Procedimiento de crepado/estiramiento de tela para producir una hoja absorbente.

Un procedimiento de fabricación de una hoja celulósica absorbente crepada en tela, en el que el procedimiento comprende:

a) deshidratar por compactación una pasta de fabricación de papel para formar una banda en formación que tiene una distribución aleatoria de fibras de fabricación de papel;

b) aplicar la banda en formación que tiene la distribución aleatoria de fibras a una superficie de transferencia en movimiento que se mueve a una primera velocidad;

c) crepar en tela la banda en formación desde la superficie de transferencia a una consistencia de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 60 por ciento utilizando una tela de crepado con un patrón que se desplaza a una velocidad de tela de crepado, en el que la velocidad de la tela de crepado es más lenta que la primera velocidad, en el que la etapa de crepado en tela se produce bajo presión en una línea de contacto de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado, en el que el patrón de la tela, los parámetros de la línea de contacto, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda se seleccionan de manera que la banda en formación es crepada desde la superficie de transferencia y es redistribuida sobre la tela de crepado para formar una banda crepada con un retículo estirable que tiene una 15 pluralidad de regiones interconectadas de gramajes locales diferentes, en el que el retículo de la banda crepada comprende una matriz de fibra cohesiva capaz de aumentar el volumen de huecos después de un estiramiento en seco e incluye al menos:

(i) una pluralidad de regiones enriquecidas con fibra de alto gramaje local, interconectadas por medio de (ii) una pluralidad de regiones de enlace de menor gramaje local;

d) aplicar la banda crepada a un cilindro de secado;

e) secar la banda crepada sobre el cilindro de secado para formar una banda seca;

f) retirar la banda secada desde el cilindro de secado;

caracterizado por que las etapas (d), (e) y (f) se realizan para conservar sustancialmente el retículo estirable; en el que el procedimiento comprende además la etapa:

g) estirar la banda secada entre un primer rodillo de estiramiento y un segundo rodillo de estiramiento, en el que el primer rodillo de estiramiento se hace funcionar a una primera velocidad en la dirección de la máquina que es mayor que la velocidad de crepado en tela, y el segundo rodillo de estiramiento se hace funcionar a una segunda velocidad en la dirección de la máquina que es mayor que la primera velocidad en la dirección de la máquina,

en el que la etapa de estiramiento imparte un aumento en el volumen de huecos a la banda secada.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2006/010132.

Solicitante: GEORGIA-PACIFIC CONSUMER PRODUCTS LP.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 133 PEACHTREE STREET, N.E. ATLANTA, GEORGIA 30303 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: EDWARDS, STEVEN L., MURRAY,Frank,C, SUPER,GUY H, MCCULLOUGH,STEPHEN J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > D21H25/00 (Tratamiento posterior del papel no previsto en los grupos D21H 17/00 - D21H 23/00)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > MAQUINAS DE FABRICAR PAPEL; METODOS DE PRODUCCION... > D21F11/00 (Procedimientos de fabricación de longitudes continuas de papel o de cartón o de red húmeda para la producción de cartón de pasta de madera, sobre las máquinas de papel)
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Papel especial no previsto en otro lugar, p. ej.... > D21H27/40 (siendo al menos una de las hojas no plana, p. ej. rizada (rizado u ondulación del papel B31F))
  • SECCION D — TEXTILES; PAPEL > FABRICACION DEL PAPEL; PRODUCCION DE LA CELULOSA > COMPOSICIONES DE PASTA; SU PREPARACION NO CUBIERTA... > Materiales no fibrosos añadidos a la pasta, caracterizados... > D21H21/20 (Agentes de resistencia al estado húmedo)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > FABRICACION DE ARTICULOS DE PAPEL O CARTON; TRABAJO... > TRABAJO O DEFORMACION MECANICA DEL PAPEL O DEL CARTON... > Deformación mecánica del papel o del cartón sin... > B31F1/16 (con ayuda de correas elásticas)

PDF original: ES-2469567_T3.pdf

 

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Procedimiento de crepado/estiramiento de tela para producir una hoja absorbente.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento de crepado/estiramiento de tela para producir una hoja absorbente

Campo tecnico La presente invencion esta dirigida, en parte, a un procedimiento en el que una banda es deshidratada por compactacion, es crepada en una tela de crepado y es estirada para expandir la banda seca.

Antecedentes La tecnica anterior relacionada se describe en el documento WO 2004/033793.

Los procedimientos de fabricacion de panuelos, toallas y similares de papel son bien conocidos, incluyendo varias caracteristicas tales como secado en Yankee, secado por aire pasante, crepado en tela, crepado en seco, crepado en humedo, etc. Los procedimientos de prensado en humedo convencionales tienen ciertas ventajas sobre los procedimientos convencionales de secado por aire, incluyendo: (1) menores costos de energia asociados con la eliminacion mecanica de agua en lugar del secado por transpiracion con aire caliente; y (2) mayores velocidades de produccion que se consiguen mas facilmente con procedimientos que utilizan prensado en humedo para formar una banda. Por otro lado, el procesamiento de secado por aire pasante ha sido ampliamente adoptado por nuevas inversiones de capital, en particular para la produccion de productos de panuelos y toallitas, voluminosos, blandos, de primera calidad.

El crepado en tela se ha empleado en conexion con los procedimientos de fabricacion de papel que incluyen la deshidratacion mecanica o por compactacion de la banda de papel como un medio para influir sobre las propiedades del producto. Vease las patentes US Nï 4.689.119 y 4.551.199 de Weldon; las patentes US Nï

4.849.054 y 4.834.838 de Klowak; y la patente US Nï 6.287.426 de Edwards et al. La operacion de los procedimientos de crepado en tela se ha visto obstaculizada por la dificultad de transferir efectivamente una banda de consistencia alta o intermedia a un secador. Cabe senalar tambien la patente US Nï 6.350.349 de Hermans et al., que describe la transferencia en humedo de una banda desde una superficie de transferencia giratoria a una tela. Otras patentes US relacionadas con el crepado en tela incluyen, mas generalmente, las siguientes: Nï 4.834.838, 4.482.429, 4.445.638 asi como 4.440.597 de Wells et al.

En conexion con los procedimientos de fabricacion de papel, el moldeo de tela ha sido empleado tambien como un medio para proporcionar textura y volumen especifico. A este respecto, en la patente US Nï 6.610.173 de Lindsay et al., se describe un procedimiento para la impresion de una banda de papel durante un evento de prensado en humedo que resulta en protuberancias asimetricas correspondientes a los conductos de deflexion de un elemento deflector. La patente Nï 6.610.173 indica que una transferencia de velocidad diferencial durante un evento de prensado sirve para mejorar el moldeo y la impresion de una banda con un elemento deflector. Se ha informado que las bandas de tela producidas tienen conjuntos particulares de propiedades fisicas y geometricas, tales como una red de patrones densificados y un patron repetitivo de protuberancias con estructuras asimetricas. Con respecto al moldeo en humedo de una banda usando telas texturados, veanse tambien las patentes US Nï 6.017.417 y

5.672.248 siguientes, ambas de Wendt et al.; las patentes US Nï 5.505.818 y 5.510.002 de Hermans et al., y la patente US Nï 4.637.859 de Trokhan. Con respecto al uso de telas usadas para impartir textura a una hoja principalmente seca, vease la patente US Nï 6.585.855 Drew et al., asi como la publicacion US Nï 2003/0000664.

Los productos crepados, secados por aire pasante, se describen en las patentes siguientes: patente US Nï

3.994.771 de Morgan, Jr. et al.; la patente US Nï 4.102.737 de Morton; y la patente US Nï 4.529.480 de Trokhan. Los procedimientos descritos en estas patentes comprenden, muy generalmente, formar una banda sobre un soporte foraminoso, pre-secar termicamente la banda, aplicar la banda a un secador Yankee con una linea de contacto definida, en parte, por una tela de impresion, y crepar el producto desde el secador Yankee. Tipicamente, se requiere una banda relativamente permeable, haciendo dificil el empleo de pasta de reciclaje a los niveles que pueden ser deseables. Tipicamente, la transferencia al Yankee tiene lugar a consistencias de la banda de aproximadamente el 60% a aproximadamente el 70%. Vease tambien, la patente US Nï 6.187.137 de Druecke et al. Con respecto a la aplicacion de vacio mientras la banda esta en una tela, se indican los documentos siguientes: patente US Nï 5.411.636 de Hermans et al.; patente US Nï 5.492.598 de Hermans et al.; patente US Nï 5.505.818 de Hermans et al.; patente US Nï 5.510.001 de Hermans et al.; y patente US Nï 5.510.002 de Hermans et al.

Tal como se ha indicado anteriormente, los productos secados por aire pasante tienden a exhibir un volumen especifico y una suavidad mejorados; sin embargo, la deshidratacion termica con aire caliente tiende a hacer un uso intensivo de energia. Las operaciones de prensado en humedo, en las que las bandas son deshidratadas mecanicamente, son preferibles desde el punto de vista energetico y se aplican mas facilmente a pastas que contienen fibra de reciclaje que tiende a formar bandas con menor permeabilidad que la fibra virgen. Muchas mejoras se refieren al aumento del volumen especifico y la absorbencia de los productos deshidratados por compactacion, que son deshidratados tipicamente, en parte, con un fieltro de fabricacion de papel.

Resumen de la invención Tipicamente, los productos crepados en tela de la presente invencion incluyen regiones enriquecidas con fibra de gramaje relativamente elevado unidas entre si con regiones de menor gramaje. Los productos especialmente preferidos tienen un reticulo estirable que es capaz de expandirse, es decir, de aumentar el volumen de huecos y el volumen especifico cuando son estirados a una mayor longitud. Esta propiedad altamente inusual y sorprendente se aprecia adicionalmente al considerar las fotomicrografias de las Figuras 1 y 2, asi como los datos descritos en la seccion quot;descripcion detalladaquot;, a continuacion.

Una fotomicrografia de la region enriquecida con fibras de una banda crepada en tela, no estirada, se muestra en la Figura 1, que es una seccion a lo largo de la MD (de izquierda a derecha en la foto) . Se observa que la banda tiene micropliegues transversales a la direccion de la maquina, es decir, las crestas o pliegues se extienden en la CD (en la fotografia) . La Figura 2 es una fotomicrografia de una banda similar a la Figura 1, en la que la banda ha sido estirada un 45%. Aqui, se observa que los micropliegues se han expandido, dispersando la fibra desde las regiones enriquecidas con fibra a lo largo de la direccion de la maquina. Sin pretender estar limitados por ninguna teoria, se cree que esta caracteristica de la invencion, el reordenamiento o despliegue del material en las regiones enriquecidas con fibra da lugar a las propiedades macroscopicas unicas exhibidas por el material.

En un aspecto de la invencion se proporciona un procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente, crepada en tela, que incluye las etapas reivindicadas segun la reivindicacion 1.

Preferiblemente, el cilindro de secado es un secador Yankee provisto de una campana de secado, tal como se conoce bien en la tecnica. La banda puede ser retirada del secador Yankee sin un crepado sustancial. Aunque puede usarse o no una cuchilla de crepado, en algunos casos puede ser deseable usar una cuchilla, tal como una cuchilla no metalica, para ayudar o iniciar suavemente la retirada de la banda desde un secador Yankee.

En general, el procedimiento de la invencion se hace funcionar a un crepado en tela de aproximadamente el 10 a aproximadamente el 100 por ciento o incluso a un crepado en tela del 200 o del 300... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela, en el que el procedimiento comprende:

a) deshidratar por compactacion una pasta de fabricacion de papel para formar una banda en formacion que tiene una distribucion aleatoria de fibras de fabricacion de papel;

b) aplicar la banda en formacion que tiene la distribucion aleatoria de fibras a una superficie de transferencia en movimiento que se mueve a una primera velocidad;

c) crepar en tela la banda en formacion desde la superficie de transferencia a una consistencia de aproximadamente el 30 a aproximadamente el 60 por ciento utilizando una tela de crepado con un patron que se desplaza a una velocidad de tela de crepado, en el que la velocidad de la tela de crepado es mas lenta que la primera velocidad, en el que la etapa de crepado en tela se produce bajo presion en una linea de contacto de crepado en tela definida entre la superficie de transferencia y la tela de crepado, en el que el patron de la tela, los parametros de la linea de contacto, la diferencia de velocidad y la consistencia de la banda se seleccionan de manera que la banda en formacion es crepada desde la superficie de transferencia y es redistribuida sobre la tela de crepado para formar una banda crepada con un reticulo estirable que tiene una pluralidad de regiones interconectadas de gramajes locales diferentes, en el que el reticulo de la banda crepada comprende una matriz de fibra cohesiva capaz de aumentar el volumen de huecos despues de un estiramiento en seco e incluye al menos:

(i) una pluralidad de regiones enriquecidas con fibra de alto gramaje local, interconectadas por medio de

(ii) una pluralidad de regiones de enlace de menor gramaje local;

d) aplicar la banda crepada a un cilindro de secado;

e) secar la banda crepada sobre el cilindro de secado para formar una banda seca;

f) retirar la banda secada desde el cilindro de secado;

caracteriºado por ºue las etapas (d) , (e) y (f) se realizan para conservar sustancialmente el reticulo estirable; en el que el procedimiento comprende ademas la etapa:

g) estirar la banda secada entre un primer rodillo de estiramiento y un segundo rodillo de estiramiento, en el que el primer rodillo de estiramiento se hace funcionar a una primera velocidad en la direccion de la maquina que es mayor que la velocidad de crepado en tela, y el segundo rodillo de estiramiento se hace funcionar a una segunda velocidad en la direccion de la maquina que es mayor que la primera velocidad en la direccion de la maquina,

en el que la etapa de estiramiento imparte un aumento en el volumen de huecos a la banda secada.

2. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 1, en el que la etapa de estiramiento imparte un aumento de volumen de huecos de al menos el 20% a la banda secada.

3. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 1, en el que la etapa de estiramiento imparte un aumento de volumen de huecos de al menos el 40% a la banda secada.

4. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa de estiramiento resulta en una relacion de porcentaje de reduccion de espesor a porcentaje de reduccion de gramaje de la banda secada menor de 0, 85.

5. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la etapa de estiramiento resulta en una relacion de porcentaje de reduccion de espesor a porcentaje de reduccion de gramaje de la banda secada menor de 0, 7.

6. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la etapa de estiramiento resulta en una relacion de porcentaje de reduccion de espesor a porcentaje de reduccion de gramaje de la banda secada menor de 0, 6.

7. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 1, en el que la banda en formacion es crepada en tela de aproximadamente el 10% a aproximadamente el 300%.

8. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 1, en el

que la banda en formacion es crepada en tela en al menos el 60%

9. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de retirar la banda seca desde el cilindro de secado es realizada sin crepado sustancial.

10. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 1, que comprende ademas controlar el angulo en el que la banda secada es retirada desde el cilindro de secado usando un cilindro de control de hoja dispuesto contiguo al cilindro de secado, de manera que el hueco entre la superficie del cilindro de secado y la superficie del cilindro de control de hoja es menor que dos veces el espesor de la banda secada.

11. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 1, en el que la etapa de aplicar la banda crepada al cilindro de secado comprende adherir la banda crepada al cilindro de secado usando una composicion de revestimiento resinosa adhesiva.

12. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 11, que comprende ademas mantener el nivel del revestimiento adhesivo resinoso sobre el cilindro de secado para proporcionar una buena pegajosidad en humedo despues de la transferencia de la banda crepada al cilindro de secado para asegurar la banda crepada al cilindro de secado durante el secado, y mantener la flexibilidad de la composicion de revestimiento resinosa adhesiva durante el secado de manera que la banda secada pueda ser retirada desde el cilindro de secado sin una cuchilla de crepado.

13. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 11, que comprende ademas estampar la banda crepada mientras la banda crepada es aplicada al cilindro de secado.

14. Procedimiento de fabricacion de una hoja celulosica absorbente crepada en tela segun la reivindicacion 13, en el que el cilindro de secado se mueve a una velocidad de cilindro, y la etapa de estampar la banda crepada mientras la banda crepada es aplicada al cilindro de secado se lleva a cabo con una superficie de estampado que se desplaza en la direccion de la maquina a una velocidad que es menor que la velocidad del cilindro.