ES2323871T3

ES2323871T3 - Metodo para incrementar el volumen de las cavidades de una tela de prensa mediante el grabado por laser.

Info

Publication number: ES2323871T3
Application number: ES04749812T
Authority: ES
Inventors: Trent W. Davis; James G. Donovan
Original assignee: Albany International Corp
Current assignee: Albany International Corp
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2004-04-07
Publication date: 2009-07-27
Anticipated expiration: 2024-04-07
Also published as: CN1774540A; US7144479B2; MXPA05011112A; WO2004094721A1; TWI322211B; NZ542798A; ZA200507937B; DE602004020331D1; AU2004233137A1; BRPI0409396A; PT1618250E; KR101097747B1; RU2005131936A; NO20055437L; PL1618250T3; KR20060002985A; CA2521761A1; JP2006523786A; EP1618250B1; CA2521761C

Abstract

Un método de modificación de una tela, caracterizado porque comprende las etapas de: proporcionar una tela acabada permeable al agua de una máquina de fabricación de papel (10; 20; 30); y formación de una pluralidad de cavidades (12; 22; 32) taladradas ciegas gravadas por láser en una superficie (16) de la tela, mejorando por tanto la capacidad de desagüe de la tela.

Description

Método para incrementar el volumen de las cavidades de una tela de prensa mediante el grabado por láser.

Campo de la invención

La presente invención está relacionada con las técnicas de la fabricación del papel. Más específicamente, la presente invención está relacionada con un método mediante el cual se proporciona a una tela de prensa permeable una mayor capacidad de desagüe y drenaje mediante la creación de cavidades.

Antecedentes de la invención

Durante el proceso de fabricación de papel, se forma una membrana fibrosa celulósica por el depósito de una pulpa fibrosa, que comprende una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre una tela de formación movible en la sección de formación de una máquina de papel. Se realiza el drenaje de una gran cantidad de agua a partir de la pulpa a través de la tela de formación, dejando la membrana fibrosa celulósica sobre la superficie de la tela de formación.

La membrana celulósica nuevamente creada avanza desde la sección de formación hasta una sección de prensa, la cual incluye una serie de líneas de compresión en la prensa. La membrana fibrosa celulósica pasa a través de las líneas de prensado de la prensa mediante una tela de prensado, o tal como es frecuente el caso, entre dos de las telas de prensa. En las líneas de prensado de la prensa, la membrana fibrosa celulósica está sometida a fuerzas de compresión, las cuales exprimen el agua de dichas telas, y que se adhieren a las fibras de celulosa en la membrana entre sí para convertir la membrana de fibra de celulosa en una hoja de papel. El agua es aceptada por la tela o telas de prensa, e idealmente no retorna a la hoja de papel.

La hoja de papel avanza finalmente hacia la sección de secado, la cual incluye al menos una serie de tambores o cilindros secadores giratorios, los cuales están calentados interiormente por vapor. La hoja de papel recién formada está dirigida en un recorrido de serpentina secuencialmente alrededor de cada uno de la serie de tambores por una tela de secado, la cual retiene la hoja de papel muy cerca de los tambores contra su superficie. Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la hoja de papel hasta un nivel deseado a través de la evaporación.

Se observará que las telas de formación, prensado y de secado adquieren todas la formas de bucles sin fin sobre la máquina de papel, y funcionan en la forma de transportadores. Se observará además que la fabricación del papel es un proceso continuo que avanza con unas velocidades considerables. Es decir, la pulpa fibrosa está depositándose continuamente sobre la tela de formación en la sección de formación, mientras que una hoja de papel recién fabricada está continuamente enrollándose sobre rodillos después de salir de la sección de secado.

La presente invención está relacionada principalmente con las telas utilizadas en la sección de prensado, conocida en general como telas de prensado, pero puede también encontrar aplicación en las telas utilizadas en otros procesos de la industria del papel.

Las telas de prensado juegan un papel crítico durante el proceso de fabricación del papel. Una de sus funciones, según se implica anteriormente, es soportar y transportar el producto de papel que está siendo fabricado a través de las líneas de prensado.

Las telas de prensado participan también en el acabado de la superficie de la hoja de papel. Es decir, las telas de prensado están diseñadas para que tengan superficies suaves, y estructuras uniformemente flexibles, de forma que en el curso de pasada a través de las líneas de prensado, se pueda impartir una superficie exenta de marcas en el papel.

Quizás lo más importante, las telas de prensado aceptan las grandes cantidades de agua extraídas del papel húmedo en la línea de prensado. Con el fin de afrontar esta función, literalmente tiene que existir espacio, referido comúnmente como el volumen de las cavidades, para hacer pasar el agua dentro de la tela de prensado, y en donde la tela tenga una permeabilidad adecuada al agua para toda su vida útil total. Finalmente, las telas de prensado tienen que ser capaces de prevenir que el agua aceptada del papel húmedo no pueda retornar y volver a mojar el papel al salir de la línea de prensado.

En la actualidad las telas de prensado se utilizan en una amplia variedad de estilos diseñados para cumplir con los requisitos de las máquinas de papel sobre las cuales se instalan para las distintas graduaciones del papel en fabricación. En general, comprenden una tela base tejida dentro de la cual se ha cosido un colchón de fibras de un material fibroso fino no tejido. Las telas base pueden estar tejidas a partir de hilos de monofilamento, monofilamentos plegados, multifilamentos o hilos multifilamentos plegados, y pueden ser de una sola capa, multicapa o laminados. Los hilos son extruidos típicamente a partir de una cualquiera de varias resinas poliméricas sintéticas, tales como la poliamida y las resinas de poliéster, utilizadas para este fin por los técnicos especializados en las técnicas de tejidos para las máquinas de fabricación de papel.

Las telas tejidas toman muchas y diferentes formas. Por ejemplo, pueden de tejido sin fin, o de tejido plano, y convertidas subsiguientemente en formas sin fin con una costura. Alternativamente, pueden fabricarse mediante un proceso comúnmente conocido como tejido sin fin modificado, en donde los bordes en el sentido del ancho de la tela base estén provistos con bucles de costura utilizando los hijos de trama en la dirección de la máquina (MD). En este proceso, los hilos MD se tejen continuamente hacia atrás y hacia delante entre los bordes en el sentido del ancho de la tela, en donde en cada borde se vuelve hacia atrás y formando un bucle de costura. La tela base fabricada de esta forma se coloca dentro de la forma sin fin durante la instalación en una máquina de fabricación de papel, y por esta razón se denomina como tela cosible en la máquina. Para colocar dicha tela en la forma sin fin, los dos bordes en el sentido del ancho se cosen conjuntamente. Para facilitar la costura, muchas telas actuales tienen bucles de costura sobre los bordes transversales de los dos extremos de la tela. Los bucles de costura se forman frecuentemente así mismos por los hilos de la trama de la tela en la dirección de la máquina (MD). La costura está formada típicamente uniendo los dos extremos de la prensa de la tela conjuntamente, mediante el intercalado de los bucles de costura en los dos extremos de la tela, y dirigiendo un pasador, o pivote, a través del conducto definido por los bucles intercalados de costura, para bloquear los dos extremos de la tela conjuntamente.

Además de ello, las telas base tejidas pueden ser laminadas, colocando una tela base dentro del bucle sin fin formado por otra, y mediante el cosido de un colchón de fibras desde uno o ambos lados de la hoja o máquina de las telas base, a través de ambas telas base para unirlas entre sí. Una o ambas telas base tejidas pueden ser del tipo cosible en la máquina.

Pueden utilizarse otras estructuras tal como la tela "base" para una tela de prensado, tal como las mallas extruídas, estructuras de punto, o bien otros productos no tejidos tales como hojas, películas o uniones tejidas.

En cualquier caso, las telas de prensado son de la forma de bucles sin fin, o son cosibles en tales formas, teniendo una longitud específica, midiéndose longitudinalmente alrededor y con un ancho específico, medido transversalmente a su través.

Volviendo ahora a la función de drenaje o desagüe de las telas de prensado descritas anteriormente, se ha mostrado previamente que introduciendo las hendiduras o cavidades superficiales en una estructura de la tela de prensado, se puede mejorar la transferencia de agua a través de la tela. La presente invención proporciona un método alternativo para la realización de estas mejoras.

Sumario de la invención

En consecuencia, la presente invención es un método por el cual se proporciona a una tela acabada de prensado permeable al agua, una mayor capacidad de desagüe y drenaje, proporcionándole cavidades posteriores que son como reservorios de presión mínima disponibles para la aceptación de agua.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista lateral que ilustra el método de la presente invención;

la figura 2 es una vista en planta de un ejemplo de una matriz de cavidades producidas por el método mostrado en la figura 1; y

la figura 3 es una vista en planta de otra configuración para una matriz de cavidades.

Descripción detallada de la invención

La figura 1 ilustra el método de acuerdo con la presente invención, en donde una tela 10, por ejemplo, una tela de prensa permeable al agua convencional, se le dota de una mayor capacidad de drenaje y desagüe mediante las cavidades 12, o reservorios de presión mínima, sobre la superficie posterior de la tela 16, las cuales están disponibles para aceptar agua. Al ser taladradas sobre una superficie posterior 16 de la tela 10 utilizando un láser 14, las micro-cavidades 12 tienen una anchura y una profundidad, por ejemplo, en el rango de aproximadamente 0,30 a 1,50 mm.

El láser 4, que puede ser por ejemplo un pequeño láser médico, se utiliza para grabar selectivamente las cavidades 12 en la superficie 16 de la tela 10. Esto permite un control del perfil de la profundidad muy preciso del material eliminado. Por supuesto pueden utilizarse también otros dispositivos de grabación por láser adecuados para dicho fin. Además de ello, pueden utilizarse sistemas de control convencionales de la grabación por láser (no mostrados), para poder impartir el patrón de la cavidad deseada, o bien el perfil a gran velocidad, proporcionando también una gran flexibilidad en el diseño de la cavidad y en su tamaño. Las configuraciones típicas incluyen una matriz cuadrada 24 de cavidades hemisféricas 22 en la tela 20 mostrada en la figura 2, o una matriz cuadrada 34 de cavidades piramidales triangulares 32 en la tela 30 ilustrada en la figura 3. Otros diseños de las cavidades y tamaños pueden incluir, por ejemplo, unas formas circulares/hemisféricas, cuadradas/piramidales, rectangulares/cuboides, hexagonales, elípticas (con orientación transversal a la máquina/orientación en dirección a la máquina), anular/demitoroidal, y ranuradas. Otros patrones de los conjuntos de las cavidades pueden incluir, por ejemplo, formas hexagonales, pseudoaleatorias, triangulares, y lineales/espirales (por ejemplo, ranuradas).

Además de ello, el método de la presente invención puede incluir etapas (no mostradas) para gestionar contingencias tales como la eliminación de fibras de las cavidades y los subproductos gaseosos de la vaporización.

Aunque se ha propuesto previamente los agujeros taladrados por láser, la presente invención es distinta de la técnica anterior en varios aspectos importantes. Por ejemplo, un método previo (patente de los EE.UU. número 4541895) prescribe el taladrado de agujeros pasantes en las hojas impermeables con antelación a su montaje en telas para proporcionar canales de agua continuos a través del grosor estructural total. La presente invención, por el contrario, en su lugar modifica una tela de prensado permeable al agua, para proporcionar una mayor capacidad de desagüe y drenaje, mediante el suministro de cavidades en el lado posterior taladradas por láser, o bien reservorios de presión mínima, que estén disponibles para aceptar agua.

Otra patente anterior (patente de los EE.UU. numero 4300982) proporciona cavidades de drenaje sobre el lado posterior de una correa, pero por medios muy distintos a los de la presente invención, es decir, mediante el suministro de islas o monofilamentos incompresibles elevados. Incluso otra patente anterior (patente de los EE.UU. numero 4446187) describe unos agujeros taladrados por láser sobre una superficie de material impermeable líquido que se define como "hoja". El fin expresado es poder obtener una correa de desagüe que tenga una distribución uniforme de la presión y una superficie de contacto con el papel suave hecha de liquido permeable por medio de agujeros taladrados por láser. En contraste con ello, la presente invención especifica el taladrado por láser sobre la superficie posterior de la tela permeable al líquido para proporcionar reservorios de fluido, o zonas de baja presión, para facilitar el desagüe.

Adicional o alternativamente, las micro-cavidades pueden taladrarse sobre una cara frontal de la tela 10, para mejorar de forma similar el volumen de las cavidades, el flujo del fluido, el drenaje sin afectar negativamente a las calidades de la superficie de la tela 10.

Tal como se entiende a partir de la anterior descripción del método para crear un volumen adicional de las cavidades en una tela, serían obvias las modificaciones para aquellos técnicos de especialización ordinaria en la técnica, aunque no presentando la invención modificada más allá del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

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1. Un método de modificación de una tela, caracterizado porque comprende las etapas de:

proporcionar una tela acabada permeable al agua de una máquina de fabricación de papel (10; 20; 30); y

formación de una pluralidad de cavidades (12; 22; 32) taladradas ciegas gravadas por láser en una superficie (16) de la tela, mejorando por tanto la capacidad de desagüe de la tela.
2. El método de la reivindicación 1, en donde las cavidades son reservorios de presión mínima que están disponibles para aceptar el agua.
3. El método de la reivindicación 1 ó 2 en donde la tela a modificar es una tela de prensa de una máquina de fabricación de papel.
4. El método de una de las reivindicaciones previas, en donde la superficie es el lado posterior de la tela.
5. El método de una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde ambos lados posterior y frontal de la tela tienen cavidades sobre la misma.
6. El método de una de las reivindicaciones previas, en donde la anchura y la profundidad de las cavidades se encuentran ambas en el rango de 0,30 a 1,50 mm.
7. El método de una de las reivindicaciones previas, en donde se utiliza un láser (14) para vaporizar selectivamente en el lado frontal o en el lado de contacto con la hoja de la tela, para producir micro-cavidades que no afecten negativamente a las calidades de la superficie de la tela.
8. El método de una de las reivindicaciones previas, en donde la tela modificada es para su utilización en la sección de prensado de una máquina de fabricación del papel.
9. El método de una de las reivindicaciones previas en donde se utiliza un láser convencional para controlar el perfil de cada cavidad y el patrón de cavidades a alta velocidad, y con gran flexibilidad en los patrones de las cavidades y matrices.
10. El método de una de las reivindicaciones previas, en donde cada cavidad tiene una forma de anchura/profundi-
dad seleccionada a partir del grupo, comprendiendo una forma circular/hemisférica, cuadrada/piramidal, rectangular/cuboide, hexagonal, elíptica, anular/demitoroidal, y ranurada.
11. El método de una de las reivindicaciones previas, en donde las cavidades forman un patrón de matriz seleccionado a partir del grupo que comprende una forma cuadrada, hexagonal, pseudoaleatoria, triangular, y lineal/espiral.
12. El método de una de las reivindicaciones previas, que comprende además la etapa de gestionar la eliminación de fibras y los subproductos gaseosos de vaporización.
13. Una tela permeable al agua de una máquina de fabricación de papel (10; 20; 30), caracterizada porque la mencionada tela comprende cavidades taladradas ciegas y grabadas por láser (12; 22; 32), en una superficie (16) de la tela, las cuales son reservorios de presión mínima disponibles para aceptar agua, mejorando por tanto la capacidad de la tela para el desagüe y el drenaje.
14. La tela de la reivindicación 13 en donde la tela es una tela de prensado de una máquina de fabricación de papel.
15. La tela de la reivindicación 13 ó 14, en donde la superficie es el lado posterior de la tela.
16. La tela de la reivindicación 13 ó 14, en donde tanto el lado posterior como el lado frontal de la tela tienen cavidades formadas sobre la misma.
17. La tela de una de las reivindicaciones 13 a 16, en donde la anchura y la profundidad de las cavidades se encuentran en el rango de 0,30 a 1,50 mm.
18. La tela de una de las reivindicaciones 13 a 17, en donde la tela es para su utilización en la sección de prensado de una máquina de fabricación de papel.
19. La tela de una de las reivindicaciones 13 a 18, en donde cada cavidad tiene una forma de anchura/profundidad seleccionada a partir del grupo que comprende una forma circular/hemisférica, cuadrada/piramidal, rectangular/cuboi-
de, hexagonal, elíptica, anular/demitoroidal, y ranura.
20. La tela de una de las reivindicaciones 13 a 19, en donde las cavidades forman un patrón de matriz seleccionada a partir del grupo que comprende una forma cuadrada, hexagonal, pseudoaleatoria, triangular y lineal/espiral.