ES2205249T3 - Metodo para aplicar una resina a un sustrato para emplear en la fabricacion de papel. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION COMPRENDE UN PROCEDIMIENTO PARA APLICAR UNA RESINA SOLIDIFICABLE, TAL COMO UNA RESINA FOTOSENSIBLE, SOBRE UN SUBSTRATO TAL COMO UN FIELTRO DE DESHIDRATACION UTILIZADO EN LA FABRICACION DE PAPEL. EL PROCEDIMIENTO CONSISTE EN PREPARAR UNA RESINA LIQUIDA SOLIDIFICABLE ASI COMO UN SUBSTRATO QUE POSEE UNA PRIMERA Y UNA SEGUNDA SUPERFICIES. ESTE SUBSTRATO COMPRENDE FIBRAS QUE DEFINEN HUECOS ENTRE LA PRIMERA Y LA SEGUNDA SUPERFICIES, Y EL SUBSTRATO COMPRENDE UN SEGUNDO MATERIAL DISTINTO DE LA RESINA LIQUIDA SOLIDIFICABLE, EL SEGUNDO MATERIAL RECUBRE AL MENOS ALGUNAS DE LAS FIBRAS EN DONDE LOS HUECOS CONTIGUOS A LAS FIBRAS REVESTIDAS ASEGURAN LA COMUNICACION DE FLUIDO DE LA PRIMERA SUPERFICIE DEL SUBSTRATO HACIA LA SEGUNDA. SE SUPRIME AL MENOS PARTE DEL SEGUNDO REVESTIMIENTO DE MATERIAL EN ALGUNAS FIBRAS; SE APLICA LA RESINA LIQUIDA SOLIDIFICABLE AL SUBSTRATO; Y SE SOLIDIFICA AL MENOS PARTE DE LA RESINA CON EL FIN DE PROPORCIONAR UNA CAPA DE RESINA SOBRE EL SUBSTRATO.

Description

Método para aplicar una resina a un sustrato para emplear en la fabricación de papel.

Campo del invento

El presente invento se refiere a un método para aplicar una resina curable a un sustrato, y más en particular a un método para aplicar una resina fotosensible a un sustrato para formar un aparato para formar un dibujo en una banda continua para uso en la fabricación de papel.

Antecedentes del invento

La aplicación de recubrimientos, tales como de recubrimientos de resina y recubrimientos de espuma a sustratos, es conocida en la técnica de la fabricación de papel. Por ejemplo, es conocido aplicar una resina fotosensible a un miembro agujereado, con un dibujo preseleccionado para uso en una operación de fabricación de papel. Es también conocido proporcionar tejidos de prensa para la fabricación de papel con un recubrimiento, tal como un recubrimiento de espuma, para conseguir un volumen de espacios vacíos controlado y permeabilidad. En los siguientes documentos se describe el uso de resinas, cargas, espumas, construcciones en capas, u otros recubrimientos en equipo de fabricación de papel: Patente de EE.UU. Nº 3.549.742 concedida con fecha 22 de diciembre de 1970 a Benz; Patente de EE.UU. Nº 4.446.187 concedida a Eklund; Patente de EE.UU. Nº 4.514.345 concedida con fecha 30 de abril de 1985 a Johnson y otros; Patente de EE.UU. Nº 4.637.859 concedida con fecha 20 de enero de 1987 a Trokhan; Patente de EE.UU. Nº 4.795.480 concedida con fecha 3 de enero de 1989 a Boyer y otros; Patente de EE.UU. Nº 5.098.522 concedida con fecha 24 de marzo de 1992 a Smurkoski y otros; Patente de EE.UU. Nº 5.346.567 concedida con fecha 13 de septiembre de 1994 a Barnewall; Patente de EE.UU. Nº 5.334.289 concedida con fecha 2 de agosto de 1994 a Trokhan y otros; y Publicación PCT Nº WO 91/14558 publicada con fecha 3 de octubre de 1991 a nombre de Sayers y otros y cedida al Grupo SCAPA.

Es también conocida la impregnación de tejidos textiles, tales como esteras de fibra cosidas y material de fieltro, con resinas y materiales de carga. En los siguientes documentos se describe el uso de resina y/o cargas en tejidos: Patente de EE.UU. Nº 4.250.172 concedida a Mutzenberg y otros; Patente de EE.UU. Nº 4.390.574 concedida a Wood; Patente de EE.UU. Nº 4.464.432 concedida a Dost y otros; Patente de EE.UU. Nº 5.217.799 concedida a Sumii y otros; Patente de EE.UU. Nº 5.236.778 concedida a Landis y otros; y Nueva Concesión de la Patente Nº 32.713 concedida de nuevo con fecha 12 de julio de 1988 a Woo.

Después de curar una parte de la resina sobre un sustrato para formar un aparato para la fabricación de papel, es deseable retirar del sustrato la resina no curada. La retirada del sustrato de la resina no curada es importante para que el aparato para la fabricación de papel resultante tenga las deseadas características para su particular aplicación en la fabricación de papel. Tales características pueden incluir, aunque sin quedar limitados a ellas, la flexibilidad del aparato, la compresibilidad del aparato, la durabilidad del aparato, la permeabilidad del aire a través del aparato, y la permeabilidad del agua a través del aparato. La retirada de la resina no curada es de especial importancia en un aparato para la fabricación de papel que tenga una superficie de resina con un dibujo formado, con aberturas a través de las cuales sea conducido aire y/o agua durante la formación o el secado de la banda continua de papel. La resina no curada que quede en el sustrato puede reducir la permeabilidad del sustrato, y reducir con ello el flujo a través de las aberturas en la superficie de resina con el dibujo formado.

Un método para retirar la resina no curable incluye lavar la resina no curable del sustrato. Por ejemplo, en la Patente de EE.UU. Nº 4.514.345 a la que antes se ha hecho referencia, se describe el lavado de la resina no curable de un miembro agujereado formado de filamentos tejidos en telar, seguido de la aspiración por vacío del líquido de lavado residual y del líquido no curado desde el miembro agujereado. No obstante, el lavado y la aspiración por vacío, por sí solos, pueden ser ineficaces para retirar toda la resina no curable.

Un sustrato de fieltro o de espuma con celdas abiertas puede tener un gran número de cavidades de espacios vacíos internos relativamente pequeños, que pueden aprisionar la resina no curable. Tal resina no curable aprisionada puede degradar las actuaciones del aparato para la fabricación de papel, como se ha descrito en lo que antecede. Además, tal resina aprisionada se desperdicia esencialmente, contribuyendo a aumentar el coste del proceso de colada de la resina. La retirada de la resina aprisionada aumentando para ello el número de ciclos de lavado y de aspiración por vacío aumenta también el coste del proceso.

Además, en algunas aplicaciones puede ser deseable controlar la profundidad de penetración de la resina en el sustrato. Por ejemplo, puede ser deseable hacer que la capa de resina curada penetre hasta una parte predeterminada del grosor del sustrato, de modo que se proporcione una ligadura aceptable de la resina al sustrato, al tiempo que se mantiene la flexibilidad del sustrato y la permeabilidad del sustrato al aire y al agua.

En la Patente de EE.UU. Nº 3.549.742 concedida con fecha 22 de diciembre de 1970 a Benz, se describe la introducción de material de carga en aberturas en un miembro de drenaje que finalmente será abierto para drenar, después de lo cual se introduce un material solidificable en las restantes aberturas del miembro de drenaje en las áreas predeterminadas en las cuales se haya de impedir el flujo de líquido a través del miembro de drenaje. El material solidificable se fija o se cura, después de lo cual se retira el material de carga del miembro de drenaje. La solución de Benz tiene la desventaja de que el material de carga se dispone según un dibujo predeterminado, antes de la aplicación al miembro de drenaje, y se debe prensar el material de carga dentro del miembro de drenaje, de tal modo que áreas predeterminadas del miembro de drenaje queden libres del material de carga. En consecuencia, el dibujo según el cual se puede fijar el material solidificable al miembro de drenaje, está limitado por las áreas predeterminadas del miembro de drenaje dejadas libres del material de carga.

Además, Benz hace uso de la presión para forzar mecánicamente a que el material de carga entre el miembro de drenaje. El prensado de un material de carga dentro de un sustrato puede adolecer de la desventaja de que, si el sustrato tiene muchos espacios vacíos internos pequeños, y es relativamente compresible, la aplicación de presión al sustrato puede aplastar el sustrato, o cerrar algunos de los espacios vacíos en el sustrato, dificultando con ello la penetración en el sustrato del material de carga.

Además, el prensado de un material de carga dentro de una capa de fieltro puede dar por resultado que el material de carga fluya lateralmente a áreas de fieltro que esté previsto que sean dejadas abiertas para el material solidificable. Por lo tanto, el método descrito por Benz no es deseable para uso en la aplicación de una resina curable a una capa de fieltro.

En el documento WO 96/25547 a nombre de McFarland y otros, se describe un método para aplicar una resina curable a un sustrato para formar un aparato para la FABRICACIÓN DE PAPEL. El método de McFarland y otros, reduce la cantidad de resina fotosensible no curada que se requiere que sea retirada de un aparato para formar un dibujo adecuado para la fabricación de papel que tenga dibujos visualmente diferenciables.

McFarland y otros describen un método para aplicar el material de carga al sustrato para ocupar al menos algunos de los espacios vacíos en el sustrato, aplicar una resina curable al sustrato, curar al menos algo de la resina para proporcionar una capa de resina sobre el sustrato; y retirar luego del sustrato al menos algo del material de carga, para dejar el sustrato permeable a los fluidos y adecuado como fieltro para deshidratar.

El método de McFarland y otros es satisfactorio para formar el aparato para la fabricación de papel que comprende un fieltro o sustrato de espuma de celdas abiertas, pero tiene un inconveniente significativo. Al aplicar la resina curable a la superficie del sustrato puede quedar aire aprisionado entre la capa de resina curable y el sustrato lleno de espacios vacíos. El material de relleno en los espacios vacíos del sustrato impide que el aire aprisionado se escape. El aire migra después, o flota, dentro de la resina, formando burbujas en la resina. El subsiguiente curado de la resina aprisiona permanentemente las burbujas de aire, poniendo en compromiso la integridad de la estructura de resina curada.

La presencia de burbujas de aire en la resina curada afecta a la durabilidad final del aparato para la fabricación de papel. Fabricando el aparato para la fabricación de papel más duradero, se disminuyen los costes y se puede producir de un modo regular un mejor producto de papel. La eliminación de las burbujas de aire en la resina es deseable no solamente por el impacto específico en la durabilidad, sino también a que las mismas representan una variable incontrolada en el proceso de fabricación de un aparato para la fabricación de papel.

En el documento WO 96/00812 se describe un método para formar un fieltro para deshidratar que tiene una capa para formar un dibujo en una banda continua, el cual comprende el paso de aplicar una resina fotosensible líquida a la primera superficie de un fieltro para deshidratar, curar al menos algo de la resina fotosensible líquida y retirar del fieltro la resina líquida no curada.

En consecuencia, un objeto del invento es el de proporcionar un método para reducir la cantidad de burbujas de aire aprisionadas en una resina curable para un aparato para formar un dibujo en una banda continua de papel adecuado para fabricar papel, que tenga dibujos visualmente diferenciables.

Otro objeto es el de proporcionar un método para formar un aparato para formar un dibujo en una banda continua que tenga una capa de fieltro para deshidratar y una capa de resina fotosensible con un dibujo formado, sustancialmente libre de burbujas, que penetre en una superficie de la capa de fieltro y se extienda desde la superficie de la capa de fieltro.

Sumario del invento

El invento comprende un método para aplicar una resina curable a un sustrato, de acuerdo con la Reivindicación 1 ó 2. En particular, se puede usar el método para aplicar a un sustrato una resina curable sustancialmente libre de burbujas, para formar un aparato para la fabricación de papel, tal como una tela para formar una banda continua de papel, o bien una tela para secar una banda continua de papel. En una realización, se puede usar el método del presente invento para aplicar una resina fotosensible sustancialmente libre de burbujas a una capa de fieltro para deshidratar, para proporcionar un aparato para la fabricación de papel que pueda usarse para formar un dibujo en, y para deshidratar a, una banda continua de papel.

El aparato para la fabricación de papel resultante puede comprender una capa de fieltro para deshidratar que tenga una primera superficie de fieltro que mire hacia la banda continua a una primera elevación, y una segunda superficie de fieltro que mire en el sentido opuesto, y una capa para formar un dibujo en una banda continua que comprende la resina fotosensible sustancialmente libre de burbujas. La capa de fieltro para deshidratar comprende en general filamentos y fibras que definen áreas de espacios vacíos intersticiales. La capa para formar un dibujo penetra en la primera superficie de fieltro, y se extiende desde la primera superficie de fieltro para formar una superficie superior en contacto con la banda continua a una segunda elevación diferente de la elevación de la primera superficie de fieltro.

El método de acuerdo con el presente invento proporciona un segundo material, diferente a la resina curable, aplicado para llenar sustancialmente los espacios vacíos intersticiales del sustrato y recubrir sustancialmente las fibras del fieltro. Algo, pero no la totalidad, del segundo material es retirado antes de la aplicación de la resina curable, para establecer comunicación de fluido entre la primera superficie de fieltro que mira hacia la banda continua y la segunda superficie que mira en el sentido opuesto. Tal comunicación de fluido permite que el aire que haya en los espacios vacíos intersticiales que están por debajo de la resina migre a través del grosor del sustrato y escape a través de la segunda superficie del sustrato al aplicar la resina curable a la primera superficie.

Después de retirada una parte del segundo material de recubrimiento de al menos algunas de las fibras, se puede entonces aplicar la resina curable a la primera superficie del sustrato para que penetre en el sustrato desde la primera superficie, y para que se extienda hacia fuera del sustrato en una distancia predeterminada desde la primera superficie. Puesto que hay comunicación de fluido desde la primera superficie del sustrato a la segunda superficie del sustrato, al aplicar la resina curable a la primera superficie del sustrato, el aire puede escapar libremente a través del sustrato, en vez de migrar al interior de la resina a ser curada como burbujas de aire aprisionadas.

Descripción de los dibujos

Aunque la Memoria Descriptiva concluye con Reivindicaciones en las que se especifica en particular y se reivindica claramente el presente invento, se comprenderá mejor el invento a la vista de la descripción que sigue, considerada conjuntamente con los dibujos asociados, en los cuales los elementos que son iguales se han designado por los mismos números de referencia, y:

La Figura 1 es una ilustración vista en planta de un aparato fabricado de acuerdo con el método del presente invento.

La Figura 2 es una ilustración en corte transversal del aparato de la Figura 1.

La Figura 3 es una ilustración de un proceso para la fabricación de papel, con un aparato para formar un dibujo en una banda continua fabricado de acuerdo con el método del presente invento.

Las Figuras 4A-4I son ilustraciones esquemáticas de pasos para fabricar un aparato para formar un dibujo en una banda continua de acuerdo con el método del presente invento.

La Figura 5 es una ilustración esquemática de un método de acuerdo con el presente invento para fabricar un aparato para formar un dibujo en una banda continua que tiene una capa de fieltro para deshidratar y una capa para formar un dibujo en una banda continua formada a partir de la resina fotosensible.

Descripción detallada del invento

Las Figuras 1 y 2 son ilustraciones de un aparato 200 de soporte de una banda continua para la fabricación de papel, que puede fabricarse usando el método del presente invento. El aparato 200 puede comprender un sustrato, tal como una capa de fieltro 220 para deshidratar, y una capa 250 para formar un dibujo en una banda continua de resina curada unida a una superficie de la capa de fieltro 220. En la Figura 3 se ha ilustrado un proceso para fabricar una banda continua de papel usando el aparato 200 ilustrado en las Figuras 1 y 2. En las Figuras 4A-4I se han ilustrado los pasos, de acuerdo con el presente invento, para fabricar un aparato 200 para formar un dibujo en una banda continua curando para ello una resina fotosensible sobre una superficie de un sustrato. La Figura 5 es una ilustración esquemática de una realización del método del presente invento.

Aparato para soporte de una banda continua

En las Figuras 1, 2 y 4I se ha ilustrado un aparato 200 para soporte de una banda continua, el cual puede comprender una cinta de secado continuo para secar y comunicar un dibujo a una banda continua de papel. El aparato 200 para soporte de la banda continua tiene un primer lado 202 que mira hacia la banda continua, y un segundo lado 204 que mira en el sentido opuesto. El aparato 200 de soporte de la banda continua está visto en la Figura 1 con el primer lado 202 que mira hacia la banda continua hacia el espectador.

El aparato 200 para soporte de la banda continua incluye un sustrato que tiene espacios vacíos intersticiales entre las superficies primera y segunda del sustrato. Por ejemplo, el sustrato puede comprender una capa de fieltro 200 que tiene una primera superficie de fieltro 230 que mira hacia la banda continua, dispuesta a una primera elevación 231 (Figura 2), y una segunda superficie de fieltro 232 que mira en el sentido opuesto. La capa de fieltro 220 tiene una pluralidad de filamentos 244 y de fibras 245 que definen espacios vacíos intermedios entre la primera superficie 230 y la segunda superficie 232. El aparato 200 de soporte de la banda continua comprende también una capa 250 para formar un dibujo en la banda continua, unido a la primera superficie 230 que mira hacia la banda continua. La capa 250 para formar un dibujo en la banda continua se extiende desde la primera superficie de fieltro 230, como se ha ilustrado en la Figura 2, para definir una superficie superior 260 que hace contacto con la banda continua a una segunda elevación 261 diferente de la primera elevación 231. La diferencia 262 (Figura 4H) entre la primera elevación 231 y la segunda elevación 261 puede ser de al menos aproximadamente 0,05 milímetros, y en una realización está comprendida entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 2,0 milímetros.

La capa de fieltro 220 para deshidratar es permeable al agua y es capaz de recibir y contener agua exprimida procedente de una banda continua húmeda de fibras para la fabricación de papel. La capa 250 para formar un dibujo en una banda continua es impermeable al agua, y no recibe ni contiene agua exprimida de una banda continua de fibras para la fabricación de papel. La capa 250 para formar un dibujo en una banda continua puede tener una pluralidad de aberturas individualizadas 270 a su través, y formar una red continua en la primera superficie de fieltro 230, como se ha ilustrado en la Figura 1. Alternativamente, la capa para formar un dibujo en una banda continua puede ser discontinua, o semicontinua.

La capa 250 para formar un dibujo en una banda continua comprende una resina curable que puede ser depositada sobre una superficie de un sustrato como un líquido, y ser subsiguientemente curada de modo que una parte de la capa para formar un dibujo en una banda continua penetre en una superficie del sustrato. En particular, la capa 250 para formar un dibujo en una banda continua puede comprender una resina fotosensible que puede ser depositada sobre la primera superficie 230 como un líquido, y se subsiguientemente curada por radiación, de modo que una parte de la capa 250 para formar un dibujo penetre en, y sea con ello ligada de modo seguro a, la primera superficie de fieltro 230. La capa 250 para formar un dibujo en una banda continua no se extiende a través de todo el grosor de la capa de fieltro 220, sino que en vez de eso se extiende a través de menos de aproximadamente la mitad del grosor de la capa de fieltro 220, para mantener la flexibilidad y la compresibilidad del aparato 200 de soporte de la banda continua, y en particular la flexibilidad y la compresibilidad de la capa de fieltro 220.

Una capa de fieltro 220 para deshidratar adecuada comprende un bloque 240 de fibras naturales o sintéticas 245 unidas, tal como por cosido, a una estructura de soporte formada de filamentos tejidos en telar 244, como se ha ilustrado en la Figura 4A. Como materiales adecuados de los cuales se forma el bloque 240 se incluyen, aunque sin quedar limitados a ellos, las fibras naturales tales como las de lana, y las fibras sintéticas tales como las de poliéster y las de nilón. Las fibras 245 de las cuales se forma el bloque 240 pueden tener un denier comprendido entre 1 y 40 gramos por cada 9000 metros de longitud de filamento.

La capa de fieltro 220 puede ser de construcción en capas, y puede comprender una mezcla de tipos y tamaños de las fibras. La capa de fieltro 220 puede tener fibras más finas empaquetadas de un modo relativamente denso, dispuestas adyacentes a la primera superficie de fieltro 230. En una realización, la capa de fieltro 220 puede tener una densidad relativamente alta y un tamaño de poro relativamente pequeño adyacente a la primera superficie de fieltro 230, si se comparan con la densidad y el tamaño de poro de la capa de fieltro 220 adyacente a la segunda superficie de fieltro 232.

La capa de fieltro 220 para deshidratar puede tener un grosor comprendido entre aproximadamente 2 milímetros y aproximadamente 5 milímetros, un peso básico comprendido entre aproximadamente 800 y aproximadamente 2000 gramos por metro cuadrado, una densidad media (peso básico dividido por el grosor) comprendida entre aproximadamente 0,16 gramos por centímetro cúbico y aproximadamente 1,0 gramos por centímetro cúbico, y una permeabilidad al aire comprendida entre aproximadamente 141 y aproximadamente 8400 m^{3}/min, donde la permeabilidad al aire en metros cúbicos por minuto es una medida del número de metros cúbicos de aire por minuto que pasan a través de un área de 0,092 m^{2} de la capa de fieltro 220 con una caída de presión a través del grosor de la capa de fieltro 220 igual a aproximadamente 0,0127 m de agua. La permeabilidad al aire se mide usando un dispositivo para medir la permeabilidad de Valmet (Modelo Wigo Taifun Tipo 1000) que puede obtenerse de la firma Valmet Corp., de Pansio, Finlandia. La permeabilidad del aparato 200 de soporte de la banda continua es igual o menor que la permeabilidad de la capa de fieltro 220.

Una capa de fieltro 220 adecuada es una Amflex 2 Press Felt, fabricada por la firma Appleton Mills Company, de Appleton, Wisconsin (EE.UU.). Tal capa de fieltro 220 puede tener un grosor de aproximadamente 3 mm, un peso básico de aproximadamente 1400 g/m^{2}, una permeabilidad al aire de aproximadamente 0,560 a 0,840 m^{3}/min, y puede tener una estructura de soporte de doble capa que tiene una superior multifilamento de 3 estratos y una urdimbre inferior y una monofilamento cableada de 4 estratos de dibujo en la dirección transversal a la máquina. El bloque 240 puede comprender fibras de nilón que tengan un denier de aproximadamente 3 en la primera superficie 230, y un denier comprendido entre aproximadamente 10 - 15 en el sustrato del bloque que está debajo de la primera superficie 230. La capa de fieltro puede tener una absorción de UV relativamente alta para contribuir al curado de las resinas fotosensibles. Tal fieltro se ha descrito en la Solicitud de EE.UU. Nº 08/640.452 de Ampulski y otros.

Se han descrito resinas fotosensibles adecuadas en la Patente de EE.UU. Nº 4.514.345 concedida con fecha 30 de abril de 1985 a Johnson y otros y en la Patente de EE.UU. Nº 5.334.289 concedida con fecha 2 de agosto de 1994 a Trokhan y otros. La resina, una vez curada, puede tener una dureza igual o menor que aproximadamente 60 Shore D. La dureza es el promedio de cinco mediciones en un cupón de resina de fotopolímero sin dibujo de aproximadamente 0,0254 m por 0,0518 m por 6,10^{-4} m de grueso, curada bajo las mismas condiciones que para la capa 250 para formar un dibujo en una banda continua. Las mediciones de la dureza se efectúan a 25 grados centígrados, y se leen 10 segundo después de la aplicación inicial de la sonda del durómetro Shore D a la resina. Es deseable una resina que al curar tenga una dureza tal que la capa 250 para formar un dibujo en una banda continua sea algo flexible y deformable. La resina curada resiste preferiblemente a la oxidación. La resina no curable puede tener una viscosidad comprendida entre aproximadamente 5000 y aproximadamente 25000 mPa.s a 21,1ºC, para facilitar la penetración de la capa de fieltro 220 por la resina antes de curar. Como resinas fotosensibles líquidas adecuadas se incluyen las de la serie Merigraph de resinas fabricadas por la firma McDermid Inc. de Wilmington, Delaware (EE.UU.) que incorporan un antioxidante, como se ha descrito en lo que antecede con referencia a la Patente de EE.UU. Nº 5.334.289. Una resina fotosensible líquida adecuada es la resina MEH-1000, que puede obtenerse de la firma McDermid Inc. de Wilmington, Delaware (EE.UU.) como parte de la serie de resinas Merigraph.

Uso del aparato de soporte de la banda continua para fabricar papel

En la Figura 3 se ha ilustrado el uso del aparato 200 para la fabricación de una banda continua de papel 20. Se deposita una pasta de fibras para la fabricación de papel, tales como fibras de pasta de madera celulósica desde una caja de cabeza 500 sobre una cinta 542 de conformación, permeable a los líquidos, agujereada, para formar una banda continua embriónica de fibras 543 para la fabricación de papel, soportadas por la cinta de conformación 542. La cinta de conformación 542 puede comprender una cinta sin fin de tela metálica continua o, alternativamente, puede adoptar la forma de cualquiera de los diversos conformadores de cables gemelos conocidos en la técnica. La banda continua 543 es luego transferida desde la cinta de conformación 542 al aparato 200 de soporte de la banda continua, con la banda continua embriónica 543 situada sobre el primer lado 202 del aparato 200 de soporte de la banda continua.

El paso de transferir la banda continua embriónica 543 al aparato 200 de soporte de la banda continua puede incluir simultáneamente el paso de desviar una parte de la banda continua 543 dentro de aberturas 270 en la capa 250 para formar un dibujo en una banda continua para formar una banda continua 545 no monoplana. Los pasos de transferir la banda continua embriónica 543 al aparato 200 de soporte de la banda continua y desviar una parte de la cinta de la banda continua embriónica 543 pueden producirse, al menos en parte, aplicando una presión diferencial de fluido a la banda continua embriónica 543 mediante una fuente de vacío 600. Se pueden también proporcionar una o más fuentes de vacío adicionales 620 aguas abajo del punto de transferencia de la banda continua embriónica.

Después de transferir y desviar la banda continua embriónica 543 para formar la banda continua no monoplana 545, se lleva la banda continua 545 sobre el aparato 200 de soporte de la banda continua a través de una separación de agarre 800 prevista entre un tambor de secado Yankee 880 y un rodillo 900. La banda continua es transferida a, y secada sobre, la superficie 875 del tambor 880, y luego plisada desde la superficie 875 mediante una cuchilla rascadora 1000 para formar una banda continua de papel plisado 20. Antes de transferir la banda continua 545 al tambor de secado 880, se puede deshidratar más la banda continua, tal como por prensado, o bien por medio de un secado con aire. Por ejemplo, se puede prensar la banda continua en la separación de agarre 700 de una prensa entre el aparato 200 de soporte de la banda continua y un fieltro de deshidratar separado 712, como se ha descrito en la Patente de EE.UU. Nº 5.637.194 titulada "Banda Continua de Papel Prensada en Húmedo y Método para Fabricarla", presentada con fecha 19 de diciembre de 1994 a nombre de Ampulski y otros. En los siguientes documentos de Patente se describe como fabricar una banda continua 20 con dibujo: Patente de EE.UU. Nº 4.529.480, concedida con fecha 16 de julio de 1985 a Trokhan; documento WO 96/00812 titulado "Aparato para Formar un Dibujo en una Banda Continua, que Comprende una Capa de Fieltro y una Capa de Resina Fotosensible" presentado con fecha 29 de junio de 1994 a nombre de Trokhan y otros; Patente de EE.UU. Nº 5.556.509 titulada "Estructuras de Papel que Tienen al Menos Tres Regiones que Incluyen una Región de Transición que Interconecta Regiones Relativamente Más Delgadas Dispuestas a Diferentes Elevaciones, y Aparato y Procso para Fabricar las Mismas" presentada con fecha 29 de junio de 1994 a nombre de trokhan y otros; y Patente de EE.UU. Nº 5.637.194 titulada "Banda Continua de Papel Prensada en Húmedo y Método para Fabricarla", presentada con fecha 19 de diciembre de 1994 a nombre de Ampulski y otros.

Fabricación de un aparato e soporte de banda continua de papel con resina fotosensible curada sobre una capa de fieltro

Se puede fabricar el aparato 200 de soporte de banda continua de acuerdo con el presente invento usando los pasos ilustrados en las Figuras 4A-4I. Se ha previsto un sustrato que tiene una primera superficie, una segunda superficie y un grosor, teniendo el sustrato espacios vacíos intersticiales entre las superficies primera y segunda. También se ha previsto una resina fotosensible líquida y un segundo material diferente a la resina fotosensible.

En la Figura 4A, el sustrato previsto es una capa de fieltro de deshidratar 220. La capa de fieltro 220 tiene una pluralidad de filamentos 244 y fibras 245 que definen espacios vacíos intersticiales 247 entre la primera superficie 230 y la segunda superficie 232.

Con referencia a la Figura 4B, el presente invento incluye el paso de aplicar el segundo material, designado por el número 2000, a la capa de fieltro 220. La capa de fieltro 220 es conducida en la dirección ilustrada por las flechas en la Figura 4B. En una realización, la capa de fieltro 220 puede ser conducida adyacente a una lámpara de infrarrojos de calentamiento 2310 situada adyacente a la primera superficie de fieltro 230 de la capa de fieltro 220, antes de aplicar el segundo material a la capa de fieltro 220. Se puede usar la lámpara de calentamiento 2310 para calentar la capa de fieltro 220. El uso de la lámpara de calentamiento 2310 es opcional, y no requerido.

La capa de fieltro 220 puede ser luego conducida adyacente a una tubería colectora 2410 situada adyacente a la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220. La tubería colectora 2410 tiene una abertura, a través de la cual se dirige el segundo material 2000 sobre la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220. Alternativamente, se puede aplicar el segundo material en una disposición de depósito por inmersión, donde la capa de fieltro es guiada a, y sumergida en, el segundo material líquido.

En la Figura 4B, se aplica el segundo material a la capa de fieltro 220 para que penetre en todo el grosor de la capa de fieltro entre las superficies 230 y 232, para ocupar sustancialmente todos los espacios vacíos en la capa de fieltro 220. La capa de fieltro 220 sobre la cual ha sido depositado el segundo material 2000 puede ser dirigida a través de una separación de agarre 2470 entre los rodillos 2472, para asegurar que el segundo material es distribuido por todo el grosor de la capa de fieltro 220 entre las superficies 230 y 232. Alternativamente, se puede aplicar el segundo material 2000 a la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220. El segundo material 200 llena sustancialmente los espacios vacíos en la capa de fieltro 220, recubriendo con ello sustancialmente las fibras naturales o sintéticas 245 y los filamentos tejidos en telar 244 del bloque 240.

El segundo material se aplica de preferencia fácilmente al sustrato de modo que recubra por completo las fibras 245 y los filamentos 244, y se retira de preferencia fácilmente de los espacios vacíos intersticiales de la capa de fieltro 220, para proporcionar comunicación de fluido desde la primera superficie 230 de la banda continua a la segunda superficie 232 de fieltro que mira en el sentido opuesto, antes de la aplicación de la resina curable a la capa de fieltro 220.

Con referencia a la Figura 4C, el presente invento incluye el paso de retirar una parte del segundo material 2000, tal como mediante el uso de un colector de vacío 2610, dejando áreas vacías rellenas de aire intersticiales 247 entre las fibras recubiertas 246. El segundo material restante puede o no ser sustancialmente uniforme, y puede o no recubrir por completo las fibras 245. Tan solo es necesario que sea retirado suficiente del segundo material como para que las áreas vacías intersticiales rellenas de aire 247 proporcionen comunicación de fluido desde la primera superficie 230 de la banda continua a la segunda superficie 232 de fieltro que mira en el sentido opuesto, con anterioridad a la aplicación de la resina curable a la capa de fieltro 220. En una realización preferida, las fibras recubiertas 246 están recubiertas sustancialmente por completo con el segundo material, y se retira sustancialmente la totalidad del segundo material de las áreas vacías intersticiales.

Antes de la aplicación al sustrato de la resina curable, el segundo material que queda sobre las fibras 245 y los filamentos tejidos en telar 244 del bloque 240 es preferiblemente transformable para que sea relativamente inmóvil mediante, por ejemplo: el aumento de la viscosidad del segundo material; el cambio de fase de al menos una parte del segundo material de líquida a sólida; la evaporación de un componente fluido del segundo material para proporcionar una barrera permeable a los fluidos para la resina curable; o bien proporcionar una reacción química que transforme lo componentes líquidos de la reacción del segundo material en productos de la reacción de alta viscosidad o sólidos. Aunque serán consideradas las Figuras 4B a 4I con referencia a un segundo material que forma un gel, a continuación se proporcionan otros ejemplos de segundos materiales adecuados.

En una realización, el presente invento incluye el paso de cambiar la fase del segundo material 2000 aplicado a la capa de fieltro 220. La frase de "cambiar la fase del segundo material", se refiere a un cambio discontinuo de ciertas propiedades del segundo material a una temperatura y una presión definidas. El cambio de fase del segundo material incluye cambiar una fase gaseosa del segundo material a una fase líquida o sólida, cambiar una fase líquida del segundo material a una fase gaseosa o a una fase sólida, y cambia una fase sólida del segundo material a una fase gaseosa o líquida. Como ejemplos de cambios de fase del segundo material se incluyen, aunque sin quedar limitados a ellos, la licuefacción del segundo material, la sublimación del segundo material, y la solidificación del segundo material por congelación o gelificación del segundo material.

En una realización, el segundo material experimenta un cambio de fase, de una fase sólida a una fase líquida, a una temperatura por debajo de la temperatura a la cual se degrada la resina curada (es decir, menor que la temperatura de fusión o que la temperatura de descomposición de la resina curada) y más preferiblemente a una temperatura comprendida entre aproximadamente 10ºC y aproximadamente 65,6ºC.

En una realización, se puede aplicar el segundo material a la capa de fieltro 220 como una mezcla líquida de agua y un agente de gelificación a una elevada temperatura. Después de la retirada del sustrato de una parte del segundo material, se puede permitir entonces que la mezcla líquida de agua y el agente de gelificación se enfríe sobre la capa de fieltro 220 para formar una fase de gel sólida del recubrimiento sobre las fibras 245.

Con referencia a la Figura 4D, el presente invento puede incluir también el paso de retirar virtualmente la totalidad del segundo material de adyacente a la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220, proporcionando con ello una parte del grosor de la capa de fieltro 220 que está sustancialmente libre del segundo material, incluyendo el recubrimiento sobre las fibras 245 adyacentes a la primera superficie 230. Cuando el segundo material comprende un gel, se puede retirar una capa del segundo material adyacente a la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220 con una ducha de agua 2510. Alternativamente, se puede retirar de la capa de fieltro 220 una capa del segundo material por cepillado mecánico. La retirada de una capa del segundo material adyacente a la primera superficie 230 proporciona una parte predeterminada del grosor de la capa de fieltro 220 que está virtualmente libre de cualquier parte del segundo material, y a la cual se puede aplicar finalmente la resina curable.

Con referencia a la Figura 4E, el presente invento incluye el paso de aplicar la resina curable al sustrato. En la realización ilustrada, se aplica una capa 2010 de una resina fotosensible líquida a la primera superficie expuesta 230 de la capa de fieltro 220, después de que haya sido retirado algo del segundo material de la superficie 230 mediante la ducha de agua 2510. Una máscara 3010 está situada adyacente a la capa 2010 de resina líquida. La máscara 3010 tiene regiones opacas 3012 y regiones transparentes 3014. Un rodillo 3100 para separación de agarre controla la profundidad d de la capa 2010 depositada sobre la capa de fieltro 220. La profundidad d se selecciona de modo que sea aproximadamente igual a la diferencia deseada de elevación 262 entre la superficie 260 de la capa de resina curada 250 y la superficie de fieltro 230 (Figura 4H) más el grosor de la capa de segundo material 2000 retirada de la capa de fieltro en la Figura 4D.

Al ser aplicada la resina curable a la primera superficie expuesta 230 de la capa de fieltro 220, el aire que haya en los espacios vacíos intersticiales que están por debajo de la resina adyacentes a la primera superficie 230 queda libre para migrar al interior de los espacios vacíos intersticiales del sustrato. El aire desplazado queda libre para escapar finalmente a través de la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220 permeable al aire. Al dejar un camino permeable al aire para escape, no se forman las burbujas de aire ni quedan aprisionadas entre la resina y el sustrato, desde donde pueden flotar al interior de la resina no curable, De no ser así, las burbujas de aire quedarían permanentemente aprisionadas en la resina curada, creando áreas débiles de menor densidad que la plena densidad de la resina.

Con referencia a la Figura 4F, el presente invento incluye el paso de curar al menos algo de la resina aplicada al sustrato. En una realización del presente invento, se cura selectivamente una resina fotosensible líquida para proporcionar una capa de resina con dibujo sobre el sustrato. En la Figura 4F, las lámparas 3150 para curar la resina proporcionan una fuente de radiación actínica en un primer paso de curado, para curar, al menos parcialmente, la capa 2010 de resina fotosensible líquida depositada sobre la capa de fieltro 220. La máscara 3010 está situada entre las lámparas 3150 y la capa 2010 de resina fotosensible líquida. La resina fotosensible es expuesta selectivamente a la radiación actínica a través de la máscara 3010 para inducir el curado de la resina fotosensible en coincidencia con las regiones transparentes 3014 en la máscara 3010. El primer paso de curado proporciona una capa de resina con dibujo 250 que es curada, al menos parcialmente, sobre la primera superficie 230 de la capa de fieltro 230.

Con referencia a la Figura 4H, el presente invento puede incluir el paso de retirar del sustrato la resina no curable después del primer paso de curado ilustrado en la Figura 4F. En la Figura 4G, la resina no curable se ha indicado por el número de referencia 2010A. La máscara 3010 puede ser retirada de la capa 250 de resina con dibujo. La resina no curable 2010 puede ser entonces retirada mediante duchas de agua 2530. Las duchas de agua pueden ser lanzadas en ángulo para retirar la resina no curable 2010A de las aberturas 270 en la capa 250 de resina con dibujo. El segundo material 2000 que permanece recubierto sobre las fibras y los filamentos de la capa de fieltro 220 impide que la resina no curable penetre a través de todo el grosor de la capa de fieltro 220, y mantiene la resina no curable adyacente a la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220. En consecuencia, la resina no curable 2010A es relativamente fácil de retirar de las aberturas 270 en la capa de resina 250 con una ducha de agua 2530.

Con referencia a la Figura 4G, el presente invento incluye el paso de retirar del sustrato al menos algo del segundo material 2000 que quede después de ser aplicada la resina al sustrato. En las realizaciones en las que el segundo material 2000 está solidificado, tal como por gelificación, el segundo material 2000 puede ser retirado por calentamiento del segundo material hasta una temperatura por encima de su temperatura de gelificación, licuándose con ello el segundo material gelificado. En la Figura 4H, la capa de fieltro 220 es conducida adyacente a una lámpara 3170 de calentamiento por infrarrojos, situada adyacente a la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220. El segundo material 2000 puede ser calentado con lámparas 3170 de calentamiento por infrarrojos, para licuar el segundo material. La capa de fieltro 220 puede ser entonces lavada con una ducha de agua caliente 2550, y dirigida sobre una segunda caja de vacío 2570 para retirar el segundo material licuado, así como cualquier resina fotosensible no curada que quede. En la Figura 4H, la ducha de agua caliente 2550 dirige un rociado contra la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220. La caja de vacío 2570 proporciona un vacío en la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220, para retirar de la segunda superficie 232 el segundo material licuado. La aplicación de la ducha y del vacío pueden repetirse en la medida necesaria para retirar el segundo material licuado de la capa de fieltro 220.

En las Figuras 4G y 4H, la resina líquida no curada es lavada antes de retirar el segundo material que quede sobre la capa de fieltro 220. Alternativamente, se puede retirar en su totalidad el segundo material 2000 de la capa de fieltro 220, seguido del lavado de la resina líquida no curada de la capa de fieltro 220.

Con referencia a la Figura 4I, el método de acuerdo con el presente invento puede incluir un paso de curado posterior, efectuado después de retirada de la capa de fieltro 220 sustancialmente la totalidad de la resina líquida no curada 2010A y sustancialmente la totalidad del segundo material 2000. Encima de la capa de resina 250 hay situada una fuente de radiación actínica, tal como de lámparas 3180 de curado posterior de la resina, para completar el curado de la capa de resina 250. La retirada del sustrato de la totalidad del segundo material y de la totalidad de la resina líquida no curada antes del curado final de la capa de resina 250 mediante las lámparas 3180 es deseable, para evitar un curado inadvertido de la resina en partes de la capa de fieltro 220 donde se desee permeabilidad al aire y al agua. El paso de curado posterior puede efectuarse con la capa de resina 250 sumergida en un baño de agua 1620 para favorecer la reacción completa de la resina fotosensible, como se describe en lo que sigue.

El aparato 200 de soporte de la banda continua resultante tiene una capa de resina 250 curada sustancialmente libre de burbujas, que penetra en la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220 para extenderse entre las superficies primera y segunda 230 y 232. La capa de resina curada 250 se extiende también desde la primera superficie 230 para tener una superficie superior 260 de contacto con la banda continua a una segunda elevación, diferente a la elevación de la primera superficie 230. Por estar sustancialmente libre de burbujas, el aparato de soporte de la banda continua es más duradero, reduciéndose con ello los costes de fabricación y de funcionamiento.

Sin que deseemos quedar ligados a cualquier teoría particular, se cree que el éxito del método del invento se debe a una serie de factores. En primer lugar, el segundo material que quede en el sustrato permeable a los fluidos podría actuar como una barrera. En ese caso, incluso después de retirar algo del segundo material de los espacios vacíos intersticiales del sustrato, queda suficiente del segundo material para ocluir lo bastante de los espacios vacíos como para que la resina no profundice fácilmente en el fieltro por efecto de mecha. Alternativamente, el gel podría formar una barrera química, en la que las diferencias de energía superficial entre el segundo material y la resina podría inhibir el humedecimiento de las fibras recubiertas, evitando con ello que la capa de resina penetre profundamente dentro del sustrato. Si se usa como segundo material un agente tensioactivo, otro mecanismo del invento puede se el de que el segundo material simplemente ayude a la dispersión y arrastre la resina por lavado durante la limpieza final del sustrato después de curar la resina sobre la primera superficie del sustrato.

Ejemplos de segundos materiales para llenar espacios vacíos en el sustrato

Son adecuados una serie de materiales para uso como segundo material 2000 para llenar espacios vacíos en el sustrato para evitar la penetración de la resina líquida a través del grosor del sustrato. Preferiblemente, se añade el segundo material al sustrato antes de la aplicación de la resina líquida al sustrato. Debe entenderse que los ejemplos que siguen son ilustrativos, pero no limitadores.

En una realización, el segundo material puede ser transformado para que tenga una viscosidad sustancialmente aumentada, si se compara con su viscosidad cuando se aplica por primera vez a la capa de fieltro 220. Por aumento sustancial de la viscosidad del segundo material se entiende que se aumenta la viscosidad del segundo material multiplicándola por un factor de al menos 10, y preferiblemente de al menos 100. Por ejemplo, el segundo material puede comprender un disolvente y un soluto, tal como una mezcla de agua y un componente soluto que sea soluble en agua. El componente soluble en agua puede comprender una resina soluble en agua, tal como un poli(alcohol vinílico) aplicada a la capa de fieltro a una elevada temperatura y con un bajo contenido de sólidos. Por "soluble en agua", se entiende que un componente es soluble en agua desionizada a 25 grados Centígrados a un nivel de al menos aproximadamente el 1,0 por ciento.

Específicamente, el segundo material puede incluir un 8 por ciento en peso de solución de Elvanol HV (que puede obtenerse de la firma Dupont Company, de Wilmington, DL (EE.UU.)) en agua. El segundo material puede ser aplicado al sustrato a una temperatura de aproximadamente 71,1ºC. Tal solución tiene una viscosidad de aproximadamente 250 mPa.s y llena fácilmente los espacios vacíos en una capa de fieltro 220. Se puede aumentar la concentración de la solución hasta aproximadamente el 14 por ciento, evaporando para ello agua, y se puede disminuir la temperatura de la solución hasta aproximadamente 21,1ºC para aumentar la viscosidad del segundo material hasta aproximadamente 35000 mPa.s. Después de aplicada y curada la resina fotosensible, se puede volver a disolver el Elvanol, preferiblemente en agua caliente.

En otra realización, el segundo material puede comprender una goma soluble en agua disuelta en agua. Las gomas preferidas presentan un comportamiento seudoplástico (adelgazamiento por cizalladura). El "adelgazamiento por cizalladura" se refiere a la disminución de la viscosidad de un material cuando se somete el material a fuerzas de cizalladura. En una realización, se añade una solución al 1-3 por ciento de una goma de "guar" (planta leguminosa Cyamopsis Terragonoloba) de alta viscosidad al sustrato que contiene los espacios vacíos, mientras se someten la goma y la solución en agua a un régimen de cizalladura a una elevada temperatura. A un régimen de cizalladura superior a aproximadamente 10 movimientos alternativos por minuto, y a una temperatura de al menos aproximadamente 60 grados Centígrados, la viscosidad de la solución de goma en agua se reduce lo suficiente como para permitir el fácil relleno de la capa de fieltro 220 con la solución de goma en agua. Después se elimina el régimen de cizalladura sobre la solución de goma en agua, y se deja que se enfríe la solución a una temperatura de aproximadamente 21,1ºC, para proporcionar la solución de goma en agua de una viscosidad igual o mayor que aproximadamente 50000 mPa.s. La viscosidad aumentada de la solución de goma en agua impide el desplazamiento de la solución de goma en agua desde la capa de fieltro 220 mediante la resina líquida curable. En el "Manual de Gomas Solubles en Agua y Resinas" ("Handbook of Water Soluble Gums and Resins"), editado por R.L. Davidson, McGraw Hill, 1980, págs. 6-1 a 6-8, se describen gomas solubles en agua adecuadas y la medición de los regímenes de cizalladura.

En otra realización, el segundo material puede comprender una mezcla de agua y un segundo componente, en donde el agua puede ser retirada de la mezcla, tal como por secado o por evaporación. Por ejemplo, se puede añadir el segundo material a la capa de fieltro 220, y se puede retirar el agua del segundo material, tal como por evaporación, para proporcionar una barrera a la penetración de la resina fotosensible en el sustrato. Después se puede retirar la barrera del sustrato mediante una ducha sobre el sustrato con agua, para lavar del sustrato la barrera. Por ejemplo, el segundo material puede comprender una solución en agua de un poli(alcohol vinílico) de alto peso molecular, plastificado con glicerol. Tal solución puede ser líquida a una temperatura de aproximadamente 21,1ºC y transformarse en una película al evaporarse el agua de la solución. Como poli(alcoholes vinílicos) adecuados se incluyen el Elvanol 90-50 y el Elvanol 71-30 (que pueden obtenerse de la firma Dupont Company, de Wilmington, DL (EE.UU.)). Una solución acuosa adecuada comprende aproximadamente el 6-8 por ciento en peso de poli(alcohol vinílico). Antes de mezclar el poli(alcohol vinílico) con agua, se puede plastificar el poli(alcohol vinílico), formando para ello una mezcla de aproximadamente el 90 al 95 por ciento de poli(alcohol vinílico) y aproximadamente el 5 al 10 por ciento en peso de glicerol. Se puede luego añadir la mezcla de poli(alcohol vinílico) y glicerol al agua, para formar la solución acuosa que comprende aproximadamente un 6-8 por ciento en peso de poli(alcohol vinílico). En otra realización, el segundo material puede comprender un sólido disperso en un líquido. Por ejemplo, el segundo material puede comprender un caucho de látex de baja temperatura de transición vítrea disperso en agua. La dispersión puede comprender, aproximadamente, un 40 por ciento en peso de resina de látex de poliacrilato en agua. La resina de látex de poliacrilato puede comprender resina de látex de poliacrilato Roplex TR-520, que puede obtenerse de la firma Rohm and Haas Company. Al evaporarse el agua de la dispersión, las esferas de látex sólido coalescen en forma de una película gomosa que es fácilmente vuelta a dispersar con agua, con tal de que se mantenga la temperatura de la película por debajo de la temperatura de entrecruzamiento del caucho de látex. Alternativamente, se puede añadir a la dispersión un agente de soplado que produzca un gas al ser calentado. Por ejemplo, se puede añadir diazocarbamida a la resina de látex y a la dispersión de agua, para producir nitrógeno al calentar, formándose con ello una espuma de látex al evaporarse el agua de la dispersión.

En una realización, el segundo material puede comprender un material similar a cera soluble en agua, tal como el polioxietilén glicol (PEG). El PEG puede tener un punto de fusión por debajo de la temperatura de degradación de la resina fotosensible curable, tal que el segundo material sea un sólido a una temperatura de 21,1ºC o próxima a ésta, y pueda ser licuado por debajo de la temperatura de degradación de la resina fotosensible curable. Por ejemplo, es adecuado un PEG que tenga un peso molecular superior a aproximadamente 600. Más concretamente, el segundo material puede comprender PEG 1500, con un punto de fusión de aproximadamente 46 grados C, PEG 4000 con un punto de fusión de aproximadamente 56 grados C, PEG 6000 con un punto de fusión de aproximadamente 60 grados C, y mezclas de los mismos. Alternativamente, el segundo material puede comprender un PEG de peso molecular relativamente bajo, tal como el PEG 400, el cual puede permanecer líquido durante la aplicación y el curado de la resina fotosensible.

El segundo material 2000 puede también comprender agentes tensioactivos solubles en agua y sistemas de agentes tensioactivos dispersables en agua. Por ejemplo, el segundo material puede comprender una solución de detergente líquido, tal como una solución de detergente que comprenda agentes tensioactivos aniónicos y no iónicos, un agente de dispensación de alcohol etílico, y agua. La solución de detergente puede ser aplicada al sustrato antes de la aplicación de la resina al sustrato. Tal solución de detergente está disponible comercialmente como el "Joy Brand Diswashing Liquid" de la firma Procter and Gamble Company, de Cincinnati, Ohio (EE.UU.).

El segundo material 2000 puede comprender también un agente tensioactivo soluble en agua o un sistema de agente tensioactivo dispersable en agua, tal que sea sólido a una temperatura por debajo de aproximadamente 21,1ºC. Como ejemplos de agentes tensioactivos solubles en agua se incluyen los derivados aniónicos de los ácidos sulfo succínicos. Aplicados como soluciones en agua, estos materiales secan en películas oclusivas flexibles, adecuadas para proporcionar una barrera a la penetración en el sustrato de la resina fotosensible líquida. Un ejemplo de un agente tensioactivo aniónico es el aerosol OT-75 (que puede obtenerse de la firma American Cianymide). El agente tensioactivo aerosol OT es un éster dioctilo del ácido sódico sulfo succínico.

Un ejemplo de sistemas dispersables en agua adecuados incluye las mezclas de cadena larga de agentes tensioactivos cuaternarios de alcohilo mezclados con polioxietilén glicol 400 o glicerina. Más concretamente, se puede usar una mezcla de aproximadamente el 70 por ciento en peso de cloruro dimetil amónico (sebo de tacto endurecido) con aproximadamente un 30 por ciento en peso de PEG 400 (el cual es una cera pastosa a una temperatura de aproximadamente 21,1ºC y un líquido a una temperatura de aproximadamente 65,6ºC), para formar el segundo material 2000.

En otra realización, el segundo material puede comprender componentes de reacción que sean líquidos a la temperatura ambiente o que sean solubles en agua y puedan ser polimerizados en un sólido soluble en agua de más alto peso molecular, o en una pasta de alta viscosidad. Por ejemplo, el segundo material puede comprender una mezcla de aproximadamente el 10 por ciento en peso de ácido acrílico, aproximadamente el 20 por ciento en peso de acrilato sódico, aproximadamente el 70 por ciento de agua, y un iniciador de radical libre. El iniciador de radical libre puede ser disparado por calor. Un ejemplo de un iniciador de radical libre es el V-50, un 2,2'.Azobis (2-amidino propano) dihidrocloruro que puede obtenerse de la firma Wako Chemicals, de Dallas, Texas (EE.UU.).

En otra realización, el segundo material puede comprender un agente de gelificación. Como agentes de gelificación adecuados se incluyen, aunque sin quedar limitados a ellos, los agentes de gelificación vegetales tales como la pectina, la "carrageenan" (musgo irlandés), el agar-agar (gelatina china de algas marinas), las gelatinas de proteína animal, los agentes de gelificación de polímero de formación de hidrogel, y los agentes de gelificación de jabón.

Como agentes de gelificación polímeros de formación de hidrogel adecuados se incluyen los polímeros entrecruzados al menos parcialmente preparados a partir de monómeros que contienen ácido no saturado polimerizables que son solubles en agua o que se hacen solubles en agua por hidrólisis. En estos se incluyen los compuestos no saturados monoetilénicamente que tienen al menos un radical hidrófilo, incluyendo los ácidos no saturados olefínicamente y los anhídridos que contienen al menos un doble enlace olefínico de carbono-carbono. En la Patente de EE.UU. Nº 5.605.681 titulada "Composición Desodorante de Gel Suave que Contiene Jabón, Polímero de Formación de Hidrogel de Polímero y Alto Nivel de Agua", presentada con fecha 16 de septiembre de 1994 a nombre de Trandai y otros, se describen agentes de formación de gel.

Los agentes de gelificación de jabón adecuados comprenden sales de metales monovalentes de ácidos grasos que contienen desde aproximadamente 12 a aproximadamente 40 átomos de carbono (C12-C40), y más preferiblemente sales de ácidos grasos C12-C22. Los cationes de formación de sales solubles para uso en estos agentes de gelificación incluyen las sales metálicas tales como las de los metales alcalinos, por ejemplo, de sodio y de potasio. En una realización, el segundo material comprende una sal de ácidos grasos seleccionada del grupo constituido por las sales sódicas de los ácidos grasos, las sales potásicas de los ácidos grasos, y combinaciones de las mismas.

Como ejemplos de ácidos grasos útiles para sintetizar los agentes de formación de gel de jabón se incluyen el mirístico, el palmítico, el esteárico, el oleico, el linoleico, el linolénico, el margárico, y mezclas de tales ácidos. Como fuentes de tales ácidos grasos se incluyen, aunque sin quedar limitados a ellas, las de aceite de coco, sebo de buey, lanolina, aceite de pescado, cera de abejas, aceite de palma, aceite de cacahuete, aceite de oliva, aceite de semilla de algodón, aceite de soja, aceite de maíz, aceite de colza, ácidos de colofonia, grasas, aceite de ricino, aceite de linaza, aceite de oiticica (de la semilla del árbol Licania rígida del Brasil), aceite de patas vacunas, aceite de cartamo, aceite de sésamo, aceite de sorgo, aceite de girasol, aceite de subproducto de pasta química de madera, aceite de palo (de las semillas del árbol
Aleuritis Cordata), grasa de manteca, grasa de aves, grasa de ballena, y salvado de arroz.

Como agentes de formación de gel de jabón de ácidos grasos preferidos se incluyen el laurato sódico, el miristato sódico, el palmitato sódico, el estearato sódico, el laurato potásico, el miristato potásico, el palmitato potásico, y el estearato potásico. En una realización, el segundo material 2000 comprende una solución de miristato sódico en agua, una solución adecuada comprende entre aproximadamente el 5 y aproximadamente el 30 por ciento en peso, y más preferiblemente entre aproximadamente el 5 y aproximadamente el 20 por ciento en peso de miristato sódico en agua. Tal solución puede tener una temperatura de gelificación de aproximadamente 32,2 - 48,9ºC. El miristato sódico puede formarse haciendo reaccionar ácido mirístico con NaOH en agua. La base y el ácido se añaden en proporciones estequiométricas para que reaccionen por completo. El NaOH se añade al agua y se calienta a aproximadamente 82ºC. Luego se añade gradualmente el ácido mirístico a la solución de agua/NaOH. Se continúa la reacción durante aproximadamente una hora. La solución de miristato sódico así formada es luego enfriada hasta aproximadamente 60-71,1ºC antes de la aplicación a la capa de fieltro 220.

Tal solución de agente de gelificación de jabón y agua tiene la ventaja de que puede ser solidificada a una fase de gel a una temperatura comprendida entre 10ºC y aproximadamente 65,6ºC, antes de aplicar la resina al sustrato. La fase de gel puede con ello resistir el desplazamiento de la resina fotosensible líquida a la temperatura ambiente (21,1ºC) sin que se requiera equipo de refrigeración para proporcionar solidificación. Además, la solución es principalmente de agua (al menos aproximadamente el 70 por ciento de agua en peso cuando se añade a la capa de fieltro 220). En consecuencia, la retirada y la eliminación del segundo material retirado de la capa de fieltro 220 se simplifican, y se reducen al mínimo las preocupaciones ambientales.

Proceso para formar una cinta continua que tiene una capa de fieltro y una capa de resina con dibujo

En la Figura 5 se ha ilustrado esquemáticamente un proceso de acuerdo con una realización del presente invento para formar un aparato 200 de soporte de la banda continua en forma de una cinta continua que comprende una capa de fieltro 220 que tiene una capa de resina curable 250. En la realización ilustrada en la Figura 5, la capa de fieltro 220 puede comprender un fieltro Amflex 2 que puede encontrarse comercialmente de la firma Appleton Mills de Appleton, Wisconsin (EE.UU.), y la resina fotosensible puede comprender una resina MEH-1000 que puede obtenerse comercialmente de la firma McDermid, Inc.

Se ha previsto una unidad de formación 1513 en forma de un tambor que tiene una superficie de trabajo 1512. La unidad de formación 1513 es hecha girar por unos medios de accionamiento no ilustrados. Se ha previsto una película de respaldo 1503 de un rollo 1531 y tomada por un rollo 1532. Entre los rollos 1531 y 1532 la película de respaldo 1503 se aplica a la superficie de trabajo 1512 de la unidad de formación 1513. La función de la película de respaldo es la de proteger la superficie de trabajo de la unidad de formación 1513 y facilitar la retirada del aparato 200 de soporte para la banda continua parcialmente completado de la unidad de formación 1513. La película de respaldo 1503 puede hacerse de cualquier material adecuado, incluyendo, aunque sin quedar limitados a ella, una película de polipropileno que tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 0,1 mm.

Como se ha ilustrado en la Figura 5, la capa de fieltro 220 de deshidratar, en forma de una cinta continua, es conducida alrededor del tambor de formación 1513 y de una serie de rollos de retorno 1511 en un circuito cerrado. Antes de aplicar el segundo material y la resina líquida a la capa de fieltro 220, se puede conducir la capa de fieltro 220 de deshidratar más allá de una lámpara de calentamiento por infrarrojos 2310 para precalentar la capa de fieltro 220.

La capa de fieltro 220 es luego conducida en dirección horizontal a una velocidad de aproximadamente 30,48 a 304,8 cm/min adyacente a un colector de tubería 2410 que contiene el segundo material. El colector 2410 tiene una abertura a través de la cual se deposita el segundo material sobre la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220. La abertura en el colector 2410 está situada contra la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220. El segundo material dirigido desde el colector 2410 es una solución de aproximadamente el 20 por ciento en peso de miristato sódico en agua que está a una temperatura de aproximadamente 48,9 - 71,1ºC. Alternativamente, se puede dirigir la capa de fieltro a través de una bandeja que contenga un segundo material líquido, siendo la capa de fieltro sumergida durante al menos 5 cm de longitud o al menos 1 segundo de tiempo.

Sobre la capa de fieltro 220 se depositan aproximadamente de 0,9 a 1,2 gramos del segundo material por cada 6,45 cm^{2} de área de la superficie de la capa de fieltro 220. La capa de fieltro 220 sobre la cual se deposita el segundo material puede ser llevada a través de una separación de agarre 2470 entre dos rodillos 2472. El espaciamiento entre los rodillos 2472 proporciona una separación de agarre que es de aproximadamente 0,25 mm menos que el grosor de la capa de fieltro 220. La separación de agarre 2470 asegura la distribución del segundo material a través de la capa de fieltro 220 y exprime el exceso de segundo material desde la capa de fieltro 220.

Antes de dejar enfriar el segundo material depositado sobre la capa de fieltro 220, se conduce la capa de fieltro 220 adyacente a un primer colector de vacío 2610, donde se retira una parte del segundo material dejando espacios vacíos intersticiales llenos de aire 247 en la capa de fieltro 220. El resto del segundo material se solidifica enfriando para ello a una temperatura de menos de aproximadamente 32ºC. El enfriamiento del segundo material da por resultado la formación de una fase de gel estable del recubrimiento de miristato sódico sobre las fibras 245 de la capa de fieltro 220, para formar fibras recubiertas 246.

Después que se haya formado una fase de gel estable del segundo material como un recubrimiento sobre las fibras 245, se conduce la capa de fieltro 220 adyacente a una ducha de agua 2510 a una velocidad de aproximadamente 60,96 - 121,92 cm/min. La ducha de agua tiene boquillas situadas aproximadamente a 7,5 cm de la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220 para uso para retirar algo, pero no la totalidad, del recubrimiento de segundo material gelificado de las fibras 245 de la capa de fieltro 220. Las boquillas proporcionan una pluralidad de patrones de rociado en forma de abanico, dispuestos de modo que se solapan. Las duchas de agua 2510 proporcionan un rociado con agua de aproximadamente 5,67 l/0,093 m^{2} de área superficial de la capa de fieltro 220. Las boquillas son boquillas de la marca Spray Systems Tee Jet, Modelo 50015, que tienen un diámetro de orificio de aproximadamente 0,178 mm. El rociado con agua entregado por las duchas 2510 está a una temperatura de aproximadamente 32ºC, y es entregado a las boquillas a una presión de aproximadamente 3447 kPa.

La ducha de agua 2510 es hecha funcionar para retirar el recubrimiento de segundo material de las fibras 245 adyacentes a la primera superficie 230, para proporcionar con ello una parte del grosor de la capa de fieltro 220 que está sustancialmente libre del recubrimiento con el segundo material sobre las fibras de la capa de fieltro 220. Las duchas de agua 2510 pueden ser usadas para retirar una capa del segundo material gelificado que tiene un grosor comprendido entre aproximadamente 0,05 mm y aproximadamente 5 mm. El grosor de la capa de segundo material gelificado retirado es menor que el grosor de la capa de fieltro 220, de tal modo que entre aproximadamente el 75 por ciento y aproximadamente el 98 por ciento del grosor de la capa de fieltro 220 permanece con las fibras y los filamentos recubiertos con el segundo material gelificado, y lo más preferiblemente entre aproximadamente el 85 por ciento y aproximadamente el 95 por ciento del grosor de la capa de fieltro 220 permanece con las fibras y los filamentos recubiertos con el segundo material gelificado, después de lavar con las duchas de agua 2510. Un segundo colector de vacío 2520 proporciona un vacío de aproximadamente 7 - 48 kPa en la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220, para retirar segundo material licuado y el rociado de agua.

Mediante una boquilla 1520 se aplica un recubrimiento de resina a la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220. La capa de fieltro 220 está situada adyacente a la película de respaldo 1503, de tal modo que la película de respaldo 1503 está interpuesta entre la capa de fieltro 220 de deshidratar y la unidad de formación 1513, y de tal modo que la segunda superficie 232 de fieltro de la capa de fieltro 220 de deshidratar está situada adyacente a la película de respaldo 1503. Se aplica a la primera superficie 230 de fieltro un recubrimiento de resina fotosensible líquida. El recubrimiento de resina fotosensible líquida 1502 puede ser aplicado a la primera superficie de fieltro, en cualquier forma adecuada. En la Figura 5, se aplica el recubrimiento de resina mediante una boquilla 1520, para formar un charco de resina sobre la capa de fieltro 220 aguas arriba de una separación de agarre formada por el rodillo de separación de agarre 3100.

El grosor del recubrimiento de resina aplicado a la capa de fieltro 220 es controlado a un valor preseleccionado correspondiente a la diferencia de elevación 262 deseada entre la elevación de la primera superficie de fieltro 230 y la elevación de la superficie superior 260 de contacto con la banda continua de la capa 250 para formar un dibujo en la banda continua. En la Figura 5, se controla el grosor del recubrimiento de resina controlando para ello mecánicamente la holgura entre un rodillo de separación de agarre 3100 y la unidad de formación 1513. El rodillo de separación de agarre 3100, conjuntamente con la máscara 3010 y un rodillo 1542 de guía de la máscara, tienden a suavizar la superficie de la resina y a controlar su grosor. El segundo material gelificado sobre las fibras recubiertas 246 impide que la resina fotosensible líquida penetre a través de la parte del grosor de la capa de fieltro 220.

La máscara 3010 puede ser formada de cualquier material adecuado que pueda ser provisto de partes opacas y partes transparentes. Las partes transparentes están dispuestas según un patrón correspondiente al patrón deseado de la capa 250 para formar un dibujo en la banda continua. Un material de la naturaleza de una película fotográfica flexible es adecuado. Las partes opacas pueden ser aplicadas a la máscara 3010 de cualquier modo adecuado, tal como por impresión fotográfica, por grabado, flexográfica, o por rejilla giratoria. La máscara 3010 puede ser una cinta sin fin, o bien, alternativamente, suministrada desde un rollo de suministro 3012 y tomada por un rollo tomador 3016, como se ha ilustrado en la Figura 5. Como se ha ilustrado en la Figura 5, la máscara 3010 es conducida alrededor de los rollos 3100, 1542, 3014 y 3016. Entre los rollos 3100 y 1542, la máscara 3010 se desplaza con la capa de fieltro 220 alrededor de la unidad de formación 1513, y es situada adyacente a la resina líquida, con la máscara entre la resina y una fuente de radiación actínica que sea adecuada para el curado de la resina líquida.

La resina fotosensible es expuesta a la radiación actínica de una longitud de onda de activación a través de la máscara 3010, induciendo con ello un curado, al menos parcial, de la resina en aquellas partes de la capa de resina que estén en coincidencia con las partes transparentes de la máscara 3010. En la Figura 5, se suministra radiación ultravioleta que tiene una longitud de onda de activación por las primeras lámparas de curar 3150. La longitud de onda de activación es una característica de la resina, y puede ser suministrada por cualquier fuente de iluminación adecuada, tal como por lámparas de arco de mercurio, de xenón pulsantes, sin electrodos, y fluorescentes. Para la resina MEH-1000, son lámparas para curar adecuadas 3150 las "F450" Fusion Lamps provistas de bombillas "D" o "H", que se pueden obtener comercialmente de la firma Fusion Systems, Inc., de Rockville, Md (EE.UU.). La capa de fieltro 220 puede ser conducida adyacente a las lámparas de curar 3150 a una velocidad de aproximadamente 0,3 - 0,9 m/min durante la colada.

El curado parcial de la resina se manifiesta por una solidificación de la resina en coincidencia con las partes transparentes de la máscara 3010, mientras que las partes no expuestas de la resina en coincidencia con las partes opacas de la máscara 3010 permanecen líquidas. Para obtener un curado inicial uniforme de la resina sobre la capa de fieltro 220, la energía proporcionada por la luz UV a la resina fotosensible deberá ser uniforme a través de la anchura de la capa de fieltro 220. La salida desde cada una de las lámparas de curar 3150 deberá estar adaptada para que esté dentro de al menos aproximadamente el 5 por ciento cada una de la otra. Las lámparas de curar 3150 pueden estar situadas lado a lado en dirección transversal a la máquina (perpendicular al plano de la Figura 5). Por ejemplo, pueden estar situadas tres lámparas de curar 3150 lado a lado en la dirección de la máquina. Entre las lámparas 3150 y la capa de fieltro 220 hay dispuestas un par de placas de abertura, que están espaciadas entre sí en la dirección de la máquina para formar un espacio de separación de abertura a través del cual se dirige la luz ultravioleta desde las lámparas 3150 a la resina encharcada sobre la capa de fieltro 220.

La energía total dirigida a la capa de fieltro 220 puede ser medida mediante un "indicador oculto" de luz, tal como el EIT UV Integrating Radiometer, Modelo Número UR365CH1 fabricado por la firma Electronic Instrumentation Technologies con sede en Stirling, Virgina (EE.UU.). El "indicador oculto" de la luz puede estar sujeto al tambor de colar 1513 para medir la energía integrada en milijulios por centímetro cuadrado aplicada a la capa de fieltro 220. Repitiendo esta medición cada 1,27 cm a través de la anchura del tambor 1513, se puede determinar un perfil de la energía comunicada desde las lámparas 3150 a la resina fotosensible. Si el espacio de separación entre las placas de abertura es uniforme a lo largo de la anchura del tambor 1513, el perfil de energía no será en general uniforme. Se puede variar el espacio de separación entre las placas de abertura en función de la posición en la dirección transversal a la máquina, para proporcionar un perfil de energía uniforme entregado por las lámparas 3150 a la resina encharcada sobre la capa de fieltro 220.

Después de curar parcialmente la capa de resina aplicada a la primera superficie 230, se puede retirar sustancialmente la totalidad de la resina líquida no curada de la capa de fieltro 220 de deshidratar. la resina líquida no curada puede ser retirada de la capa de fieltro 220 mediante ducha a alta presión de la capa de fieltro 220 con agua, o bien, alternativamente, con una mezcla de agente tensioactivo y agua. En un punto adyacente al rollo 1542 la máscara 3010 y la película de respaldo 1503 se separan de la capa de fieltro 220 y de la capa de resina parcialmente curada. El compuesto de capa de fieltro 220 y la capa de resina parcialmente curada es conducido adyacente a las duchas de agua 2530. Las duchas de agua 2530 pueden estar dispuestas formando ángulo para retirar la resina no curada 2010A de las aberturas en la capa de resina con dibujo.

Las duchas 2530 entregan un rociado a una temperatura de aproximadamente 15,6 - 32,2º Centígrados a través de boquillas tales como las boquillas de la marca "Spray Systems Tee Jet" Modelo 50015, que tienen un diámetro de orificio de aproximadamente 7,87 x 10^{-4} m. La presión de entrega de la ducha es de aproximadamente 3440 kPa. Las duchas 2530 ya la capa de fieltro 220 pueden ser movidas lateralmente (perpendiculares al plano de la Figura 5) cada una con relación a la otra, para eliminar el veteado y proporcionar una retirada uniforme de la resina líquida a través de la anchura de la capa de fieltro 220.

El compuesto de capa de fieltro 220 y la capa de resina puede ser luego llevado a través de un baño 1620 de agua destilada o desionizada. En este punto, algo del segundo material gelificado está todavía presente en las fibras y los filamentos de la capa de fieltro 220. Las lámparas 3180 para curado posterior situadas sobre el baño 1620 se apagan mientras se lleva el compuesto de la capa de fieltro 220 y la capa de resina a través del baño 1620 por primera vez. Las lámparas para curado posterior se encienden en un paso de curado final que se describe en lo que sigue.

Después de salir del baño 1620, el compuesto de capa de fieltro 220 y la capa de resina se lleva entre las lámparas de calentamiento de infrarrojos 3170 y un colector de vacío a una velocidad de aproximadamente 30,5 - 91,5 cm por minuto. Las lámparas de calentamiento 3170 calientan el segundo material gelificado a una temperatura de aproximadamente 60ºC, que es superior a la temperatura de gelificación del segundo material, de modo que sustancialmente la totalidad del segundo material se licúa para la retirada de la capa de fieltro 220. Las lámparas de calentamiento 3170 están situadas adyacentes a la primera superficie 230 de fieltro, y el colector de vacío 2560 está situado adyacente a la segunda superficie 232 de fieltro. Las lámparas de calentamiento 3170 pueden estar situadas aproximadamente a 7,5 cm de la capa de fieltro 220. Una lámpara de calentamiento de infrarrojos adecuada 3170 es una lámpara de calentamiento Protherm fabricada por la firma Process Thermal Company, y que tiene una potencia correspondiente a aproximadamente 20 amperios. El colector de vacío 2560 proporciona un vacío de aproximadamente 7-48 kPa en la segunda superficie de fieltro 232.

El compuesto de capa de fieltro y capa de resina es luego conducido entre las duchas de agua caliente 2550 y un colector de vacío 2570. La ducha de agua caliente 2550 dirige un rociado contra la primera superficie 230 de la capa de fieltro 220. Las duchas 2550 entregan el rociado de agua destilada a una temperatura de aproximadamente 60ºC usando boquillas de la marca Tee Jet. La presión de entrega de la ducha es de aproximadamente 344 - 1378 kPa. El colector de vacío 2570 produce un vacío de aproximadamente 7 - 34 kPa manométricos en la segunda superficie 232 de la capa de fieltro 220 para retirar segundo material licuado y cualquier resina líquida no curada que quede de la segunda superficie 232.

Preferiblemente, sustancialmente la totalidad del segundo material es retirada de la capa de fieltro 220 mediante las lámparas de calentamiento 3170, las duchas de agua 2550, y los colectores de vacío 2560 y 2570. Si se desea, se puede conducir el compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina alrededor del circuito cerrado definido por el rodillo 1513 y los rodillos 1511 para múltiples pasadas a través de las lámparas de calentamiento 3170, las duchas de agua 2550, y los colectores de vacío 2560 y 2570. Se comprenderá que si se lleva el compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina alrededor del circuito cerrado múltiples veces para retirar el segundo material de la capa de fieltro 220, las múltiples pasadas se efectúan sin añadir más segundo material ni resina líquida a la capa de fieltro 220, y con las lámparas de ultravioletas 3150 y 3180 apagadas.

El aparato 200 de soporte de la banda continua puede ser inspeccionado con un microscopio para verificar que toda la resina líquida no curada y el segundo material han sido retirados de la capa de fieltro 220. Alternativamente, se puede medir la limpieza de la capa de fieltro 220 usando una prueba de drenaje, como sigue. Se puede situar el aparato 200 de soporte de la banda continua entre placas de orificios de Plexiglas superior e inferior que tengan aberturas de 0,072 m. La placa de orificios superior está unida a un cilindro vertical que tiene un diámetro interno de aproximadamente 0,1 m. Se añade al cilindro agua destilada para mantener una columna de agua de aproximadamente 0,1 m de altura en el cilindro. Se mide el volumen de agua que pasa a través del aparato 200 para un tiempo de drenaje de 1 minuto. El régimen de drenaje (centímetros cúbicos/segundo/centímetro cuadrado) del aparato 200 de soporte de la banda continua deberá ser en general uniforme cuando se mide en diferentes lugares en el aparato 200 de soporte de la banda continua, y deberá ser al menos igual al régimen de drenaje de la capa de fieltro 220 multiplicado por la fracción del área proyectada del aparato 200 no cubierta por la capa 250 de dibujo de la banda continua.

Un paso final en la puesta en práctica del presente invento puede incluir un segundo paso de curado posterior para completar el curado de la capa de resina sobre la primera superficie de la capa de fieltro 220. Una vez que sustancialmente la totalidad del segundo material y toda la resina líquida no curada hayan sido retirados de la capa de fieltro 220, se puede conducir el compuesto de capa de fieltro 220 y resina a través del baño 1620. Las lámparas 3180 de curado posterior situadas encima del baño 1620 proporcionan el curado final de la capa de resina. El compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina se sumerge en el baño 1620, el cual contiene preferiblemente agua y un agente de reducción, tal como un sulfito sódico, para retirar el oxígeno disuelto en el agua que, de no hacerse así, podría enfriar la reacción de curado de radical libre en el baño 1620.

El compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina 250 se lleva a través del baño 1620 a una velocidad de aproximadamente 30,5 - 91,5 cm por minuto, con las lámparas de curado posterior 3180 encendidas. Las lámparas 3180 de curado posterior adecuadas son las lámparas F450 antes indicadas. El agua en el baño 1620 permite el paso de la radiación actínica desde la lámpara de curado posterior 3180 a la capa de resina 1521, al tiempo que excluye el oxígeno que pueda enfriar la reacción de polimerización de radical libre. La profundidad del agua en el baño 1620 puede ser de aproximadamente 0,025 - 0,1 m. Después de salir del baño 1620, el compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina 250 (Figura 4I) puede ser llevado sobre un colector de vacío para retirar el agua de la capa de fieltro 220.

La secuencia de curado posterior al pasar el compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina a través del baño 1620, con la lámpara 3180 de curado posterior encendida puede repetirse de aproximadamente 1 a 3 veces hasta que la capa de resina 250 deje de estar pegajosa. En este punto, la capa de fieltro 220 y la resina curada, juntas, forman el aparato 200 de soporte de la banda continua que tiene una capa 250 de dibujo de la banda continua totalmente curada. Si se repite la secuencia de curado posterior, el compuesto de capa de fieltro 220 y capa de resina puede ser llevado alrededor del circuito proporcionado por los rodillos 1513 y 1511 de una a tres veces, con la lámpara 3150 apagada.

En una realización, la máscara 3010 puede estar provista de una parte transparente en forma de una red continua. Tal máscara puede usarse para proporcionar el aparato 200 de soporte de la banda continua que tiene una capa 250 de dibujo de la banda continua que tiene una superficie superior 260 de contacto con la banda continua de la red continua, que tiene una pluralidad de aberturas individualizadas 270 en la misma, como se ha ilustrado en la Figura 1. Cada abertura individualizada 270 comunica con la primera superficie de fieltro 230 a través de un conducto formado en la capa 250 para formar un dibujo en la banda continua. Como formas adecuadas para las aberturas 270 se incluyen, aunque sin quedar limitados a ellas, círculos, óvalos alargados en la dirección de la máquina (MD ilustrada en la Figura 5), polígonos, formas irregulares, o mezclas de éstas. El área de la superficie proyectada de la superficie superior 260 de la red continua puede estar comprendida entre aproximadamente el 5 y aproximadamente el 75 por ciento del área proyectada del aparato 200 de soporte de la banda continua, tal como se ve en la Figura 1, y está preferiblemente entre aproximadamente el 20 por ciento y aproximadamente el 60 por ciento del área proyectada del aparato 200 de soporte de la banda continua, tal como se ve en la Figura 1.

En la realización ilustrada en la Figura 1, la superficie superior 260 de la red continua puede tener menos de aproximadamente 700 aberturas individualizadas 270 por cada 6,45 cm^{2} del área proyectada del aparato 200 de soporte de la banda continua, y preferiblemente entre aproximadamente 70 y aproximadamente 700 aberturas individualizadas 270 en la misma por cada 6,45 cm^{2} de área proyectada del aparato de soporte de la banda continua, tal como se ve en la Figura 1. Cada abertura individualizada 270 en la superficie superior de la red continua puede tener una luz libre efectiva comprendida entre aproximadamente 0,5 y aproximadamente 3,5 mm, donde la luz libre efectiva se define como el área de la abertura 270 dividida por la cuarta parte del perímetro de la abertura 270. La luz libre efectiva puede estar comprendida entre aproximadamente 0,6 y aproximadamente 6,6 veces la diferencia de elevación 262. Un aparato que tenga tal patrón de aberturas 270 puede usarse como una cinta para secar o tela de prensar en una máquina para la fabricación de papel, para fabricar una estructura de papel con dibujo que tenga una región de red continua que puede ser una región densificada, de densidad relativamente alta, correspondiente a la superficie 260 de contacto con la banda continua, y una pluralidad de abultamientos, en general no densificados, dispersos a través de la región de la red continua, correspondiendo los abultamientos a las posiciones de las aberturas 270 en la superficie 260. Las aberturas individualizadas 270 están de preferencia al tresbolillo bilateralmente en la dirección de la máquina (MD) y en la dirección transversal a la máquina (CD), como se ha descrito en la Patente de EE.UU. Nº 4.637.859 concedida con fecha 20 de enero de 1987. En la realización ilustrada en la Figura 1, las aberturas 270 se solapan y están al tresbolillo bilateralmente, estando las aberturas dimensionadas y espaciadas de tal modo que tanto en la dirección de la máquina como en la dirección transversal a la máquina los bordes de las aberturas 270 se extienden más allá cada uno de otro, y de tal modo que cualquier línea trazada paralela a ya sea la dirección de la máquina o ya sea la dirección transversal a la máquina pasará a través de al menos algunas aberturas 270.

Medición de las elevaciones del aparato de soporte de la banda continua

La diferencia de elevación 262 entre la elevación 231 (Figura 2) de la primera superficie de fieltro 230 y la elevación 261 de la superficie 260 de contacto con la banda continua se mide usando el siguiente procedimiento. Se soporta el aparato de soporte de la banda continua sobre una superficie horizontal plana con la capa de dibujo de la banda continua mirando hacia arriba. Una aguja que tiene una superficie de contacto circular, de aproximadamente 1,3 milímetros cuadrados y una longitud vertical de aproximadamente 3 milímetros está montada en un calibre de dimensionar "Federal Products" (amplificador del modelo 432B-81 modificado para uso con una sonda de ruptura EMD-4320 W1) fabricado por la firma Federal Products Company de Providence, Rhode Island (EE.UU.). Se calibra el instrumento determinando para ello la diferencia de voltaje entre dos suplementos de precisión de grosor conocido que proporcionan una diferencia de elevación conocida. Se pone el instrumento a cero a una elevación ligeramente inferior a la de la primera superficie de fieltro 230, para asegurar un recorrido sin restricciones de la aguja. Se sitúa la aguja sobre la elevación de interés y se hace bajar para efectuar la medición. La aguja ejerce una presión de 0,24 gramos/milímetro cuadrado en el punto de medición. Para cada elevación se toman al menos tres mediciones. Se toma la diferencia de la media de las mediciones en las elevaciones individuales 231 y 261 como la diferencia de elevación 262.

En las realizaciones descritas en lo que antecede, el sustrato comprende una capa de fieltro 220 de deshidratar. No obstante, se puede usar también el método del presente invento para formar capas de resina con dibujo sobre otros sustratos. Por ejemplo, el sustrato puede comprender una tela de formación o de secado para la fabricación de papel que comprenda filamentos tejidos en telar, cuya tela puede tener una permeabilidad al aire comprendida entre aproximadamente 8,4 y aproximadamente 42 m^{3}/min. Un ejemplo no limitador de un sustrato alternativo es el de una tela para la fabricación de papel descrita en las siguientes Patentes de EE.UU. concedidas a Trokhan: Patente de EE.UU. Nº 4.191.609 concedida con fecha 4 de marzo de 1980, y Patente de EE.UU. Nº 4.239.065 concedida con fecha 16 de diciembre de 1980.

Claims (9)

1. Un método para aplicar una resina curable a un sustrato, comprendiendo el método los pasos de:

-

Proporcionar un sustrato (220) que tiene una primera superficie (230), una segunda superficie (232) y un grosor, comprendiendo el sustrato fibras (245) que definen espacios vacíos (247) entre las superficies primera y segunda;

-

proporcionar una resina curable líquida;

-

aplicar el líquido curable a la primera superficie del sustrato; y

-

curar al menos algo de la resina curable líquida para proporcionar una capa de resina (250) sobre el sustrato que penetre en la primera superficie del sustrato sin extenderse a través de todo el grosor del sustrato;

caracterizado porque

-

el sustrato comprende además un segundo material (2000) diferente a la resina curable líquida, recubriendo el segundo material al menos algunas de las fibras, en que los espacios vacíos adyacentes a las fibras recubiertas proporcionan comunicación de fluido desde la primera superficie del sustrato a la segunda superficie del sustrato;

-

antes de aplicar la resina curable líquida a la primera superficie del sustrato, retirar al menos algo del segundo material adyacente a la primera superficie del sustrato, impidiendo la parte del segundo material que queda en el sustrato la formación de la capa de resina curada a través de todo el grosor del sustrato.

2. Un método para aplicar una resina curable a un sustrato, comprendiendo el método los pasos de:

-

proporcionar un sustrato (220) que tiene un primera superficie (230), una segunda superficie (232) y un grosor, comprendiendo el sustrato fibras (245) que definen espacios vacíos (347) entre las superficies primera y segunda;

-

proporcionar una resina curable líquida;

-

aplicar la resina curable líquida a la primera superficie del sustrato; y

-

curar al menos algo de la resina curable líquida para proporcionar una capa de resina (250= sobre el sustrato que penetre en la primera superficie del sustrato sin extenderse a través de todo el grosor del sustrato;

caracterizado porque, antes del paso de aplicar la resina curable líquida a la primera superficie del sustrato, el mismo comprende los pasos de:

-

proporcionar un segundo material (2000) diferente a la resina curable líquida;

-

recubrir al menos algunas de las fibras del sustrato con el segundo material, en que los espacios vacíos adyacentes a las fibras recubiertas proporcionan comunicación de fluido desde la primera superficie del sustrato a la segunda superficie del sustrato; y

-

retirar al menos algo del segundo material adyacente a la primera superficie del sustrato, impidiendo la parte del segundo material que queda en el sustrato la formación de la capa de resina curada a través de todo el grosor del sustrato.

3. El método según la Reivindicación 2, en el que dicho paso de recubrir comprende los pasos de:

-

aplicar al sustrato el segundo material para ocupar sustancialmente la totalidad de los espacios vacíos;

-

retirar una parte del segundo material de al menos algunos de los espacios vacíos en el sustrato para permitir comunicación de fluido entre la primera superficie del sustrato y la segunda superficie del sustrato.

4. El método según las Reivindicaciones 1, 2 ó 3, en el que dicha resina curable es resina fotosensible líquida, comprendiendo el paso de curar al menos algo de la resina curable líquida los pasos de:

-

proporcionar una fuente de radiación actínica (3150); y

-

exponer al menos algo de la resina fotosensible líquida a la radiación actínica.

5. El método según las Reivindicaciones 1, 2, 3 ó 4, en el que el sustrato comprende un fieltro de deshidratar para la fabricación de papel.

6. El método según las Reivindicaciones 1, 2, 3, 4 ó 5, en el que el segundo material comprende un componente que es soluble en agua.

7. El método según las Reivindicaciones 1, 2, 3, 4, ó 5, en el que el segundo material comprende un agente tensioactivo.

8. El método según las Reivindicaciones 1, 2, 3, 4, ó 5, en el que el segundo material comprende una sal de ácidos grasos que contiene desde aproximadamente 12 hasta aproximadamente 22 átomos de carbono.

9. El método según las Reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 5, 7, u 8, que comprende además el paso de cambiar sustancialmente la fase de al menos algo del segundo material aplicado al sustrato antes del paso de aplicar la resina curable líquida al sustrato.