ES2635323T3 - Rodillo prensador con zona de contacto extendida para máquina de fabricación de papel y procedimiento para la fabricación de papel tisú - Google Patents

Rodillo prensador con zona de contacto extendida para máquina de fabricación de papel y procedimiento para la fabricación de papel tisú Download PDF

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Abstract

Rodillo prensador con zona de contacto extendida (12) que comprende una camisa flexible (17) que forma un bucle alrededor de al menos un cuerpo de soporte (18, 19) tal como una zapata cóncava o un cuerpo de soporte flexible, teniendo el rodillo prensador con zona de contacto extendida (12) medios para hacer que el cuerpo de soporte (18, 19) presione radialmente hacia fuera contra la superficie interna de la camisa flexible (17), caracterizado porque la camisa flexible (17) tiene una superficie externa de la cual al menos una parte (15) está texturizada por tener nudillos y depresiones de tal manera que puede imprimir una estructura tridimensional a una lámina de papel húmeda que pasa por un zona de contacto formada entre el rodillo prensador con zona de contacto extendida (12) y un elemento contrario.

Description

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Yankee. Tales medios para accionar la camisa flexible se describen en la patente US nº 6189442 y podrían usarse también para el rodillo prensador con zona de contacto extendida de acuerdo con la presente invención. Una disposición de este tipo podría proteger la camisa flexible 17 del calor.
Cuando la zona de contacto de deshidratación PN está formada por un cuerpo de soporte flexible 19, la zona de contacto de deshidratación PN puede accionarse adecuadamente para una carga lineal en el intervalo de 100 kN/m600 kN/m y una presión de pico de 6 MPa. En una realización contemplada por los inventores, la zona de contacto de deshidratación PN formada por un cuerpo de soporte flexible puede tener una longitud de zona de contacto de 125 mm-140 mm y una carga lineal de 150 kN/m.
Cuando la zona contacto de deshidratación está formada con una zapata rígida (es decir, una zapata metálica convencional que puede tener una superficie cóncava enfrentada a un elemento de prensa opuesto), la longitud en la dirección de la máquina de dicha zapata rígida puede estar en el intervalo de 50 mm-150 mm mientras que la carga lineal de la zona de contacto de deshidratación en este caso puede estar en el intervalo de 200 kN/m-1000 kN/m, preferiblemente 300 kN/m-1000 kN/m. En muchas realizaciones realistas, la carga lineal puede estar en el intervalo de 400 kN/m-600 kN/m cuando se usa una zapata cóncava rıgida (por ejemplo, una zapata de acero) en la zona de contacto de deshidratación PN. Esto puede dar una deshidratación adecuada sin causar una reducción innecesaria del volumen del papel producido.
La zona de contacto de transferencia TN puede funcionar con una carga lineal que está, por ejemplo, en el intervalo de 50 kN/m-100 kN/m, pero los inventores creen que cargas lineales más altas (y mayores niveles de presión) en la zona de contacto de transferencia TN puede en realidad tener el beneficio de mejorar el volumen ya que una carga lineal más alta puede hacer que la lámina W se adhiera más fuertemente a la superficie del cilindro de secado 14. Cuando el cuerpo de soporte flexible 18 en la zona de contacto de transferencia TN está formado por una manguera flexible con una cavidad interna, la longitud de la zona de contacto de transferencia TN en la dirección de la máquina puede estar adecuadamente en el intervalo de 30 mm a 100 mm y preferiblemente de 30 mm a 80 mm. Los inventores creen que una longitud en este intervalo es ventajosa para conseguir una buena adhesión de la lámina al cilindro de secado, evitando dimensiones innecesariamente grandes de los componentes utilizados. La presión más alta adecuada en la zona de contacto de transferencia TN puede estar en el intervalo de 1 MPa-3 MPa. En una realización contemplada por los inventores, la presión más alta en la zona de contacto de transferencia TN puede ser de 2 MPa o aproximadamente 2 MPa. Sin embargo, los inventores creen que las presiones de pico más altas podrían dar lugar a una adhesión incluso mejor de la lámina a la superficie del cilindro de secado 14. Por lo tanto, se pueden probar presiones de pico de hasta 6 MPa o posiblemente incluso mayores presiones de pico.
En algunos casos, el cuerpo de soporte flexible 18 que se utiliza para la zona de contacto de transferencia TN puede tener posiblemente una longitud de zona de contacto más larga que 80 mm. En tales realizaciones, el cuerpo de soporte flexible 18 puede tener varias cámaras que pueden ser presurizadas individualmente como se describe en la patente US nº 7527708 (tal realización se muestra en la Figura 12 de la patente US nº 7527708). En tales realizaciones, la longitud de zona de contacto en la zona de contacto de transferencia TN puede estar en el intervalo de 50 mm-150 mm. Para tales intervalos de transferencia más largos, la carga lineal se puede aumentar.
Utilizando una camisa flexible texturizada 17 en el rodillo prensador con zona de contacto extendida 12, no se necesita una cinta de texturización separada.
También mediante el uso del mismo fieltro en la sección de conformación y la zona de contacto de deshidratación PN, se puede reducir el número de componentes.
Sin embargo, debe entenderse que el fieltro utilizado en la sección de conformación no necesita ser idéntico al fieltro usado en la zona de contacto de deshidratación.
El rodillo de zona de contacto extendida 12 puede ser desplazable desde y hacia un tope mecánico que define una posición de trabajo (no mostrada en las figuras). Dicho tope mecánico puede estar dispuesto en cada lado de la máquina (es decir, tanto el lado blando como el lado de accionamiento) y estar dispuesto para cooperar con los alojamientos de los rodamientos del rodillo prensador con zona de contacto extendida de tal manera que el movimiento del rodillo prensador con zona de contacto extendida hacia su posición operativa se detiene cuando los alojamientos de los rodamientos se encuentran con el tope o los topes mecánicos.
El uso de tales tope o topes mecánicos implica la ventaja de que la posición de trabajo del rodillo de zona de contacto extendida puede estar bien definida incluso cuando es desplazable desde y hacia su posición de funcionamiento. Cuando el rodillo prensador con zona de contacto extendida 12 puede ser llevado a una posición bien definida cerca del cilindro de secado 14 antes de que se active el cuerpo de soporte flexible 18, el riesgo de que la presión en la manguera flexible del cuerpo de soporte 18 llegue a ser demasiado alta antes de la zona de contacto puede ser evitado.
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Debe entenderse que se pueden concebir realizaciones en las que el rodillo de zona de contacto extendida no es móvil, sino que se coloca en una posición fija.
El uso de un cuerpo de soporte flexible 18 en la zona de contacto de transferencia TN conlleva la ventaja de que se puede mejorar el volumen de la banda de papel.
A continuación se describirá el método inventivo. En la sección de conformación, se forma una lámina de papel embrionaria cuando el stock es inyectado por la caja de cabezal 3 en el hueco entre la tela de formación 5 y el fieltro
7. En la realización mostrada en la Figura 1, la lámina de papel recién formada se conducirá sobre fieltro 7 a la zona de contacto de prensado PN formado entre el rodillo prensador con zona de contacto extendida 12 y el rodillo contrario 13. Deberá entenderse que, en la realización de la Figura 1, el fieltro 7 se mueve en el sentido de las agujas del reloj mientras discurre en su bucle. En la zona de contacto de deshidratación PN, el agua se extrae de la banda de papel, de manera tal que el nivel de sequedad de la lámina W aumenta. En circunstancias favorables, el nivel de sequedad de la lámina podrá superar el 50% después de la zona de contacto de deshidratación PN. Cuando la lámina de papel W en circulación sale de la zona de contacto de prensa PN la banda de papel se separa del fieltro 7 y será guiada, en su lugar, por el rodillo prensador con zona de contacto extendida 12. Más precisamente, la láminaa de papel W sigue la zona exterior de la camisa flexible 17 del rodillo de zona de contacto extendida 12. La lámina de papel sigue la zona exterior de la camisa flexible 17 a la zona de contacto de transferencia TN cuando la banda de papel W en circulación se transfiere desde el rodillo de zona de contacto extendida 12 hasta el rodillo térmico (cilindro de secado) 14. Al entrar en la zona de contacto de prensa PN, la banda de papel W entra en contacto con la parte texturizada 15 dispuesta en el área externa de la camisa flexible 17 del rodillo de zona de contacto extendida 12 y esto es el punto de partida para la formación de una estructura tridimensional de la lámina de papel W. En el segunda zona de contacto, el zona de contacto de transferencia TN, la estructura tridimensional de la banda de papel W mejorará aún más a consecuencia de la parte texturizada 15 dispuesta en el área de la superficie externa de la camisa flexible 17 y cuando la lámina de papel se transfiere del rodillo de zona de contacto extendida hasta al rodillo térmico 14, la lámina de papel ha recibido su estructura tridimensional final. El rodillo térmico 14 es normalmente un cilindro de secado tal como un cilindro de secado Yankee. El rodillo térmico 14 tiene una superficie externa lisa que hace que la lámina sea transferida desde la zona exterior de la camisa flexible 17 a la zona exterior del rodillo de calor 14 (la lámina sigue a la superficie más lisa y la superficie del rodillo de calor es más suave que la superficie de la camisa flexible 17). En el rodillo de calor 14, el agua en la lámina se evapora por el calor, de tal manera que la lámina de papel se seca a un alto nivel de sequedad. Como quiera que la lámina sigue a la superficie exterior lisa del rodillo de calor 14, la lámina de papel se lleva a la cuchilla rascadora 27 donde es crepada por la cuchilla rascadora 27 de la superficie del rodillo de calor. A continuación, la lámina de papel se puede hacer pasar a una bobinadora. Es de entender que cuando se completa el proceso de fabricación de papel, es decir, después del proceso de secado, al papel producido se le puede proporcionar alguna estructura adicional posteriormente en algún proceso de post-tratamiento.
En todas las realizaciones, una velocidad de motor adecuada puede ser de hasta 2200 m/minuto. Por ejemplo, la velocidad del motor puede estar en el rango de 1000 m/minuto-2200 m/minuto. Velocidades adecuadas normalmente están alrededor de 1500 m/minuto-2200 m/minuto para dar a la lámina un tiempo de permanencia adecuado para la deshidratación en la zona de contacto en combinación con la necesidad de mantener una salida de producción. Sin embargo, por razones de productividad, puede ser deseable hacer funcionar el motor a una velocidad aún mayor. En términos generales, la tendencia es que el desarrollo técnico en el campo de las máquinas de fabricación de papel resulta en velocidades de máquina cada vez mayores. Por lo tanto, es concebible que el concepto de máquina de la invención pueda utilizarse un día a una velocidad de, por ejemplo, 2500 m/min, 3000 m/min o incluso a velocidades aún mayores.
En muchas realizaciones prácticas, la anchura de la máquina puede estar en el rango de 2-8 metros. Por ejemplo, el ancho de la máquina puede ser de 3,5 a 7 metros. Sin embargo, se pueden concebir máquinas más anchas de 8 metros (por ejemplo máquinas con una anchura de hasta 10 metros o más). También se pueden considerar máquinas más estrechas de 2 metros. La pulpa utilizada en el proceso puede ser, por ejemplo, pasta química. Dependiendo de las necesidades del usuario final, se puede utilizar pulpa virgen o reciclada. Para productos de papel destinados a ser utilizados en contacto con la piel humana o en la cocina, se prefiere la pulpa virgen. La pulpa virgen usada en conexión con la presente invención puede estar basada en madera dura, madera blanda o una mezcla de fibras de madera dura y de madera blanda. Fibras de madera dura utilizadas para la pulpa pueden incluir, por ejemplo, fibras de Eucalipto o de Acacia o una mezcla de las mismas.
Debajo del cilindro de secado, se puede disponer típicamente una bobinadora. La bobinadora puede ser de cualquier tipo conocido, por ejemplo del tipo mostrado en la patente US nº 5901918 o en la patente US nº 5875990.
En la zona entre el cilindro de secado y la bobinadora, la máquina de la invención puede estar opcionalmente provista de un dispositivo para recoger polvo, por ejemplo de acuerdo con la patente US nº 6176898. En la zona comprendida entre el cilindro de secado y la bobinadora, la máquina de la invención puede estar opcionalmente provista también de medios de soporte de la lámina, por ejemplo, como se describe en la patente US nº 5738760.
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