MÉTODO Y MÁQUINA PARA FABRICAR PRODUCTOS FIBROSOS A PARTIR DE UNA PASTA.

Método y máquina para fabricar productos fibrosos a partir de una pasta. CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a la producción de productos fibrosos a partir de una pasta y especialmente a objetos tridimensionales tales como cartones de huevos, y otros productos de envasado pero también a objetos tales como tazas o bandejas, por ejemplo bandejas para comida. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los productos fibrosos tales como, por ejemplo, cartones de huevos pueden fabricarse a partir de una pasta en un proceso en el que una capa de fibras se crea y se conforma en una forma deseada a partir de la cual el producto fibroso conformado de este modo se deshidrata y posiblemente se somete a alguna forma de operación posterior al procesamiento. La Patente de Estados Unidos Nº 6103179 describe un método para producir un producto fibroso en el que un primer molde macho se sumerge en un tanque de moldeo que contiene una pasta. Por medio del vacío, se forma una capa de fibras de grosor predeterminado para el producto fibroso. A continuación, se retira el primer molde macho del tanque de moldeo. Una secuencia cíclica de movimientos se realiza con un molde hembra en la que, en una primera fase de prensado, el molde hembra se somete a la acción de una fuerza contra el molde macho de modo que se produce un primer exprimido del agua de la pasta, después del cual el producto fibroso se transfiere al molde hembra que se mueve a una segunda posición. El producto fibroso se somete a continuación a un segundo exprimido, tras el cual el producto fibroso se somete a un secado final usando microondas o radiación IR. La Patente de Estados Unidos Nº 6451235 describe un método para formar un entramado de fibra tridimensional a partir de una suspensión de fibras. En este método, se usan una estación de formación en húmedo que comprende una matriz de formación en húmedo móvil sustancialmente rígida con una primera superficie de formación tridimensional y una matriz de formación en húmedo fija sustancialmente rígida con una segunda superficie de formación. Un bastidor comprende un marco impermeable sustancialmente rígido que rodea a un espacio interno del bastidor que comprende un volumen prismático que incluye un perfil de sección transversal que abarca una superficie periférica de la primera matriz, de modo que la matriz de formación en húmedo móvil pueda atravesar una longitud axial del volumen prismático del espacio interno del bastidor. En el espacio interno del bastidor, por encima de una zona predeterminada de la segunda superficie de formación, hay un espacio para la suspensión. También hay medios de llenado para añadir suspensión de fibras al espacio para la suspensión y un medio de prensado para empujar a la matriz de formación en húmedo móvil a lo largo de la longitud axial del volumen prismático. El método incluye añadir una cantidad predeterminada de suspensión de fibra al espacio para la suspensión y comprimir a una tasa pre-seleccionada la suspensión de fibra contenida en el espacio para la suspensión. Un entramado de fibras de pre-forma se retira a continuación del espacio interno del bastidor y se mueve a una estación de acabado del entramado. En la estación de acabado del entramado, el entramado de fibras de pre-forma en húmedo se compacta adicionalmente y se seca a una presión restringida entre matrices de formación calentadas para producir el entramado de fibras acabado. Después del tratamiento en la estación de acabado, una chapa de prensado lleva el entramado de fibras acabado a una estación de tratamiento posterior al procesamiento. Se indica que el tratamiento posterior al procesamiento incluye operaciones tales como unión a capas externas. La Patente de Estados Unidos Nº 6582562, correspondiente al documento US 2001 035 275 A1, forma el preámbulo de las presentes reivindicaciones 1 y 12 y describe un método para producir partes moldeadas a partir de una suspensión mediante el uso de primer y segundo moldes porosos de acoplamiento. En este método, el primer molde se mueve dentro de la suspensión y se suministra vacío al primer molde para hacer que la suspensión se forme sobre el primer molde con un grosor deseado. El segundo molde se calienta con aire caliente procedente de una fuente de aire caliente y el primer y el segundo moldes se acoplan y se suministra un vacío a los primer y segundo moldes durante el acoplamiento de los primer y segundo moldes. Después de esto, la parte moldeada es expulsada del primer molde y la parte moldeada se desplaza con el segundo molde. El segundo molde se mueve y el vacío en el segundo molde se libera para permitir que la parte moldeada se separe del segundo molde. Esto puede realizarse junto con una cinta transportadora. Se indica que pueden usarse temperaturas de secado de 300ºF (correspondientes a aproximadamente 149ºC). La Patente de Estados Unidos Nº 6136150 describe un método y un dispositivo para conseguir un flujo de pasta en un tanque de moldeo. Se indica que el tanque de moldeo se usa para producir un producto fibroso tal como un cartón de huevos u otro producto de envasado. En esta patente, se propone que un flujo de pasta en el tanque de moldeo sea bombeado a la parte inferior del tanque de moldeo y se le deje fluir hacia arriba sobre el borde del tanque. Se indica que esto da como resultado un flujo que se dirige hacia arriba y que esto debe ser importante para formar una capa de fibras de grosor uniforme en una herramienta macho usada en el método. Durante la producción de productos fibrosos, tales como, por ejemplo, cartones de huevos y tazas, es deseable que la forma del producto final pueda controlarse de forma fiable. Para muchas aplicaciones, también es deseable que el 2   producto final tenga propiedades de resistencia sustancialmente uniformes de modo que el producto final no se doble más fácilmente en una dirección que en otra. Si se usa calor para deshidratar el producto fibroso, también es deseable que el calor no queme la superficie del producto fibroso. También es deseable que el agua vaporizada pueda evacuarse de forma eficaz. Es un objeto de la presente invención proporcionar un método mejorado y una máquina mejorada para producir productos fibrosos a partir de una pasta. En realizaciones preferidas de la invención, el método se realiza de tal manera y la máquina está diseñada de tal forma que se consigue un control mejorado de la forma del producto final. En realizaciones ventajosas de la invención, el producto final también obtiene propiedades de resistencia sustancialmente uniformes. Objetos adicionales de la invención incluyen deshidratado eficaz y evitación de quemadura de la superficie del producto final. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un método para producir un producto fibroso a partir de una pasta. El método de la invención comprende proporcionar una primera herramienta que es permeable al aire y al agua y proporcionar una segunda herramienta. La segunda herramienta se calienta a una temperatura en superficie de al menos 220ºC. Se proporciona un tanque de moldeo y se introduce una pasta en el tanque de moldeo. La primera herramienta se sumerge en la pasta en el tanque y se forma un producto fibroso embrionario en la primera herramienta aplicando succión a través de la primera herramienta. La primera herramienta se retira a continuación de la pasta y la primera herramienta se coloca contra una segunda herramienta de modo que el producto fibroso formado queda intercalado entre la primera y la segunda herramienta. El producto fibroso formado se calienta mediante la segunda herramienta de modo que al menos una parte del agua en el producto fibroso formado se vaporiza. El producto fibroso formado puede someterse posteriormente a al menos una etapa adicional de deshidratado en la que el producto fibroso se intercala entre un par de herramientas opuestas. El agua se retira del producto fibroso hasta que se ha alcanzado un contenido de materia sólida seca de preferentemente al menos el 70%. Cuando el producto fibroso ha alcanzado un contenido de materia sólida seca de al menos el 70%, puede someterse a un secado final por microondas. Antes del secado final por microondas, el producto fibroso puede someterse a vapor para conseguir un contenido de humedad más uniforme. En la invención, no se introduce pasta en el tanque de moldeo durante la auténtica etapa de formación haciendo que la pasta de una cuba de la máquina evite el tanque de moldeo durante la etapa de formación. Después de la etapa de formación, la pasta procedente de la cuba de la máquina puede introducirse de nuevo en el tanque de moldeo. La etapa de formación dura preferentemente 1 - 2 segundos. La etapa de calentamiento y vaporización que se realiza entre la primera herramienta y la segunda herramienta preferentemente no debe durar más de 1 segundo. Durante... [Seguir leyendo]

1. Un método para producir un producto fibroso a partir de una pasta, comprendiendo el método las etapas de: a) proporcionar una primera herramienta (1) que es permeable al aire y al agua, b) proporcionar una segunda herramienta (3) y calentar la segunda herramienta (3) a una temperatura de al menos 220ºC, c) proporcionar un tanque de moldeo (6) e introducir la pasta en el tanque de moldeo (6), d) sumergir la primera herramienta (1) en la pasta en el tanque (6), e) formar un producto fibroso embrionario (10) sobre la primera herramienta (1) aplicando succión a través de la primera herramienta (1), f) retirar la primera herramienta (1) de la pasta, g) colocar la primera herramienta (1) contra la segunda herramienta (3) de modo que el producto fibroso formado (10) esté intercalado entre la primera y la segunda herramienta (1, 3) y sea calentado por la segunda herramienta (3) de modo que al menos una parte del agua en el producto fibroso formado (10) se vaporice y h) deshidratar el producto fibroso formado (10) hasta que haya alcanzado un contenido de materia sólida seca de al menos 70%, después de lo cual el producto fibroso (10) se somete a secado por microondas, caracterizado porque, durante la etapa de formación, se hace que una pasta procedente de una cuba de la máquina (7) evite el tanque de moldeo (6) de modo que no se introduzca pasta en el tanque de moldeo (6) y porque, después de la etapa de formación, la pasta procedente de la cuba de la máquina (7) se introduce en el tanque de moldeo (6). 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de calentamiento y vaporización que se realiza entre la primera herramienta (1) y la segunda herramienta (3) no dura más de 1 segundo. 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de formación dura 1 - 2 segundos. 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el producto fibroso (10) se deshidrata en varias etapas de deshidratado entre herramientas opuestas y se somete posteriormente a vapor antes de secarlo por microondas. 5. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pasta tiene un contenido de materia sólida seca del 0,4 - 0,7% en peso y preferentemente del 0,5% en peso. 6. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque, durante la etapa de formación, el producto fibroso (10) se deshidrata hasta un contenido de materia sólida seca del 18 - 22% en peso, preferentemente del 20% en peso. 7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera herramienta (1) y la segunda herramienta (3) se presionan una contra la otra con una fuerza que genera una sobrepresión no superior a 1 MPa y preferentemente no superior a 900 KPa. 8. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la presión está en el intervalo de 10 - 900 KPa. 9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la pasta se prepara a partir de pasta quimiotermomecánica (CTMP). 10. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque se aplica succión a la primera herramienta (1) también cuando el producto fibroso (10) está intercalado entre la primera herramienta (1) y la segunda herramienta calentada (3). 11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque también la segunda herramienta (3) es permeable al aire y al agua y porque se aplica succión también a la segunda herramienta (3) cuando el producto fibroso (10) está intercalado entre las herramientas (1, 3) de modo que vapor y agua pueden evacuarse tanto a través de la primera herramienta (1) como de la segunda herramienta (3). 12. Una máquina para producir productos fibrosos (10) a partir de una pasta, comprendiendo la máquina: a) un tanque de moldeo (6) para contener la pasta, 9   b) una primera herramienta (1) que es permeable al aire y al agua, c) una segunda herramienta (3) que es permeable al aire y al agua, d) medios conectados a la primera herramienta (1) para hacer descender a la primera herramienta (1) en el tanque (6) y elevar la primera herramienta (1) fuera del tanque (6) y para colocar a la primera herramienta (1) contra la segunda herramienta (3), e) una fuente de presión negativa (2) conectada a la primera herramienta (1), f) una fuente de calor (5) dispuesta para calentar la segunda herramienta (3) y capaz de calentar la superficie de la segunda herramienta (3) a una temperatura de al menos 220ºC para vaporizar agua en un producto fibroso húmedo (10) cuando el producto fibroso húmedo (10) está intercalado entre la primera y la segunda herramienta (1, 3), g) un calentador de microondas (17) para la retirada adicional de agua de un producto fibroso (10) que se ha deshidratado previamente entre la primera herramienta (1) y la segunda herramienta (3) y h) medios para transferir un producto fibroso (10) desde la segunda herramienta (3) al calentador de microondas (17), caracterizada porque una cuba de la máquina (7) está dispuesta para suministrar la pasta al tanque de moldeo (6) a través de un conducto (8) y porque también hay un conducto de derivación (9) que puede usarse selectivamente de modo que la pasta procedente de la cuba de la máquina (7) pueda pasar directamente al tanque de moldeo (6) o bombearse alrededor en un flujo en bucle. 13. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque una ducha de vapor (16) está dispuesta antes del calentador de microondas (17), de modo que un producto fibroso (10) que se hará pasar a través del calentador de microondas (17) pueda rociarse con vapor antes de ser tratado por el calentador de microondas (17). 14. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizada porque la primera herramienta (1) comprende partículas que se han sinterizado juntas para formar un cuerpo poroso. 15. Una máquina de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque también la segunda herramienta (3) comprende partículas que se han sinterizado juntas para formar un cuerpo poroso. 16. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 - 15, caracterizada porque las primera y segunda herramientas (1, 3) están montadas sobre soportes que pueden hacerse girar entre diferentes posiciones angulares. 17. Una máquina de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 12 - 16, caracterizada porque, además de la primera y la segunda herramienta (1, 3), se disponen herramientas adicionales en una trayectoria desde el par de la primera y la segunda herramienta hasta el calentador de microondas (17), formando las herramientas adicionales pares de herramientas cooperantes en los que un producto fibroso puede someterse a deshidratado adicional y estando las herramientas adicionales dispuestas además para transportar a un producto fibroso (10) hacia el calentador de microondas (17).   11   12   13   14     16   17   18   19     21   22