Sección de prensado que comprende un aparato de acondicionamiento de cinta y una máquina de fabricar papel que comprende una sección de prensado de este tipo.

Sección de prensado (20) que comprende un aparato de acondicionamiento de cinta que puede disponerse antesde una sección de secado (30) de un procedimiento de fabricación de papel para una cinta (50) que tiene unasuperficie impermeable al agua y un rodillo de lado de cara (58) que entra en contacto con la superficie impermeableal agua,

desplazándose la cinta de forma continua en una máquina de fabricar papel (10), comprendiendo elaparato:

una regadera de productos químicos (70) colocada próxima al rodillo de lado de cara en la sección de prensadoque puede disponerse antes de la sección de secado de un procedimiento de fabricación de papel y sobre elmismo lado que el rodillo de lado de cara, la regadera accionable para pulverizar uno o más tipos de productosquímicos de acondicionamiento, agua, o una combinación de los mismos sobre la superficie impermeable alagua de la cinta continua, el rodillo de lado de cara, o ambos.

Sección de prensado que comprende un aparato de acondicionamiento de cinta y una máquina de fabricar papel que comprende una sección de prensado de este tipo 5

Antecedentes de la invención La presente invención se refiere a los sistemas de transporte y, más en particular, a la limpieza o el acondicionamiento de las cintas impermeables que funcionan con los sistemas de transporte de papel.

Durante un procedimiento de fabricación de papel, una pasta se coloca sobre un material textil de formación o material textil de prensado para formar una hoja continua fibrosa de fibras celulósicas en una sección de formación de una máquina de fabricar papel. Se drena agua de la pasta en la sección de formación para formar sobre el material textil de prensado una hoja continua fibrosa que incluye fibras de papel a partir de la pasta. La hoja continua recién formada se conduce entonces hasta una sección de prensado. La sección de prensado incluye una serie de líneas de contacto de prensado. Las líneas de contacto de prensado someten la hoja continua fibrosa a unas fuerzas de compresión. Esas fuerzas se aplican para retirar adicionalmente agua de la hoja continua mediante el prensado del agua al interior del material textil de prensado, que absorbe y retiene el agua. La hoja continua se conduce entonces hasta una sección de secado, que típicamente emplea unos tambores de secado alrededor de los cuales se transporta la hoja continua fibrosa. Los tambores de secado también reducen el contenido en agua de la hoja continua hasta un nivel deseable final a través de evaporación, produciendo un producto de papel que puede cortarse o procesarse y empacarse de otro modo.

Es deseable retirar tanta agua de la hoja continua como sea posible a través de procedimientos mecánicos, tal como a través de los rodillos de prensado. Las secciones de secado consumen una gran cantidad de energía. En muchos casos, los tambores de secado se calientan desde dentro por medio de vapor. Los costes de energía asociados con la producción de vapor pueden ser sustanciales, y proporcionan un factor atenuante frente al uso extensivo de la sección de secado. Por lo tanto, recientemente se han realizado intentos de retirar tanta agua como sea posible a través de prensado mecánico en lugar de evaporación.

Las secciones de prensado tradicionales han incluido una serie de líneas de contacto formadas por pares de rodillos de prensado cilíndricos adyacentes. El aumento en la demanda ha exigido que las máquinas de fabricar papel se hagan funcionar a unas velocidades más altas, incluyendo unas velocidades de hoja continua aumentadas. El aumento de la velocidad de la hoja continua, no obstante, disminuye la cantidad de tiempo que la hoja continua pasa entre las líneas de contacto de prensado, lo que tiende a volver el secado por prensado menos efectivo. A pesar de que puede aumentarse la presión aplicada por las líneas de contacto de prensado, existen límites a la cantidad de presión a la que puede someterse la hoja continua de papel o fibrosa.

Una solución al dilema que se ha descrito anteriormente en los últimos años ha sido el uso de unas líneas de contacto de prensado más largas, un tipo de las cuales se conoce como una línea de contacto de prensado de tipo “de zapata”. Las líneas de contacto de prensado de zapata más largas son ventajosas con respecto a los rodillos de presión emparejados, debido a que las líneas de contacto de prensado más largas someten la hoja continua a presión durante un periodo de tiempo más largo y, de este modo, retiran más agua de la hoja continua. En consecuencia, queda menos agua que retirar a través de evaporación en la sección de secado.

Las líneas de contacto de prensado de tipo de zapata incluyen un rodillo de prensado cilíndrico y una zapata de presión arqueada. La zapata tiene una superficie cóncava con un radio de curvatura cercano al del rodillo de prensado cilíndrico. El rodillo y la zapata, cuando se juntan, forman una línea de contacto de prensado en la que la longitud de unas superficies coincidentes puede ser de cinco a diez veces más larga que las líneas de contacto de 50 rodillos de prensado cilíndricos de dimensiones similares. Debido a que la longitud de superficie coincidente puede ser de cinco a diez veces más larga, el así denominado tiempo de detención, durante el cual la hoja continua fibrosa se encuentra bajo presión en la línea de contacto más larga, es correspondientemente más largo de lo que lo sería en una prensa de dos rodillos cilíndricos. La tecnología de línea de contacto larga más nueva ha aumentado drásticamente la cantidad de eliminación de agua producida por la sección de prensado de la máquina de fabricar

papel.

Las prensas de línea de contacto larga del tipo de zapata usan una cinta particular diseñada para proteger el material textil de prensado que soporta, porta, y elimina el agua de, la hoja continua fibrosa. Sin la cinta, el material textil de prensado estaría sometido a un desgaste excesivo y acelerado debido al largo tiempo de detención 60 resultante de un contacto directo y deslizante por encima de la zapata de presión estacionaria. La cinta protectora está provista con una superficie o revestimiento liso e impermeable que se desliza por encima de la zapata estacionaria sobre una película lubricante de aceite. La cinta impermeable se mueve a través de la línea de contacto, aproximadamente a la misma velocidad que el material textil de prensado, sometiendo el material textil de prensado a una cantidad mínima de fricción contra la superficie de la cinta impermeable.

Un método de fabricación de cintas de transporte impermeables es impregnar un revestimiento polimérico sintético sobre, o en, un material textil de base tejido al que se da la forma de un bucle sin fin. El revestimiento típicamente forma una capa impermeable de un cierto espesor predeterminado sobre al menos la superficie de la cinta en contacto con la zapata de presión arqueada para proteger el material textil de base tejido frente a la zapata. El

revestimiento tiene una superficie impermeable y lisa que se desliza con facilidad por encima de la zapata lubricada y evita que aceite lubricante alguno entre el revestimiento y la zapata penetre en el material textil estructural de la cinta y contamine el material textil de prensado y la hoja continua fibrosa.

Además de posibilitar que las máquinas funcionen más rápido mediante un aumento del “tiempo de detención” entre los rodillos de presión, determinadas máquinas de fabricar papel hoy en día están intentando aumentar la productividad mediante el cierre de la “tracción” entre la sección de prensado y la sección de secado. En el pasado, la hoja continua de papel estaba, prácticamente en su totalidad, sin soporte a lo largo de aproximadamente 1, 0 m a 2, 0 m en el área entre la prensa y las secciones de secado. Tal área no soportada de la hoja continua quedó expuesta a fuertes corrientes de aire. Una razón por la que la tracción era necesaria era para despegar la hoja continua con respecto al rodillo central. La ondulación de la hoja continua en el área libre no soportada se controlaba disponiendo una alta diferencia de velocidades en el área entre rodillos opuestos para tirar de ese modo con más fuerza de la hoja continua.

El concepto de tracción cerrada se desarrolló para abordar un problema, a saber, que la hoja continua de papel se tensaba sumamente en su punto más débil, el área no soportada entre la prensa y las secciones de secado. En el concepto de tracción cerrada, el material textil de secado se lleva tan cerca de la sección de prensado como sea posible. Al minimizar la longitud de la transferencia de hoja continua libre y no soportada desde la sección de prensado hasta el primer secador, la ondulación de la hoja continua puede reducirse de forma significativa o eliminarse en su totalidad. El alto diferencial de velocidad que se necesitaba anteriormente se reduce ahora de forma significativa debido a que la tracción restante es necesaria meramente para separar la hoja continua, por tracción, de la superficie del rodillo de prensado.

A medida que las máquinas de fabricar papel de alta velocidad modernas se aproximan a unas velocidades de 1900 metros por minuto, al aumentar la fuerza necesaria para liberar la hoja con respecto a la sección de prensado, la tensión en la hoja continua en la sección de tracción abierta se aumentará adicionalmente. En algún punto, la hoja continua no será capaz de soportar las fuerzas impuestas. En consecuencia, el concepto de tracción cerrada parece ser importante para el futuro de las máquinas de fabricar papel de alta velocidad.

Nuevos diseños de sección... [Seguir leyendo]

1. Sección de prensado (20) que comprende un aparato de acondicionamiento de cinta que puede disponerse antes de una sección de secado (30) de un procedimiento de fabricación de papel para una cinta (50) que tiene una superficie impermeable al agua y un rodillo de lado de cara (58) que entra en contacto con la superficie impermeable al agua, desplazándose la cinta de forma continua en una máquina de fabricar papel (10) , comprendiendo el aparato:

una regadera de productos químicos (70) colocada próxima al rodillo de lado de cara en la sección de prensado que puede disponerse antes de la sección de secado de un procedimiento de fabricación de papel y sobre el mismo lado que el rodillo de lado de cara, la regadera accionable para pulverizar uno o más tipos de productos químicos de acondicionamiento, agua, o una combinación de los mismos sobre la superficie impermeable al agua de la cinta continua, el rodillo de lado de cara, o ambos.

2. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el producto químico se basa en una fórmula neutra, ácida o alcalina.

3. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el producto químico se selecciona del grupo que consiste en: (i) agentes tensioactivos aniónicos, no iónicos y anfóteros; (ii) disolventes incluyendo glicol éteres,

D–limoneno y alcoholes de bajo peso molecular; (iii) disolventes de hidrocarburos alifáticos y aromáticos; (iv) limpiadores a base de ácido incluyendo ácidos minerales, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácidos orgánicos, ácido cítrico, ácido glicólico y ácidos alquil–sulfónicos; (v) inhibidores de corrosión incluyendo aminas fílmicas y agentes quelantes; (vi) limpiadores alcalinos incluyendo hidróxidos, silicatos y fosfatos inorgánicos; y (vii) cualquier combinación o derivado de los mismos.

4. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la regadera (70) es una regadera oscilante, una regadera de cuchilla de rascado, una regadera de alta presión o cualquier combinación de las mismas.

5. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la regadera (70) funciona adicionalmente con

agua, y que incluye una cuchilla de rascado (78b) ubicada de forma accionable en relación con la regadera de alta presión.

6. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 5, que incluye un rodillo de sostén (84) colocado sobre el lado posterior de la cinta (50) , el rodillo de sostén accionable para proporcionar una fuerza de neutralización 35 adecuada contra la cuchilla de rascado (78d) .

7. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la regadera (70) está colocada directamente antes de, o directamente después de, el rodillo de lado de cara (58) con respecto al sentido de desplazamiento de la cinta (50) .

8. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde la regadera (70) es una primera regadera colocada antes del rodillo de lado de cara (58) y que incluye una segunda regadera (76b) colocada después del rodillo de lado de cara con respecto a un sentido de desplazamiento de la cinta (50) .

9. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 8, donde la segunda regadera (76b) pulveriza: (i) el mismo producto químico de acondicionamiento; (ii) un producto químico de acondicionamiento diferente; o (iii) agua sobre la superficie impermeable al agua.

10. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, donde el rodillo de lado de cara (58) es un primer

rodillo de lado de cara y la regadera (70) es una primera regadera, donde la cinta (50) es contactada por un segundo rodillo de lado de cara (62) , y que incluye una segunda regadera (76c) colocada próxima al segundo rodillo de lado de cara.

11. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 10, donde la segunda regadera (76c) pulveriza: (i) el

mismo producto químico de acondicionamiento; (ii) un producto químico de acondicionamiento diferente; o (iii) agua sobre la superficie impermeable al agua.

12. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye un rodillo accionado de lado de cara (68) ubicado contra la superficie impermeable al agua. 60

13. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 12, donde el rodillo accionado de lado de cara (68) incluye al menos una característica seleccionada del grupo que consiste en: (i) estar ubicado antes del rodillo de lado de cara (58) ; (ii) ser accionado a una velocidad diferente de la de la cinta (50) ; y (iii) acondicionarse con al menos una de una cuchilla de rascado (78a) y una regadera de productos químicos (76a) .

14. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 12, donde el rodillo accionado de lado de cara (68) se acondiciona con un producto químico seleccionado del grupo que consiste en: (i) poliaminas de bajo peso molecular;

(ii) poliaminas de bajo peso molecular en combinación con agentes tensioactivos no iónicos incluyendo alcoholes etoxilados y agentes tensioactivos catiónicos y compuestos de amonio cuaternarios; (iii) disolventes orgánicos alifáticos incluyendo queroseno, iso–parafinas y aceite mineral; (iv) disolventes orgánicos en combinación con agentes tensioactivos no iónicos incluyendo agentes tensioactivos a base de silicona y agentes tensioactivos aniónicos incluyendo ésteres de fosfato y sales de ácidos grasos; (v) agentes de dispersión incluyendo condensados de naftaleno–formaldehído, sulfonatos de naftaleno y alcanolamidas; y (vi) cualquier combinación o derivado de los mismos.

15. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye un rodillo de sostén (72) colocado sobre un lado opuesto de la cinta (50) con respecto al rodillo de lado de cara (58) , creando el rodillo de sostén una línea de contacto de prensado con el rodillo de lado de cara.

16. Una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye una cuchilla de rascado (78d) ubicada contra la superficie impermeable de la cinta (50) y un rodillo de sostén (84) accionable para proporcionar una fuerza de neutralización adecuada contra la cuchilla de rascado.

17. Una máquina de fabricar papel (10) que comprende una sección de prensado de acuerdo con la reivindicación 1. 20

18. La máquina de fabricar papel (10) de la reivindicación 17, donde la hoja continua fibrosa (40) es de un tipo seleccionado del grupo que consiste en: una hoja continua de papel y una hoja continua de cartón.

19. La máquina de fabricar papel (10) de la reivindicación 17, donde la superficie impermeable al agua se encuentra 25 sobre un lado de cara de la cinta (50) o sobre un lado posterior de la cinta.

20. La máquina de fabricar papel (10) de la reivindicación 17, que incluye un rodillo de lado de cara (58) que entra en contacto con la superficie impermeable al agua, y donde la regadera (70) se encuentra directamente antes de, adyacente a, o directamente después de, el rodillo de lado de cara con respecto a un sentido de desplazamiento de la cinta (50) .

21. La máquina de fabricar papel (10) de la reivindicación 17, donde el producto químico se selecciona del grupo que consiste en: (i) agentes tensioactivos aniónicos, no iónicos y anfóteros; (ii) disolventes incluyendo glicol éteres, D– limoneno y alcoholes de bajo peso molecular; (iii) disolventes de hidrocarburos alifáticos y aromáticos; (iv)

limpiadores a base de ácido incluyendo ácidos minerales, ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácidos orgánicos, ácido cítrico, ácido glicólico y ácidos alquil–sulfónicos; (v) inhibidores de corrosión incluyendo aminas fílmicas y agentes quelantes (EDTA, DPTA) ; (vi) limpiadores alcalinos incluyendo hidróxidos, silicatos y fosfatos inorgánicos; y (vii) cualquier combinación o derivado de los mismos.

22. La máquina de fabricar papel (10) de la reivindicación 17, donde la cinta (50) puede accionarse para transferir la hoja continua (40) desde la sección de prensado (20) hasta la sección de secado (30) .