MXPA98009052A - Fieltros de alta absorbancia/baja reflectancia con una capa de patron - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un aparato para fabricar papel.El aparato comprende un fieltro y una capa de patrón unidos al fieltro. El fieltro tiene una absorbancia de UV relativamente alta. Tal absorbancia de UV alta evita la radiación actínica aplicada para curar la capa de patrón de dispersión cuando la radiación penetra a la superficie de la capa de papel. Limitando la dispersión de radiación debajo de la superficie de la capa de patrón, el material de la capa de patrón extraño curado se reduce al mínimo en las regiones del fieltro en donde se desea que no tenga material de capa de patrón.

Description

FIELTROS DE ALTA ABSORBANCI /BAJA REFLECTANC A CON UNA CAPA DE PATRÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a fieltros para fabricar papel y más particularmente a fieltros para fabricar papel que tienen una capa de patrón para imprimir papel durante la fabricación de papel.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los fieltros para hacer papel son bien conocidos en la técnica. Los fieltros para fabricar papel se usan para secar el papel durante el proceso para fabricar papel. Sin embargo, los fieltros para fabricar papel convencionales producen solamente papel de una región sencilla. El papel de región sencilla es el papel que tiene solamente una densidad sencilla, suponiendo un peso de base constante. Una mejora para los fieltros convencionales es la aplicación a una capa de patrón para el fieltro. La capa de patrón imprime su patrón en el papel, produciendo asi un patrón de alta densidad correspondiente en el papel. El patrón de alta densidad correspondiente ocurre en la dirección X-Y, es decir, dentro del plano del papel. Generalmente, la resistencia a tensión de papel se incrementa con su densidad.

Además, el papel de patrón puede moldearse en la capa del patrón del fieltro. Tal moldeo es significativo debido a que incrementa el calibre del papel en la dirección Z, es decir es perpendicular al plano del papel. Para aplicación de una capa de patrón a un fieltro para fabricar papel se enseña en una solicitud de Estados Unidos comúnmente cedida 08/461,832, presentada el 5 de junio de 1995 a nombre de Trokhan et al., cuya aplicación se incorpora en la presente para referencia. La capa de patrón se crea aplicando un precursor liquido, normalmente una resina curable al fieltro. ?ntes de la curación, este precursor liquido permea el fieltro. La porción deseada de la resina se cura, normalmente a través de una máscara con patrón, para formar una capa de patrón sólido. Cualquier resina liquida en exceso se remueve. Tal permeación del precursor liquido en el fieltro une la capa de papel al fieltro bajo' curación. Sin embargo, este enfoque, sin más, no controla en donde el precursor liquido, y por lo tanto finalmente después de la curación, la capa de patrón permea el fieltro. Si más parte del liquido que forma la capa de patrón permea el fieltro y después la cura, el fieltro se vuelve impermeable. Un fieltro impermeable es indeseable debido a que no permite la remoción del agua del fieltro o de la malla húmeda que está en contacto con el fieltro.

Un intento exitoso para controlar la disposición del líquido en el fieltro se encuentra en la solicitud de Estados Unidos comúnmente cedida 08/388,948, presentada el 15 de febrero de 1995, a nombre de McFarland et al., e incorporada en la presente para referencia. McFarland et al., controla la profundidad de la permeación del líquido en el fieltro aplicando un material extraño al fieltro que desplaza la resina líquida, evitando que se cure permanentemente en el fieltro. El material extraño es lavado después. McFarland et al., controlan la permeación de la dirección Z de la resina líquida que después se vuelve la capa de patrón. McFarland et al., sin embargo, no evitan la curación de la resina líquida en la capa de patrón en las posiciones X-Y indeseadas. Controlan la curación y disposición de la resina líquida en diferentes posiciones X-Y normalmente se logran mediante una máscara que tiene regiones opacas y transparentes para la radiación actínica. El líquido registrado con las regiones transparentes se cura y forma la capa de patrón. El líquido registrado con las regiones opacas permanece líquido y después se lava fuera. El uso de máscaras transparentes y opacas para curar selectivamente el líquido en una capa de patrón se enseña en las patentes de los Estados Unidos comúnmente asignadas 4,514,345, expedida el 30 de abril de 1985 de Johnson et al.; 4,528,239, expedida el 9 de julio de 1985, a Trokhan; 4,529,480; expedida el 16 de julio de 1985 de Trokhan; y 5,334,289 expedida el 2 de agosto de 1994, a Trokhan, las descripciones de tales patentes se incorporan aquí para referencia. La radiación de curación actínica aplicada a un fieltro para fabricar papel es tal que la dispersión cura la resina líquida no solamente en las regiones en donde es deseable tener una capa de patrón, aunque también en regiones donde se desea lavar el líquido después y mantener permeabilidad. De esta forma, un aspecto importante del proceso de curado es prevenir la dispersión no controlada de la radiación de curación actínica dentro del fieltro. La dispersión de la radiación es particularmente indeseable en las regiones en donde el líquido se va a lavar fuera y el fieltro permanece permeable. Un enfoque aproximado para resolver el problema de la dispersión del fieltro de la curación de radiación es disminuir la cantidad de energía en la radiación de curación. El uso de menos energía ha sido encontrado exitosamente que evita la curación indeseable en ciertas regiones del fieltro. Sin embargo, este enfoque tiene relación indeseable. A medida que disminuye la energía de curación, por lo tanto la resistencia de la resina restante después de la operación de curación se completa. Por lo tanto, se puede elegir tener una resina de resistencia anterior dispuesta más precisamente en el patrón X-Y deseado, o tener resina más fuerte pero con una disposición X-Y menos precisa. Por consiguiente, es un objeto de la presente invención proveer una capa de patrón curable sobre un fieltro para fabricar papel que no se limita por la relación de la técnica anterior. Además es un objeto de la presente invención controlar la disposición en dirección Z de la capa de patrón en el fieltro.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se describe un aparato para remover agua del papel durante la fabricación de papel. El aparato tiene un plano X-Y y una dirección Z ortogonal al plano X-Y. El aparato comprende un fieltro para fabricar papel que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira hacia la máquina y una superficie que mira hacia el papel. Por lo menos una porción el fieltro tiene una reflectancia mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia.

Preferiblemente, tal reflectancia es una reflectancia de 365 nanómetros (nm) , alternativamente, tal reflectancia puede ser una reflectancia promedio medida de 301 a 400 nanómetros. El aparato además comprende una capa de patrón q?e tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira al fieltro, y una superficie que mira al papel. La capa de patrón se une al fieltro a una interfase entre una superficie que mira al fieltro de la capa de patrón y la superficie que mira al papel del fieltro, y se extiende hacia afuera desde la interfase.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en planta superior fragmentaria de un aparato de acuerdo con la presente invención. La Figura 2 es una vista en sección vertical del aparato de la Figura 1. La Figura 3 es una representación gráfica de la relación entre el valor de color L* y reflectancia difusa a 365 nm. La Figura 4 es una representación gráfica tridimensional del efecto de reflectancia y energía de curación sobre la permeabilidad del agua del aparato.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Con referencia a las Figuras 1 y 2, el aparato 10 de acuerdo con la presente invención comprende dos componentes principales, un fieltro 14 y una capa de patrón L8. Cada uno del fieltro 14 y la capa de patrón 18 tiene superficies mutuamente opuestas y están unidas juntas en una interfase 20 entre sus superficies. El fieltro 14 tiene una superficie que mira al papel y una superficie que mira a la máquina. La capa de patrón 18 tiene una superficie que mira al papel y una superficie que mira al fieltro. El fieltro 14 y la capa de patrón 18 se unen juntas en interfase 20 entre la superficie que mira al papel del fieltro 14 y la superficie que mira al fieltro de la capa de patrón 18. Se entenderá a partir de la Figura 2 que la capa de patrón 18 puede penetrar la superficie que forma el papel del fieltro 14 y por lo tanto permearla en todas las partes del espesor del fieltro 14. Con referencia continua a las Figuras 1 y 2, y examinando el fieltro 14 en mayor detalle, el fieltro 14 debe ser capaz de desaguar el papel y por lo tanto preferiblemente permeable al agua. El fieltro 14 es capaz de recibir agua impartida por el papel durante el proceso para la formación del papel. El fieltro 14 preferiblemente es permeable al agua de manera que tal agua recibida puede después expresarse desde, o removerse de alguna manera del fieltro 14. Preferiblemente, el agua se expresa desde, o de alguna manera se remueve de la superficie que mira hacia la máquina del fieltro 14. El fieltro 14 comprende dos componentes, una base 16 y un bloque de material fibroso 15 unido a la base 16. El bloque de material fibroso 15 puede ser hecho de fibras naturales o sintéticas unidas a la base 16 mediante cualquier medio convencional y bien conocido, tal como picadura con aguja. El bloque de material fibroso 15 puede estar formada de fibras que tienen un denier de 3 a aproximadamente 30. El bloque de material fibroso 15 puede ser de densidad constante o variable. Si el bloque de material fibroso 15 es de densidad variable, preferiblemente el gradiente -de densidad se incrementa de la superficie que mira al papel del fieltro 14 a la superficie que mira hacia la máquina del fieltro 14 de manera que el agua se extrae fuera del papel y se puede extraer del fieltro 14 como se describe anteriormente. El bloque de material fibroso 15 tiene fibras que pueden estar hechas de nylon, lana, políéster, o cualquier otro material adecuado. El fieltro 14 puede tener una permeabilidad al aire menor que por lo menos aproximadamente 188 lVsegundos x 28.31 litros (400 pies cúbicos estándar) por minuto a una presión diferente de 0.63 cm (0.5 pulgadas) de agua. La permeabilidad del aire puede medirse usando un dispositivo de medición de permeabilidad Valmet, Modelo WIGO TAIFUN, Tipo 1000, disponible de Valmet Corporation de Karlstad, Suecia. En una modalidad preferida, el fieltro de desagüe 14 puede tener una permeabilidad del aire entre 2.35 y 94 litros/segundos (5 y 200 pies cúbicos estándar) por minuto.

El fieltro de desagüe 14 puede tener una capacidad de contención de agua de por lo menos aproximadamente 100 miligramos de agua por centímetro cuadrado de área superficial que mira hacia el papel. Preferiblemente, la capacidad de contención de agua por lo menos es de aproximadamente 150 miligramos por centímetro cuadrado de área de superficie que mira hacia el papel. La capacidad de contención de agua puede medirse usando un porositómetro de líquido, tal como un ?utoporositómetro TRI disponible de TRI/Princeton, Inc., de Princeton, New Jersey. Las mediciones de capacidad de compresión de agua se hacen de acuerdo con el método descrito por Miller et al., en el artículo titulado "Liquid Prosimetry: New Methodology and Applications" en las páginas 163-70 en the Journal of Colloid and Interface Science, 162 (1994), tal artículo se incorpora en la presente para referencia. Se reconocerá por alguien con experiencia ordinaria que el incidente de radiación al fieltro 14 que puede ya sea reflejarse, absorberse o transmitirse a través del fieltro 14. Generalmente se supone que se transmite poca radiación a través del fieltro 14. Sin embargo, esto es algo ficticio dado que cualquier radiación transmitida a través del fieltro 14 no puede chocar sobre el fieltro 14 y por lo tanto no se absorbe ni se refleja. Alguien con experiencia ordinaria reconocerá además que la absorbancia y reflectancia generalmente se perciben por estar inversamente relacionadas cuando se miden sobre una escala común. Para reducción indeseada de la radiación UV dentro del fieltro 14 durante la aplicación de la capa de patrón 18, el fieltro 14 tiene ciertas propiedades físicas y ópticas. Particularmente, la reflectancia del fieltro 14 debe ser lo suficientemente baja de manera que la reflexión de la radiación actínica incidente del mismo sea mínima. Aquí, la reflectancia se mide en reflectancia por ciento o en unidades de absorbancia y se grafican en unidades de absorbancia en las figuras. Como se usa en la presente, se encuentra que la reflectancia es -LogioMI reflejada) / (I incidente)} en donde I incidente es la intensidad de la fuente e I reflejada es la intensidad de la señal reflejada. Se entenderá que menos reflectancia ocurre a medida que se incrementa el valor de las unidades de absorbancia. Se entenderá que la reflectancia de un material particular depende de la longitud de onda de la radiación incidente al mismo, sin considerar si la radiación esta o no en el régimen de luz visible o es invisible al ojo. Por lo menos una porción del fieltro 14 tiene una reflectancia de 365 nm menor que el 40% (mayor que 0.4 unidades de absorbancia) y preferiblemente menor que 32% (mayor que 0.5 unidades de absorbancia) y más preferiblemente menor que 25% (mayor que 0.6 unidades de absorbancia) y más preferiblemente menor que 20% (mayor que 0.7 unidades de absorbancia) . La reflectancia de 365 nm se mide a 365 nanómetros. Preferiblemente, el fieltro 14 también tiene un valor de reflectancia promedio mayor que 0.4 unidades de absorbancia y preferiblemente mayor que 0.5 unidades de absorbancia, y más preferiblemente mayor que 0.6 unidades de absorbancia y aún más preferiblemente mayor que 0.7 unidades de absorbancia. Como se usa en la presente, el valor de reflectancia promedio representa el promedio aritmético de 100 mediciones de reflectancia en unidades de absorbancia cuando la muestra se mide sobre la escala de 301 a 400 nanómetros en incrementos de un nanómetro. El. valor de reflectancia difuso del fieltro 14 se mide utilizando un espectrofotómetro Lambda 9 UV/VIS/NIR de Perkin-Elmer con un accesorio de reflectancia/transmitancia Labsphere DRTA 9A o equivalente. El espectrofotómetro se regula de la siguiente manera: reflectancia difusa Ord (ordenada) a absorbancia, hendidura 2 nanómetros, velocidad a 120 nm por minuto, respuesta a integración a 1 segundo, HCYCL (número de ciclos) a 1, escala de barrido a 250-400 nm. Por lo menos la superficie que mira al papel del fieltro 14 se muestra, aunque ambas superficies del fieltro 14 pueden mostrarse, si se desea. El valor de absorbancia se obtuvo 365 n y un valor de absorbancia promedio se obtuvo sobre el rango de 301 a 400 nm. Una manera en la cual los valores de reflectancia deseados de 365 nm promedio pueden obtenerse proporcionando un valor de color L* particular para el fieltro 14. Como se ilustra en la Figura 3, hay una relación inversa entre el valor de color L* y 1J reflectancia a 365 nm (a través de la mayoría de la escala) para por lo menos un colorante particular como se discute más adelante. Consecuentemente, por lo menos una porción del fieltro 14 puede tener un valor de color L* menor que 50, preferiblemente menor que L*40, y más preferiblemente menor que L*35 y cumplir con la reflectancia especificada. Además se prefiere que la opacidad del fieltro 14 no sea muy grande. Si la opacidad es muy grande, la capa de patrón 18 no se une adecuadamente al fieltro 14 y puede separarse del mismo durante el uso. El valor del color L* del fieltro 14 se determina usando un colorímetro. En tanto que muchos colorímetros adecuados son bien conocidos en la técnica, un colorímetro adecuado está disponible de Hunter Associates Laboratory of Reston, Virgina como un Sistema ColorQUEST 45/0 que consiste de un procesador de DP-9000 y un sensor óptico normal de 45/0. El observador normal de 2 ° y la iluminación C se selecciona. El valor de color L* se mide usando la escala de color L*a*b*. Usando esta escala, un valor de L* de 100 representa blanco y un valor de L* de 0 representa negro. El valor a* indica que es rojo cuando es positivo o verde cuando es negativo. El valor b* indica amarillo cuando es positivo o azul cuando es negativo. La reflectancia de 365 nm, reflectancia promedio y valores de color L*, mencionados anteriormente se pueden lograr coloreando el fieltro 14 de manera que la radiación de reacción de curación actínica se aplica al fieltro 14, la radiación que penetra de la superficie q?e mira hacia el papel del fieltro 14 se absorbe en lugar de que se esparsa. Desde luego, sería aceptable por la radiación se transmita directamente a través del fieltro 14, de la superficie que mira al papel a la superficie que mira la máquina. Sin embargo, la mayoría de los fieltros tienen densidad y pesos base muy altos para que se presente tal transmisión. Por lo tanto, usualmente es necesario disminuir la reflectancia del fieltro 14 incrementando su absorbancia. El fieltro para fabricar papel 14 puede secarse generalmente de acuerdo con las instrucciones proporcionadas con el colorante para el fieltro 14. Los colorantes adecuados para colorear el fieltro 14 incluyen colorantes solubles en agua. Los colorantes particularmente adecuados están disponibles de CPC Specialty Products, Inc., de Indianapolis, Indiana bajo el colorante de marca comercial RIT. Aunque el siguiente ejemplo se dirige a un fieltro 14 coloreado para tener reflectancia reclamada, un experto ordinario reconocerá que el fieltro 14 no necesita secarse o tratarse. Mientras que el fieltro 14 tiene una absorbancia fuerte, y baja reflectancia a la radiación actínica que cura la capa de papel 18, el fieltro 14 será adecuado.

EJEMPLO 1 Una banda de máquina piloto se hizo de la siguiente manera. Se obtuvo un fieltro de prensa modelo amflex 2 de appleton Mills of Appleton, Wisconsin. 111 litros (treinta galones) de agua calentados a 192.2°C (210°F) se agregaron a una tina de colorante. La tina de colorante era lo suficiente grande para contener el fieltro 14 y permitir que se sumergiera en el agua. 1584.8 gramos (56 onzas) de colorante líquido número 15 negro de RIT disponible de CPC Specialty Products, Inc. de Indianapolis, Indiana se agregó al agua y' se mezcló concienzudamente para dar la concentración de 226.4 g (ocho onzas) de colorante por 14.17 litros (3.75 galones) de agua. El agua se dejó enfriar a 167.2°C (185°F) y el fieltro 14 se sumergió a una tina durante cinco minutos, enfriando la mezcla de agua/colorante a aproximadamente 157.2°C (175°F).

El fieltro 14 después se removió lentamente de la tina de colorante y el .líquido de la tina de colorante se vertió sobre la porción del fieltro 14 que .se removió de la misma para asegurar que todas las porciones del fieltro 14 se colorearan. Después de que el fieltro 14 se removió de la tina, la solución del colorante se vacío y el tanque se llenó con agua a temperatura ambiente. El fieltro coloreado 14 se enjuagó rápidamente en la tina de colorante. El fieltro 14 se removió de la tina de colorante y el agua en exceso se dejó drenar de la misma. El fieltro 14 después se secó con aire durante por lo menos 24 horas a temperatura ambiente. Cada una de las etapas anteriores se repitió una segunda vez. El fieltro coloreado 14 después estará listo para agregar la capa de patrón 18 a la misma. Con referencia a la Figura 4, a 365 nanómetros, este fieltro no coloreado lustrativo 14 tuvo una reflectancia de 365 nm de aproximadamente 0.2 unidades de absorbancia. El fieltro 14 coloreado a un valor de color de aproximadamente L* 30 muestra una reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.9 unidades de absorbancia, mientras que el fieltro 14 coloreado en el Ejemplo I muestra una reflectancia a 365 nm mayor que 1.6 unidades de absorbancia. Se reconocerá que, a medida que se incrementa el valor de color L* (y por lo tanto la absorbancia) la energía reflejada a 365 nanómetros disminuye. Alternativamente, en lugar de colorear el fieltro 14 como un conjunto, las fibras que forman la el bloque de material fibroso 15 del fieltro 14 se puede colorear antes de cocerse y antes de formar el fieltro 14. Similarmente, la base 16 del fieltro 14 puede colorearse antes de incorporarse en el fieltro 14. En una modalidad alternativa, todo el fieltro 14 no necesita tener la reflectancia específica de 365 nm, reflectancia promedio y valor de color de L*. Solamente una porción del fieltro 14 necesita tener la reflectancia a 365 nm, reflectancia promedio y valor de color L* mencionados anteriormente. Si solamente la porción del fieltro 14 tiene la reflectancia a 365 nm, reflectancía promedio y valor de color L* mencionados anteriormente, preferiblemente esta porción del fieltro 14 es la que se yuxtapone con, y más preferiblemente, incluye, la superficie que mira al papel del fieltro 14. En aún otra modalidad, la superficie del fieltro 14 que mira hacia la capa de patrón 18 puede tener una reflectancia a 365 nm menor que 0.4 unidades de absorbancia. El fieltro 14 puede tener una región por debajo de la región de superficie que provee la reflectancia a 365 nm especificada de por lo menos aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia. Debajo del nivel, el fieltro 14 de nuevo puede ser transparente. Como se usa en la presente, se entiende que un fieltro que es transparente puede ser blanco o de color blanco, de manera que los colores de reflectancia a 365 nm mencionados anteriormente no están provistos. Se reconocerá que la superficie que mira hacia la máquina del fieltro 14 puede ser ya sea transparente o puede tener el valor de reflectancia de 365 nm mencionado anteriormente. Proféticamente esta modalidad podría mejorar la durabilidad de la banda.' Un fieltro normal 14 está hecho de un bloque de material fibroso 15 de fibras unidas a una base 16 por picadura de aguja, etc. La disposición coloreada parcialmente puede lograrse coloreando el bloque de material fibroso 15 para forma el fieltro 14. Alternativa, o preferiblemente además de colorear el bloque de material fibroso 15, la base 16 que forma el fieltro 14 también puede colorarse a la reflectancia a 365 nm, la reflectancia promedio y el valor de color L* especificados. La preferencia para el bloque de material fibroso 15 esté en la reflectancia 365 nm reflectancia promedio y valor de color L* especificados, se debe a que la capa de patrón 18 discutida más adelante normalmente se une al bloque de material fibroso 15 en lugar de la base 16.

Si se desea, el bloque de material fibroso 15 del fieltro 14 puede estar comprendido de ambas fibras que tienen la reflectancia a 365 nm especificada y fibras que no cumplen con la reflectancia a 365 nm especificadas. Estas disposiciones cumplen con los objetivos dobles de proveer ambas alta resolución a la estructura de patrón 18 que penetra la interfase del fieltro 14 para residir debajo de la superficie que mira la capa de patrón del fieltro 14, mientras que reduce al mínimo la pérdida de permeabilidad del fieltro 14. Proféticamente, el fieltro 14 también puede tener una reflectancia a 365 nm, reflectancia promedio y valor de color L* que varía de acuerdo con un patrón dispuesto en el plano X-Y. Si la reflectancia a 365 nm reflectancia promedio y valor de color L* del fieltro 14 varía de acuerdo con un patrón X-Y, preferiblemente las porciones opacas del fieltro 14 están dispuestas en un patrón X-Y registrado con las porciones de la capa de patrón 18 discutidas antes, que no imprimen el papel durante el proceso de fabricación de papel. La capa de papel 18 se puede aplicar al fieltro 14 en forma líquida, y preferiblemente comprende una resina. La resina preferiblemente es fotosensible y se cura cuando se expone a la radiación actínica. La radiación actínica puede tener una longitud de onda de aproximadamente 365 nanómetros. La curación se efectúa entonces por entrelazamiento. Las resinas adecuadas se describen en la Patente de los Estados Unidos incorporada previamente 4,514,345 expedida a Johnson, y está disponible de McDermid, Inc., de Wilmíngton, Delaware como parte de la serie de resinas Merigraph. La resina, cuando se cura en la capa de patrón 18, debe tener una dureza de durómetro D no mayor que aproximadamente 60, como se mide de aproximadamente 2.54 cm x 5.08 cm x 0.63 cm (1 pulgada x 2 pulgadas x 0.25 pulgadas) a 85°C. La lectura se toma diez segundos después del acoplamiento inicial de la sonda de durómetro con la resina. El líquido que después forma la capa de patrón 18 puede tener una viscosidad de aproximadamente 5,000 a 15,000 centipoises a 52.2°C (70°F) con el fin de permear apropiadamente el fieltro 14 antes de la curación. El líquido, preferiblemente una resina líquida, se aplica al fieltro 14 como sigue. El fieltro 14 puede proveerse en la forma de una banda continua. El fieltro 14 se transporta pasando de una boquilla colocada contra la superficie que mira al papel del fieltro 14. La boquilla extruye una película de líquido, preferiblemente resina líquida, uniformemente sobre la superficie que mira hacia el papel del fieltro 14. El espesor de revestimiento líquido puede controlarse mecánicamente usando un perno. Para las modalidades descritas en la presente, un revestimiento adecuado tiene un espesor medido desde la superficie que mira al papel del fieltro 14 hacia la porción que se extiende hacia afuera de la resina de hasta aproximadamente 2.5 milímetros. Una mascara que tiene porciones opacas y transparentes dispuestas en cualquier patrón deseado se coloca sobre el revestimiento líquido sobre el fieltro 14. Los patrones adecuados bien conocidos incluyen regiones opacas discretas y una región transparente que comprende una red esencialmente continua, aunque cualquier patrón deseado puede usarse, mientras ocurra en el plano X-Y. El líquido que después forma la capa de patrón 18 se expone a la radiación actínica de una longitud de onda de activación. La radiación actínica se aplica a través de la máscara, de manera que la máscara se interpone entre la fuente de radiación actínica y el revestimiento líquido en el fieltro 14. La radiación actínica puede suministrarse de una lámpara. Esto cura parcialmente, o cura previamente, la resina registrada con las porciones transparentes de la máscara. La resina registrada con las porciones opacas de la máscara permanecerá sin curar. Preferiblemente, por lo menos aproximadamente 300 milijoules por centímetro cuadrado de energía de pre- curación se aplica al fieltro 14 usando la radiación actínica. Más preferiblemente, por lo menos aproximadamente 1,200 milijoules por centímetro cuadrado de energía de precuración se aplica al fieltro 14 a través de las porciones transparentes en la máscara. La energía de precuración puede ser medida con un dispositivo de medición de intensidad de energía ultravioleta, modelo IL 390-B Light Bug, disponible de International Light, Inc., de Newburyport, MS . Después la resina líquida no curada se remueve del fieltro 14. La resina se remueve lavando la capa de fieltro 14 con una mezcla de agente tensioactivo, tal como detergente de marca Top Job fabricado por The Procter & Gamble Company de Cincinnati, Ohio, y agua. El tensioactivo y agua se pueden rociar sobre el fieltro 14 desde las regaderas. El lavado puede realizarse a una temperatura de aproximadamente 90° usando boquillas de chorro de aletas teniendo un diámetro de orificio de aproximadamente 0.15 cm (0.062 pulgadas), un ángulo incidente de 30°, y una presión de suministro de 35.15 kg/cm2 (500 psi). Un segundo lavado puede realizarse a una temperatura de aproximadamente 160° usando boquillas de chorro de aleta teniendo un diámetro de orificio de aproximadamente 0.15 cm (0.062 pulgadas), un ángulo incidente de 30°, y una presión de suministro de 9.8 kg/cm2 (140 psi), todos los demás parámetros permanecen constantes.

El fieltro 14 y resina restante, que ahora han formado una capa de patrón 18, viajan sobre, o de alguna manera se yuxtaponen con una zapata de vacío. El vacío se aplica al lado que mira hacia la máquina del fieltro 14 para remover cualquier líquido no curado restante del fieltro 14. La secuencia de lavado y de absorción por vacío se puede repetir según se desee. Una vez que el líquido no curado se haya removido del fieltro 14, el fieltro 14 de nuevo se enjuaga para remover cualquier agente tensioactivo del fieltro 14. La resina parcialmente curada entonces se sumerge en un baño de agua y de nuevo se aplica radiación actínica de curación. El agua en el baño permite la transmisión de la radiación actínica de la fuente de la capa de patrón 18 mientras que se evita que el oxígeno libre llegue a la capa de patrón 18. El oxígeno libre puede extinguir la reacción de polimerización deseada para lograr la curación completa de la capa de patrón 18. De preferencia, el baño no incluye tensioactivo, de manera que la radiación actínica no se atenúa antes de llegan a la capa de patrón 18. Preferiblemente, el baño Contiene un agente de reducción fuerte, tal como sulfito de sodio, para eliminar cantidades de traza de oxígeno de baño. La capa de patrón curada 18 puede tener una red esencialmente continua con aberturas discretas dispuestas dentro de la red esencialmente continua, descrita en la patente 345 comúnmente cedida, expedida a Johnson et al. Alternativamente, los patrones discretos descritos en Johnson et al., ?345 pueden usarse. La capa de patrón 18 se extiende hacia un extremo próximo unido al fieltro 14 en la interfase 20 a un extremo distante. El extremo distante de la capa de patrón 18 imprime el papel durante la fabricación de papel, ocasionando la densificación de las áreas impresas y formando así papel de múltiples regiones. Por lo tanto, extendiéndose afuera de la interfase 20 y el fieltro 14, la capa de patrón 18 puede fabricar papel de densidad diferencial durante la fabricación de papel. Preferiblemente, la capa de patrón 18 permea el fieltro 14 a una profundidad de aproximadamente 0.1 a aproximadamente 0.5 milímetros, como se mide desde la superficie que mira al papel del fieltro 14 hacia la superficie que mira a la máquina del fieltro 14. Si la penetración de la capa de patrón 18 pasa a la superficie que mira al papel del fieltro 14 es menor a esta cantidad, la capa de patrón 18 no está unida adecuadamente al fieltro 14 y puede ocurrir la separación durante el uso. Alternativamente, si la capa de patrón 18 permea el fieltro 14 a una profundidad muy alta, se puede sacrificar la permeabilidad.

Un ejemplo no limitante e ilustrativo de un aparato 10 de acuerdo con la presente invención, contrasta con un aparato de la técnica anterior 10. Ambos aparatos 10 usan una capa de patrón 18 que comprenden una red esencialmente continua que tiene un área superficial de aproximadamente 35 por ciento de la superficie que mira al papel del fieltro 14. La capa del patrón 18 se extiende hacia afuera de la superficie que mira al papel del fieltro 14 es de aproximadamente 0.25 milímetros. Los valores de reflectancia a 365 nm del fieltro 14, las energías de curación aplicadas al fieltro 14 y la permeabilidad al agua se muestran en la Tabla I siguiente. Un revestimiento gelatinoso de un gel de una sal de sodio de un ácido graso se aplicó uniformemente a través del fieltro 14. La superficie que mira hacia la resina del fieltro 14 se dañó ligeramente para proveer una interfase adecuada para la capa de patrón 18. El resto de este revestimiento se lavó fuera después de que se pre-curó la capa de patrón 18.

TABLA I Reflectapcia Reflectancia Energía de Permeabilidad Durabilidad (Unidades de (por ciento) pre-curación al Agua (cualitativa) Absorbancia) (mJ por (cc/segundo) centímetro cuadrado) Técnica 0.2 63 300 9 Inaceptable Anterior 1 Presente 1.4 4 300 13 Inaceptable Invención 1 Técnica 0.2 63 1200 1.3 Aceptable Anterior 2 Presente 1.4 1200 12.9 Aceptable Invención 2 Co o se puede ver en la Tabla I, el aparato 10 de acuerdo a la presente invención, exhibe permeabilidad mejorada significativamente sobre la técnica anterior. Se debe reconocer que un fieltro 14 que tiene una permeabilidad mínima de por lo menos 6 centímetros cúbicos/segundo y preferiblemente por lo menos 9 centímetros cúbicos/segundo se desea en la fabricación de papel. Además, el aparato 10 de acuerdo con la presente invención que recibe la energía de pre-curación de 1200 mJ por centímetro cuadrado no solamente tuvo permeabilidad aceptable, sino también demostró durabilidad de banda aceptable. Si la durabilidad de banda es inaceptable, se requerirá un número excesivo de cambios en al banda. El alcance de la presente invención no está limitado a este ejemplo, pero se encuentra en las reivindicaciones anexas.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato para remover agua del papel durante la fabricación de papel, tal aparato tiene un plano X-Y y una dirección Z ortogonal a la misma, el aparato está caracterizado porque comprende: un fieltro para fabricar papel que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira a la máquina y una superficie que mira al papel, por lo menos una porción de fieltro teniendo una reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia; y una capa de patrón que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira al fieltro y una superficie que mira al papel, la capa de patrón está unida al fieltro a una interfase entre la superficie que mira al fieltro o la capa de patrón y la superficie que mira al papel del fieltro, la capa de patrón extendiéndose hacia afuera del fieltro.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la porción del fieltro que tiene la reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia se yuxtapone con la superficie que mira al papel del fieltro.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la porción de fieltro que tiene la reflectancia a 365 nm mayor que las unidades de 0.4 de absorbancia se extiende desde la superficie que mira al papel del fieltro a la superficie que mira la máquina del fieltro.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de patrón comprende un patrón de X-Y de dos regiones, las primeras regiones que imprimen el papel y las segundas regiones que no imprimen el papel .

5. El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque las porciones del fieltro que tiene la reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia se disponen en el patrón X-Y, el patrón X-Y de las porciones opacas son registradas con las porciones de la capa de patrón que no imprimen el papel.

6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el fieltro tiene una reflectancia a 365 nm mayor que 0.5 unidades de absorbancia.

7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el fieltro comprende una base y un bloque de material fibroso unida a la base, y en donde el bloque de material fibroso comprende una porción de fieltro que tiene el valor de color de L* menor que L* 50.

8. El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la base tiene un valor de L* menor que el L*40..

9. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de patrón no penetra la porción opaca del fieltro.

10. Un aparato para remover agua del papel durante la fabricación de papel, el aparato tiene un plano X-Y y una dirección Z ortogonal a la misma, el aparato está caracterizado porque comprende: un fieltro para fabricar papel que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira a la máquina y una superficie que mira al papel, por lo menos una porción de fieltro teniendo una reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia, la porción también tiene una reflectancia promedio mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia; y una capa de patrón que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira al fieltro y una superficie que mira al papel, la capa de patrón está unida al fieltro a una interfase entre la superficie que mira al fieltro de la capa de patrón y la superficie que mira al papel del fieltro, extendiéndose hacia afuera de la interfase.

11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el fieltro tiene una reflectancia promedio mayor que aproximadamente 0.5 unidades de absorbancia.

12. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el fieltro tiene una reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.5 unidades de absorbancia.

13. Un aparato para remover agua del papel durante la fabricación de papel, el aparato tiene un plano X-Y y una dirección Z ortogonal a la misma, el aparato está caracterizado porque comprende: un fieltro para fabricar papel que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie que mira a la máquina y una superficie que mira al papel, el fieltro para hacer papel comprende un bloque de material fibroso de fibras unidas a la base, una primera porción de fibras de un bloque de material fibroso teniendo una reflectancia a 365 nm mayor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia y una segunda porción de las fibras de bloque de material fibroso teniendo una reflectancia a 365 nm menor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia, la primera y segunda porciones de las fibras están intermezcladas; y una capa de patrón que tiene superficies mutuamente opuestas, una superficie q?e mira al fieltro y una superficie que mira al papel, la capa de patrón está unida al fieltro a una interfase entre la superficie que mira al fieltro de la capa de patrón y la superficie que mira al papel del fieltro, y extendiéndose hacia afuera de la interfase.

14. El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la superficie que mira al papel del fieltro comprende fibras que tienen una reflectancia a 365 nm menor que aproximadamente 0.4 unidades de absorbancia.