una construcción desigual y las áreas planas ya no se encuentren en un solo plano. Aún además, debe notarse que en la modalidad de la Figura 2, algunas perforaciones se encuentran parcialmente en una ranura y parcialmente en un área plana. Es posible formar la capa de manera que cada perforación se encuentre ya sea completamente en una ranura o completamente en un área plana sin perforaciones que se encuentren cruzando la interfaz pla o/ranura . En cualquier caso, las perforaciones pueden formarse ya sea antes o después que se formen las ranuras . También es concebible que las ranuras puedan estar en un ángulo con la dirección de la máquina. Además, pueden ser dos series de ranuras en un ángulo entre si en un patrón de líneas entrecruzadas. La Figura 3 es una vista en planta de una sección de una capa perforada de acuerdo con otra modalidad de la invención. Como puede observarse a partir de la Figura 3, todas las perforaciones 12 se encuentran confinadas a las áreas de ranura 14 y en ninguna área plana 16 se encuentran perforaciones. En la modalidad de la Figura 3, son aplicables todas las variantes tratadas con relación a la modalidad de la Figura 2, con la excepción de las variantes con respecto a la colocación de las perforaciones. La Figura 4 es una vista en planta de una sección de una capa perforada de acuerdo con aún otra modalidad de la invención. Como puede observarse a partir de la Figura 3, todas las perforaciones 18 se confinan a las áreas planas 22 y no se encuentran perforaciones en ninguna área ranurada 20. Todas las variantes tratadas con relación a la modalidad de la Figura 2, son aplicables a la modalidad de la Figura 4, con la excepción de las variantes con respecto a la colocación de las perforaciones .

Sin importar la modalidad, se prefiere combinar la capa ranurada y perforada de la invención con otras capas a fin de realizar una tela de prensa para máquinas de fabricación de papel. Por ejemplo, la capa ranurada y perforada de la invención puede sustituirse por la capa perforada de la tela Apertech™ para construir mediante esto una "Apertech™ ranurada" . En cualquier modalidad, la invención difunde el flujo en la superficie de la capa perforada de una tela para máquina de fabricación de papel. La difusión del flujo reduce la caída de presión a través de la capa y reduce mediante esto la migración de finos que tienen el efecto de reducir/evitar el patrón claro/oscuro que tal migración imparte a la hoja de papel. Las modificaciones a la presente invención serán obvias para aquellos de experiencia ordinaria en la técnica en vista de esta descripción, pero no llevarán la invención así modificada más allá del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims (40)

1. REIVINDICACIONES 1. Una capa para utilizarse en una tela para máquinas de fabricación de papel, que comprende: una pluralidad de áreas planas; una pluralidad de áreas de ranuras; y una pluralidad de perforaciones.
2. 2. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano.
3. 3. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dichas áreas planas se encuentran en un plano .
4. 4. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano y dichas área planas se encuentran en un plano.
5. 5. Una capa como se reivindica en la reivindicación 4 en donde dicho plano de dichas áreas de ranuras y dicho plano de dichas áreas planas se encuentran en paralelo.
6. 6. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 que incluye una serie de áreas de ranuras, algunas de las cuales se colocan en un ángulo mayor que 0 grados en la dirección de la máquina.
7. 7. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dicha serie de áreas de ranuras se encuentran en un patrón de líneas entrecruzadas.
8. 8. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dichas perforaciones se encuentran dispersas a través tanto de dichas áreas planas como de dichas áreas de ranuras, y en donde una o más de dichas perforaciones se encuentran a través de la interfaz de un área plana y un área de ranuras .
9. 9. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas de ranuras.
10. 10. Una capa como se reivindica en la reivindicación 1 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas planas.
11. 11. Un método para formar una capa para utilizarse en una tela para máquinas de fabricación de papel, que comprende las etapas de : formar una pluralidad de ranuras en un material base a fin de formar un material base modificado que tiene una pluralidad de áreas planas y un pluralidad de áreas de ranuras, y perforar dicho material base modificado a fin de formar una pluralidad de perforaciones en dicho material base modificado.
12. 12. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano.
13. 13. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 en donde dichas áreas planas se encuentran en un plano.
14. 14. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano y dichas área planas se encuentran en un plano.
15. 15. Un método como se reivindica en la reivindicación 14 en donde dicho plano de dichas áreas de ranuras y dicho plano de dichas áreas planas se encuentran en paralelo.
16. 16. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 que incluye una serie de áreas de ranuras, algunas de las cuales se colocan en un ángulo mayor que 0 grados en la dirección de la máquina.
17. 17. Un método como se reivindica en la reivindicación 16 en donde dicha serie de áreas de ranuras se encuentran en un patrón de líneas entrecruzadas.
18. 18. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 en donde dichas perforaciones se encuentran dispersas a través tanto de dichas áreas planas como de dichas áreas de ranuras, y en donde una o más de dichas perforaciones se encuentran a través de la interfaz de un área plana y un área de ranuras .
19. 19. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas de ranuras .
20. 20. Un método como se reivindica en la reivindicación 11 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas planas .
21. 21. Una capa para utilizarse en una tela para máquinas de fabricación de papel formada al crear una pluralidad de ranuras en un material base a fin de formar un material base modificado que tiene una pluralidad de áreas planas y una pluralidad de áreas de ranuras, y perforar dicho material base modificado a fin de formar una pluralidad de perforaciones en dicho material base modificado.
22. 22. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano.
23. 23. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 en donde dichas áreas planas se encuentran en un plano.
24. 24. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano y dichas área planas se encuentran en un plano.
25. 25. Una capa como se reivindica en la reivindicación 24 en donde dicho plano de dichas áreas de ranuras y dicho plano de dichas áreas planas se encuentran en paralelo.
26. 26. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 que incluye una serie de áreas de ranuras, algunas de las cuales se colocan en un ángulo mayor que 0 grados en la dirección de la máquina.
27. 27. Una capa como se reivindica en la reivindicación 26 en donde dicha serie de áreas de ranuras se encuentran en un patrón de líneas entrecruzadas.
28. 28. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 en donde dichas perforaciones se encuentran dispersas a través tanto de dichas áreas planas como de dichas áreas de ranuras, y en donde una o más de dichas perforaciones se encuentran a través de la interfaz de un área plana y un área de ranuras .
29. 29. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas de ranuras .
30. 30. Una capa como se reivindica en la reivindicación 21 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas planas .
31. 31. Una tela de prensa para máquinas de fabricación de papel, que comprende una capa que tiene: una pluralidad de áreas planas; una pluralidad de áreas de ranuras; y una pluralidad de perforaciones.
32. 32. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano.
33. 33. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 en donde dichas áreas planas se encuentran en un plano.
34. 34. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 en donde dichas áreas de ranuras se encuentran en un plano y dichas área planas se encuentran en un plano.
35. 35. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 34 en donde dicho plano de dichas áreas de ranuras y dicho plano de dichas áreas planas se encuentran en paralelo.
36. 36. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 que incluye una serie de áreas de ranuras, algunas de las cuales se colocan en un ángulo mayor que 0 grados en la dirección de la máquina.
37. 37. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 36 en donde dicha serie de áreas de ranuras se encuentran en un patrón de líneas entrecruzadas.
38. 38. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 en donde dichas perforaciones se encuentran dispersas a través tanto de dichas áreas planas como de dichas áreas de ranuras, y en donde una o más de dichas perforaciones se encuentran a través de la interfaz de un área plana y un área de ranuras .
39. 39. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas de ranuras .
40. 40. Una tela de prensa como se reivindica en la reivindicación 31 en donde dichas perforaciones se encuentran sólo en dichas áreas planas .