ES2220868T3 - Metodo para la eliminacion de agua de un elemento laminar humedo, utilizando una prensa neumatica. - Google Patents

Metodo para la eliminacion de agua de un elemento laminar humedo, utilizando una prensa neumatica.

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ES2220868T3 ES02024283T ES02024283T ES2220868T3 ES 2220868 T3 ES2220868 T3 ES 2220868T3 ES 02024283 T ES02024283 T ES 02024283T ES 02024283 T ES02024283 T ES 02024283T ES 2220868 T3 ES2220868 T3 ES 2220868T3
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Abstract

Método para la eliminación de agua de un elemento laminar celulósico utilizando un fluido a presión, que comprende: depositar una suspensión acuosa de fibras (21) para la fabricación de papel sobre una tela de formación sinfín (22) para formar un elemento laminar húmedo (24); abrazar en forma de sandwich el elemento laminar húmedo (24) entre un par de telas permeables a los fluidos (206, 208); hacer pasar el elemento laminar húmedo abrazado en sandwich (24) a través de una prensa neumática (200) que comprende una cámara de aire (202) y un dispositivo de recogida (204), estando operativamente asociadas la cámara de aire (202) y el dispositivo de recogida (204) y cerrados de forma estanca integralmente de manera tal que 70 por ciento aproximadamente o más del fluido a presión subministrado a la cámara de aire (202) pasa a través del elemento laminar húmedo (24); submnistrar el fluido a presión a la cámara de aire (202) para crear un diferencial de presión a través del elemento laminar húmedo(24) de unas 25 pulgadas de columna de mercurio (85 Kpa) o superior; transportar el elemento laminar húmedo (24) por la prensa neumática (200) a velocidades utilizables industrialmente para proporcionar un período de reposos de unos 10 milisegundos o menos; y secar el elemento laminar (24) hasta estado seco final.

Description

Método para la eliminación de agua de un elemento laminar húmedo, utilizando una prensa neumática.
Antecedentes de la invención
Existen muchas características de los productos celulósicos suaves o "toallitas de papel" tales como toallitas para cuarto de baño y toallitas faciales, que se deben tener en cuenta en la fabricación de un producto final que tenga características deseables que lo hagan adecuado y objeto de preferencia para los objetivos que se desean en el mismo. La mejora de la suavidad del producto ha sido uno de los objetivos principales desde hace largo tiempo y éste ha sido un factor especialmente significativo para el éxito de los productos de calidad. En general, los componentes principales para conseguir dicha suavidad comprenden la rigidez y volumen (densidad), de manera que una menor rigidez y un volumen más elevado (menor densidad) mejoran de manera general la suavidad que se percibe en el uso.
Si bien una mayor suavidad es un deseo general en todo tipo de productos celulósicos de este tipo, ha resultado especialmente difícil conseguir mejoras de suavidad en elementos laminares u hojas no onduladas o crepadas secadas de forma pasante. El secado de forma pasante proporciona un método relativamente sin compresión para la eliminación del agua de un elemento laminar haciendo pasar aire caliente a través de dicho elemento laminar hasta que está seco. De manera más específica, un elemento laminar húmedo es transferido desde la tela de formación a una tela para el secado pasante, altamente permeable, de tipo grosero, quedando retenido sobre dicha tela de secado pasante hasta que se ha secado. El elemento laminar seco resultante es más suave y más voluminoso que una hoja secada convencionalmente, no ondulada, porque se forman menos puntos de unión y porque el elemento laminar se comprime en menor medida. Por lo tanto hay ventajas en la eliminación del secador de tipo Yankee y en conseguir un producto secado de modo pasante, sin ondular. No obstante, las hojas de papel secadas de forma pasante, sin ondular, son de manera típica groseras y bastas al tacto en comparación con las versiones onduladas o crepadas. Esto es debido parcialmente a la rigidez y resistencia inherentemente elevadas de una hoja sin ondulación, pero también es debido en parte al carácter grosero de la tela de secado pasante sobre la cual se conforma y seca el elemento laminar húmedo.
Por lo tanto, lo que falta y es necesario en esta técnica es un método para fabricación de productos suaves celulósicos que tienen una suavidad mejorada, y en particular productos celulósicos suaves no ondulados, secados de forma pasante, que tienen suavidad mejorada y también un aparato que permite la fabricación de dichos productos celulósicos suaves.
La presente invención da a conocer un método para la eliminación de agua de un elemento laminar celulósico según la reivindicación 1.
Características de la invención
Se ha descubierto ahora que se puede fabricar un elemento laminar secado de forma pasante, sin ondulaciones, mejorado, al eliminar el agua del elemento laminar hasta una consistencia superior aproximadamente al 30 por ciento antes de transferir el elemento laminar húmedo desde una tela de conformación a una o varias telas de transferencia intermedias con velocidad más reducida antes de transferir el elemento laminar a una tela de secado pasante para el secado final del elemento laminar. En particular, el incremento de la consistencia del elemento laminar secado de forma pasante, sin ondular, antes del punto de transferencia por velocidad diferencial se ha observado de manera sorprendente que tiene como resultados: (1) características de tracción más elevadas tanto en la dirección de la máquina como en dirección transversal, contribuyendo a mejores características de paso del elemento laminar por la máquina; y (2) un módulo reducido, es decir, mayor suavidad cuando se ajusta la resistencia a la tracción al valor normal. Este descubrimiento permite la fabricación de productos celulósicos suaves con módulo más bajo para resistencias a la tracción determinadas, en comparación incluso con productos celulósicos producidos mediante transferencia por diferencial de velocidad a una consistencia más baja.
La presente invención da a conocer una prensa neumática para escurrir sin compresión un elemento laminar húmedo. La prensa neumática es un aparato especialmente deseable para eliminar el agua del elemento laminar secado de forma pasante, sin ondular, hasta aproximadamente 30 por ciento de consistencia o superior, antes de la transferencia a velocidad diferencial. Si bien chorros de fluido a presión en combinación con un dispositivo de vacío se han explicado con anterioridad en la literatura de patentes, dichos dispositivos no se han utilizado ampliamente en la fabricación de géneros celulósicos suaves. Principalmente, esto parece ser debido al hecho de que no se había descubierto anteriormente que la eliminación de agua del elemento laminar a más de 30 por ciento aproximadamente de consistencia de modo previo a la transferencia de velocidad diferencial tendría como resultado las características mejoradas del producto que se han identificado en esta invención. Además, el poco interés en utilizar dichos equipos se cree también que es atribuible a las dificultades de su implementación real, incluyendo la desintegración del elemento laminar celulósico suave, fugas de fluido a presión, desgaste de los cierres estancos y/o de la tela y similares. La prensa neumática que se da a conocer en la presente invención supera estas dificultades y da a conocer un aparato práctico para la eliminación del agua de un elemento laminar húmedo hasta conseguir niveles de consistencia que anteriormente no se habían creído posibles a velocidades industrialmente útiles sin eliminación de agua por vía térmica.
Así, en una realización, una prensa neumática para eliminación de agua de un elemento laminar húmedo comprende: telas de soporte adaptadas para abrazar en sandwich el elemento laminar húmedo entre ellas y transportar dicho elemento laminar húmedo por la prensa neumática; un primer dispositivo de eliminación de agua que comprende un par de elementos de estanqueidad en dirección transversal a la máquina, comprendiendo cuchillas de estanqueidad; un segundo dispositivo de eliminación de agua que comprende un elemento de estanqueización en dirección transversal a la máquina formado por un material deformable, siendo el primer y segundo dispositivos de eliminación de agua desplazables uno con respecto a otro y adaptados para asumir una posición operativa en la que el primer y el segundo dispositivos de eliminación de agua están asociados operativamente entre sí y, como mínimo, una cuchilla de estanqueidad choca sobre las telas de soporte y recibe la oposición en el otro lado de las telas de soporte del elemento de estanqueidad constituido por un material deformable; y en el que uno de dichos primero y segundo dispositivos de eliminación de agua comprende una cámara de aire conectada operativamente a una fuente de fluido de presión y el otro comprende un dispositivo de recogida operativamente conectado a una fuente de vacío.
En otra realización, una prensa neumática para eliminación de agua de un elemento laminar húmedo comprende: telas de soporte adaptadas para abrazar en sandwich el elemento laminar húmedo entre ambas y transportar dicho elemento laminar húmedo por la prensa neumática; una cámara de aire dispuesta a un lado del elemento laminar húmedo y conectado operativamente a una fuente de fluido a presión, comprendiendo la cámara de aire un elemento de estanqueidad adaptado para desplazarse entre una posición operativa y una posición retraída, comprendiendo el conjunto de estanqueidad un par de elementos de estanqueidad en la dirección de la máquina y un par de elementos de estanqueidad en dirección transversal a la máquina que constituyen un cierre estanco integral con el elemento laminar húmedo cuando el conjunto de estanqueidad se encuentra en posición operativa; un dispositivo de recogida colocado en el lado opuesto del elemento laminar húmedo y asociado operativamente con la cámara de aire, definiendo el dispositivo de recogida un par de ranuras de cierre estanco que se extienden según la anchura del elemento laminar húmedo y que definen asimismo un paso central dispuesto entre las ranuras de estanqueidad y adaptado para recibir fluido a presión desde la cámara de aire y agua desde el elemento laminar húmedo, comprendiendo el dispositivo de recogida elementos de estanqueidad deformables dispuestos dentro de ranuras de estanqueidad; medios para desplazar los elementos de estanqueidad en la dirección de la máquina a establecer e interrumpir la posición de contacto con una de las telas de soporte, los elementos de estanqueización en la dirección de la máquina dispuestos en oposición y que forman estanqueidad contra los elementos de estanqueidad deformables cuando el conjunto de estanqueidad se encuentra en posición operativa; y medios para desplazar los elementos de estanqueidad en dirección transversal con respecto a la máquina en posición de contacto o de interrupción del mismo con una de las telas de soporte.
La prensa neumática es capaz de eliminar el agua del elemento laminar húmedo hasta consistencias muy elevadas debido en gran parte al elevado diferencial de presión establecido a través del elemento laminar y el flujo de aire resultante a través del mismo. En realizaciones específicas, por ejemplo, la prensa neumática puede incrementar la consistencia del elemento laminar húmedo en 3 por ciento aproximadamente o más, en particular, aproximadante 5 por ciento o más, tal como de 5 a 20 por ciento aproximadamente, más particularmente, 7 por ciento aproximadamente o más, y más particularmente, de 7 por ciento o más aproximadamente, tal como desde 7 a 20 por ciento. Por lo tanto, la consistencia del elemento laminar húmedo al salir de la prensa neumática puede ser aproximadamente de 25 por ciento o superior, aproximadamente 26 por ciento o superior, aproximadamente 27 por ciento o superior, aproximadamente 28 por ciento o superior, aproximadamente 29 por ciento o superior, y de manera deseable 30 por ciento aproximadamente o superior, particularmente de 31 por ciento aproximadamente o superior, más particularmente 32 por ciento aproximadamente o superior, tal como de 32 a 42 por ciento aproximadamente, más particularmente de 33 por ciento aproximadamente o superior, incluso más particularmente de 34 por ciento aproximadamente o superior, tal como de 34 a 42 por ciento aproximadamente y todavía más especialmente de 35 por ciento o superior.
La prensa neumática es capaz de conseguir estos niveles de consistencia mientras la máquina funciona a velocidades útiles industrialmente. Tal como se utiliza en esta descripción, los términos "funcionamiento a alta velocidad" o "velocidad industrialmente útil" para una máquina para la fabricación de género celulósico suave se refiere a una velocidad de la máquina como mínimo de cualquiera de los valores o gamas de valores siguientes expresados en pies por minuto (metros por segundo): 1.000 (5,1); 1.500 (7,6); 2.000 (10,2); 2.500 (12,7); 3.000 (15,2); 3.500 (17,8); 4.000 (20,3); 4.500 (22,9); 5.000 (25,4); 5.500 (27,9); 6.000 (30,5); 6.500 (33); 7.000 (35,6); 8.000 (40,6); 9.000 (45,7); 10.000 (50,8), y una gama que tiene un límite superior y un límite inferior de cualquiera de estos valores indicados. Se pueden utilizar opcionalmente pulverizaciones de vapor ("duchas de vapor") o similares antes de la prensa neumática, para incrementar la consistencia posterior a la prensa neumática y/o para modificar el perfil de humedad en dirección transversal a la máquina del elemento laminar. Además, se pueden conseguir consistencias más elevadas cuando las velocidades de la máquina son relativamente bajas y el período de reposo en la prensa neumática es elevado.
El diferencial de presión en el elemento laminar húmedo producido por la prensa neumática puede ser de unas 25 pulgadas de columna de mercurio (85 KPa) o superior, tal como desde 25 a 120 aproximadamente pulgadas de columna de mercurio (85-406 KPa), especialmente unas 35 pulgadas de columna de mercurio (120 KPa) o superior, tal como de 35 a 60 pulgadas de columna de mercurio aproximadamente (120-200 KPa) y más particularmente de 40 a 50 pulgadas de columna de mercurio (140-170 KPa). Esto se puede conseguir en parte por una cámara de aire de la prensa neumática manteniendo una presión de fluido en una cara del elemento laminar húmedo superior a un valor comprendido entre 0 y 60 libras por pulgada cuadrada (psig) (0 a 4,1 bar), en particular superior a 0-30 psig (0 a 2,1 bar), más particularmente 5 psig (0,35 bar) o superior, tal como de 5 a 30 psig (0,35-2,1 bar), y más particularmente todavía, desde 5 a 20 psig aproximadamente (0,34 a 1,38 bar). El dispositivo de recogida de la prensa neumática funciona de manera deseable como caja de vacío que funciona de 0 a unas 29 pulgadas de columna de mercurio de vacío (0 a 98 KPa), en particular de 0 a 25 aproximadamente pulgadas de columna de mercurio de vacío (0 a 85 KPa), en particular superior a 0-25 pulgadas de columna de mercurio aproximadamente de vacío
(0 a 85 KPa), y más particularmente, de 10 a 20 aproximadamente pulgadas de columna de mercurio (34-68 KPa) de vacío, tal como aproximadamente 15 pulgadas de columna de mercurio de vacío (51 KPa). Ambos niveles de presión dentro de la cámara de aire y el dispositivo de recogida son controlados de manera deseable y controlados a valores predeterminados.
El dispositivo de recogida forma de manera deseable pero no necesariamente un dispositivo de estanqueidad integral con la cámara de aire y forma vacío para facilitar su función como dispositivo de recogida de aire y líquido. Los términos "dispositivo de estanqueidad integral" y "con estanqueidad integral" se utilizan en esta descripción para hacer referencia a la relación entre la cámara de aire y el elemento laminar húmedo en el caso en el que la cámara de aire está asociada operativamente y en contacto indirecto con el elemento laminar, de manera que aproximadamente el 70 por ciento o más del aire suministrado a la cámara de aire atraviesa el elemento laminar cuando la cámara de aire funciona con un diferencial de presión a través del elemento laminar de unas 30 pulgadas de columna de mercurio (100 KPa) o superior; y la relación entre la cámara de aire y el dispositivo de recogida en el que la cámara de aire está asociada operativamente y en contacto indirecto con el elemento laminar y el dispositivo de recogida tal que aproximadamente el 70 por ciento o más del aire suministrado a la cámara de aire atraviesa el elemento laminar pasando un dispositivo de recogida cuando la cámara de aire y el dispositivo de recogida funcionan con un diferencial de presión a través del elemento laminar de unas 30 pulgadas de columna de mercurio (100 KPa) o superior.
De modo significativo, el fluido a presión utilizado en la prensa neumática queda estanqueizado con respecto al aire ambiente para crear un flujo de aire substancial a través del elemento laminar, que tiene como resultado una elevada capacidad de eliminación de agua de la prensa neumática. El flujo de fluido a presión por la prensa neumática es de manera adecuada de 5 a 500 pies cúbicos estándar aproximadamente por minuto (SCFM) por pulgada cuadrada (3-370 metros cúbicos por segundo (m^{3}/s) por metro cuadrado) de área abierta, particularmente unos 10 SCFM por pulgada cuadrada (7 m^{3}/s por metro cuadrado) de área abierta o superior, tal como aproximadamente de 10 a 200 SCFM por pulgada cuadrada (7-150 m^{3}/s por metro cuadrado) de área abierta, y más particularmente unos 40 SCFM por pulgada cuadrada (30 m^{3}/s por metro cuadrado) de área abierta o superior, tal como de 40 a 120 SCFM aproximadamente por pulgada cuadrada (30-90 m^{3}/s por metro cuadrado) de área abierta. De manera deseable, 70 por ciento o más, particularmente 80 por ciento o más, y más particularmente 90 por ciento o más, del fluido a presión suministrado a la cámara de aire es obligado a pasar a través del elemento laminar húmedo hacia la caja de vacío. A los efectos de la presente invención, el término "pie cúbico estándar por minuto" significa pies cúbicos por minuto medidos a 14,7 libras por pulgada cuadrada (101 KPa) absoluto y 289 K (60 grados Fahrenheit (ºF)).
Los términos "aire" y "fluido a presión" se utilizan de manera intercambiable en este caso para hacer referencia a cualquier substancia gaseosa utilizada en la prensa neumática para eliminar el agua del elemento laminar. La substancia gaseosa comprende de manera apropiada aire, vapor de agua o similar. De manera deseable, el fluido a presión comprende aire a temperatura ambiente, o aire calentado solamente por el proceso de presión a una temperatura aproximada a 300ºF (149ºC) o menos, más especialmente 150º F (66ºC) o menos.
En una realización, un dispositivo para la eliminación de agua en un elemento laminar húmedo que se desplaza en la dirección de la máquina, comprende: una estructura en forma de armazón; telas de soporte adaptadas para abrazar en sandwich el elemento laminar húmedo entre las mismas; una prensa neumática que comprende una cámara de aire y un dispositivo de recogida dispuesto en lados opuestos del elemento laminar húmedo y de las telas de soporte, estando la cámara de aire y el dispositivo de recogida asociados operativamente entre sí y adaptados para establecer un flujo de fluido a presión a través del elemento laminar en estado húmedo, comprendiendo la cámara de aire: componentes estacionarios montados sobre la estructura del armazón; un conjunto de cierre estanco adaptado para desplazarse con respecto a los componentes estacionarios entre una posición operativa y una posición retraída, comprendiendo el conjunto de estanqueidad un par de elementos de estanqueidad en dirección a la máquina y un par de elementos de estanqueidad en dirección transversal a la máquina que conjuntamente forman un cierre estanco integral con el elemento laminar húmedo cuando el conjunto de estanqueidad se encuentra en posición operativa; medios para desplazar los elementos de estanqueidad en dirección transversal a la máquina de modo general perpendicular a un plano que contiene el elemento laminar húmedo, y estableciendo e interrumpiendo el contacto con una de las telas de soporte; medios para desplazar los elementos de estanqueidad en la dirección de la máquina, de forma general perpendicular al plano que contiene el elemento laminar húmedo estableciendo e interrumpiendo el contacto con una de las telas de soporte; y medios para desplazar los elementos de estanqueidad en la dirección de la máquina, de manera general paralela al plano que contiene el elemento laminar húmedo y de forma general perpendicular a la dirección de la máquina.
En otra realización alternativa, un dispositivo para la eliminación de agua o escurrido del elemento laminar húmedo que se desplaza en la dirección de la máquina, comprende: una estructura de armazón; telas de soporte adaptadas para abrazar en sandwich el elemento laminar húmedo entre las mismas; una prensa neumática que comprende una cámara de aire y un dispositivo de recogida dispuesto en el lado opuesto del elemento laminar húmedo y telas de soporte, estando operativamente asociados la cámara de aire y el dispositivo de recogida entre sí y adaptados para establecer un flujo de aire a presión a través del elemento laminar húmedo, comprendiendo la cámara de aire: componentes estacionarios montados sobre la estructura del armazón y definiendo una superficie de carga, en general paralela a un plano que contiene el elemento laminar húmedo; un conjunto de cierre estanco adaptado para su desplazamiento con respecto a los componentes estacionarios entre una posición operativa, en la que el conjunto de cierre estanco forma un cierre estanco integral con el elemento laminar húmedo y una posición retraída, definiendo el conjunto de cierre estanco una superficie de control que en general es paralela al plano que contiene el elemento laminar húmedo, y que está adaptada para establecer contacto con la superficie de carga; y medios para desplazar el conjunto de estanqueidad de forma general perpendicular al plano que contiene el elemento laminar húmedo, de manera que el contacto entre la superficie de control y la superficie de carga interrumpe el movimiento del conjunto de tierra estanco hacia el elemento laminar húmedo cuando el conjunto de cierre estanco alcanza la posición operativa.
En otra realización, un dispositivo para el escurrido de un elemento laminar húmedo que se desplaza en la dirección de la máquina, comprende: una estructura de armazón; telas de soporte adaptadas para abrazar en sandwich el elemento laminar húmedo entre ellas; una prensa neumática que comprende una cámara de aire y un dispositivo de recogida dispuesto en caras opuestas del elemento laminar húmedo y de las zonas de soporte, estando la cámara de aire y el dispositivo de recogida asociados operativamente entre sí y adaptados para establecer un flujo de un fluido a presión a través de un elemento laminar húmedo, comprendiendo dicha cámara de aire: componentes estacionarios montados sobre la estructura del armazón; un conjunto de cierre estanco adaptado para desplazarse con respecto a los componentes estacionarios entre una posición operativa en la que el conjunto de cierre estanco forma un cierre estanco integral con el elemento laminar húmedo y una posición retraída, caras dirigidas hacia dentro del conjunto de estanqueidad y caras dirigidas hacia dentro de los componentes estacionarios que definen conjuntamente una cámara para el fluido a presión, siendo las superficies dirigidas hacia dentro del conjunto de estanqueidad que definen parcialmente la cámara perpendiculares de modo general al plano que contiene el elemento laminar húmedo; medios para desplazar el conjunto de estanqueidad de forma general perpendicular al plano que contiene el elemento laminar húmedo estableciendo e interrumpiendo el contacto con una de las telas de soporte; y medios para aplicar una fuerza de carga al conjunto de estanqueidad para mantener el conjunto de estanqueidad en posición operativa, siendo la fuerza de carga independiente de la presión del fluido a presión.
Este diseño de prensa neumática utiliza superficies internas que son normales a la dirección de carga para aislar por completo la fuerza de carga con respecto a la presión de la cámara de aire. De este modo, la fuerza de carga se puede mantener a un valor constante para conseguir una estanqueidad apropiada a pesar de que la presión de la cámara de aire varía de cero a la presión máxima. De acuerdo con ello, la fuerza de carga no tiene que ser ajustada como respuesta a los cambios de presión dentro de la prensa neumática.
Con las realizaciones de la prensa neumática que se han dado a conocer, las metas pretendidas de hacer mínimas las fugas y el desgaste de las telas se pueden cumplir simultáneamente. En realizaciones específicas la presión neumática establece un cierre estanco sobre la anchura del elemento laminar húmedo sin tener que alinear los elementos de estanqueización en dirección transversal de la cámara de aire con superficies duras sobre la caja de vacío. En vez de ello, el elemento de cierre estanco en dirección transversal de la máquina es desplazado desde las superficies duras de la tapa de la caja de vacío, posicionándose en los pasos de vacío. Este diseño se basa en un flujo de aire ambiente a la caja de vacío para crear estanqueidad, en vez de tener que basarse en una alineación y mecanización cuidadosas de superficies arqueadas conjugadas de la cámara de aire y de la caja de vacío.
En otra realización, una prensa neumática para el escurrido de un elemento laminar húmedo comprende una cámara de aire con una tapa de la cámara dotada de una superficie inferior y una caja de vacío que comprende una tapa de dicha caja de vacío que tiene una superficie superior dispuesta con gran proximidad a la superficie inferior de la tapa de la cámara. La prensa neumática comprende también medios para suministrar fluido a presión a la cámara de aire y medios para aplicar vacío a la caja de vacío. Unos elementos de estanqueidad de la prensa neumática están adaptados para permanecer en contacto con la cámara de aire y la caja de vacío para minimizar el escape de fluido a presión. Los elementos de estanqueidad laterales están fijados a uno de dichos cámara de aire y caja de vacío, y están dispuestos con gran proximidad a superficies de contacto de estanqueidad lateral definidas por la otra de dichas cámara de aire y caja de vacío. Los elementos de estanqueidad laterales están adaptados para flexionar, estableciendo contacto de estanqueidad con la superficie de contacto de estanqueidad lateral cuando tiene lugar la exposición al fluido a presión para aumentar la efectividad del cierre estanco.
Opcionalmente, la prensa neumática puede incluir un mecanismo de control de posición que funciona manteniendo la cámara de aire en íntima proximidad con la caja de vacío. En particular, el mecanismo de control de posición comprende de manera deseable una palanca montada de forma rotativa acoplada a la cámara de aire, y un cilindro de equilibrado fijado a la palanca. El mecanismo de control de posición está adaptado para hacer girar la palanca para contrarrestar cambios de presión dentro de la cámara de aire. De esta manera, la cámara de aire permanece en íntima proximidad o en contacto con las telas que pasan entre la cámara de aire y la caja de vacío, sin sujetar dichas telas entre éstas.
En otra realización, la prensa neumática comprende una cámara de aire dotada de una tapa de la cámara con una superficie inferior, y medios para suministrar fluido a presión a la cámara de aire. La prensa neumática comprende también una caja de vacío dotada de una tapa de la caja de vacío que tiene una superficie superior dispuesta con gran proximidad a la superficie de fondo de la tapa de la cámara y medios para aplicar vacío a la caja de vacío. Un brazo montado con capacidad de pivotamiento sobre la cámara neumática comprende una primera y segunda partes, estando dispuesta la primera parte del brazo, como mínimo, parcialmente dentro de la cámara de aire. Una barra de estanqueidad queda constituida a partir de la primera parte del brazo o montada sobre el mismo. La prensa neumática comprende también medios para hacer pivotar el brazo como respuesta a la presión de fluido dentro de la cámara de aire.
En esta realización, la parte de la barra de estanqueización del brazo pivotante actúa como medio de estanqueización extremo para impedir el escape de fluido a presión entre la cámara de aire y la caja de vacío. La barra de estanqueización se puede adaptar a las irregularidades de la tela o a la desalineación de la estructura de soporte. Los elementos de cierre estanco extremos, que se indican también como elementos de estanqueidad en dirección
transversal o CD, mejoran la retención del fluido a presión, lo cual tiene como resultado un funcionamiento más eficaz de la prensa neumática. La carga de los elementos de estanqueidad extremos es controlada para mantener la barra de estanqueidad en contacto con la tela que se desplaza por debajo, sin provocar desgaste indebido de la tela.
La prensa neumática es útil en una serie de configuraciones de la máquina para eliminar el agua de elementos laminares húmedos, incluyendo papel, elementos celulósicos suaves, papeles ondulados, cartón de recubrimiento, papel de periódicos o similares. En particular, la prensa neumática puede ser utilizada en una máquina para fabricar géneros celulósicos suaves para moldear el elemento laminar húmedo sobre una tela tridimensional, incrementando de esta manera el volumen del elemento laminar. La prensa neumática puede ser utilizada en una serie de posiciones en la máquina, especialmente en el caso en que el elemento laminar está abrazado en forma de sandwich entre dos telas, y en el caso en el que el elemento laminar es transferido a una tela tridimensional. Dado que el diferencial de presión generado por la prensa neumática es significativamente mayor de lo que ha sido posible utilizando cajas de vacío, cajas de succión, cajas de soplado y similares de tipo convencional, los elementos laminares celulósicos suaves con volúmenes relativamente elevados pueden ser creados en una etapa de moldeo utilizando la prensa neumática. Se dan a conocer varias configuraciones de máquinas para prensado en húmedo que se prestan a la eliminación de agua utilizando una prensa neumática, en la solicitud de Patente U.S.A. No. de serie desconocido, presentada en el mismo día que la presente solicitud por M. Hermans y otros y titulada "Method For Making Tissue Sheets On A Modified Conventional Wet-Pressed Machine" ("Método para la fabricación de hojas de género celulósico en una máquina convencional de prensado en húmedo modificada"); solicitud de Patente U.S.A. No. de serie desconocido, presentada en el mismo día que la presente solicitud por M. Hermans y otros y titulada "Method For Making Low-Density Tissue With Reduced Energy Input" ("Método para la fabricación de un género celulósico de baja densidad con reducida utilización de energía"); solicitud de Patente U.S.A. No. de serie desconocido, presentada en el mismo día de la presente solicitud por F. Druecke y otros titulada "Method Of Producing Low Density Resilient Webs" ("Método para la fabricación de elementos laminares elásticos de baja densidad") y solicitud de Patente U.S.A. No. de serie desconocido, presentada en el mismo día que la presente solicitud por S. Chen y otros y titulada "Low Density Resilient Webs And Methods Of Making Such Webs" ("Elementos laminares elásticos de baja densidad y métodos para la fabricación de los mismos").
La presente invención da a conocer un método para la eliminación del agua en un elemento laminar celulósico utilizando un fluido a presión que comprende las siguientes etapas: depositar una suspensión acuosa de fibras de fabricación de papel sobre una tela de formación sinfín para conformar un elemento laminar húmedo; recoger en forma de sandwich el elemento laminar húmedo entre un par de telas permeables al fluido; hacer pasar el elemento laminar húmedo en forma de sandwich por una prensa neumática que comprende una cámara de aire y un dispositivo de recogida, estando asociados operativamente dichos cámara de aire y dispositivo de recogida, y cerrados de forma estanca integralmente, de manera tal que aproximadamente el 70 por ciento o más del fluido a presión suministrado a la cámara de aire pasa a través de un elemento laminar húmedo; suministrando el fluido a presión a la cámara de aire para crear un diferencial de presión en el elemento laminar húmedo de unas 25 pulgadas de columna de mercurio (85 kPa) o superior, transportando el elemento laminar húmedo a través de la prensa neumática a velocidades industrialmente útiles para proporcionar un período de permanencia de unos 10 milisegundos o menos; y secando el elemento laminar hasta estado final seco.
Se describen varias realizaciones de la prensa neumática en relación con un proceso de fabricación de un material celulósico suave por secado pasante. En una realización, el método para la fabricación de un género celulósico suave comprende las siguientes etapas: depositar una suspensión acuosa de fibras para la fabricación de papel sobre una tela de conformación sinfín para constituir un elemento laminar húmedo; eliminar el agua del elemento laminar húmedo hasta una consistencia aproximada de 20 a 30 por ciento; eliminar de forma auxiliar el agua del elemento laminar húmedo utilizando medios de eliminación del agua sin compresión hasta una consistencia superior aproximadamente a 30 por ciento; transferir el elemento laminar, cuyo contenido de agua se ha eliminado complementariamente, a una tela de transferencia que se desplaza a una velocidad desde 10 a 80 por ciento aproximadamente más lenta que la tela de conformación; transferir el elemento laminar a una tela de secado pasante; y efectuar el secado pasante del elemento laminar hasta estado final seco.
La tela o telas intermedias de transferencia se desplazan a una velocidad menor que la tela de formación durante la transferencia a efectos de impartir estirado al elemento laminar. Al aumentar el diferencial de velocidad entre la tela de formación y la tela de transferencia más lenta (en algunos casos se hace referencia a ello como "estirado negativo" o "transferencia rápida"), el estirado impartido al elemento laminar durante la transferencia se incrementa también. La tela de transferencia puede ser relativamente suave y densa en comparación con la textura grosera de una tela de secado pasante típica. Preferentemente la tela de transferencia es tan fina como sea posible para su funcionamiento desde un punto de vista práctico. La sujeción del elemento laminar se cumple por presencia de puntos salientes en la superficie de la tela de transferencia. Además, puede ser ventajoso si una o varias de las transferencias de elemento laminar húmedo, con o sin presencia de tela de transferencia, se consiguen utilizando transferencia de "intersticio fijo" ("fix gap") o de "tangencia" ("kiss") en las que las telas convergen y divergen simultáneamente, lo cual se describirá a continuación de manera detallada. Estas transferencias no solamente evitan cualquier compactado significativo del elemento laminar mientras se encuentra en estado de formación-unión en húmedo, sino que cuando se utilizan en combinación con transferencia con velocidad diferencial y/o tela de transferencia suave, se ha observado que suavizan las superficies del elemento laminar y hoja seca final.
La diferencia de velocidad entre la tela de formación y la tela de transferencia puede ser de 10 a 80 por ciento aproximadamente o superior, preferentemente de 10 a 35 por ciento aproximadamente, y más preferentemente de 15 a 25 por ciento aproximadamente, siendo la tela de transferencia la tela más lenta. El diferencial de velocidad óptimo dependerá de una serie de factores, incluyendo el tipo específico de producto en fabricación. Tal como se ha mencionado anteriormente, el incremento de estirado impartido al elemento laminar es proporcional al diferencial de velocidad. Para una toallita de tres capas secada de forma pasante, sin ondulación, con un peso base aproximado de 20 gramos por metro cuadrado y por capa, por ejemplo, un diferencial de velocidad en la fabricación de cada una de las capas de 20 a 25 por ciento aproximadamente entre la tela de formación y una tela de transferencia individual produce un estirado en el producto final comprendido aproximadamente entre 15 y 20 por ciento.
El estirado se puede impartir al elemento laminar utilizando una única transferencia con velocidad diferencial o dos o más transferencias con velocidad diferencial del elemento laminar húmedo antes del secado. Por lo tanto, se puede disponer de una o varias telas de transferencia. La magnitud de estirado impartido al elemento laminar puede ser dividido, por lo tanto, entre una, dos, tres o más transferencias de velocidad diferencial.
La transferencia es llevada a cabo de manera deseable de manera tal que, la acción de "sandwich" resultante (que consiste en la tela de formación/elemento laminar/tela de transferencia) existe durante un período de tiempo lo más corto posible. En particular, existe solamente en el borde delantero de la zapata de vacío o zapata de transferencia con ranura utilizada para conseguir la transferencia. En efecto, la tela de formación y la tela de transferencia convergen y divergen en el borde delantero de la ranura de vacío. El objetivo consiste en minimizar la distancia a lo largo de la cual el elemento laminar se encuentra simultáneamente en contacto con ambos elementos laminares. Se ha descubierto que la convergencia/divergencia simultánea es clave en la eliminación de pliegues grandes, y por lo tanto, aumenta la suavidad del elemento laminar celulósico resultante o de otros productos.
En la práctica, la convergencia y divergencia simultáneas de las dos telas tendrá lugar solamente en el borde delantero de la ranura de vacío si se mantiene un suficiente ángulo de convergencia entre las dos telas al aproximarse éstas al borde delantero de la ranura de vacío y si se mantiene el suficiente ángulo de divergencia entre las dos
telas en el lado descendente o de salida de la ranura de vacío. Los ángulos mínimos de convergencia y de divergencia son aproximadamente de 0,5 grados o más, de manera más específica de 1 grado o más, de forma más específica de unos 2 grados o más, y de manera todavía más específica de unos 5 grados o más. Los ángulos de convergencia y divergencia pueden ser iguales o distintos. Ángulos mayores proporcionan un mayor margen de error durante
el funcionamiento. Una gama de valores apropiada es de 1 grado a 10 grados aproximadamente. La convergencia y divergencia simultáneas se consiguen cuando la zapata de vacío está diseñada con el borde posterior de la ranura de vacío suficientemente rebajada con respecto al borde delantero para permitir que las telas diverjan de manera inmediata al pasar sobre el borde delantero de la ranura de vacío. Esto se comprenderá más claramente en relación con las figuras.
En la disposición de la máquina con las telas inicialmente dotadas de un intersticio fijo para minimizar adicionalmente la compresión del elemento laminar durante la transferencia, la distancia entre las telas debe ser igual o superior al grosor o galga del elemento laminar, de manera que dicho elemento laminar no queda significativamente comprimido cuando se efectúa su transferencia en el borde delantero de la ranura de vacío.
Se consigue una mayor suavidad por utilización de la prensa neumática más arriba de la transferencia con velocidad diferencial. Esto se utiliza preferentemente en combinación con una sección de tela portadora con intersticio fijo después del secado. El calandrado del elemento laminar no es necesario para obtener niveles deseables de suavidad, pero el proceso adicional de la hoja, tal como calandrado, embutición u ondulación, pueden ser beneficiosos para aumentar adicionalmente las características de la hoja.
Tal como se utiliza en esta descripción, el término "tela de transferencia" designa una tela que es colocada entre la sección de formación y la sección de secado del proceso de fabricación del elemento laminar. Son telas de transferencia adecuadas las telas de fabricación de papel que proporcionan un elevado índice de soporte de fibras y proporcionan una estanqueidad en vacío satisfactoria para hacer máximo el contacto tela/elemento laminar durante la transferencia desde la tela de formación. Esta tela puede tener una superficie relativamente suave para impartir suavidad al elemento laminar, pero debe tener una textura suficiente para sujetar el elemento laminar y mantener contacto durante una transferencia rápida. Las telas más finas pueden producir un grado más elevado de estirado del elemento laminar, lo cual es deseable para algunas aplicaciones de producto.
Las telas de transferencia incluyen estructuras de capa única, capas múltiples, o compuestas permeables. Las telas preferentes tienen, como mínimo, alguna de las características siguientes: (1) en la cara de la tela de transferencia que se encuentra en contacto con el elemento laminar húmedo (cara superior), el número de hilos en la dirección de la máquina (MD) por pulgada (malla) está comprendido entre 10 y 200 (400-8.000 hilos por metro) y el número de hilos en dirección transversal a la máquina (CD) por pulgada (contaje) es asimismo de 10 a 200 (400-8.000 hilos por metro). El diámetro del hilo es típicamente menor de 0,050 pulgadas (1,3 mm); (2) en la cara superior, la distancia entre el punto más alto del nudillo MD y el punto más alto del nudillo CD es de aproximadamente 0,001 (0,03 mm) hasta aproximadamente 0,02 (0,5 mm) o 0,03 pulgadas (0,8 mm). Entre estos dos niveles, pueden haber nudillos formados por hilos MD o CD que proporcionen la topografía con una característica tridimensional; (3) en la cara superior, la longitud de los nudillos MD es igual o mayor que la longitud de los nudillos CD; (4) si la tela ha sido fabricada en una construcción de capas múltiples, es preferible que la capa inferior tenga una malla más fina que la capa superior a efectos de controlar la profundidad de penetración del elemento laminar y hacer máxima la retención de fibras; y (5) la tela puede quedar realizada de manera que muestre unos ciertos dibujos geométricos agradables que típicamente se repiten entre cada 2 y 50 hilos de urdimbre.
Se incluyen entre las telas de transferencia adecuadas, por ejemplo, las fabricadas por Asten Forming Fabrics, Inc., Appleton, Wisconsin y designadas con los números 934, 937, 939 y 959. Se incluyen también entre las telas de transferencia específicas que se puedan utilizar las telas que se dan a conocer en la patente USA 5.429.686 de 4 de julio de 1995 de Chiu y otros. Las telas adecuadas pueden comprender telas tejidas, telas no tejidas, o mixtas no tejidas-tejidas. El volumen vacío de la tela de transferencia puede ser igual o menor que la tela de la que se transfiere el elemento laminar.
El proceso de formación y extracción pueden ser convencionales, tal como es conocido en la industria de fabricación de papel. Dicho proceso de formación comprende un aparato Fourdrinier, formadores de techo (tales como un rodillo de succión ("breast roll"), formadores de intersticio (tal como formadores de doble rejilla, formadores en media luna), o similares. Las rejillas o telas de formación pueden ser también convencionales, siendo preferibles las texturas más finas con mayor soporte de fibras para producir una hoja o lámina más suave. Las cajas principales o de cabecera utilizadas para depositar las fibras sobre la tela de formación pueden tener capas o no.
El método que se da a conocer en la presente invención se puede aplicar a cualquier elemento laminar celulósico suave, que comprende elementos laminares para la fabricación de toallitas faciales, toallitas de baño, toallas de papel, bayetas, servilletas o similares. Estos elementos laminares de género celulósico suave pueden ser productos de una sola capa o de varias capas, tales como dos capas, tres capas, cuatro capas o más. Los productos de una capa son ventajosos a causa de su coste más bajo de fabricación, mientras que los productos de capas múltiples son preferidos por muchos consumidores. Para productos de capas múltiples no es necesario que todas las capas del producto sean iguales, a condición de que, como mínimo, una capa corresponda a la presente invención. Los elementos laminares pueden tener varias capas o sin ellas (mixtos), y las fibras que constituyen el elemento laminar pueden ser de cualquier tipo adecuado para la fabricación de papel.
Los pesos base adecuados para estos elementos laminares de género celulósico suave pueden variar de 5 a 70 gramos aproximadamente por metro cuadrado (gramos/metro cuadrado), preferentemente de 10 a 40 gramos metro cuadrado, y más preferentemente de 20 a 30 gramos metro cuadrado. Para un género celulósico suave para baño de una sola capa, un peso base de unos 25 gramos/metro cuadrado es preferible. Para un género celulósico de dos capas es preferible un peso base por capa de unos 20 gramos metro cuadrado. Para un género celulósico de tres capas es preferible un peso base de unos 15 gramos metro cuadrado por capa. En general, los elementos laminares con pesos base más elevados requerirán un flujo de aire más bajo para mantener la misma presión operativa en la cámara de aire. La anchura de las ranuras de la prensa neumática se ajustan de manera deseable para adaptar el sistema a la capacidad de aire disponible, utilizándose ranuras más anchas para elementos laminares de peso base superior.
El proceso de secado puede ser cualquier método de secado sin compresión que tiende a conservar el volumen o grosor del elemento laminar húmedo incluyendo, sin limitación, secado pasante, radiación de infrarrojos, secado por microondas o similares. A causa de su disponibilidad comercial y carácter práctico, el secado pasante es bien conocido y un medio preferente para el secado sin compresión del elemento laminar. Se incluye entre las telas adecuadas para el secado pasante, sin que ello sirva de limitación, las siguientes: Asten 920A y 937A, y Velostar P800 y 103A. Las telas de secado pasante pueden incluir también las que se dan a conocer en la patente USA 5.429.686 de 4 de julio de 1995, de Chiu y otros. El elemento laminar es secado preferentemente hasta estado final seco sin ondulación, dado que la ondulación o "crepado" tiende a reducir la resistencia y volumen del elemento laminar.
Si bien el comportamiento mecánico no se comprende por completo, es evidente que la tela de transferencia y la tela de secado pasante pueden actuar de manera separada e independiente en las características finales del elemento laminar u hoja. Por ejemplo, la suavidad superficial de la hoja determinada por un panel sensorial se puede manipular en una amplia gama de valores cambiando las telas de transferencia con la misma tela de secado pasante. Los elementos lamiares producidos por el presente método y aparato tienden a producir un efecto muy claro de dos caras si no se efectúa calandrado. No obstante, los elementos laminares sin calandrado pueden ser plegados entre sí con caras suaves/rugosas según sea necesario para determinadas formas de producto.
Numerosas características y ventajas de la presente invención quedarán evidentes de la siguiente descripción. En la descripción se hará referencia los dibujos adjuntos que muestran realizaciones preferentes de la invención. Estas realizaciones no representan todo el alcance de la invención. Se deberá hacer referencia por lo tanto a las reivindicaciones para interpretar el alcance completo de la invención.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 muestra de forma representativa un diagrama de flujo esquemático del proceso mostrando un método y aparato para la fabricación de elementos laminares de secado pasante sin ondulación.
La figura 2 muestra de forma representativa una vista superior en planta y a mayor escala de una prensa neumática del diagrama de flujo de proceso de la figura 1.
La figura 3 muestra de forma representativa una vista lateral de la prensa neumática mostrada en la figura 2, con partes cortadas mostrando la prensa en sección a efectos ilustrativos.
La figura 4 muestra de forma representativa una sección a mayor escala según el plano 4-4 de la figura 3.
La figura 5 muestra de forma representativa una sección a mayor escala similar a la figura 4 pero tomada de manera general desde el plano de la línea 5-5 de la figura 3.
La figura 6 muestra de forma representativa una vista lateral de un sistema de cierre estanco alternativo para la prensa neumática mostrada en las figuras 2 y 3, con partes cortadas y mostradas en sección a efectos ilustrativos.
La figura 7 muestra de forma representativa una vista lateral a mayor escala de una zapata de transferencia por vacío mostrada en la figura 2.
La figura 8 muestra de forma representativa una vista lateral a mayor escala similar a la figura 7 pero mostrando la convergencia y divergencia simultáneas de telas en el borde delantero de una ranura de vacío.
La figura 9 es un gráfico de características generales de la curva de carga/alargamiento para un material celulósico suave, mostrando la determinación de la pendiente MD.
La figura 10 muestra de forma representativa una vista por el extremo a mayor escala de una prensa neumática alternativa, según la presente invención, con un conjunto de estanqueidad de la cámara de aire de la prensa neumática en posición levantada con respecto al elemento laminar húmedo y caja de vacío;
La figura 11 muestra de forma representativa una vista lateral de la prensa neumática de la figura 10;
La figura 12 muestra de forma representativa una vista en sección y mayor escala tomada de forma general desde el plano 12-12 de la figura 10, pero con el conjunto de estanqueidad aplicado contra la tela;
La figura 13 muestra de forma representativa una vista en sección y en mayor escala similar a la de la figura 12 pero tomada de manera general desde el plano de la línea de corte 13-13 de la figura 10;
La figura 14 muestra de forma representativa una vista en perspectiva de varios componentes del conjunto de estanqueidad de la cámara de aire dispuesto contra las telas, con partes seccionadas y mostradas en sección a efectos ilustrativos;
La figura 15 muestra de forma representativa una vista en sección a mayor escala de una configuración de cierre estanco alternativa para la prensa neumática de la figura 10;
La figura 16 muestra de forma representativa un diagrama esquemático a mayor escala de una sección de estanqueización de la prensa neumática de la figura 10.
Descripción detallada de la invención
La presente invención se describirá a continuación en mayor detalle haciendo referencia a las figuras. Los elementos similares en figuras distintas han recibido el mismo numeral de referencia, a efectos de continuidad y simplicidad. En todas las realizaciones mostradas, se pueden utilizar aparatos de fabricación de papel convencionales y operativa convencional con respecto a la caja de alimentación, telas de formación, transferencia de elementos laminares, secado y ondulado, todos los cuales se comprenderán fácilmente por los técnicos en fabricación de papel. No obstante, se han mostrado diferentes componentes convencionales con el objetivo de proporcionar el contexto en el que se pueden utilizar las diferentes realizaciones de la presente invención.
En la figura 1 se ha mostrado un método y aparato para la fabricación de un género laminar celulósico suave. A efectos de simplicidad, se han mostrado, pero no se han numerado, diferentes rodillos tensores utilizados esquemáticamente para definir los varios ramales de la tela. Una caja de alimentación (20) para la fabricación de papel inyecta o deposita una suspensión acuosa de fibras (21) para la fabricación de papel sobre una tela sinfín de conformación (22) que se desplaza alrededor de un rodillo de conformación (23). La tela de formación (22) permite una eliminación parcial del agua del elemento laminar húmedo recién formado (24) a una consistencia aproximada de 10 por ciento.
Después de la conformación, la tela de conformación (22) transporta el elemento laminar húmedo (24) a una o varias cajas de vacío o succión (28), que se pueden utilizar para proporcionar una acción adicional de escurrido del elemento laminar húmedo (24) mientras está soportado sobre la tela de formación (22). En particular, una serie de cajas de vacío (28) pueden ser utilizadas para el escurrido de un elemento laminar (24) hasta alcanzar una consistencia comprendida aproximadamente entre 20 y 30 por ciento. El conformador Fourdrinier que se ha mostrado es particularmente útil para la fabricación de material laminar de peso base más elevado útil para bayetas y toallas, si bien se pueden utilizar de manera alternativa otros dispositivos de conformación tales como conformadores de rejillas gemelas, conformadores en media luna o similares. Opcionalmente se puede utilizar, para incrementar el volumen del elemento laminar, el hidropunzonado, por ejemplo, tal como se da a conocer en la Patente U.S.A. Nº 5.137.600 de 11 de Agosto de 1992 de Barnes y otros.
El escurrido incrementado del elemento laminar húmedo (24) se consigue posteriormente por medios de escurrido suplementarios y sin compresión seleccionados, por ejemplo, del grupo que consisten en la prensa neumática que se ha descrito, secado por infrarrojos, secado por microondas, secado por ultrasonidos, secado pasante, escurrido por vapor de agua sobrecalentado o saturado, escurrido fluido supercrítico y escurrido por desplazamiento. En el aparato mostrado, los medios suplementarios de eliminación de agua sin compresión comprenden una prensa neumática (30), descrita a continuación de manera más detallada. La prensa neumática (30) aumenta de manera deseable la consistencia del elemento laminar húmedo (24) a un valor superior al 30 por ciento aproximadamente, de manera que el elemento laminar húmedo tiene una consistencia al salir de la prensa neumática y antes de la transferencia posterior que está comprendida desde 31 a 36 por ciento aproximadamente. La prensa neumática (30) incrementa la consistencia del elemento laminar húmedo (24) aproximadamente en 5 por ciento o más, por ejemplo, 10 por ciento aproximadamente.
De manera deseable, una tela de soporte (32) es llevada a establecer contacto con el elemento laminar húmedo (24) antes de la prensa neumática (30). El elemento laminar húmedo (24) es dispuesto en sandwich entre la tela de soporte (32) y la tela de formación (22), siendo transportado de este modo durante la pérdida de presión creada por la prensa neumática (30). Las telas adecuadas para su utilización como una tela de soporte (32), incluyen prácticamente cualquier tela, incluyendo telas de formación tales como las del tipo Albany International 94M.
El elemento laminar húmedo (24) es transferido a continuación desde la tela de conformación (22) a una tela de transferencia (36) que se desplaza a una velocidad menor que la de la tela de formación a efectos de impartir un estirado incrementado al elemento laminar. La transferencia es llevada a cabo preferentemente con ayuda de una zapata de transferencia por vacío (37) que se describe a continuación con referencia a las figuras 7 y 8. La superficie de la tela de transferencia (36) es, de manera deseable, relativamente suave para proporcionar suavidad al elemento laminar húmedo (24). Las aberturas de la tela de transferencia (36), medidas por su volumen vacío o huecos, son relativamente reducidas y pueden ser aproximadamente iguales que las de la tela de formación (22) o incluso menores. La etapa de transferencia rápida puede ser llevada a cabo con muchos de los métodos conocidos en la técnica, particularmente tal como se da a conocer, por ejemplo, en la solicitud de Patente U.S.A. No. 08/790.980 presentada en 29 de enero de 1997 por Lindsay y otros y titulada "Method For Improved Rush Transfer To Produce High Bulk Without Macrofolds" ("Método para la transferencia rápida mejorada para producir géneros de alto volumen relativo sin macro(pliegues"); solicitud de Patente U.S.A. No. de serie 08/709.427 presentada en 6 de septiembre de 1996 por Lindsay y otros y titulada "Process For Producing High-Bulk Tissue Webs Using Nonwoven Substrates" ("Procedimiento para la fabricación de elementos laminares celulósicos de alto volumen utilizando substratos no tejidos"); en la Patente U.S.A. 5.667.636 de 16 de Septiembre de 1997 de S.A. Engel y otros; y la Patente U.S.A. 5.607.551 de 4 de Marzo de 1997 de T.E. Farrington, Jr. y otros.
La tela de transferencia (36) pasa sobre rodillos (38) y (39) antes de que el elemento laminar húmedo (24) sea transferido a una tela de secado pasante (40) que se desplaza aproximadamente a la misma velocidad o a velocidad distinta en caso deseado. La transferencia es realizada por una zapata de transferencia en vacío (42), que puede ser del mismo diseño que el utilizado en la transferencia previa. El elemento laminar (24) es secado a estado seco final al transportar el elemento laminar sobre el secador pasante (44).
Antes de su arrollado sobre el carrete (48) para su posterior conversión en el producto con su forma final, el elemento laminar seco (50) puede ser transportado por uno o varios conjuntos tangentes con intersticio opcionalmente fijo formados entre las telas portadoras (52) y (53). El volumen o galga del elemento laminar (50) se puede controlar por puntos de tangencia para la embutición de las telas entre los rodillos (54) y (55), (56) y (57), y (58) y (59). Son telas portadoras adecuadas para este objetivo las siguientes: Albany International 84M o 94M y Asten 959 o 937, todas las cuales son telas relativamente suaves que tienen un dibujo fino. Los intersticios en los puntos de tangencia entre diferentes pares de rodillos pueden estar comprendidos aproximadamente entre 0,001 pulgadas hasta aproximadamente 0,02 pulgadas (0,025-0,51 mm). Tal como se ha mostrado, la sección de tela portadora de la máquina está diseñada y funciona con una serie de intersticios fijos en los puntos de tangencia que sirven para controlar la medida o galgado del elemento laminar y puede substituir o complementar calandrado fuera de la línea. De manera alternativa, una calandra de rodillo ("reel calender") puede ser utilizada para conseguir el galgado final o complementar el calandrado fuera de línea.
La prensa neumática (30) se ha mostrado en mayor detalle mediante la vista superior de la figura 2 y la vista lateral de la figura 3, esta última con zonas cortadas a efectos ilustrativos. La prensa neumática (30) comprende de manera general una cámara de aire superior (60) en combinación con un dispositivo de recogida inferior en forma de caja de vacío o de succión (62). Los términos "superior" e "inferior" se utilizan para facilitar la referencia y comprensión de los dibujos y no están destinados a restringir el modo en el que están orientados los componentes correspondientes. La disposición en sandwich del elemento laminar celulósico húmedo (24) entre la tela de formación (22) y la tela de soporte (32) pasa entre la cámara de aire (60) y la caja de vacío (62).
La cámara de aire (60) que se ha mostrado está adaptada para recibir un suministro de fluido a presión a través de los conectores de aire (64) conectados operativamente a una fuente de fluido a presión tal como un compresor o una soplante (no mostrados). La cámara de aire (60) está dotada de una tapa (66) con una superficie de fondo (67) que se encuentra dispuesta durante la utilización en gran proximidad a la caja de vacío (62) y asimismo con gran proximidad o en contacto con la tela de soporte (32) (figura 3). La tapa (66) de la cámara está dotada de ranuras (68) (figura 5) que se extienden perpendicularmente a la dirección de la máquina substancialmente en toda la anchura del elemento laminar húmedo (24), pero de manera deseable ligeramente menos que la anchura de las telas a efectos de permitir el paso de fluido a presión desde la cámara de aire (60) atravesando las telas y el elemento laminar húmedo.
La caja de vacío (62) está conectada operativamente a una fuente de vacío y montada de forma fija a una estructura de soporte (no mostrada). La caja de vacío (62) comprende una tapa (70) que tiene una superficie superior (72) sobre la que se desplaza la tela de formación (22). La tapa (70) de la caja de vacío está formada con un par de ranuras (74) (figuras 3 y 5) que corresponden a la localización de la ranura (68) de la tapa (66) de la cámara. El fluido a presión escurre el elemento laminar húmedo (24) al ser obligado a pasar dicho fluido a presión desde la cámara de aire (60) hacia el interior de la caja de vacío (62) y a través de la misma.
La presión de fluido dentro de la cámara de aire (60) se mantiene de forma deseable a unas 5 libras por pulgada cuadrada (psi) (0,35 bar) o superior, y particularmente dentro de una gama de valores de aproximadamente 5 a 30 psi (0,35 - 2,07 bar), tal como aproximadamente 15 psi (1,03 bar). La presión de fluido dentro de la cámara de aire (60) es controlada de manera deseable y mantenida a un nivel predeterminado.
La superficie inferior (67) de la tapa (66) de la cámara está preferentemente curvada con suavidad para facilitar el control del elemento laminar. La superficie (67) está curvada hacia la caja de vacío (62), que está curvada alrededor de un eje dispuesto sobre el lado de la caja de vacío del elemento laminar (24). La curvatura de la superficie de fondo (67) permite un cambio en el ángulo de la combinación de la tela de soporte (32), elemento laminar húmedo (24) y tela de formación (22) con el resultado de una fuerza neta hacia abajo que efectúa la estanqueidad de la caja de vacío (62) contra la entrada de aire externo y soporte del elemento laminar húmedo (24) durante el proceso de eliminación de agua. El ángulo de curvatura permite la carga y descarga de la prensa neumática (30) de la forma requerida en el tiempo oportuno, basándose en las condiciones del proceso. El cambio de ángulo necesario depende del diferencial de presión entre la cara de presión y la cara de vacío y de manera deseable es de más de 5 grados, y en particular dentro de 5 a 30 grados, de forma típica unos 7,5 grados.
Las superficies superior e inferior (72) y (67) tienen, de manera deseable, diferentes radios de curvatura. En particular, el radio de curvatura de la superficie inferior (67) es de manera deseable mayor que el radio de curvatura de la superficie superior (72) a efectos de constituir líneas de contacto entre la cámara de aire (60) y la caja de vacío (62) en los bordes delantero y posterior (76) de la prensa neumática (30). Con la atención adecuada a la posición de la tela de soporte (32) y a la tela de formación (22) dispuesta en sandwich y a los mecanismos de carga y descarga, se pueden invertir los radios de curvatura de estas superficies.
Los bordes delantero y posterior (76) de la prensa neumática (30) pueden ser también dotados de medios de estanqueización extremos (78) (figura 3) que se mantienen con gran proximidad o en contacto con la tela de soporte (32) en todo momento. Los dispositivos de estanqueidad extremos (78) minimizan el escape de fluido a presión entre la cámara de aire (60) y la caja de vacío (62) en la dirección de la máquina. Se pueden formar dispositivos de estanqueidad extremos adecuados (78) a base de materiales de fricción baja, tales como compuestos de plástico de tipo elástico, materiales que se desgastan preferentemente con respecto a las telas y similares. Los elementos de estanqueidad extremos tienen de manera deseable bordes curvados para impedir la caída o flecha de las telas.
Haciendo referencia adicionalmente a las figuras 4 y 5, la prensa neumática (30) está dotada de modo deseable de elementos de estanqueidad laterales (80) para impedir la pérdida de fluido a presión a lo largo de los bordes laterales (82) de la prensa neumática. Los elementos de estanqueidad laterales (80) comprenden un material semi-rígido que está adaptado para deformarse o flexionar ligeramente una vez expuesto al fluido a presión de la cámara de aire (60). Los elementos de estanqueidad lateral (80) que se han mostrado, definen una ranura (84) para acoplamiento a la tapa de la caja de vacío (70) utilizando una barra de embridado (85) y un dispositivo de fijación (86) u otros medios adecuados. En sección transversal, cada uno de los elementos de estanqueidad laterales (80) tiene forma de L con un brazo (88) que sobresale hacia arriba desde la tapa (70) de la caja de vacío hacia adentro de la ranura de estanqueidad lateral (89) formada en la tapa (66) de la cámara. El fluido a presión de la cámara de aire (60) provoca que las patas (88) se doblen hacia afuera estableciendo contacto estanco con la superficie dirigida hacia afuera de la ranura de estanqueidad lateral (89) de la tapa (66) de la cámara, tal como se ha mostrado en las figuras 4 y 5. De forma alternativa, la posición de los elementos de estanqueidad laterales (80) se puede invertir, de manera que están fijados de manera firme a la tapa (66) de la cámara y establecen contacto con estanqueidad con las superficies de contacto definidas por la tapa (70) de la caja de vacío (no mostrada). En cualquiera de dichos diseños alternativos, es deseable que el elemento de estanqueidad lateral sea obligado a acoplarse con la superficie de contacto con estanqueidad por el fluido a presión.
Un mecanismo (90) de control de posición mantiene la cámara de aire (60) con gran proximidad a la caja de vacío (62) y en contacto con la tela de soporte (32). El mecanismo (90) de control de posición comprende un par de palancas (92) conectadas por travesaños (93) y acopladas de manera fija a la cámara de aire (60) por elementos de fijación adecuados (94) (figura 3). Los extremos de las palancas (92) en oposición a la cámara de aire (60) están montados con capacidad de rotación sobre un eje (96). El mecanismo (90) de control de posición comprende también el cilindro de equilibrado (98) que conecta de forma operativa un soporte estructural fijo (99) y uno de los travesaños (93). El cilindro de equilibrado (98) está adaptado para su extensión o retracción provocando, por lo tanto, que las palancas (92) giren alrededor del eje (96), lo que provoca que la cámara de aire (60) se desplace más cerca o más lejos de la caja de vacío (62).
En su utilización, un sistema de control provoca que el cilindro de equilibrado (98) se extienda suficientemente para que los dispositivos de estanqueidad extremos (78) establezcan contacto con la tela de soporte (32) y los elementos (80) de estanqueidad lateral estén posicionados dentro de las ranuras de estanqueidad laterales (89). La prensa de aire (30) es activada de manera tal que el fluido a presión llena la cámara de aire (60) y los elementos semi(rígidos (80) de estanqueidad lateral son obligados a establecer contacto estanco con la tapa (66) de la cámara. El fluido a presión crea también una fuerza hacia arriba que tiende a desplazar la cámara de aire (60) en alejamiento de la tela de soporte (32). El sistema de control dirige el funcionamiento de cilindro equilibrado (98) para compensar esta fuerza dirigida hacia arriba basándose en mediciones continuadas de la presión de fluido dentro de la cámara de aire (60) por medio de un sistema de control de presión. Los elementos de estanqueidad extremos (78) son mantenidos, por lo tanto, con gran proximidad con la tela de soporte (32) o en contacto con la misma en todo momento. El sistema de control contrarresta las caídas de presión al azar o máximos de presión en la cámara de aire (60) al disminuir o aumentar de manera proporcionada la fuerza aplicada al cilindro de equilibrado (98). El flujo de aire dentro de la prensa neumática puede ser controlado igualmente. Como consecuencia, los elementos de estanqueidad extremos (78) no sujetan las telas (32) y (22), lo que podría conducir a un desgaste excesivo de las telas.
Un sistema de estanqueidad alternativo para la prensa neumática (30) es el que se ha mostrado de forma representativa en la figura 6. La cámara neumática (100) está dotada de un brazo pivotante (102) que define o soporta una barra de estanqueidad (104) que está adaptada para su disposición sobre la tela de soporte (32) a través de la anchura del elemento laminar húmedo (24), minimizando el escape del fluido a presión en la dirección de la máquina. Si bien se ha mostrado solamente un brazo (102) en la figura 6, se ha de comprender que se puede utilizar un segundo brazo en el extremo opuesto de la cámara de aire (100) y que se puede construir de manera similar. Los laterales de la cámara de aire (100) pueden incorporar elementos de estanqueidad laterales (80) tal como se ha descrito en relación con las figuras 2-5 o se pueden montar de manera fija sobre la caja de vacío (62) para minimizar o eliminar las fugas laterales de fluido a presión.
El brazo pivotante (102) comprende de manera deseable un material rígido tal como acero, compuestos de grafito o similares. El brazo (102) tiene una primera parte (106) dispuesta como mínimo parcialmente dentro de la cámara de aire (100) y una segunda parte (108) dispuesta preferentemente fuera de la cámara de aire. El brazo (102) está montado con capacidad de pivotamiento sobre la cámara de aire (100) mediante una charnela (110). Un elemento de estanqueidad y de acharnelado (112) impermeable al fluido a presión está fijado, tanto a la superficie interior de la pared (114) de la cámara de aire (100) como a la primera parte (106) para impedir el escape del fluido a presión. La barra de estanqueización (104) es de manera deseable un elemento separado montado sobre la primera parte (106) y obligado hacia la tela de soporte (32) (no mostrada en la figura 6) por contacto del fluido a presión sobre la primera parte. Unas barras de estanqueidad adecuadas (104) pueden quedar constituidas mediante un material duradero y de baja resistencia y bajo coeficiente de fricción, tal como un material cerámico, polímeros resistentes al calor o similares.
Una bolsa de amortiguación (120) que tiene una cámara hinchable (122) está montada en la segunda parte (108) del brazo (102) con soportes (124) u otros medios adecuados. La cámara (122) está conectada operativamente a una fuente de fluido a presión, tal como aire a presión para el hinchado de la cámara. El brazo (102) y la bolsa (120) están dispuestos de manera que dicha bolsa una vez hinchada (no mostrado) ejerce presión contra la superficie externa de la pared (114) de la cámara de aire (100) provocando que el brazo pivote alrededor de la charnela (110). De manera alternativa, un mecanismo que utiliza cilindros a presión (no mostrados) podría ser utilizado en substitución de la bolsa de amortiguación como medio para provocar el pivotamiento del brazo (102).
Un sistema de control puede funcionar para hinchar o deshinchar la bolsa (120) proporcionalmente como respuesta a la presión del fluido dentro de la cámara de aire (100). Por ejemplo, al aumentar la presión dentro de la cámara de aire (100), el sistema de control está adaptado para incrementar la presión dentro de la bolsa (120) de amortiguación o para hinchar la misma, de manera que la barra de estanqueidad (104) no ejerce una presión excesiva contra la tela de soporte (32).
El diseño de la zapata de transferencia por vacío (37) utilizada en la sección de la tela de transferencia del proceso (figura 1) se muestra más claramente en las figuras 7 y 8. La zapata de transferencia en vacío (37) define una ranura de vacío (130) (figura 7) conectada a una fuente de vacío y que tenga longitud "L" que es adecuada de 0,5 a 1 pulgada aproximadamente (12,7 - 25,4 mm). Para producir un tejido para baño, secado de forma pasante y sin ondulación, una ranura de vacío adecuada tiene una longitud aproximada de 1 pulgada (25,4 mm). La ranura de vacío (130) tiene un borde delantero (132) y un borde posterior (133), que forman respectivamente zonas receptoras de entrada y salida (134) y (135) de la zapata de transferencia por vacío (37). El borde posterior (133) de la ranura de vacío (130) está rebajado con respecto al borde delantero (132), lo cual está provocado por la orientación distinta del área receptora de salida (135) con respecto al área receptora de entrada (134). El ángulo "A" entre los planos de la zona receptora de entrada (134) y la zona receptora de salida (135) pueden ser aproximadamente de 0,5 grados o más, más específicamente de 1 grado o superior, y todavía de manera más específica de 5 grados o superior a efectos de proporcionar suficiente separación de la tela de formación (22) y la tela de transferencia (36) al acercarse y alejarse entre sí.
La figura 8 muestra adicionalmente el elemento laminar celulósico húmedo (24) que se desplaza en la dirección mostrada por las flechas hacia la zapata de transferencia de vacío (37). Asimismo, aproximándose a la zapata de transferencia en vacío (37) se encuentra la tela de transferencia (36) que se desplaza a menor velocidad. El ángulo de convergencia entre dos telas entrantes se ha indicado "C". El ángulo de divergencia entre las dos telas se ha designado "D". Tal como se ha indicado, las dos telas convergen simultáneamente y divergen en el punto "P", que corresponde al borde delantero (132) de la ranura de vacío (130). No es necesario ni deseable que el elemento laminar se encuentre en contacto con ambas telas en toda la longitud de la ranura de vacío (130) para producir la transferencia desde la tela de formación (22) a la tela de transferencia (36). Tal como es evidente de la figura 8, ni la tela de formación (22) ni la tela de transferencia (36) deben ser flexionadas más que en una pequeña proporción para llevar a cabo la transferencia, lo que puede reducir el desgaste de la tela. Numéricamente, el cambio de dirección de cualquiera de las telas puede ser menor de 5 grados.
Tal como se ha indicado anteriormente, la tela de transferencia (36) se desplaza a una velocidad menor que la tela de formación (22). Si se utiliza más de una tela de transferencia, el diferencial de velocidad entre las telas puede ser igual o distinto. Múltiples telas de transferencia pueden proporcionar flexibilidad operativa y también una amplia variedad de combinaciones de tela/velocidad para influir en las características del producto final.
El nivel de vacío utilizado para las transferencias con diferencial de velocidad puede ser de 3 a 15 pulgadas de mercurio (10-50 KPa), preferentemente 5 pulgadas de mercurio (17 KPa). La zapata de vacío (presión negativa) puede ser suplementada o substituida por la utilización de presión positiva procedente del lado opuesto del elemento laminar (24) para proyectar neumáticamente el elemento laminar sobre la tela siguiente además de proyectarla sobre la tela siguiente por vacío o por substitución de dicha operación. Asimismo, se pueden utilizar un rodillo o rodillos de vacío para substituir la zapata o zapatas de vacío.
Una realización de la prensa neumática (200), según la presente invención, para eliminar el agua del elemento laminar húmedo (24) es la que se muestra en las figuras 10-13. La prensa neumática (200) comprende en general una cámara superior de aire (202) en combinación con un dispositivo de recogida inferior en forma de una caja de vacío (204). El elemento laminar húmedo (24) se desplaza en una dirección de la máquina (205) entre la cámara de aire y la caja de vacío quedando abrazado en sandwich entre una tela de soporte superior (206) y una tela de soporte inferior (208). La cámara de aire y la caja de vacío están asociadas operativamente entre sí de manera que el fluido a presión suministrado a la cámara de aire se desplaza por el elemento laminar húmedo y es eliminado o evacuado con intermedio de la caja de vacío.
Cada una de las telas continuas (206) y (208) se desplazan sobre una serie de rodillos (no mostrados) para guiar, impulsar y tensar la tela de manera conocida en esta técnica. El tensado de la tela es ajustado a una magnitud predeterminada, de manera adecuada desde 10 a 60 libras por pulgada lineal (pli) (200-1000 kilos por metro lineal aproximadamente), particularmente desde 30 a 50 pli (500-900 Kg/m aproximadamente), y más particularmente desde 35 a 45 pli (600-800 Kg/m aproximadamente). Las telas que pueden ser utilizadas para transportar el elemento laminar húmedo (24) a través de la prensa neumática (200) incluyen casi cualquier tipo de tela permeable a los fluidos, por ejemplo, Albany International 94M, Appleton Mills 2164B, o similares.
Una vista desde un extremo de la prensa neumática (200) que abarca la anchura del elemento laminar húmedo (24) es la que se muestra en la figura 10, y una vista lateral de la prensa neumática en la dirección de la máquina (205) se muestra en la figura 11. En ambas figuras, varios componentes de la cámara de aire (202) son mostradas en posición elevada o retraída con respecto al elemento laminar húmedo (24) y caja de vacío (204). En posición retraída, no es posible un cierre estanco efectivo del fluido a presión. A efectos de la presente invención, el término "posición retraída" de la prensa neumática significa que los componentes de la cámara neumática (202) no chocan sobre el elemento laminar húmedo y telas de soporte.
La cámara de aire que se ha mostrado (202) y la caja de vacío (204) están montadas dentro de un estructura de armazón adecuado (210). La estructura de armazón ilustrada comprende placas superior e inferior de soporte (211) separadas por una serie de barras de soporte orientadas verticalmente (212). La cámara de aire (202) define una cámara (214) (figura 13) adaptada para recibir un suministro de fluido a presión a través de uno o varios conductos de aire adecuados (215) operativamente conectados a una fuente de fluido a presión (no mostrado). De manera correspondiente, la caja de vacío (204) define una serie de cámaras de vacío (que se describirán a continuación en relación con la figura 13) que están de manera deseable conectadas operativamente a fuentes de vacío alto y bajo (no mostradas) mediante conductos de fluido adecuados (217) y (218), respectivamente (figuras 11, 12 y 13). El agua eliminada del elemento laminar húmedo (24) es separada a continuación de las corrientes de aire. Varios elementos de fijación para el montaje de los componentes de la prensa neumática se han mostrado en las figuras pero no se han numerado.
Se muestran en las figuras 12 y 13 vistas en sección a mayor escala de la prensa neumática (200). En estas figuras la prensa neumática se ha mostrado en posición operativa en la que los componentes de la cámara de aire (202) se encuentran en posición baja a tope con el elemento laminar húmedo (24) y las telas de soporte (206) y (208). El grado de contacto que se ha observado que tiene como resultado una estanqueización adecuada del fluido de presión con una fuerza de contacto mínima y por lo tanto poco desgaste de la tela se describe más adelante de forma detallada.
La cámara de aire (202) comprende ambos componentes estacionarios (220) que están montados de manera fija en la estructura de armazón (210) y un conjunto de estanqueidad (260) que está montado con capacidad de desplazamiento con respecto a la estructura del armazón y del elemento laminar húmedo. De manera alternativa, el conjunto de la cámara de aire podría estar montado con capacidad de desplazamiento con respecto a una estructura de armazón.
Con particular referencia a la figura 13, los componentes estacionarios (220) de la cámara de aire comprenden un par de conjuntos de soporte superiores (222) separados entre sí y dispuestos por debajo de la placa superior de soporte (211). Los conjuntos de soporte superiores definen superficies encaradas (224) que están dirigidas una hacia la otra y que definen parcialmente entre ellas la cámara de aire (214). Los conjuntos de soporte superiores definen también superficies inferiores (226) que están dirigidas hacia la caja de vacío (204). En la realización mostrada, cada una de las superficies de fondo (226) define un rebaje alargado (228) en el que un tubo de carga neumático superior (230) está montado de forma fija. Los tubos de carga superiores neumáticos (230) están adecuadamente centrados en la dirección transversal de la máquina y, de manera deseable, se extienden a toda la anchura del elemento laminar húmedo.
Los componentes estacionarios (220) de la cámara de aire (202) comprenden también un par de conjuntos de soporte inferiores (240) que están separados uno de otro y separados verticalmente con respecto a los conjuntos de soporte superiores (222). Los conjuntos de soporte inferiores definen superficies superiores (242) y superficies encaradas (244). Las superficies superiores (242) están dirigidas hacia las superficies de fondo (226) de los conjuntos de soporte superiores (222) y, tal como se ha mostrado, definen rebajes alargados (246) en los que están montados de manera fija los tubos de carga neumáticos inferiores (248). Dichos tubos de carga neumáticos inferiores (248) están centrados de manera adecuada en la dirección transversal de la máquina y se extienden de manera adecuada a 50-100 por ciento de la anchura del elemento laminar húmedo. En la realización mostrada, las placas de soporte lateral (250) están acopladas de manera fija a las superficies opuestas (244) de los conjuntos de soporte inferiores y funcionan de manera que estabilizan el movimiento vertical del conjunto de estanqueidad (260).
Haciendo referencia adicionalmente a la figura 14, el conjunto de estanqueización (260) comprende un par de elementos de estanqueidad en la dirección transversal a la máquina a los que se hace referencia como elementos de estanqueidad CD (262) (figuras 12-14) que están separados entre sí, una serie de soportes (263) (figura 14) que conectan los elementos de cierre estanco CD, y un par de elementos de estanqueización en la dirección de la máquina a los que se hace referencia como elementos de estanqueización MD (264) (figuras 12 y 14). Los elementos de estanqueización CD (262) son desplazables verticalmente con respecto a los componentes estacionarios (220). Los soportes (263) que son opcionales pero convenientes, están acoplados de manera fija a los elementos de estanqueización CD para proporcionar un soporte estructural y desplazarse, por lo tanto, verticalmente a lo largo de los elementos de estanqueidad CD. En la dirección de la máquina (205), los elementos de estanqueización MD (264) están dispuestos entre los conjuntos de soporte superiores (222) y entre los elementos de estanqueización CD (262). Tal como se describe más adelante de manera más detallada, partes de los elementos de estanqueización MD son desplazables verticalmente con respecto a los componentes estacionarios (220). En la dirección transversal a la máquina, los elementos de estanqueización MD están dispuestos cerca de los bordes del elemento laminar húmedo (24). En una realización específica, los elementos de estanqueización MD son desplazables en la dirección transversal de la máquina a efectos de adaptarse a una serie de posibles anchuras de elementos laminares húmedos.
Los elementos de estanqueización CD (262) que se han mostrado comprenden una sección de pared principal (266), una pestaña transversal (268) que sobresale hacia afuera desde una parte superior (270) de la sección de pared, y una cuchilla de estanqueización (272) montada en una parte de fondo en oposición (274) de la sección de pared (figura 13). La pestaña saliente hacia afuera (268) forma, por lo tanto, superficies de control en oposición superior e inferior (276) y (278) que son sustancialmente perpendiculares a la dirección de desplazamiento del conjunto de estanqueización. La sección de pared (266) y la pestaña (268) pueden comprender componentes separados o un componente único, tal como se ha mostrado.
Tal como se ha indicado anteriormente, los componentes del conjunto de estanqueización (260) son móviles verticalmente entre la posición retraída mostrada en las figuras 10 y 11 y la posición operativa mostrada en las figuras 12 y 13. En particular, las secciones de pared (266) de los elementos de cierre estanco CD (262) están dispuestas hacia adentro de las placas de control de posición (250) y son deslizantes con respecto a las mismas. La magnitud de movimiento vertical se determina por la capacidad de las pestañas transversales (268) en desplazarse entre las superficies de fondo (226) de los conjuntos de soporte superiores (222) y las superficies superiores (242) de los conjuntos de soporte inferiores (240).
La posición vertical de las pestañas transversales (268) y, por lo tanto, los elementos de estanqueización CD (262) está controlada por la activación de los tubos de carga neumáticos (230) y (248). Los tubos de carga están conectados operativamente a una fuente de aire a presión y a un sistema de control (no mostrado) para la prensa neumática. La activación de los tubos de carga superiores (230) crea una fuerza dirigida hacia abajo sobre las superficies de control superiores (276) de los elementos de estanqueización CD (262), teniendo como resultado un movimiento descendente de las pestañas (268) hasta que establecen contacto con las superficies superiores (242) de los conjuntos de soporte inferiores (240) o quedan en posición de paro por la fuerza ascendente provocada por los tubos de carga inferiores (248) o la tensión de la tela. La retracción de los elementos de estanqueización CD (262) se consigue por activación de los tubos de carga inferiores (248) y la desactivación de los tubos de carga superiores. En este caso, los tubos de carga inferiores presionan hacia arriba sobre las superficies de control inferiores (278) y provocan que las pestañas (268) se desplacen hacia las superficies de fondo de los conjuntos de soporte superiores (222). Desde luego, los tubos de carga superior e inferior pueden funcionar a presiones diferenciales para establecer el movimiento de los elementos de estanqueización CD. Los medios alternativos para el control del movimiento vertical de los elementos de cierre estanco CD pueden comprender otras formas y conexiones de cilindros neumáticos, cilindros hidráulicos, husillos roscados, elevadores hidráulicos ("jacks"), enlaces mecánicos u otros medios adecuados. Se pueden conseguir tubos de carga adecuados de la firma Seal Master Corporation de Kent, Ohio.
Tal como se ha mostrado en la figura 13, un par de placas puente (279) abarcan el intersticio existente entre los conjuntos de soporte superiores (222) y los elementos de estanqueidad CD (262) para impedir el escape de fluido a presión. Las placas puente definen, por lo tanto, una parte de la cámara de aire (214). Las placas puente pueden ser acopladas de manera fija a las superficies frontales (224) de los conjuntos de soporte superiores y siendo deslizantes con respecto a las superficies internas de los elementos de cierre estanco CD o viceversa. Las placas puente pueden quedar constituidas a base de un material impermeable a los fluidos, semi-rígido, con bajo coeficiente de fricción, tal como LEXAN, chapa metálica o similar.
Las cuchillas de estanqueización (272) funcionan junto con otras características de la prensa neumática para minimizar el escape de fluido a presión entre la cámara de aire (202) y el elemento laminar húmedo (24) en la dirección de la máquina. De modo adicional, las cuchillas de estanqueización están conformadas de manera deseable y formadas de manera tal que se reduce la cantidad de desgaste de la tela. En realizaciones específicas, las cuchillas de estanqueización están formadas a base de compuestos plásticos elásticos, cerámica, sustratos de metal dotados de recubrimiento, o similares.
Con particular referencia a las figuras 12 y 14, los elementos de estanqueización MD (264) están separados entre sí y adaptados para impedir la pérdida de fluido a presión a lo largo de los bordes laterales de la prensa neumática. Cada una de dichas figuras 12 y 14 muestra uno de los elementos de estanqueización MD (264), que están dispuestos en la dirección transversal a la máquina cerca del borde del elemento laminar húmedo (24). Tal como se ha mostrado, cada uno de los elementos de estanqueización MD comprende un soporte transversal (280), una tira de guía extrema (282) conectada operativamente al elemento de soporte transversal y accionadores (284) para desplazar la tira de guía extrema con respecto al elemento de soporte transversal. Los elementos de soporte transversales (280) están dispuestos normalmente cerca de los bordes laterales del elemento laminar húmedo (24) y están situados de manera general entre los elementos de estanqueización CD (262). Tal como se ha mostrado, cada uno de los elementos de soporte transversales define un canal (281) (figura 14) dirigido hacia abajo en el que está montada la tira de guía extrema. Además, cada uno de los elementos de soporte transversales define unas aberturas circulares (283) en las que están montados los accionadores (284).
Las bandas extremas de guía (282) son desplazables verticalmente con respecto a los elementos de soporte transversales (280) debido a los accionadores cilíndricos (284). Los elementos de acoplamiento (285) (figura 12) conectan las bandas de guía extremas al eje de salida de los accionadores cilíndricos. Los elementos de acoplamiento pueden comprender una barra o barras en forma de T invertida, de manera que las bandas de guía extremas se pueden deslizar dentro del canal dentro del canal (281), por ejemplo, para su sustitución.
Tal como se ha mostrado en la figura 14, tanto los elementos de soporte transversales (280) como las bandas extremas de guía (282) definen ranuras para recibir la banda de estanqueidad impermeable a los fluidos (286), tal como un material de junta tórica o similares. La banda de estanqueidad ayuda a estanqueizar la cámara de aire (214) de la prensa neumática contra fugas. Las ranuras en las que queda alojada la banda de estanqueidad se ensancha de manera deseable en el intermedio entre los elementos transversales de soporte (280) y las bandas extremas de guía (282) para compensar el movimiento relativo entre estos componentes.
Una placa de puente (287) (figura 12) queda posicionada entre los elementos de estanqueización MD (264) y la placa superior de soporte (211) y montada de manera fija a la placa superior de soporte. Las partes laterales de la cámara de aire (214) (figura 13) están definidas por la placa puente. Medios de estanqueización tales como material de juntas impermeables a los fluidos quedan dispuestos de manera deseable entre la placa puente y los elementos de estanqueización MD para permitir el movimiento relativo entre ellos y para impedir pérdida de fluido a presión.
Los dispositivos de accionamiento (284) proporcionan, de manera adecuada, la carga y descarga controladas de las bandas extremas de guía (282) contra la tela superior de soporte (206), con independencia de la posición vertical de los elementos de estanqueización CD (262). La carga puede ser controlada exactamente para adecuarse a la necesaria fuerza de estanqueización. Las bandas extremas de guía se pueden retirar, cuando no se necesitan, eliminando el desgaste extremo y de la tela. Se pueden conseguir accionadores adecuados de la firma Bimba Corporation. De manera alternativa, se pueden utilizar resortes (no mostrados) para retener las bandas extremas de guía contra la tela, si bien la capacidad de controlar la posición de las bandas de guía extremas se puede perder.
Con referencia a la figura 12, cada una de las bandas extremas de guía (282) tiene una superficie o borde superior (290) dispuesto adyacente a los elementos de acoplamiento (285), una superficie opuesta de fondo o borde (292) que durante la utilización se encuentra en contacto con la tela (206), y superficies o bordes laterales (294) que se encuentran en íntima proximidad con los elementos de estanqueidad CD (262). La forma de la superficie inferior (292) está adaptada de manera adecuada para acoplarse a la curvatura de la caja de vacío (204). En el caso en el que los elementos de estanqueización CD (262) establecen contacto sobre las telas, la superficie de fondo (292) está conformada de manera deseable para seguir la curvatura de la zona de contacto con la tela. Por lo tanto, la superficie inferior tiene una parte central (296) lateralmente rodeada en la dirección de la máquina por las zonas extremas separadas entre sí (298). La forma de la parte central (296) sigue, en general, la forma de la caja de vacío, mientras que la forma de las partes extremas (298) sigue, en general, la flexión de las telas provocada por los elementos de estanqueización CD (262). Para impedir desgaste en las partes extremas salientes (298), las tiras de guía extremas quedan retraídas de forma deseable antes de que los elementos de estanqueización CD (262) se encuentren en posición retraída. Las bandas extremas de guía (282) están formadas de manera deseable en un material impermeable a los gases que hace mínimo el desgaste de la tela. Se comprenden entre los materiales específicos que pueden ser adecuados para dichas tiras extremas de guía el polietileno, nilón, o similares.
Los elementos de cierre estanco MD (264) son, de forma deseable, desplazables en la dirección transversal de la máquina y, por lo tanto son, de manera deseable, colocados con capacidad de deslizamiento contra los elementos de estanqueización CD (262). En la realización que se ha mostrado, el movimiento de los elementos de estanqueización MD (264) en la dirección transversal a la máquina es controlado por un eje o vástago roscado (305) mantenido en su lugar por los soportes (306) (figura 14). El eje roscado (305) pasa por una abertura roscada del elemento de soporte transversal (280) y la rotación del eje provoca que el elemento de estanqueización MD se desplace a lo largo del eje. Medios alternativos para el desplazamiento de los elementos de estanqueización MD (264) en la dirección transversal de la máquina tal como dispositivos neumáticos o similares, pueden ser también utilizados. En una realización alternativa, los elementos de estanqueización MD están acoplados de manera fija a los elementos de estanqueización CD, de manera que el conjunto de estanqueización es subido y bajado como conjunto (no mostrado). En otra realización alternativa, los elementos de soporte transversales (280) están acoplados de manera fija a los elementos de estanqueización CD y las bandas de guía extremas están adaptadas para desplazarse independientemente de los elementos de estanqueización CD (no mostrado).
La caja de vacío (204) comprende una tapa (300) que tiene una superficie superior (302) sobre la que se desplaza la tela de soporte inferior (208). La tapa (300) de la caja de vacío y el conjunto de estanqueización (260) son suavemente curvados, de forma deseable, para facilitar el control del elemento laminar, tal como se ha descrito anteriormente en relación con otras realizaciones. La tapa de la caja de vacío que se ha mostrado está formada, a partir del borde delantero hasta el borde posterior en la dirección de la máquina (205), mediante una primera zapata exterior de estanqueización (311), una primera zona de estanqueización en vacío (312), una primera zapata de estanqueización interior (313), una serie de cuatro zonas de alto vacío (314), (316), (318) y (320) que rodean tres zapatas interiores (315), (317) y (319), una segunda zapata de estanqueización interior (321), una segunda zona de estanqueización en vacío (322) y una segunda zapata de estanqueización exterior (323) (figura 13). Cada una de estas zapatas y zonas se extiende de manera deseable en la dirección transversal de la máquina en toda la anchura del elemento laminar. Cada una de las zapatas tiene una superficie superior formada de manera deseable a base de un material cerámico que discurre contra la tela de soporte inferior (208) sin provocar desgaste significativo de la tela. Se pueden fabricar tapas de caja de vacío y zapatas adecuadas a partir de materiales plásticos, nilón, acero dotado de recubrimiento, y similares, y se pueden conseguir de JWI Corporation o IBS Corporation.
Las cuatro zonas de alto vacío (314), (316), (318) y (320) son pasos en la tapa (300) conectados operativamente a una o varias fuentes de vacío (no mostrado) que producen un nivel de vacío relativamente elevado. Por ejemplo, las zonas de alto vacío pueden funcionar con un vacío de 0 a 25 pulgadas de columna de mercurio (85 kPa), y más particularmente de 10 a 25 pulgadas (35-85 kPa) de columna de mercurio aproximadamente de vacío. Como alternativa a los pasos que se han mostrado, la tapa (300) podría definir una serie de orificios o aberturas de otra forma (no mostradas) que están conectadas a una fuente de vacío para conseguir un flujo de fluido a presión a través del elemento laminar. En una realización, las zonas de alto vacío comprenden ranuras cada una de las cuales mide 0,375 pulgadas (9,53 mm) en la dirección de la máquina y extendiéndose a toda la anchura del elemento laminar húmedo. El tiempo de reposo en el que cualquier punto determinado del elemento laminar está expuesto al flujo de fluido a presión, que en la realización mostrada es el tiempo sobre las ranuras (314), (316), (318) y (320) es, de manera adecuada, de unos 10 milisegundos o menos, en particular unos 7,5 milisegundos o menos, más particularmente 5 milisegundos o menos, tal como unos 3 milisegundos o menos o incluso 1 milisegundo aproximadamente o menos. El número y anchura de las ranuras de vacío a alta presión y la velocidad de la máquina determinan el tiempo de reposo. El tiempo de reposo seleccionado dependerá del tipo de fibras contenidas en el elemento laminar húmedo y la cantidad deseada de escurrido.
La primera y segunda zonas de estanqueización en vacío (312) y (322) se pueden utilizar para minimizar la pérdida de fluido a presión de la prensa neumática. Las zonas de estanqueización en vacío son pasos en la tapa (300) que pueden estar conectados operativamente a una o varias fuentes de vacío (no mostrado) que producen un nivel de vacío relativamente bajo en comparación con las cuatro zonas de alto vacío. De manera específica, la cantidad de vacío deseable para las zonas de estanqueización en vacío es de 0 a unas 100 pulgadas de columna de agua (25 kPa).
La prensa neumática (200) está construida de manera deseable de manera que los elementos de estanqueización CD (262) están dispuestos dentro de las zonas de vacío de estanqueización (312) y (322). De manera más específica, la cuchilla de estanqueización (272) del elemento de estanqueización CD (262) que se encuentra en el lado delantero de la prensa neumática está dispuesta entre la primera zapata de estanqueización exterior (311) y la primera zapata de estanqueización interior (313), y más particularmente se encuentra centrada entre ellas, en la dirección de la máquina. La cuchilla de estanqueización posterior (272) del elemento de estanqueización CD está igualmente dispuesta entre la segunda zapata interior de estanqueización (321) y la segunda zapata de estanqueización exterior (323) en la dirección de la máquina, y más particularmente de forma centrada entre ellas. Como resultado, el elemento de estanqueización (260) puede ser bajado de manera que los elementos de estanqueización CD flexionan el curso normal de desplazamiento del elemento laminar húmedo (24) y las telas (206) y (208) hacia la caja de vacío, que se ha mostrado a una escala ligeramente exagerada en la figura 13 a efectos de ilustración.
Las zonas de vacío de estanqueización (312) y (322) funcionan minimizando las pérdidas de fluido a presión de la prensa neumática (200) a toda la anchura del elemento laminar húmedo (24). El vacío en las zonas de estanqueización (312) y (322) produce la salida de fluido a presión desde la cámara de aire (202) y atrae aire ambiente del exterior de la prensa neumática. Como consecuencia, se establece un flujo de aire desde el exterior de la prensa neumática hacia adentro de las zonas de estanqueización en vacío en vez de fugas de fluido a presión en dirección opuesta. Debido a la relativa diferencia en el vacío entre las zonas de alto vacío y las zonas de estanqueización en vacío, no obstante, la mayor parte del fluido a presión procedente de la cámara de aire es llevada a las zonas de alto vacío en vez de hacerlo a las zonas de estanqueización en vacío.
En una realización alternativa, que se ha mostrado parcialmente en la figura 15, no se produce vacío en ninguna de las zonas de estanqueización (312) y (322). En vez de ello, se disponen unas bandas de estanqueización deformables (330) en las zonas de estanqueización (312) y (322) (solamente se ha mostrado (322)) para impedir fugas de fluido a presión en la dirección de la máquina. En este caso, la presión de aire queda aislada en la dirección de la máquina por las cuchillas de estanqueización (272) que chocan sobre las telas (206) y (208) y el elemento laminar húmedo (24) y por las telas y el elemento laminar húmedo desplazados en íntima proximidad o en contacto con las bandas de estanqueización deformables (330). Esta configuración, en la que los elementos de estanqueización CD (262) chocan sobre las telas y el elemento laminar húmedo y los elementos de estanqueización CD están dispuestos en oposición en el otro lado de las telas y el elemento laminar húmedo por las bandas deformables de estanqueización (330), se ha observado que produce una estanqueización especialmente efectiva de la cámara de aire.
Las bandas de estanqueización deformables (330) se extienden de manera deseable a toda la anchura del elemento laminar húmedo para estanqueizar el extremo delantero, el extremo posterior, o ambos extremos delantero y posterior de la prensa neumática (200). La zona de estanqueización en vacío se puede desconectar con respecto a la fuente de vacío, cuando la banda de estanqueización deformable se extiende a toda la anchura del elemento laminar. En el caso en que el extremo posterior de la prensa neumática utilice una banda de estanqueización deformable a toda la anchura, se puede utilizar un dispositivo de vacío o una caja de soplado más abajo de la prensa neumática para provocar que el elemento laminar (24) permanezca con una de las telas al ser separadas éstas.
Las bandas de estanqueización deformables (330) comprenden de manera deseable o bien el material que se desgasta preferentemente con respecto a la tela (208), con el significado de que, cuando la tela y el material se utilizan, el material se desgastará sin provocar desgaste significativo de la tela, o comprenderá un material elástico que se deforma con el contacto de la tela. En cualquier caso, las bandas de estanqueización deformables son preferentemente impermeables a los gases y comprenden de manera deseable un material con un elevado volumen de huecos, tal como un material esponjoso de celdas cerradas o similar. En una realización específica, las bandas de estanqueización deformables comprenden un material esponjoso de celdas cerradas que tiene un grosor de 0,25 pulgadas (6,5 mm). De manera más deseable, las bandas de estanqueización deformables se desgastan adecuándose a la trayectoria de las telas. Las bandas de estanqueización deformables están acompañadas preferentemente por una placa de soporte (332) para soporte estructural, por ejemplo, una barra de aluminio.
En elementos en los que no se utilizan bandas de estanqueización a toda la anchura, se requieren lateralmente, con respecto al elemento laminar, medios de estanqueización de uno u otro tipo. La bandas de estanqueización deformables tal como se han descrito anteriormente, u otros medios adecuados conocidos en esta técnica, pueden ser utilizados para bloquear el flujo de fluido a presión a través de las telas lateralmente hacia afuera del elemento laminar húmedo.
El grado de contacto de los elementos de estanqueización CD en la tela de soporte superior (206), uniformemente a través de la anchura del elemento laminar húmedo, se ha observado que es un factor significativo en la creación de un cierre estanco eficaz en el elemento laminar. El grado requerido de contacto se ha observado que es una función de la tensión máxima de las telas de soporte superior e inferior (206) y (208), el diferencial de presión a través del elemento laminar y en este caso entre la cámara de aire (214) y las zonas de estanqueización con vacío (312) y (322), y el intersticio entre los elementos de estanqueización CD (262) y la tapa (300) de la caja de vacío.
Haciendo referencia adicionalmente al diagrama esquemático de la sección de estanqueización posterior de la prensa neumática de la figura 16, la cantidad deseable mínima de contacto del elemento de estanqueización CD (262) en la tela de soporte superior (206), h(min), se ha observado que queda representada por la siguiente ecuación:
h(min)=\frac{T}{W} \left( cosh \left( \frac{Wd}{T} \right)-1 \right);
en la que:
T es la tensión de las telas medida en libras por pulgada (Newtons por metro)
\quad
W es el diferencial de presión a través del elemento laminar medido en psi (kPa); y
\quad
d es el intersticio en la dirección de la máquina medido en pulgadas (metros).
La figura 16 muestra el elemento de estanqueización CD posterior (262) que desvía la tela superior de soporte (206) en una magnitud representada por la flecha "h". La tensión máxima de las telas superior e inferior de soporte (206) y (208) está representada por la fecha "T". La tensión de la tela se puede medir por un tensómetro de la firma Huyck Corporation u otros métodos apropiados. El intersticio entre la cuchilla de estanqueización (272) del elemento de estanqueización CD y la segunda zapata de estanqueización interior (321) se midió en la dirección de la máquina, y está representado por la flecha "d". El intersticio "d" de significación para determinar el contacto es el intersticio en el lado de presión diferencial mayor de la cuchilla de estanqueización (272), es decir, hacia la cámara de aire (214), porque el diferencial de presión en esta cara tiene el máximo efecto sobre la posición de las telas y el elemento laminar. De modo deseable, el intersticio entre la cuchilla de estanqueización y la segunda zapata exterior (323) es aproximadamente el mismo o menor que el intersticio "d".
El ajuste de la colocación vertical de los elementos de estanqueización CD (262) al grado mínimo de contacto tal como se ha definido anteriormente, es un factor determinante en la efectividad de la estanqueización CD. La fuerza de carga aplicada al conjunto de estanqueización (260) desempeña un papel menos significativo en la determinación de la efectividad de la estanqueidad y debe ajustarse solamente en la magnitud necesaria para mantener el grado requerido de contacto. Desde luego, la cantidad de desgaste de la tela tendrá influencia en la autorización comercial de la prensa neumática (200). Para conseguir una estanqueización eficaz sin desgaste substancial de la tela, el grado de contacto es de manera deseable igual o solamente poco mayor que el grado mínimo de contacto que se definió anteriormente. Para hacer mínima la variabilidad del desgaste de la tela según la anchura de la misma, la fuerza aplicada a la tela se mantiene de manera deseable constante en la dirección transversal de la máquina. Esto se puede conseguir con carga controlada y uniforme de los elementos de estanqueización CD o mediante la posición controlada de los elementos de estanqueización de CD y una geometría uniforme del contacto de dichos elementos de estanqueización CD.
En su utilización el sistema de control provoca que el conjunto de estanqueización (260) de la cámara de aire (202) baje a la posición operativa. En primer lugar, los elementos de estanqueización CD (262) son bajados de manera que las cuchillas de estanqueización (272) establecen contacto sobre la tela de soporte superior (206) en un grado que se ha descrito anteriormente. Más particularmente, las presiones en los tubos superior e inferior de carga (230) y (248) se ajustan para provocar el movimiento hacia abajo de los elementos de estanqueización CD (262) hasta que el movimiento quede interrumpido por las pestañas transversales (268) en contacto con los conjuntos de soporte inferior de (240) o hasta que queden equilibradas por la tensión de la tela. En segundo lugar, las bandas de guía extremas (282) de los elementos de estanqueización MD (264) son bajadas al establecer contacto o quedan dispuestas con gran proximidad con respecto a la tela de soporte superior. Como consecuencia, la cámara de aire (202) y la caja de vacío (204) quedan estanqueizadas contra el elemento laminar húmedo para impedir el escape del fluido a presión.
La prensa neumática es activada a continuación de manera que el fluido a presión llena la cámara de aire (202) y se establece un flujo de aire a través del elemento laminar. En la realización mostrada en la figura 13, se aplica el vacío elevado y reducido respectivamente a las zonas de alto vacío (314), (316), (318) y (320) y a las zonas de vacío de estanqueización (312) y (322) para facilitar el flujo de aire, estanqueización y eliminación de agua. En la realización de la figura 15 el fluido a presión pasa desde la cámara de aire a las zonas de alto vacío (314), (316), (318) y (320) y las bandas de estanqueización deformables (330) efectúan el sellado de la presión de aire en la dirección transversal de la máquina. El diferencial de presión resultante a través del elemento laminar húmedo y el flujo de aire resultante a través del elemento laminar proporcionan un escurrido eficaz del elemento laminar.
Una serie de características estructurales y operativas de la prensa neumática contribuyen a que sea muy reducida la cantidad de fluido a presión ya que puede escapar en combinación con una magnitud relativamente baja de desgaste de la tela. Inicialmente, la prensa neumática (200) utiliza los elementos de estanqueización CD (262) que establecen contacto sobre las telas y el elemento laminar húmedo. El grado de contacto es determinado para hacer máxima la eficacia de la estanqueización CD. En una realización la prensa neumática utiliza las zonas de estanqueización en vacío (312) y (322) para crear un flujo de aire ambiente hacia dentro de la prensa neumática según la anchura del elemento laminar húmedo. En otra realización, unos elementos de estanqueización deformables (330) quedan dispuestos en las zonas de estanqueización con vacío (312) y (322) en oposición a los elementos de estanqueización CD. En cualquier caso, los elementos de estanqueización CD (262) quedan dispuestos de manera deseable como mínimo parcialmente en pasos de la tapa (300) de la caja de vacío a efectos de minimizar la necesidad de alineación precisa de las superficies de acoplamiento entre la cámara de aire (202) y la caja de vacío (204). Además, el conjunto de estanqueización (260) puede ser cargado contra un componente estacionario tal como los conjuntos de soporte inferior (240) que están conectados a la estructura de armazón (210). Como resultado, la fuerza de carga para la prensa neumática es independiente de la presión de fluido dentro de la cámara de aire. El desgaste de la tela se hace también mínimo debido a la utilización de materiales de bajo desgaste para las telas y sistemas de lubrificación. Los sistemas de lubrificación adecuados pueden incluir lubrificantes químicos tales como aceites de emulsificados, disgregadores u otros productos químicos similares o agua. Los métodos típicos de aplicación de lubrificantes incluyen una pulverización de lubrificante diluido aplicada de manera uniforme en dirección transversal de la máquina, una solución atomizada hidráulica o neumáticamente, una bayeta de fieltro de una solución más concentrada u otros métodos conocidos en aplicaciones de sistemas de pulverización.
Las observaciones han mostrado que la capacidad de funcionar a presiones más elevadas de la cámara de presión depende de la capacidad de impedir las fugas. La presencia de una fuga se puede detectar por un flujo excesivo de aire con respecto al funcionamiento anterior o al funcionamiento esperado, ruido operativo adicional, rociado de humedad, y en casos extremos, defectos regulares o al azar en el elemento laminar húmedo incluyendo orificios y líneas. Se pueden reparar las fugas por la alineación o ajuste de los componentes de estanqueización de la prensa neumática.
En la prensa neumática son deseables flujos de aire uniformes en la dirección transversal de la máquina para conseguir una eliminación uniforme del agua de un elemento laminar. La uniformidad de flujo en la dirección transversal de la máquina se puede mejorar con mecanismos tales como conductos roscados sobre los lados de presión y de vacío, conformados utilizando modelado dinámico de fluidos por ordenador. Dado que el peso base de un elemento laminar y el contenido de humedad pueden no ser uniformes en la dirección transversal de la máquina, puede ser deseable utilizar medios adicionales para obtener un flujo de aire uniforme en la dirección transversal de la máquina, tal como zonas independientemente controladas con amortiguadores en los lados de presión o de vacío para variar el flujo de aire basándose en las características de la hoja, una placa deflectora para conseguir una caída de presión significativa en el flujo antes del elemento laminar húmedo u otros medios directos. Métodos alternativos para controlar el escurrido CD en su uniformidad pueden incluir también dispositivos externos tales como un chorro de vapor controlado por zonas, por ejemplo, una máquina de chorro de vapor Devronizer de la firma Honeywell-Measurex Systems Inc. de Dublin, Ohio o similares.
Ejemplos
Se facilitan los siguientes Ejemplos para proporcionar una comprensión más detallada de los procesos que se han descrito. Las cantidades específicas, proporciones, composiciones y parámetros están destinados a tener carácter de ejemplo y no limitarán de manera específica el ámbito de la invención.
Tal como se ha indicado con referencia a los Ejemplos, el esfuerzo de tracción MD, estirado MD, y esfuerzo de tracción CD se obtienen de acuerdo con el método de pruebas TAPPI 494 OM-88 "propiedades de rotura a la tracción de papel y cartón" utilizando los siguientes parámetros: velocidad de la cruceta 10,0 pulgadas/minuto (254 mm/min); la carga de escala completa es de 10 lb (4.540 g); la separación de las mordazas (distancia entre las mordazas, a la cual se hace referencia en algunos casos como longitud de galgado) es de 2,0 pulgadas (50,8 mm) y la anchura de la muestra es de 3 pulgadas (76,2 mm). La máquina de pruebas de tracción es una máquina Sintech, modelo CITS-2000 de la empresa Systems Integration Technlogy Inc., Stoughton, Massachusetts, división de MTS Systems Corporation, Research Triangle Park, Carolina del Norte.
La rigidez de las hojas del Ejemplo se puede representar objetivamente por la pendiente máxima de la curva carga/alargamiento en la dirección de la máquina (MD) para el elemento laminar celulósico (a la cual se hará referencia a continuación como "pendiente MD") o por la rigidez en la dirección de la máquina (que se definirá en esta descripción), que tiene además en cuenta el grosor del elemento laminar celulósico y el número de capas del producto. La determinación de la pendiente MD se describirá a continuación en relación con la figura 9. La pendiente MD es la pendiente máxima de la curva de carga/alargamiento en la dirección de la máquina, para el elemento laminar celulósico. Las unidades para la pendiente MD son kilos por 3 pulgadas (7,62 centímetros). La rigidez MD se calcula multiplicando la pendiente MD por la raíz cuadrada del cociente del grosor dividido por el número de capas. Las unidades de la rigidez MD son (kilos por 3 pulgadas (76 milímetros))-micrómetros^{0,5}.
La figura 9 es una curva generalizada de carga/alargamiento para una hoja de material celulósico suave ("tissue") que muestra la determinación de la pendiente MD. Tal como se ha mostrado, dos puntos (P1) y (P2), cuya distancia relativa se ha exagerado a efectos ilustrativos, se han seleccionado dispuestos a lo largo de la curva de carga/alargamiento. El comprobador de fuerza de tracción está programado (GAP [programa de aplicaciones generales], versión 2,5, Systems Integration Technology Inc., Stoughton, MA; división de MTS Systems Corporation, Research Triangle Park, NC) de manera tal que calcula una regresión lineal para los puntos que se muestrean de (P1) a (P2). Este cálculo es realizado repetidamente sobre la curva ajustando los puntos (P1) y (P2) de manera normal a lo largo de la curva (que se describe a continuación). El valor máximo de estos cálculos es la Pendiente Máxima y, cuando se realiza en la dirección de la máquina de la muestra, recibirá la referencia de pendiente MD.
El programa de comprobación de esfuerzo de tracción se debe ajustar de manera tal que se consideran quinientos puntos tales como (P1) y (P2) en un tramo de dos pulgadas y media (63,5 mm) de alargamiento. Esto proporciona un número suficiente de puntos para superar esencialmente cualquier alargamiento práctico de la muestra. Con una velocidad de la cruceta de 10 pulgadas por minuto (254 mm/min), esto se traduce en un punto cada 0,030 segundos. Este programa calcula pendientes entre estos puntos al disponer el punto de orden 10 como punto inicial (por ejemplo (P1)), contando treinta puntos hasta el punto de orden 40 (por ejemplo (P2)) y llevando a cabo una regresión lineal en estos treinta puntos. Almacena la pendiente de esta regresión en cualquier disposición. El programa cuenta a continuación hasta diez puntos hasta el punto 20 (que pasa a ser (P1)) y repite el procedimiento nuevamente (contando treinta puntos hasta el que sería el punto 50 (que pasa a ser (P2)), calculando dicha pendiente y almacenándola en el conjunto). Este proceso continúa para todo el alargamiento de la hoja. La Pendiente Máxima es escogida entonces como el valor más elevado de este conjunto. Las unidades de Pendiente Máxima son kilos por tres pulgadas (7,6 cm) de anchura de la muestra. (La deformación es, desde luego, adimensional, dado que la longitud del alargamiento se divide por la longitud de la separación entre garras. Este cálculo se tiene en cuenta por el programa de pruebas de la máquina).
Ejemplos 1 - 4
A efectos ilustrativos, una serie de elementos celulósicos suaves por secado pasante sin ondulación fueron fabricados utilizando el método substancialmente mostrado en la figura 1. De manera más específica, los ejemplos 1 - 4 eran todos ellos materiales celulósicos de baño de tres capas de pliegue único en los que las capas externas comprendían fibras de eucalipto disgregadas y dispersadas y la capa central comprendía fibras de madera blanda kraft refinada tipo northern. Se hizo una pulpa de fibras de eucaliptus "cenebra" durante 15 minutos con una consistencia de 10% y se escurrió a una consistencia de 30%. La pulpa fue alimentada a continuación a un dispersor de eje de tipo Maule. El dispersor se hizo funcionar a una temperatura de 160ºF (70ºC) con una entrada de potencia de 2,2 HPD/T (1,8 kilovatios-día por tonelada). Después de la dispersión, se añadió un agente de ablandamiento (Witco C6027) a la pulpa en una cantidad de 7,5 kilos por tonelada métrica de fibras secas (0,75 por ciento en peso).
Antes de la formación, las fibras de madera blanda fueron reducidas a pulpa durante 30 minutos con un 3,2 por ciento de consistencia, mientras que las fibras de eucaliptus disgregadas y dispersadas fueron diluidas a 2,5% de consistencia. El peso total de la hoja de varias capas fue dividido en 35%/30%/35% para los Ejemplos 1, 2 y 4 y 33%/34%/33% para el Ejemplo 3 entre las capas de fibras dispersas de eucalipto/madera blanda refinada/eucalipto dispersado. La capa central fue refinada a niveles requeridos para conseguir valores de resistencia objetivo, mientras que las capas externas proporcionaron suavidad y volumen. Para conseguir una mayor resistencia en seco y en húmedo temporal se añadió a la capa central un agente de resistencia identificado como Parez 631 NC.
Estos ejemplos utilizaron una caja de cabecera de cuatro capas Beloit Concept III. Se utilizó el material kraft de madera blanda tipo "northern" en las dos capas centrales de la caja de cabecera para producir una capa central única para el producto de tres capas que se ha descrito. Unos elementos postizos generadores de turbulencia rebajados en unas tres pulgadas (75 milímetros) desde los divisores de corte y de capas fueron empleados con una prolongación de unas seis pulgadas (150 milímetros) más allá del corte. La abertura neta de corte era aproximadamente de 0,9 pulgadas (23 milímetros) y las entradas de agua en las cuatro capas de la caja de cabecera eran comparables. La consistencia del material alimentado en la caja de cabecera era aproximadamente de 0,09 por ciento en peso.
La hoja de tres capas resultante fue conformada en un formador con rodillo formador de succión, de rejilla doble, siendo las telas de formación Appleton Mills 2164-B. La velocidad de la tela de formación variaba entre 11,8 y 12,3 metros por segundo. El elemento laminar recién formado fue escurrido a una consistencia de 25 - 26% utilizando succión de vacío desde la parte de abajo para formar una tela sin prensa de aire, y 32 - 33% con prensa de aire antes de su transferencia a la tela de transferencia que se desplazaba a 9,1 metros por segundo (transferencia rápida 29 - 35%). La tela de transferencia era una tela Appleton Mills 2164-B. Una zapata de vacío con una aspiración de 6 - 15 pulgadas de columna de mercurio (20-50 KPa) fue utilizada para transferir el elemento laminar a la tela de transferencia.
El elemento laminar fue transferido a continuación a una tela de secado pasante que se desplazaba a una velocidad de unos 9,1 metros por segundo. Se utilizaron telas de secado pasante Appleton Mills T124-4 y T124-7. El elemento laminar fue llevado a un secador pasante Honeycomb funcionando a una temperatura aproximada de 350ºF (175ºC) y fue secado hasta una sequedad final con una consistencia aproximada de 94 - 98%.
La secuencia de producción de las hojas del Ejemplo era la siguiente: se fabricaron cuatro rollos de hojas del Ejemplo 1. Los datos de consistencia indicados en la Tabla 1 se basan en 2 mediciones, una al principio y otra al final de los 4 rollos. Los otros datos mostrados en la Tabla 1 representan un promedio basado en 4 mediciones, una por rollo. La prensa de aire fue conectada a continuación. Los datos justamente antes y después de la activación de la prensa neumática se muestran en la Tabla 3 (puntos de datos individuales). Estos datos muestran que la prensa neumática provocó incrementos significativos en los valores de la resistencia a la tracción. El procedimiento fue modificado a continuación para disminuir los valores de tracción a niveles comparables a las hojas del Ejemplo 1. Después de este período de ajuste del proceso, se fabricaron cuatro rollos de hojas del Ejemplo 2 (presente invención). Más adelante, se produjeron 4 rollos de hojas del Ejemplo 3 (presente invención) utilizando una tela distinta de secado pasante y con activación de la prensa neumática. La prensa neumática fue cerrada y el proceso ajustado para recuperar valores de resistencia a la tracción comparables a las hojas del Ejemplo 3. En esta situación se fabricaron cuatro rollos de hojas del Ejemplo 4. Los datos de consistencia para cada uno de los ejemplos de la Tabla 2 son un promedio basado en 2 mediciones, una al principio y otra al final de cada juego de 4 rollos. Los otros datos de la Tabla 2 se basan en un promedio de 4 mediciones por hoja de Ejemplo, una por rollo. En la Tabla 2 los datos del Ejemplo 4 se han presentado en la columna de la izquierda y los datos del Ejemplo 3 se han presentado en la columna de la derecha para tener continuidad con las Tablas 1 y 3, que muestran datos sin la prensa de aire en la columna de la izquierda y datos con la prensa de aire en la columna de la derecha.
Las Tablas 1 - 3 dan descripciones más detalladas de las condiciones del proceso, así como características del material resultante para los ejemplos 1 - 4. Tal como se utiliza en las Tablas 1 - 3 a continuación, las cabeceras de columnas tienen los siguientes significados : "consistencia-transferencia rápida" es la consistencia de un elemento laminar en el momento de transferencia desde la tela de formación a la tela de transferencia, expresada en porcentaje de sólidos; "fuerza de tracción MD" es la fuerza de tracción en la dirección de la máquina, expresada en gramos por 3 pulgadas (7,62 centímetros) de anchura de la muestra; "fuerza de tracción CD" es la fuerza de tracción en sentido transversal a la máquina expresada en gramos por 3 pulgadas (7,62 centímetros) de anchura de la muestra; "estirado MD" es el estirado en la dirección de la máquina expresado como alargamiento porcentual en la rotura de la muestra; "pendiente MD" es la que se definió anteriormente, expresada en kilos por 3 pulgadas (7,62 centímetros) de anchura de la muestra; "grosor" es el grosor de una hoja medido con un micrómetro volumétrico (TMI modelo 49-72-00, Amityville, Nueva York) con un diámetro de yunque de 4 1/16 pulgadas (103,2 mm) y la presión sobre el yunque de 220 gramos/pulgada cuadrada (3,39 KiloPascals), expresado en micrómetros; "rigidez MD" es la rigidez en la dirección de la máquina según el factor anteriormente definido expresado en (kilos por 3 pulgadas (7,6 cm))-micrómetros^{0,5}; "peso base" es el peso base en situación de acabado expresado en gramos por metro cuadrado; "tela TAD" significa tela de secado pasante; "refinador" es la entrada de potencia para el refino de la capa central expresada en kilovatios; "rápida" es la diferencia de velocidad entre la tela de formación y la tela de transferencia más lenta, divido por la velocidad de la tela de transferencia y expresada en forma de porcentaje; "HW/SW" es la descomposición de peso de fibras de madera dura (HW) y de madera blanda (SW) en los géneros celulósicos suaves de tres capas y pliegue único expresado en forma de porcentaje del peso total de fibras; y "Parez" es la proporción de añadidura de Parez 631 NC expresada en kilos por tonelada métrica de la capa central de fibras.
TABLA 1
1
TABLA 2
2
TABLA 3
3
Tal como se mostró en los Ejemplos anteriores, la prensa neumática produce consistencias significativamente más elevadas más arriba de la transferencia de velocidad diferencial que tienen como resultado hojas de material más blando, tal como queda puesto en evidencia por valores de módulo más bajos. De forma deseable, el módulo (rigidez MD) de productos celulósicos suaves es, como mínimo, 20 por ciento menor que el del producto celulósico comparable fabricado sin escurrido suplementario hasta una consistencia superior aproximadamente al 30%. Además, las fuerza de tracción en la dirección de la máquina de los productos celulósicos es, como mínimo, 20% superior y la fuerza de tracción en dirección transversal de los productos celulósicos es, como mínimo, 20% superior que el de un producto celulósico comparable fabricado sin escurrido suplementario hasta una consistencia superior al 30% aproximadamente. Además, el estirado en la dirección de la máquina de productos celulósicos es, como mínimo, 17 por ciento superior que el de productos celulósicos comparables fabricados sin escurrido suplementario hasta una consistencia superior al 30 por ciento aproximadamente.
La descripción detallada anterior ha tenido objetivos de ilustración. Por lo tanto, se pueden realizar una serie de modificaciones y cambios sin salir del ámbito de la presente invención. Por ejemplo, se pueden utilizar características alternativas u opcionales descritas como parte de una realización para dar lugar a otra realización. Adicionalmente, dos componentes de los indicados pueden representar partes de la misma estructura. Además, se pueden utilizar diferentes procesos y equipos tal como se da a conocer en la Patente U.S.A. 5.667.636 de 16 de septiembre de 1997 de S.A. Engel y otros. Por lo tanto la invención no debe quedar limitada por las realizaciones específicas que se han descrito, sino solamente por las reivindicaciones.
En términos generales se da a conocer una prensa neumática para la eliminación del agua de un elemento laminar húmedo, que comprende: una cámara de aire que comprende a su vez una tapa de la cámara que tiene una superficie inferior; medios para subministrar fluido a presión a la cámara de aire; una caja de vacío que comprende una tapa de la caja de vacío que tiene una superficie superior dispuesta en íntima proximidad con respecto a la superficie de fondo de la tapa de la cámara, medios para aplicar vacío a dicha caja de vacío y elementos de estanqueidad lateral adaptados para establecer contacto con la cámara de aire y la caja de vacío para minimizar el escape del fluido a presión, encontrándose los elementos de estanqueidad laterales fijados a una de las cámaras de aire y la caja de vacío y dispuestos en íntima proximidad con las superficies de contacto de estanqueidad laterales definidas por la otra cámara de aire y la caja de vacío, estando adaptados los elementos de estanqueidad lateral para flexionar para establecer contacto de estanqueidad con la superficie de contacto de estanqueidad lateral en la exposición al fluido a presión.
Los elementos de estanqueidad lateral se pueden fijar a la tapa de la caja de vacío y la tapa de la cámara puede definir ranuras de estanqueidad laterales y las superficies de contacto de estanqueidad lateral. La prensa neumática puede comprender, además, cierres estancos extremos fijados a la tapa de la cámara.
La prensa neumática puede comprender, además, un mecanismo de control de posición adaptado para mantener la cámara de aire en íntima proximidad a la caja de vacío. El mecanismo de control de posición puede comprender una palanca montada de forma rotativa fijada a la cámara de aire y un cilindro de equilibrado adaptado para hacer girar la palanca. La prensa neumática puede comprender, además, un sistema de control adaptado para dirigir el funcionamiento del cilindro de equilibrado como respuesta a mediciones de presión de fluido dentro de la cámara de aire.
Las superficies superior e inferior pueden ser curvadas hacia la caja de vacío. Las superficies superior e inferior pueden tener distintos radios de curvaturas.
En términos generales, se da a conocer también una prensa neumática para la eliminación de agua de un elemento laminar húmedo, que comprende: una cámara de aire que comprende a su vez una tapa de la cámara que tiene una superficie inferior; medios para subministrar un fluido a presión a la cámara de aire; una caja de vacío que comprende una tapa de la caja de vacío dotada de una superficie superior dispuesta en íntima proximidad a la superficie de fondo de la tapa de la cámara; medios para aplicar vacío a la caja de vacío; un brazo montado de forma pivotante sobre la cámara de aire y comprendiendo primera y segunda zonas, la primera zona dispuesta por lo menos parcialmente dentro de la cámara de aire y comprendiendo una barra de estanqueidad; y medios para producir el pivotamiento del brazo como respuesta a la presión de fluido dentro de la cámara de aire.
La prensa neumática puede comprender, además, un cierre estanco articulado o acharnelado impermeable al fluido a presión y fijado tanto a la cámara de aire como a la primera parte o zona mencionada.
En términos generales se da a conocer también un dispositivo para la eliminación del agua de un elemento laminar que se desplaza en la dirección de la máquina, comprendiendo: una estructura de armazón; telas de soporte adaptadas para abrazar en sandwich el elemento laminar húmedo entre ambas; una prensa neumática que comprende una cámara de aire y un dispositivo de recogida dispuesto en lados opuestos del elemento laminar húmedo y de las telas de soporte, estando asociados operativamente la cámara de aire y el dispositivo de recogida entre sí y adaptados para establecer un flujo de fluido a presión a través del elemento laminar húmedo, comprendiendo la cámara de aire; componentes estacionarios montados en la estructura del armazón y definiendo una superficie de carga que en general es paralela a un plano que contiene el elemento laminar húmedo; un conjunto de estanqueidad que está adaptado para desplazarse con respecto a los componentes estacionarios entre una posición operativa en la que el conjunto de estanqueidad forma un cierre integral estanco con el elemento laminar húmedo y una posición retraída, definiendo el conjunto de estanqueidad una superficie de control que en general es paralela al plano que contiene el elemento laminar húmedo y que está adaptada para establecer contacto con la superficie de carga; y medios para desplazar el conjunto de estanqueidad, de manera general perpendicular, al plano que contiene el elemento laminar húmedo, de manera que el contacto entre la superficie de control y la superficie de carga interrumpe el movimiento del conjunto de estanqueidad hacia el elemento laminar húmedo cuando el conjunto de estanqueidad alcanza la posición operativa.
La prensa neumática puede ser adaptada para proporcionar un diferencial de presión a través del elemento laminar desde aproximadamente 25 (85 Kpa) hasta 120 pulgadas de columna de mercurio (406 Kpa). El dispositivo de recogida puede estar adaptado para funcionar a un vacío superior a 0 llegando aproximadamente a 25 pulgadas de columna de mercurio (85 Kpa). La cámara de aire puede estar adaptada para funcionar a una presión de fluido de unas 5 libras por pulgada cuadrada de medidor (0,34 bar nominal) o superior. La prensa neumática puede estar adaptada para proporcionar un caudal de fluido a presión de unos 10 pies cúbicos normales por minuto por pulgada cuadrada (7 m^{3}/segundo por metro cuadrado) de área abierta o superior.

Claims (7)

1. Método para la eliminación de agua de un elemento laminar celulósico utilizando un fluido a presión, que comprende:
depositar una suspensión acuosa de fibras (21) para la fabricación de papel sobre una tela de formación sinfín (22) para formar un elemento laminar húmedo (24);
abrazar en forma de sandwich el elemento laminar húmedo (24) entre un par de telas permeables a los fluidos (206, 208);
hacer pasar el elemento laminar húmedo abrazado en sandwich (24) a través de una prensa neumática (200) que comprende una cámara de aire (202) y un dispositivo de recogida (204), estando operativamente asociadas la cámara de aire (202) y el dispositivo de recogida (204) y cerrados de forma estanca integralmente de manera tal que 70 por ciento aproximadamente o más del fluido a presión subministrado a la cámara de aire (202) pasa a través del elemento laminar húmedo (24);
suministrar el fluido a presión a la cámara de aire (202) para crear un diferencial de presión a través del elemento laminar húmedo (24) de unas 25 pulgadas de columna de mercurio (85 Kpa) o superior;
transportar el elemento laminar húmedo (24) por la prensa neumática (200) a velocidades utilizables industrialmente para proporcionar un período de reposos de unos 10 milisegundos o menos; y
secar el elemento laminar (24) hasta estado seco final.
2. Método, según la reivindicación 1, en el que aproximadamente el 80 por ciento o más del fluido a presión subministrado a la cámara de aire (202) atraviesa el elemento laminar húmedo (24).
3. Método, según la reivindicación 2, en el que aproximadamente el 90 o más del fluido a presión enviado a la cámara de aire (202) atraviesa el elemento laminar húmedo (24).
4. Método, según la reivindicación 1, en el que el elemento laminar húmedo (24) es transportado a través de la prensa neumática (200) a velocidades industrialmente útiles para proporcionar un período de reposo de unos 5 milisegundos o menos.
5. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de recogida (204) funciona a un vacío superior a 0 hasta aproximadamente 25 pulgadas de columna de mercurio (85 Kpa).
6. Método, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la cámara de aire (202) funciona a una presión de fluido de unas 5 libras por pulgada cuadrada de indicador (0,34 bar nominal) o superior.
7. Método, según la reivindicación 1, en el que la prensa neumática (200) proporciona un flujo de fluido a presión de unos 10 pies cúbicos normales por minuto por pulgada cuadrada (7 metros cúbicos por segundo por metro cuadrado) de área abierta o superior.
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