ES2211077T3 - Utilizacion eficaz de sap en la produccion de bandas continuas no tejidas usando el procedimiento de la espuma. - Google Patents
Utilizacion eficaz de sap en la produccion de bandas continuas no tejidas usando el procedimiento de la espuma.Info
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Abstract
Método de producción de una banda (19) continua no tejida de material de fibras de celulosa o sintéticas, que comprende las etapas de: a) formar una primera suspensión (11) espumada de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y tensioactivo; b) mover un primer elemento (15, 48) perforado en una primera trayectoria; c) hacer pasar la primera suspensión (11) espumada en contacto operativo con el primer material (15, 48) perforado que se mueve en la primera trayectoria; d) añadir polímero superabsorbente a la primera suspensión (11) espumada y mezclarlo absolutamente con la primera suspensión (11) espumada, aproximadamente diez segundos o menos antes de la etapa (c); y, e) formar una banda continua fibrosa a partir de la primera suspensión (11) espumada retirando espuma y líquido de la suspensión a través del primer elemento (15, 48) perforado.
Description
Utilización eficaz de SAP en la producción de
bandas continuas no tejidas usando el procedimiento de la
espuma.
El procedimiento sobre espuma para la fabricación
de bandas continuas no tejidas como alternativa al procedimiento
sobre banda continua se ha reconocido como sumamente ventajoso en
varias circunstancias. Una de las ventajas significativas del mismo
es la capacidad de incorporar en la suspensión de
fibra-espuma una amplia variedad de tipos y tamaños diferentes de partículas sin afectar de manera significativamente adversa a la formación de la banda continua. A este respecto, es particularmente útil para algunas circunstancias la capacidad de añadir partículas o fibras de polímero superabsorbente ("SAP") a la suspensión de fibra-espuma. Métodos y sistemas ventajosos para la utilización de SAP o partículas o fibras similares en el procedimiento de la espuma se describen en las patentes de los EE.UU. números 5.904.809 y 6.136.153. Según la presente invención, se ha creado un método y un sistema que hacen mucho más versátil la adición de SAP y de partículas o fibras similares a la suspensión espumada, en la producción de bandas continuas no tejidas de la misma.
fibra-espuma una amplia variedad de tipos y tamaños diferentes de partículas sin afectar de manera significativamente adversa a la formación de la banda continua. A este respecto, es particularmente útil para algunas circunstancias la capacidad de añadir partículas o fibras de polímero superabsorbente ("SAP") a la suspensión de fibra-espuma. Métodos y sistemas ventajosos para la utilización de SAP o partículas o fibras similares en el procedimiento de la espuma se describen en las patentes de los EE.UU. números 5.904.809 y 6.136.153. Según la presente invención, se ha creado un método y un sistema que hacen mucho más versátil la adición de SAP y de partículas o fibras similares a la suspensión espumada, en la producción de bandas continuas no tejidas de la misma.
El documento
EP-A-0 255 654 describe un método
para la formación en seco de productos laminares basados en un
polímero superabsorbente disperso en una matriz de fibras de
celulosa, de manera que se obtenga una lámina que comprende una
matriz de fibras de celulosa que contiene una dispersión de
partículas superabsorbentes.
Un problema significativo de la adición de SAP a
bandas continuas no tejidas es que el SAP, por su propia
naturaleza, absorbe rápidamente cualquier cantidad de agua con la
que entre en contacto en condiciones ambientales. También debido a
su naturaleza pegajosa, puede interferir con el equipo de formación
de la banda continua (elementos perforados, denominados normalmente
"telas metálicas"). Esto ha limitado enormemente la capacidad
de utilizar los SAP en una amplia variedad de productos o
circunstancias, y/o tiene un gran gasto energético requerido en el
secado de la banda continua formada, de manera que se conduzca el
agua fuera de los SAP, de manera que pueda rendir eficazmente en la
banda continua no tejida producida.
Según la presente invención, se han desarrollado
varias técnicas para proporcionar o manejar específicamente las
partículas o fibras de SAP, o similares, que aumentan enormemente
la versatilidad de la utilización de los SAP en la producción de
bandas continuas no tejidas, particularmente de fibras de celulosa
o sintéticas, tales como pasta de madera convencional, rayón,
poliéster, o fibras similares. Mediante la utilización de una o más
de las técnicas siguientes, puede retrasarse la absorción de
líquido por los SAP: Añadir SAP a la suspensión de
fibra-espuma mediante el arrastrado de las
partículas o fibras de SAP en un pequeño flujo de agua fría
(normalmente a una temperatura de entre aproximadamente 0 - 5ºC,
por ejemplo 0 - 3ºC, preferiblemente 1ºC) y/o congelando las
partículas o fibras de SAP antes de su introducción en la
suspensión de espuma-fibra (reduciendo su
temperatura por debajo de los 0ºC, por ejemplo, hasta la
temperatura convencional alcanzada por los congeladores normales o
similares, por ejemplo, aproximadamente -18ºC). Además, el SAP se
añade a la suspensión de fibra-espuma justo antes de
la formación de la banda continua (en una caja de entrada, u otro
dispositivo que contenga el elemento o elementos perforados),
normalmente aproximadamente diez segundos o menos antes de que
comience la formación de la banda continua, y más preferiblemente,
aproximadamente cinco segundos o menos (por ejemplo, aproximadamente
tres segundos) antes de que se inicie la formación de la banda
continua.
Los resultados logrados según la invención en
comparación con la técnica anterior pueden ser bastante
espectaculares. Por ejemplo, usando las técnicas convencionales de
la técnica anterior, en las que se añade el SAP en condiciones
ambientales a la suspensión de fibra-espuma
aproximadamente diez segundos antes de que inicie la formación de
la banda continua, el contenido de sólidos de la banda continua es
de aproximadamente el 10 - 15%. Sin embargo, usando SAP cuya
temperatura se reduce hasta -18ºC, y añadiéndolo aproximadamente
diez segundos antes de la formación de la banda continua, da como
resultado un contenido de sólidos de la banda continua de entre
aproximadamente el 20 - 25%. Cuando se usa agua a aproximadamente
1ºC para transportar el SAP, el contenido de sólidos en la banda
continua final está entre aproximadamente el 30 - 35%, mientras que
si se combinan agua fría y el SAP a temperatura baja, el contenido
de sólidos del SAP en la banda continua formada está entre
aproximadamente el 33 - 38%. En cualquier caso, todas las técnicas
según la invención dan como resultado una energía y/o tiempo de
secado enormemente reducidos, haciendo que el procedimiento de
formación de la banda continua sea mucho más rentable y más simple
para una amplia variedad de productos, incluyendo los productos
usados en pañales, compresas absorbentes, y similares.
Según un aspecto de la presente invención, se
proporciona un método de producción de una banda continua no tejida
de material de fibras de celulosa o sintéticas (usando el
procedimiento de la espuma). El método comprende las etapas
siguientes: (a) Formar una primera suspensión espumada de aire,
agua, fibras de celulosa o sintéticas, y tensioactivo. (b) Mover un
primer elemento perforado en una primera trayectoria. (c) Hacer
pasar la primera suspensión espumada en contacto operativo con el
primer material perforado que se mueve en la primera trayectoria.
(d) Añadir polímero superabsorbente a la primera suspensión espumada
y mezclarlo absolutamente con la primera suspensión espumada,
aproximadamente diez segundos o menos antes de la etapa (c). Y, (e)
formar una banda continua fibrosa a partir de la primera suspensión
espumada retirando espuma y líquido de la suspensión a través del
primer elemento perforado. La etapa (a) es una etapa habitual de
suspensión de fibra-espuma, tal como se describe en
la solicitud de los EE.UU. número de serie 08/923.900 presentada el
4 de septiembre de 1997.
Las etapas de la (a) a la (e) se ponen en
práctica normalmente, de manera que el contenido de sólidos de la
banda continua tras la etapa (e), y antes del secado, sea de al
menos aproximadamente el 20% (normalmente de al menos
aproximadamente el 30% y más deseablemente de al menos
aproximadamente el 40%).
La etapa (d) puede ponerse en práctica añadiendo
SAP a una temperatura inferior a 0ºC (por ejemplo, de
aproximadamente -18ºC). La etapa (c) normalmente se pone en
práctica en una primera velocidad de flujo y la etapa (d) puede
ponerse en práctica, alternativa o adicionalmente, añadiendo SAP a
un flujo de agua líquida que tenga una temperatura de entre
aproximadamente 0 - 5ºC, preferiblemente de entre aproximadamente 0
- 3ºC, (por ejemplo, 1ºC) que tiene una segunda velocidad de flujo,
inferior a aproximadamente el 2% (por ejemplo, inferior a
aproximadamente el 1%) de la primera velocidad de flujo, y luego
haciendo pasar el líquido con SAP a la primera suspensión
espumada.
La etapa (d) normalmente se pone en práctica
además mezclando mecánicamente el líquido y el SAP con la primera
suspensión espumada una vez que se han añadido el líquido y el SAP
a la primera suspensión espumada, tal como usando una mezcladora
mecánica convencional con una paleta giratoria. La etapa (d) puede
ponerse en práctica, alternativa o adicionalmente, añadiendo SAP a
una segunda suspensión de fibra-espuma que tiene
una consistencia de sólidos de entre aproximadamente el 5 - 50% y
bombeando la segunda suspensión con SAP a la primera suspensión,
produciéndose intrínsecamente un mezclado durante este bombeo. La
etapa (d) se pone en práctica preferible y aproximadamente cinco
segundos o menos (por ejemplo, aproximadamente tres segundos) antes
de la etapa (c). Normalmente también hay una etapa (f) adicional de
secado de la banda continua, de manera que la banda continua en la
misma tenga un contenido de sólidos de al menos aproximadamente el
90%. El secado se pone en práctica de una manera convencional, por
ejemplo, usando un sistema convencional de aire caliente soplado, o
un horno de secado convencional.
El método de la invención también puede
comprender las etapas adicionales de (g) mover un segundo material
perforado en una segunda trayectoria; (h) preparar una segunda
suspensión espumada de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas,
y tensioactivo; e (i) hacer pasar la segunda suspensión espumada en
contacto directo con el segundo material perforado; y en el que la
etapa (e) se pone en práctica para llevar las suspensiones
espumadas primera y segunda a estar en contacto entre sí y de
manera que se retiren espuma y líquido a través de los materiales
perforados primero y segundo; y también opcionalmente, las etapas
adicionales de (j) preparar una tercera suspensión espumada de aire,
agua, fibras de celulosa o sintéticas, y tensioactivo; y (k) mover
la tercera suspensión espumada directamente en contacto con el
primer material perforado; y en el que la etapa (c) se pone en
práctica haciendo pasar la primera suspensión espumada entre las
suspensiones espumadas segunda y tercera, de manera que la primera
suspensión espumada no se ponga en contacto directamente con los
materiales perforados. Alternativamente, la etapa (c) puede ponerse
en práctica haciendo pasar la primera suspensión espumada
directamente en contacto con el primer material perforado si se
evitan los problemas de acumulación debidos al arrastre de SAP en
la suspensión de
fibra-espuma.
fibra-espuma.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona un método de producción de una banda continua no tejida
que comprende las etapas de: (a) Formar una primera suspensión
espumada de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y
tensioactivo. (b) Mover un primer elemento perforado en una primera
trayectoria. (c) Hacer pasar la primera suspensión espumada en
contacto operativo con el primer material perforado que se mueve en
la primera trayectoria. (d) Añadir polímero superabsorbente a una
temperatura inferior a 0ºC a la primera suspensión espumada, y
mezclarlo absolutamente con la primera suspensión espumada. Y, (e)
formar una banda continua fibrosa a partir de la primera suspensión
espumada retirando espuma y líquido de la suspensión a través del
primer elemento perforado. Y, en el que las etapas (a) - (e) se
ponen en práctica de manera que el contenido de sólidos de la banda
continua tras la etapa (e), y antes del secado, sea de al menos
aproximadamente el 20%.
Según otro aspecto de la invención, se
proporciona un método de producción de una banda continua no tejida
que comprende las etapas de: (a) Formar una primera suspensión
espumada de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y
tensioactivo. (b) Mover un primer elemento perforado en una primera
trayectoria. (c) Hacer pasar la primera suspensión espumada en
contacto operativo con el primer material perforado que se mueve en
la primera trayectoria a una primera velocidad de flujo. (d) Añadir
polímero superabsorbente a la primera suspensión espumada, y
mezclarlo absolutamente con la primera suspensión espumada añadiendo
polímero superabsorbente a un flujo de líquido que tiene una
segunda velocidad de flujo, inferior a aproximadamente el 2% de la
primera velocidad de flujo, y luego haciendo pasar el líquido con
polímero superabsorbente a la primera suspensión espumada. Y, (e)
formar una banda continua fibrosa a partir de la primera suspensión
espumada retirando espuma y líquido de la suspensión a través del
primer elemento perforado. Y, en el que las etapas (a) - (e) se
ponen en práctica de manera que el contenido de sólidos de la banda
continua tras la etapa (e), y antes del secado, sea de al menos
aproximadamente el 25%. La etapa (d) normalmente se pone en
práctica además usando agua líquida que tiene una temperatura de
entre aproximadamente 0 - 5ºC, y la etapa (d) también se pone en
práctica además mezclando mecánicamente el líquido y el polímero
superabsorbente con la primera suspensión espumada una vez que se
han añadido el líquido y el polímero superabsorbente a la primera
suspensión espumada, y la etapa (d) también puede ponerse en
práctica añadiendo polímero superabsorbente a una temperatura
inferior a 0ºC; y en el que las etapas (a) - (e) se ponen en
práctica de manera que el contenido de sólidos de la banda continua
tras la etapa (e), y antes del secado, sea de al menos
aproximadamente el 33%.
Según todavía otro aspecto de la presente
invención, se proporciona un sistema para producir una banda
continua fibrosa no tejida que comprende los componentes
siguientes: Un primer elemento perforado sobre el que puede formarse
una banda continua fibrosa no tejida. Un primer conducto para
suministrar suspensión espumada que contiene fibra al primer
elemento. Una mezcladora mecánica dispuesta en el primer conducto
adyacente al elemento perforado. Y, una entrada para introducir el
polímero absorbente en el conducto de alimentación en el lado
opuesto de la mezcladora desde el primer elemento perforado, para
realizar el mezclado del polímero superabsorbente y de la espuma que
contiene fibra dentro del conducto de alimentación.
El sistema puede comprender además un segundo
conducto conectado a la entrada, teniendo el segundo conducto un
área transversal no superior al 10% del área transversal del primer
conducto. Puede proporcionarse una bomba en el segundo conducto y
puede proporcionarse un medio para suministrar por separado el SAP
y el agua (u otro fluido de transporte) hacia el interior del
segundo conducto en el lado opuesto de la bomba desde la
entrada.
El sistema puede comprender adicionalmente un
refrigerador conectado operativamente al medio para suministrar agua
hacia el interior del segundo conducto, siendo el refrigerador
capaz de enfriar el agua que fluye hasta el segundo conducto hasta
una temperatura de aproximadamente 3ºC o inferior. El medio para
suministrar polímero superabsorbente al segundo conducto comprende
un congelador capaz de reducir la temperatura del polímero
superabsorbente por debajo de los 0ºC, un dispositivo de pesada, y
un dispositivo dosificador.
El sistema también puede incluir un tanque que
tenga un nivel de fluido en el mismo y que esté conectado al lado
opuesto de la bomba desde la entrada; y un medio para suministrar
por separado polímero superabsorbente y espuma que contiene fibra
al tanque por debajo del nivel de fluido en el mismo.
Es el objeto principal de la presente invención
proporcionar un procedimiento de la espuma mejorado para la
producción de bandas continuas no tejidas que utilizan partículas o
fibras de SAP en la misma, y un sistema para poner en práctica tal
método. Este y otros objetos de la invención se aclararán a partir
de una inspección de la descripción detallada de la invención y a
partir de las reivindicaciones adjuntas.
La figura 1 es una vista esquemática lateral,
parcialmente en sección transversal y parcialmente en alzado, de un
sistema a modo de ejemplo para poner en práctica el método a modo
de ejemplo según la presente invención;
la figura 2 es una vista esquemática ampliada de
los componentes de alimentación de SAP del sistema de la figura
1;
la figura 3 es una vista esquemática que ilustra
otra realización para la formación de la banda continua según la
presente invención; y
las figuras 4 y 5 son vistas iguales a la de la
figura 1 que muestran sólo mecanismos alternativos para poner en
práctica el método según la invención.
Un sistema a modo de ejemplo para producir una
banda continua fibrosa no tejida se ilustra esquemáticamente en 10
en la figura 1. El sistema 10 incluye un sistema que crea una
suspensión de fibra-espuma mostrado esquemáticamente
en 11, y convencionalmente per se, estando completamente
ilustrado en la solicitud de los EE.UU. número de serie 08/923.900
presentada el 4 de septiembre de 1997. La suspensión se bombea
mediante una bomba 12 (con un contenido de sólidos habitual, y
otras condiciones, tal como se describe en la solicitud mencionada
anteriormente) hasta un primer conducto 13 para suministrar la
suspensión de espuma que contiene fibra (tal como se indica mediante
la flecha de dirección en el conducto 13) hasta un dispositivo 14
de formación de la banda continua. El dispositivo 14 de formación
es convencional per se, e incluye al menos un primer
elemento 15 perforado. También puede proporcionarse un segundo
elemento 16 perforado (tela metálica), siendo dirigidos los
elementos / telas metálicas 15, 16 de una manera convencional en
contacto con la suspensión de fibra-espuma para
producir una banda continua. Cajas 17, 18 aspirantes
convencionales, u otros dispositivos convencionales (tales como
rodillos de aspiración, o similares) retiran espuma y líquido de la
suspensión a través de uno o ambos de los elementos 15, 16
perforados para producir la banda 19 continua no tejida. La banda
19 continua se seca usando un secador 20 convencional (por ejemplo,
soplando aire caliente sobre la banda 19 continua, un horno de
secado convencional, o similar).
El sistema 10 de la figura 1 también incluye
preferiblemente una mezcladora 22 que mezcla SAP o material similar
añadido a la suspensión de fibra-espuma en el
conducto 13, con la suspensión de fibra-espuma. Por
ejemplo, la mezcladora 22 es una mezcladora mecánica convencional
que incluye una paleta 23 giratoria (mostrada esquemáticamente como
una paleta de hélice en la figura 1, pero que tiene cualquier forma
convencional) accionada mediante el giro del eje 24 usando un motor
convencional u otra fuente 25 de energía.
El SAP o similar se añade a la suspensión de
fibra-espuma usando el conducto 27 de entrada, que
introduce el SAP en la suspensión de fibra-espuma en
el conducto 13 justo antes de la paleta 23 de mezclado. El sistema
26 de SAP, además de incluir el conducto 27 de entrada, incluye una
bomba 28, un receptáculo 29 para la adición de SAP y fluido de
transporte al conducto 27 de entrada y flujos 30, 31 de material
para el SAP y para el agua fría, tal como se describirá más
adelante en el presente documento con respecto a la figura 2.
La figura 2 ilustra esquemáticamente, pero en más
detalle, el sistema 26. El flujo de SAP, ilustrado esquemáticamente
en 30 en las figuras 1 y 2, puede proporcionarse normalmente
tomando una fuente de SAP 33 convencional (tal como bolsas de SAP
particulado) y colocando el SAP en un congelador 34 o similar. El
congelador 34 puede ser un congelador convencional que sea capaz de
reducir la temperatura del SAP desde la fuente 33, a lo largo del
tiempo, hasta aproximadamente menos 18ºC, pero en cualquier caso
por debajo de 0ºC. El SAP se toma del congelador 34, o bien
continuamente, o según sea necesario, automática o manualmente, y
se añade a la tolva 35 que está conectada operativamente a una
balanza 36 o a un dispositivo de pesada similar, tal como es
convencional per se. Desde el recipiente 35 se extiende un conducto
37 que tiene un alimentador 38 de hélice o similar en el mismo, que
mueve el SAP desde el vaso 35 para que fluya hacia el interior de la
parte superior abierta del receptáculo 29.
La adición 31 del material es la adición de agua
fría. El agua 40 procedente de una fuente fácilmente disponible se
hace pasar a través de un refrigerador 41 convencional para reducir
la temperatura de la misma hasta apenas por encima de la de
congelación. La temperatura debe ser lo suficientemente superior a
la de congelación de manera que la formación de hielo no interfiera
significativamente con el flujo del líquido, pero debe ser lo
suficientemente próxima a la de congelación como sea posible, de
manera que se reduzca la temperatura hasta aproximadamente
0 - 5ºC, por ejemplo, aproximadamente 0 - 3ºC, preferible y aproximadamente 1ºC. Puede utilizarse una válvula 42 convencional, accionada manual o automáticamente, para dosificar el flujo de agua fría en el receptáculo 29.
0 - 5ºC, por ejemplo, aproximadamente 0 - 3ºC, preferible y aproximadamente 1ºC. Puede utilizarse una válvula 42 convencional, accionada manual o automáticamente, para dosificar el flujo de agua fría en el receptáculo 29.
La velocidad de flujo de la suspensión de
fibra-espuma en el conducto 13 es mucho mayor que
la velocidad de flujo del SAP y del agua fría en el conducto 27 de
entrada. La velocidad de flujo en el conducto 27 de entrada es de
aproximadamente el 2% o menos de la velocidad de flujo en el
conducto 13. Por ejemplo, en una práctica a modo de ejemplo de la
invención, la velocidad de flujo de la suspensión de
fibra-espuma en el conducto 13 puede ser de 6.000
litros por minutos, mientras que el flujo de agua fría en el
conducto 27 de entrada es sólo del orden de aproximadamente 20
litros por minuto. El área transversal del conducto 27 normalmente
es el 10% o menos de la del conducto 13, y las bombas 13, 28 se
hacen funcionar de manera que den las velocidades de flujo
relativas deseadas.
El conducto 27 de entrada se localiza lo más
cerca posible de la caja 14 de entrada o de otro equipo de
formación, incluyendo los elementos 15, 16 perforados, de modo que
se reduzca el tiempo que el SAP está en contacto con el componente
líquido de la suspensión de fibra-espuma. El tiempo
desde el receptáculo 29 hasta la caja 14 de entrada (o posición de
formación de la banda continua similar) es preferiblemente de
aproximadamente 10 segundos o menos, más preferiblemente de
aproximadamente cinco segundos o menos (por ejemplo,
aproximadamente tres o cuatro segundos). Esto se lleva a cabo
colocando los componentes cerca unos de otros y haciendo funcionar
el equipo a las velocidades absoluta y relativa deseadas.
Aunque la figura 2 ilustra tanto el enfriamiento
del agua en la tubería 31 como la congelación del SAP 30, ha de
entenderse que sólo es necesario utilizar una de esas dos técnicas.
Cuando sólo se utiliza el SAP congelado, puede esperarse que el
contenido de sólidos de la banda continua en la banda 19 continua
final (antes del secador 20) producida sea, si el tiempo desde el
receptáculo 29 hasta la formación de la banda continua en 14 es de
aproximadamente diez segundos, de aproximadamente el 20 - 25%. Si
sólo se usa el agua enfriada hasta aproximadamente 1ºC en la tubería
31, puede esperarse que el contenido en sólidos final de esta banda
continua sea de aproximadamente el 30 - 35%. Si se usa tanto el SAP
congelado como el agua fría, puede esperarse que el contenido de
sólidos esté entre aproximadamente el 33 - 38%. Todos estos valores
se dan suponiendo que el tiempo desde el receptáculo 29 hasta la
formación de la banda continua en 14 es de aproximadamente diez
segundos, pero si el tiempo se reduce hasta aproximadamente cinco
segundos o menos, entonces el contenido de sólidos de la banda
continua será incluso superior.
La figura 3 ilustra otro sistema 44 según la
invención. Además de la primera suspensión 11 espumada, se producen
una segunda suspensión 45 espumada y una tercera suspensión 46
espumada, conteniendo también las suspensiones 45 y 46 fibra,
tensioactivo y similares, exactamente igual que la suspensión 11,
aunque el porcentaje o los tipos de fibras y de otros componentes
puede variarse según sea necesario o deseable. El sistema 44
comprende además un primer elemento 48 perforado (tela metálica) y
un segundo elemento 49 perforado, teniendo los elementos 48, 49 las
cajas 50, 51 aspirantes, o dispositivos aspirantes similares,
asociados con los mismos. Las suspensiones se suministran usando
conductos / canales 52 a 54, tal como se ilustra en la figura 3, de
manera que la segunda suspensión 52 espumada entre en contacto con
el primer elemento 48 perforado, la tercera suspensión espumada en
el conducto 53 entre en contacto directo con el segundo elemento 49
perforado y la primera suspensión espumada en el conducto 54
discurra entre ellos y no entre sustancialmente en contacto con
ninguna de las telas 48, 49 metálicas. La primera suspensión 11
espumada es a la que se ha añadido el SAP, tal como se ilustra en
las figuras 1 y 2. La adición de SAP tiene lugar justo antes de la
introducción del conducto 54 en el sistema 44 y si se desea,
también puede utilizarse una mezcladora mecánica, tal como se
ilustra en 22 en la figura 1.
Las figuras 4 y 5 ilustran sistemas alternativos
a los de las figuras 1 y 2, o la figura 3.
En la figura 4 se muestran componentes que tienen
la misma configuración que los ilustrados en la figura 1 con las
mismas referencias numéricas. Preferiblemente, el sistema 60 es
esencialmente el mismo que el sistema 10 desde el conducto 27 de
entrada hasta la caja 14 de entrada o similar, aunque no es
necesario proporcionar la mezcladora 22 (aunque todavía es
preferible), pero la introducción del SAP es diferente. Un vaso 61
de pequeño volumen (de manera que el tiempo de residencia en el
mismo sea mínimo y no suponga una exposición significativa del SAP
al líquido) está conectado a una fuente de SAP 62 a través de un
conducto 63. Preferiblemente, el conducto 63 se extiende hacia abajo
hacia el interior del tanque 61 siempre que sea factible, de manera
que minimice el contacto del SAP 62 con el líquido, mientras que un
conducto 64 introduce una segunda suspensión de
fibra-espuma desde la fuente 65. La segunda
suspensión 65 de fibra-espuma alcanzará un nivel 66
en el vaso 61, introduciendo el conducto 63 el SAP por debajo de
ese nivel. La bomba 28, cuando bombea la suspensión de
fibra-espuma y el SAP desde las fuentes 65, 62,
respectivamente, los mezclará intrínsecamente antes de la
introducción en el conducto 13. Naturalmente, el SAP en 62 puede
congelarse tal como se describió anteriormente con respecto a la
realización de las figuras 1 y 2.
En el sistema 70 de la figura 5 se muestran
componentes comparables a los de la realización de las figuras 1 y
2 con las mismas referencias numéricas. La diferencia principal
entre la realización de la figura 5 y la de las figuras 1 y 2 es
que en el vaso 71 se añaden el agua fría y el SAP procedente de la
fuente 72 mediante un conducto 73, mientras que una segunda
suspensión de fibra-espuma procedente de la fuente
74 se añade mediante el conducto 75. Por tanto, la bomba 28, cuando
bombea el agua fría, el SAP y la segunda suspensión de
fibra-espuma, mezcla intrínsecamente la suspensión
de fibra-espuma con el SAP antes de su introducción
en el conducto 13. En la realización de las figuras 4 y 5, la
segunda suspensión 65, 74 de fibra-espuma tiene una
consistencia que está deseablemente entre aproximadamente el 5 -
50%. Preferiblemente, la segunda suspensión de
fibra-espuma en las fuentes 65, 74 tiene
esencialmente las mismas propiedades que la primera suspensión 11
de fibra-espuma, en lo que se refiere al tipo de
fibra, la consistencia, etc., aunque en algunas circunstancias, las
propiedades pueden diferir para diversos efectos deseados.
Usando los sistemas de las figuras 1 a 5, está
claro que se proporciona un método de producción de una banda
continua no tejida de material de fibras de celulosa o sintéticas
que incluye polímero superabsorbente en el mismo, que tiene un
contenido mejorado de sólidos en la banda continua. El contenido de
sólidos de la banda continua producida es preferiblemente tal como
se describió anteriormente, según la invención, teniendo
normalmente un mínimo de aproximadamente el 20% y ascendiendo hasta
el 42% o más, aun cuando el tiempo desde la adición de SAP al
fluido de transporte hasta el formador de la banda continua sea de
aproximadamente diez segundos (siendo superior cuando el tiempo se
reduce deseablemente hasta aproximadamente cinco segundos o menos).
Por ejemplo, con respecto a las figuras 1 y 2, la primera suspensión
espumada de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y
tensioactivo, se forma tal como se indica en 11, un primer elemento
perforado (por ejemplo, 15 ó 16) se mueve en una primera
trayectoria y la primera suspensión de fibra-espuma
se mueve en contacto operativo con el material 15, 16 perforado,
por ejemplo, a través de la bomba 12 y el conducto 13. El polímero
superabsorbente se añade a la primera suspensión espumada usando el
conducto 27 de entrada y el polímero superabsorbente y la
suspensión de fibra-espuma se mezclan absoluta e
íntimamente, mediante la mezcladora 22. La adición de SAP es
aproximadamente de diez segundos o menos (preferiblemente de
aproximadamente cinco segundos o menos) antes del paso de la
suspensión de fibra-espuma en contacto con el
elemento o elementos 15, 16 perforados. La banda 19 continua fibrosa
se forma entonces a partir de la primera suspensión de
fibra-espuma retirando espuma y líquido de la
suspensión a través del primer elemento perforado, por ejemplo,
usando las cajas 18 aspirantes o estructuras convencionales
similares.
Todas las diversas condiciones del procedimiento
pueden variar ampliamente, tal como se describe en las solicitudes
mencionadas inicialmente. Normalmente, la concentración de SAP en
la tubería 27 de entrada, ya se use agua fría o una suspensión de
fibra-espuma como fluido de transporte, está entre
aproximadamente el 20 - 50%, y la velocidad de flujo es lo
suficientemente baja como para que no afecte significativamente a
la concentración de sólidos de la suspensión de
fibra-espuma en el conducto 13. El secador 20 se
hace funcionar de manera que elimine preferiblemente al menos
aproximadamente el 90% del agua de la banda continua, de manera que
tenga un contenido de sólidos de aproximadamente el 98% o más.
Mediante la puesta en práctica de la invención, las partículas de
SAP en la banda 15 continua final se separan entre sí, de manera
que se proporcionen canales entre ellas que permitan el drenaje de
la humedad.
Otra forma de que pueda mejorar el contenido de
sólidos de la banda continua es mezclar una sal adecuada, tal como
sulfato de sodio o sulfato de amonio, con el SAP en 33, 62 ó 72. La
sal de amonio se descompondrá debido al calor en el secador; el
sulfato de sodio puede drenarse de la banda continua durante la
formación de la banda continua y puede mejorar el contenido de
sólidos de la banda continua, o bien solo o en combinación con una o
más de las técnicas tratadas anteriormente.
Aunque la invención se ha mostrado y descrito en
el presente documento en lo que se considera en la actualidad que
es la realización más práctica y preferida de la misma, será
evidente para los expertos habituales en la técnica que pueden
hacerse muchas modificaciones de la misma dentro del alcance de la
invención, alcance que ha de coincidir con la interpretación más
amplia de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (26)
1. Método de producción de una banda (19)
continua no tejida de material de fibras de celulosa o sintéticas,
que comprende las etapas de:
(a) formar una primera suspensión (11) espumada
de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y tensioactivo;
(b) mover un primer elemento (15, 48) perforado
en una primera trayectoria;
(c) hacer pasar la primera suspensión (11)
espumada en contacto operativo con el primer material (15, 48)
perforado que se mueve en la primera trayectoria;
(d) añadir polímero superabsorbente a la primera
suspensión (11) espumada y mezclarlo absolutamente con la primera
suspensión (11) espumada, aproximadamente diez segundos o menos
antes de la etapa (c); y,
(e) formar una banda continua fibrosa a partir de
la primera suspensión (11) espumada retirando espuma y líquido de
la suspensión a través del primer elemento (15, 48) perforado.
2. Método según la reivindicación 1, en el que
las etapas (a) - (e) se ponen en práctica de manera que el contenido
de sólidos de la banda (19) continua tras la etapa (e), y antes
del secado, sea de al menos aproximadamente el 20%.
3. Método según la reivindicación 2, en el que la
etapa (d) se pone en práctica añadiendo polímero superabsorbente a
una temperatura inferior a 0ºC.
4. Método según la reivindicación 2, en el que la
etapa (c) se pone en práctica a una primera velocidad de flujo y en
el que la etapa (d) puede ponerse en práctica añadiendo polímero
superabsorbente a un flujo de líquido que tiene una segunda
velocidad de flujo, inferior a aproximadamente el 2% de la primera
velocidad de flujo, y luego haciendo pasar el líquido con polímero
superabsorbente a la primera suspensión (11) espumada.
5. Método según la reivindicación 4, en la que la
etapa (d) se pone en práctica adicionalmente usando agua líquida
que tiene una temperatura de entre aproximadamente 0 - 5ºC.
6. Método según la reivindicación 5, en el que la
etapa (d) se pone en práctica adicionalmente mezclando mecánicamente
el líquido y el polímero super-
absorbente con la primera suspensión (11) espumada una vez que se han añadido el líquido y el polímero superabsorbente a la primera suspensión (11) espumada.
absorbente con la primera suspensión (11) espumada una vez que se han añadido el líquido y el polímero superabsorbente a la primera suspensión (11) espumada.
7. Método según la reivindicación 6, en el que la
etapa (d) se pone en práctica adicionalmente añadiendo polímero
superabsorbente a una temperatura inferior a 0ºC; y en el que las
etapas (a) - (e) se ponen en práctica de manera que el contenido de
sólidos de la banda (19) continua tras la etapa (e), y antes del
secado, sea de al menos aproximadamente el 30%.
8. Método según la reivindicación 2, en el que la
etapa (d) se pone en práctica añadiendo polímero superabsorbente a
una segunda suspensión (65) de fibra-espuma que
tiene una consistencia de sólidos de entre aproximadamente el 5 -
50%, y luego bombeando la segunda suspensión (65) con el polímero a
la primera suspensión (11), produciéndose mezclado durante el
bombeo.
9. Método según la reivindicación 2, en el que la
etapa (d) se pone en práctica aproximadamente 5 segundos o menos
antes de la etapa (c).
10. Método según la reivindicación 2, que
comprende la etapa (f) adicional de secar la banda (19) continua de
fibra, de manera que la banda (19) continua en la misma tenga un
contenido de sólidos de al menos aproximadamente el 90%.
11. Método según la reivindicación 2, que
comprende las etapas adicionales de (g) mover un segundo material
(49) perforado en una segunda trayectoria; (h) preparar una segunda
suspensión (45) espumada de aire, agua, fibras de celulosa o
sintéticas, y tensioactivo; e (i) hacer pasar la segunda suspensión
(45) espumada en contacto directo con un segundo material (49)
perforado; y en el que la etapa (e) se pone en práctica para llevar
las suspensiones espumadas primera (11) y segunda (45) a estar en
contacto entre sí y de manera que se retiren espuma y líquido a
través de los materiales perforados primero (48) y segundo
(49).
12. Método según la reivindicación 11 que
comprende las etapas adicionales de (j) preparar una tercera
suspensión (46) espumada de aire, agua, fibras de celulosa o
sintéticas, y tensioactivo; y (k) mover la tercera suspensión (46)
espumada directamente en contacto con el primer material (48)
perforado; y en el que la etapa (c) se pone en práctica haciendo
pasar la primera suspensión (11) espumada entre las suspensiones
espumadas segunda (45) y tercera (46), de manera que la primera
suspensión (11) espumada no se ponga en contacto directamente con
los materiales (48, 49) perforados.
13. Método según la reivindicación 2, en el que
la etapa (c) se pone en práctica haciendo pasar la primera
suspensión (11) espumada directamente en contacto con el primer
material (15) perforado).
14. Método de producción de una banda (19)
continua no tejida de material de fibras de celulosa o sintéticas,
que comprende las etapas de:
(a) formar una primera suspensión (11) espumada
de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y tensioactivo;
(b) mover un primer elemento (15, 48) perforado
en una primera trayectoria;
(c) hacer pasar la primera suspensión (11)
espumada en contacto operativo con el primer material (15, 48)
perforado que se mueve en la primera trayectoria;
(d) añadir polímero superabsorbente a una
temperatura inferior a 0ºC a la primera suspensión (11) espumada, y
mezclarlo absolutamente con la primera suspensión (11) espumada;
y,
(e) formar una banda continua fibrosa a partir de
la primera suspensión (11) espumada retirando espuma y líquido de
la suspensión (11) a través del primer elemento (15, 48) perforado;
y,
en el que las etapas (a) - (e) se ponen en
práctica de manera que el contenido de sólidos de la banda (19)
continua tras la etapa (e), y antes del secado, sea de al menos
aproximadamente el 20%.
15. Método de producción de una banda (19)
continua no tejida de material de fibras de celulosa o sintéticas,
que comprende las etapas de:
(a) formar una primera suspensión (11) espumada
de aire, agua, fibras de celulosa o sintéticas, y tensioactivo;
(b) mover un primer elemento (15, 48) perforado
en una primera trayectoria;
(c) hacer pasar la primera suspensión (11)
espumada en contacto operativo con el primer material (15, 48)
perforado que se mueve en la primera trayectoria a una primera
velocidad de flujo;
(d) añadir polímero superabsorbente a la primera
suspensión (11) espumada, y mezclarlo absolutamente con la primera
suspensión (11) espumada añadiendo polímero superabsorbente a un
flujo de líquido que tiene una segunda velocidad de flujo, inferior
a aproximadamente el 2% de la primera velocidad de flujo, y luego
haciendo pasar el líquido con polímero super-
absorbente a la primera suspensión (11) espumada; y,
absorbente a la primera suspensión (11) espumada; y,
(e) formar una banda continua fibrosa a partir de
la primera suspensión (11) espumada retirando espuma y líquido de
la suspensión a través del primer elemento (15, 48) perforado;
y,
en el que las etapas (a) - (e) se ponen en
práctica de manera que el contenido de sólidos de la banda continua
tras la etapa (e), y antes del secado, sea de al menos
aproximadamente el 25%.
16. Método según la reivindicación 15, en el que
la etapa (d) se pone en práctica adicionalmente usando agua líquida
que tiene una temperatura de entre aproximadamente 0 - 5ºC.
17. Método según la reivindicación 16, en el que
la etapa (d) se pone en práctica adicionalmente mezclando
mecánicamente el líquido y el polímero super-
absorbente con la primera suspensión (11) espumada una vez que se han añadido el líquido y el polímero superabsorbente a la primera suspensión (11) espumada.
absorbente con la primera suspensión (11) espumada una vez que se han añadido el líquido y el polímero superabsorbente a la primera suspensión (11) espumada.
18. Método según la reivindicación 17, en el que
la etapa (d) se pone en práctica adicionalmente añadiendo polímero
superabsorbente a una temperatura inferior a 0ºC; y en el que las
etapas (a) - (e) se ponen en práctica de manera que el contenido de
sólidos de la banda (19) continua tras la etapa (e), y antes del
secado, sea de al menos aproximadamente el 33%.
19. Método según la reivindicación 16, en el que
la etapa (d) se pone en práctica aproximadamente cinco segundos o
menos antes de la etapa (c).
20. Método según la reivindicación 14, en el que
la etapa (d) se pone en práctica aproximadamente cinco segundos o
menos antes de la etapa (c).
21. Sistema para producir una banda (19) continua
fibrosa no tejida que comprende:
un primer elemento (15, 48) perforado sobre el
que puede formarse una banda continua fibrosa no
tejida;
tejida;
un primer conducto (13) para suministrar
suspensión espumada que contiene fibra a dicho primer elemento (15,
48);
una mezcladora (22) mecánica dispuesta en dicho
primer conducto (13) adyacente a dicho elemento (15, 48) perforado;
y
una entrada para introducir el polímero
absorbente en dicho conducto (13) de alimentación en el lado
opuesto de dicha mezcladora desde dicho primer elemento (15, 48)
perforado, para realizar el mezclado del polímero superabsorbente y
de la espuma que contiene fibra dentro de dicho conducto (13) de
alimentación.
22. Sistema según la reivindicación 21 que
comprende adicionalmente un segundo conducto (27) conectado a dicha
entrada, teniendo dicho segundo conducto (27) un área transversal
no superior al 10% del área transversal de dicho primer conducto;
una bomba (28) en dicho segundo conducto; y un medio para
suministrar por separado polímero superabsorbente y agua en dicho
segundo conducto (27) en el lado opuesto de dicha bomba desde dicha
entrada.
23. Sistema según la reivindicación 22 comprende
además un refrigerador (41) conectado operativamente a dicho medio
para suministrar agua a dicho segundo conducto (27), siendo dicho
refrigerador (41) capaz de enfriar el agua que fluye hasta dicho
segundo conducto (27) hasta una temperatura de aproximadamente 3ºC o
inferior.
24. Sistema según la reivindicación 23, en el que
dicho medio para suministrar el polímero superabsorbente a dicho
segundo conducto comprende un congelador (34) capaz de reducir la
temperatura del polímero superabsorbente por debajo de los 0ºC, un
dispositivo (36) de pesada y un dispositivo dosificador.
25. Sistema según la reivindicación 21, que
comprende además un segundo conducto (27) conectado a dicha entrada,
teniendo dicho segundo conducto (27) un área transversal no
superior al 10% del área transversal de dicho primer conducto (13);
una bomba (28) en dicho segundo conducto; y un medio para
suministrar por separado polímero superabsorbente y fluido de
transporte hacia el interior de dicho segundo conducto (27) en el
lado opuesto de dicha bomba (28) desde dicha entrada; y en el que
dicho medio para suministrar polímero superabsorbente hacia el
interior de dicho segundo conducto comprende un congelador (34)
capaz de reducir la temperatura del polímero superabsorbente por
debajo de los 0ºC, un dispositivo (36) de pesada, y un dispositivo
dosificador.
26. Sistema según la reivindicación 21 que
comprende además un segundo conducto (27) conectado a dicha entrada,
teniendo dicho segundo conducto (27) un área transversal no
superior al 10% del área transversal de dicho primer conducto (13);
una bomba (28) en dicho segundo conducto (27); un tanque (61) que
tenga un nivel (66) de fluido en el mismo y que esté conectado al
lado opuesto de dicha bomba desde dicha entrada; y un medio para
suministrar por separado polímero superabsorbente y espuma que
contiene fibra a dicho tanque (61) por debajo del nivel (66) de
fluido en el mismo.
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