Cubierta de rodillo de superficie ranurada y método de fabricación.

Un método para fabricar una cubierta de rodillo para su uso en un rodillo utilizado en la producción de papel yproductos de papel,

comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar una estructura de base (10) sobre la que se forma la cubierta de rodillo;

b) colocar una capa de un material químicamente reactivo (12) sobre al menos una porción de la estructura de base(10);

c) depositar un material de elastómero líquido (16) sobre la capa de material químicamente reactivo de tal maneraque la capa de material químicamente reactivo (12) crea un enlace químico entre la estructura de base (10) y elmaterial de elastómero líquido (16) para crear un patrón de ranuras (22).

Cubierta de rodillo de superficie ranurada y método de fabricación Campo de la invención La presente invención se refiere al campo de la fabricación de papel, en particular, a un método de fabricación de una correa ranurada, o en su caso, cubierta de rodillo, utilizada en las máquinas y procesos de fabricación de papel. Tal método y cubierta de rodillo se conocen a partir del documento EP 0487477 A1.

Antecedentes de la invención Durante el proceso de fabricación de papel, una banda fibrosa celulósica se forma depositando una suspensión fibrosa, es decir, una dispersión acuosa de fibras de celulosa, sobre una tela de formación móvil en la sección de conformación de una máquina de papel. Una gran cantidad de agua se drena de la suspensión a través de la tela de formación, dejando la banda fibrosa celulósica sobre la superficie de la tela de formación.

La banda fibrosa celulósica recién formada avanza de la sección de conformación a una sección de prensa, que incluye una serie de percusiones de prensa La banda fibrosa celulósica se hace pasar a través de las percusiones de prensa soportada por una tela de prensa o, como es a menudo el caso, entre dos de tales telas de prensa. En las percusiones de prensa, la banda fibrosa celulósica se somete a fuerzas de compresión que exprimen agua de las mismas, y que adhieren las fibras celulósicas en la banda entre sí para convertir la banda fibrosa celulósica en una hoja de papel. El agua es aceptada por la tela o telas de prensa e, idealmente, no regresa a la hoja de papel.

La hoja de papel avanza finalmente a una sección de secado, que incluye al menos una serie de tambores o cilindros secadores giratorios, que están internamente calentados por vapor. La hoja de papel recién formada se dirige en una trayectoria serpenteante secuencialmente alrededor de cada uno en la serie de tambores mediante una tela secadora, que sostiene la hoja de papel estrechamente contra las superficies de los tambores. Los tambores calentados reducen el contenido de agua de la hoja de papel hasta un nivel deseable mediante evaporación.

Se debe apreciar que todas las telas de formación, prensa y secadoras, toman forma de bucles sin fin en la máquina de papel y funcionan como cintas transportadoras. Además, se debe apreciar que la fabricación de papel es un proceso continuo que avanza a velocidades considerables. Es decir, la suspensión fibrosa se deposita continuamente sobre la tela de formación en la sección de conformación, mientras que una hoja de papel recién fabricada es enrollada continuamente en rollos después que sale de la sección de secado.

El aumento de los costes energéticos ha hecho cada vez más deseable eliminar tanta agua como sea posible de la banda antes de su entrada en la sección de secado. Puesto que los tambores de secado se calientan típicamente desde dentro mediante vapor, los costes asociados con la producción de vapor pueden ser sustanciales, especialmente cuando se debe eliminar una gran cantidad de agua de la banda.

Tradicionalmente, las secciones de prensa han incluido una serie de percusiones formadas por pares de rodillos de prensa cilíndricos adyacentes. En años recientes, se ha encontrado que el uso de largas percusiones de prensa del tipo de zapata es más ventajoso que el uso de percusiones de prensa formadas por pares de rodillos de prensa adyacentes. Esto se debe a que, cuanto más tiempo una tela pueda estar sometida a presión en la percusión de prensa, más agua puede eliminarse de la misma y, en consecuencia, se dejará menos agua en la banda para su eliminación a través de evaporación en la sección de secado.

La presente invención se refiere, en parte, a largas prensas de percusión del tipo zapata. En esta variedad de largas prensas de percusión, la percusión se forma entre un rodillo de prensa cilíndrico y una zapata de presión arqueada. Esta última tiene una superficie cilíndricamente cóncava que tiene un radio de curvatura cercano al del rodillo de prensa cilíndrico. Cuando el rodillo y la zapata se ponen en estrecha proximidad física el uno al otro, una percusión, que puede ser de cinco a diez veces más larga en la dirección de la máquina que una formada entre dos rodillos de prensa, se forma. Puesto que la larga percusión puede ser de cinco a diez veces más larga que en una prensa convencional de dos rodillos, el denominado tiempo de permanencia, durante el cual la banda fibrosa está bajo presión en la larga percusión, puede ser correspondientemente mayor de lo que sería en una prensa de dos rodillos. El resultado es un dramático incremento en la deshidratación de la banda fibrosa en la larga percusión en relación con la obtenida utilizando percusiones convencionales en máquinas de papel.

Una larga prensa de percusión del tipo zapata requiere una correa especial, tal como la mostrada en la Patente de Estados Unidos Nº 5.238.537 de Dutt (Albany International Corp.) . La correa está diseñada para proteger la tela de prensa, que soporta, transporta y deshidrata la banda fibrosa, del desgaste acelerado que resultaría del contacto directo, deslizante sobre la zapata de presión estacionaria. Una correa de este tipo debe estar provista de una superficie lisa, impermeable, que se monta o desliza, sobre la zapata estacionaria en una película lubricante de aceite. La correa se mueve a través de la percusión aproximadamente a la misma velocidad que la tela de prensa, sometiendo de este modo la tela de prensa a cantidades mínimas de fricción contra la superficie de la correa.

Las correas de la variedad mostrada en la patente de Estados Unidos Nº 5.238.537 se fabrican impregnando una tela de base tejida, que toma la forma de un bucle sin fin, con una resina polimérica sintética. Preferiblemente, la resina forma un revestimiento de algún espesor predeterminado sobre al menos la superficie interior de la correa, de modo que los hilos con los que la tela de base está tejida pueden protegerse del contacto directo con el componente de zapata de presión arqueada de la larga prensa de percusión. Es específicamente este revestimiento el cual debe tener una superficie lisa e impermeable para deslizarse fácilmente sobre la zapata lubricada y para evitar que el aceite lubricante penetre en la estructura de la correa para contaminar la tela o telas de prensa, y la banda fibrosa.

La tela de base de la correa mostrada en la patente de Estados Unidos Nº 5.238.537 puede ser tejida a partir de hilos de monofilamentos en un tejido mono-capa o de múltiples capas, y se teje para que estar lo suficientemente abierta para permitir que el material de impregnación impregne totalmente el tejido. Esto elimina la posibilidad que se forme cualquier hueco en la correa final. Tales huecos pueden permitir que la lubricación utilizada entre la correa y la zapata pase a través de la correa y contamine la tela o telas de prensa y la banda fibrosa. La tela de base puede tejerse de forma plana, y posteriormente coserse en una forma sin fin, o tejerse sin fin en forma tubular.

Cuando el material de impregnación se cura a un estado sólido, se une principalmente a la tela de base mediante un enclavamiento mecánico, en el que el material de impregnación curado rodea los hilos de la tela de base. Además, puede haber cierta unión o adhesión química entre el material de impregnación curado y el material de los hilos de la tela de base.

Las correas de largas prensas de percusión, tales como las mostrada en la patente de Estados Unidos Nº 5.238.537, que dependen de los requisitos de tamaño de las largas prensas de percusión en las que se instalan, tienen longitudes de aproximadamente 3 a 11 metros (aproximadamente 10 a 35 pies) , medidas longitudinalmente alrededor de sus formas de bucle sin fin, y anchuras de aproximadamente 2 a 11 metros (aproximadamente 6 a 35 pies) , medidas transversalmente a través de esas formas. La fabricación de tales correas se complica por el requisito de que la tela de base sea sin fin antes de su impregnación con una resina polimérica sintética.

A menudo es deseable proporcionar la correa con un revestimiento de resina de algún espesor predeterminado sobre su superficie exterior, así como en su superficie interior. Al recubrir ambos lados de la correa, su tela de base tejida estará más cerca de, si no coincidente con, el eje neutro de flexión de la correa. En tal circunstancia, será menos probable que las tensiones internas que surgen cuando la correa se flexiona al hacerla pasar alrededor de un rodillo o similar en la máquina de papel, hagan que el revestimiento se deslamine desde cualquier lado de la correa.

Por otra parte, cuando la superficie exterior de la correa tiene un revestimiento de resina de algún espesor predeterminado,... [Seguir leyendo]

1. Un método para fabricar una cubierta de rodillo para su uso en un rodillo utilizado en la producción de papel y productos de papel, comprendiendo dicho método las etapas de:

a) proporcionar una estructura de base (10) sobre la que se forma la cubierta de rodillo;

b) colocar una capa de un material químicamente reactivo (12) sobre al menos una porción de la estructura de base (10) ;

c) depositar un material de elastómero líquido (16) sobre la capa de material químicamente reactivo de tal manera que la capa de material químicamente reactivo (12) crea un enlace químico entre la estructura de base (10) y el material de elastómero líquido (16) para crear un patrón de ranuras (22) .

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el rodillo tiene una superficie circunferencial exterior y dicha superficie exterior es la estructura de base sobre la que se depositan ambos materiales.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además depositar el material de elastómero en dicha estructura de base de manera controlada para proporcionar un espesor uniforme.

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha estructura de base se selecciona de entre el grupo que consiste en tejido, no tejido, matrices de hilado MD o CD, tejido de punto, malla extruida y tiras enrolladas en espiral de materiales tejidos y no tejidos que comprenden hilos que incluyen monofilamentos, monofilamentos doblados, multifilamentos, multifilamentos doblados y fibras discontinuas.

5. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material químicamente reactivo enlaza químicamente el material de elastómero con la estructura de base.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material de elastómero se deposita mediante un cabezal de mezcla.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el cabezal de mezcla incluye una pluralidad de puertos.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el material de elastómero se deposita mediante el desplazamiento del cabezal de mezcla a través de la estructura de base.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el material de elastómero se deposita sobre la estructura de base como una corriente de cinta líquida.

10. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que la corriente de cinta se convierte de líquido a sólido en un periodo de tiempo predeterminado permitiendo que la cinta mantenga su forma.

11. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además depositar dicho material de elastómero sobre dicha estructura de base de manera controlada para proporcionar un espesor no uniforme, que es más grueso en el centro de la cubierta de rodillo y se estrecha gradualmente alejándose del centro para crear una cubierta de rodillo coronada.

12. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que, en la etapa b) , dicho material químicamente reactivo se deposita en una fina capa.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además proporcionar un revestimiento de resina en un lado de la estructura de base opuesto a un lado en el que se deposita el material químicamente reactivo.

14. Una cubierta de rodillo para su uso en un rodillo utilizado en la producción de papel y productos de papel, comprendiendo dicha cubierta de rodillo:

a) una estructura de base (10) ;

b) una capa de material químicamente reactivo (12) sobre al menos una porción de la estructura de base (10) ;

c) un material de elastómero (16) depositado sobre el material químicamente reactivo (12) de tal manera que la estructura de base (10) enlaza químicamente con el material de elastómero (16) para crear un patrón de ranuras (22) .

15. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende además depositar el material de elastómero sobre dicha estructura de base de manera controlada para proporcionar un espesor uniforme.

16. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, en la que dicha estructura de base se selecciona de entre el grupo que consiste en tejido, no tejido, matrices de hilado MD o CD, tejido de punto, malla extruida y tiras

enrolladas en espiral de materiales tejidos y no tejidos que comprenden hilos que incluyen monofilamentos, monofilamentos doblados, multifilamentos, multifilamentos doblados y fibras discontinuas.

17. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, en la que el material químicamente reactivo enlaza químicamente el material de elastómero con la estructura de base.

18. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, en la que el material de elastómero se deposita 10 mediante un cabezal de mezcla.

19. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 18, en la que el cabezal de mezcla incluye una pluralidad de puertos.

20. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 18, en la que el material de elastómero se deposita mediante el desplazamiento del cabezal de mezcla a través de la estructura de base.

21. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, en la que el material de elastómero se deposita sobre la estructura de base como una corriente de cinta líquida.

22. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 21, en la que la corriente de cinta se convierte de líquido a sólido en un periodo de tiempo predeterminado permitiendo que la cinta mantenga su forma.

23. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende además depositar dicho material de

elastómero sobre dicha estructura de base de manera controlada para proporcionar un espesor no uniforme, que es más grueso en el centro de la cubierta de rodillo y se estrecha gradualmente alejándose del centro para crear una cubierta de rodillo coronada.

24. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, en la que, en la etapa b) , dicho material químicamente reactivo se deposita en una fina capa.

25. La cubierta de rodillo de acuerdo con la reivindicación 14, que incluye un revestimiento de resina en un lado de la estructura de base opuesto a un lado en el que se deposita el material químicamente reactivo.