ES2315341T3 - Rodillo con revestimiento resistente al desgaste y metodo para fabricar tal rodillo. - Google Patents
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Abstract
Rodillo para gofrar papel comprendiendo: un núcleo estructuralmente rígido (I) y una superficie de gofrado con un motivo grabado por láser, caracterizado por un estrato resistente al desgaste (III) aplicado a dicha superficie con motivos grabados por láser donde el motivo de la superficie de gofrado se mantiene sustancialmente después de aplicar el estrato resistente al desgaste.
Description
Rodillo con revestimiento resistente al desgaste
y método para fabricar tal rodillo.
Esta solicitud reivindica el beneficio de la
solicitud provisional U.S. Nº. 60/304,766, solicitada el 13 de
julio de 2001, y de la solicitud provisional Nº. 60,372,418,
solicitada el 16 de abril de 2002.
La presente invención se refiere a un rodillo de
gofrado para gofrar continuamente una banda de papel en movimiento.
Más particularmente, la presente invención se refiere a un rodillo
que tiene su superficie tratada para mejorar la resistencia al
desgaste y la vida del rodillo. Aún más particularmente, la
presente invención se refiere a un rodillo con motivos que tiene un
revestimiento metálico. La presente invención también se refiere a
un método para fabricar el rodillo de gofrado de la presente
invención dibujado a través de gravado por láser. Finalmente, la
presente invención se refiere a un método de gofrado de una banda
en movimiento usando el rodillo de gofrado de la presente
invención.
La presente invención se refiere a un aparato
usado para gofrar productos de papel, preferiblemente bandas largas
usadas para hacer productos de papel, p. ej., toallas de papel,
papel higiénico, o servilletas de papel. El gofrado es el acto de
trabajar mecánicamente un sustrato para hacer que el sustrato se
conforme bajo presión a las profundidades y contornos de un rodillo
de gofrado con motivos. Generalmente, la banda es pasada entre un
par de rodillos de gofrado los cuales, bajo presión, forman
contornos dentro de la superficie del papel.
En la mayoría de las configuraciones al menos
una de las dos superficies del rodillo lleva directamente el motivo
para ser transferido a la banda de papel. Las configuraciones
conocidas incluyen el gofrado
rígido-a-elástico y gofrado
rígido-a-rígido. La presente
invención es un rodillo de gofrado mejorado para el uso en cualquier
configuración de gofrado conocida.
En un sistema de gofrado
rígido-a-elástico, un sustrato de
una o de múltiples capas es pasado a través de una abertura formada
entre un rodillo cuya superficie sustancialmente rígida contiene el
motivo de gofrado como una pluralidad de protuberancias y/o
depresiones dispuestas de una manera estéticamente agradable, y un
segundo rodillo, cuya superficie sustancialmente elástica puede ser
bien lisa o contener también una pluralidad de protuberancias y/o
depresiones que cooperan con el rodillo rígido con motivos en su
superficie. Hasta ahora, los rodillos rígidos eran generalmente
formados de un cuerpo de acero que bien era directamente grabado o
que podía contener una superficie elastomérica dura (directamente
revestido o enfundado) sobre la cual se graba el motivo de gofrado
por láser. Aunque un rodillo de acero que ha sido directamente
grabado tiene una mayor durabilidad, la producción de un rodillo de
acero directamente grabado puede requerir un tiempo de acción
significante. Las mangas gravadas por láser conocidas pueden tardar
menos tiempo en fabricarse pero tienen una durabilidad que es
sustancialmente menor que la de un rodillo de acero.
Los rodillos elásticos pueden consistir en un
núcleo de acero directamente revestido o enfundado con un material
elástico y pueden estar o no grabados con un motivo. Si un motivo
está presente, puede ser un motivo que se acople o no se acople con
respecto al motivo del rodillo rígido.
En el proceso de gofrado
rígido-a-rígido, un sustrato de una
capa o de múltiples capas es pasado a través de una abertura
formada entre dos rodillos sustancialmente rígidos. Las superficies
de ambos rodillos contienen el motivo para ser gofrado como una
pluralidad de protuberancias y/o depresiones dispuestas de una
manera estéticamente agradable donde las protuberancias y/o
depresiones en el segundo rodillo cooperan con aquellas en el
motivo del primer rodillo rígido. El primer rodillo rígido es
generalmente formado de un cuerpo de acero que es bien directamente
grabado o que puede llevar una superficie elastomérica dura
(directamente revestido o enfundado) sobre la cual el motivo de
gofrado es grabado por láser. El segundo rodillo rígido está
generalmente formado por un cuerpo de acero que es también
directamente grabado o que puede llevar una superficie elastomérica
dura (directamente revestido o enfundado) sobre la que se graba de
forma convencional o por láser un motivo acoplable o
correspondiente. Los rodillos grabables por láser son conocidos,
véase por ejemplo las Patentes U.S. Nos. 4,211,743 y 5,356,364.
Los sistemas de gofrado de la técnica anterior
donde el motivo de gofrado es soportado directamente por uno o
ambos rodillos de gofrado de acero padecen varias desventajas.
Específicamente, grabar directamente sobre acero puede requerir una
cantidad significante de tiempo de acción. El grabado por láser de
materiales de superficie elastomérica dura ha mejorado el tiempo de
acción, pero no ha sustituido a los rodillos de acero directamente
grabados debido a los problemas asociados al desgaste. Además, los
rodillos de acero directamente grabados corren el riesgo de que si
el motivo de gofrado se daña y se debe fabricar un rodillo nuevo,
la preparación de un rodillo de acero nuevo puede requerir un
tiempo significante, posiblemente dando como resultado un periodo
improductivo de la máquina y definitivamente generando un aumento de
los costes.
La presente invención resuelve los problemas
asociados a la técnica anterior proporcionando una superficie que
puede tener motivos por un método que requiere significativamente
menos tiempo de acción que grabar físicamente un rodillo de acero.
Así este método reduce la cantidad de tiempo necesario para obtener
un producto en producción, pero presenta una superficie que no se
desgastará bajo condiciones de gofrado estándares. Los rodillos de
la presente invención proporcionan una vida suficientemente larga
para superar las desventajas asociadas a los rodillos elastoméricos
grabados por láser anteriores.
Según un aspecto, la presente invención provee
un rodillo para gofrar papel según la reivindicación 1. Según otro
aspecto, la presente invención proporciona un método para hacer tal
rodillo según la reivindicación 2.
Se establecerán otros objetos y ventajas de la
invención en parte de la siguiente descripción, y en parte
resultarán obvios de la descripción, o pueden ser aprendidas
poniendo en práctica la invención. Los objetos y ventajas de la
invención serán realizados y logrados mediante los elementos y
combinaciones particularmente señalados en las reivindicaciones
anexas.
Debe entenderse que la descripción general
precedente y la siguiente descripción detallada son solamente
ilustrativas y aclaratorias y no son restrictivas de la invención,
como se reivindica.
Los dibujos anexos, que se incorporan y
constituyen una parte de esta especificación, ilustran unas formas
de realización de la invención y con la descripción sirven para
explicar los principios de la invención.
La Figura 1 ilustra un rodillo de gofrado según
la presente invención.
La Figura 2 representa gráficamente el desgaste
versus dureza para una variedad de materiales de
revestimiento resistentes al desgaste.
En la Figura 1 se muestra un rodillo de gofrado
según la presente invención. El rodillo consiste en un núcleo I
rodeado por un material grabado por láser II y un revestimiento de
la superficie resistente al desgaste III.
La presente invención se refiere a la producción
de rodillos para el uso en el gofrado de bandas largas de papel y
similares. Más específicamente, la presente invención se refiere a
tales rodillos de gofrado con superficies de resistencia al desgaste
mejoradas.
El rodillo de gofrado según la presente
invención puede ser bien un único material grabable con láser sobre
el que se graba un motivo de gofrado o puede ser un núcleo rígido
que es revestido o enfundado. La selección entre las formas de
realización precedentes dependerá de la rigidez estructural del
material grabable con láser. El núcleo central del rodillo debería
tener una rigidez estructural suficiente para resistir presiones
normales asociadas al gofrado de bandas en un enclave comercial.
Una ventaja asociada a la presente invención es
la mejora en el tiempo de producción que puede conseguirse cuando
el motivo de gofrado puede ser creado usando grabado con láser.
Como se ha descrito arriba, el motivo puede llevarlo directamente
un núcleo que puede estar grabado por láser o puede estar presente
en una manga o revestimiento de material grabable con láser que
rodea un núcleo estructuralmente rígido.
El núcleo puede ser fabricado de cualquier
material reconocido en la técnica que pueda ser enfundado o
revestido con un material grabable con láser. Los materiales
apropiados para producir un núcleo estructuralmente rígido incluyen,
pero no se limitan a, acero, cromo, níquel, aluminio, cerámica y
mezclas de éstos. Los métodos apropiados para formar un
revestimiento o manguito al que se pueda aplicar un motivo sobre un
núcleo rígido incluyen cualquier método reconocido en la técnica y
serían fácilmente deducibles para el experto en la materia. Los
métodos de revestimiento preferido incluyen revestimiento por
inmersión, fundición o vulcanización. La preparación del núcleo
apropiada puede incluir un pretratamiento para conseguir la
adherencia necesaria entre el núcleo y el revestimiento. Los
pretratamientos pueden incluir, pero sin limitarse a ellos,
pretratamiento mecánico como soplado con chorro de arena, esmerilado
con chorro de arena o lijado, o pretratamiento químico en
soluciones ácidas muy
oxidantes.
oxidantes.
Los materiales grabables con láser incluyen
todos los materiales que, en la forma sólida, se evaporarán a
temperaturas proporcionadas por la fuente láser. Materiales
grabables con láser apropiados que son suficientemente fuertes para
resistir las presiones de grabado a alta velocidad incluyen, pero
sin limitarse a ellos, cauchos, caucho de silicona, nilón,
poliésteres, poliuretano, politetrafluoroetileno,
cohexafluoropropileno de fluoruro de polivinilideno, cauchos de
nitrilo y ebonita. Los materiales grabables con láser preferidos
están comercialmente disponibles bajo los nombres PREMIUM
ROCK^{TM} y VAL-COAT PLUS^{TM}.
Otros materiales a los que se pueden aplicar
motivos que pueden ser usados con la presente invención incluyen
resinas. Aunque las resinas no han sido generalmente usadas para
los rodillos de gofrado, las resinas proporcionan buena durabilidad,
buena moldeabilidad, buena adhesión al núcleo, buena imprimibilidad
y buena gravabilidad. Las resinas apropiadas incluyen, pero sin
limitarse a ellas, resinas epoxi, particularmente resinas epoxi
tipo bisfenol, resinas fenólicas, resinas de poliéster, resinas
termoinductoras y resinas de policarbonato. Las resinas preferidas
están disponibles bajo el nombre comercial TOP ROCK^{TM}. Los
materiales de resina para el uso en la presente invención puede ser
materiales cargados o materiales no cargados. La resina puede
incluir hasta un 50% de carga. Las resinas apropiadas serán
fácilmente deducibles por el experto en la materia y su selección
puede estar basada en el coste, grababilidad, durabilidad y
metalizabilidad.
Otros materiales a los que también se pueden
aplicar motivos que pueden ser usados con la presente invención
incluyen metales. Los metales grabables con láser incluyen, pero
sin limitarse a ellos, aluminio, incluyendo aluminio fundido; latón;
bronce; níquel; cromo; hierro fundido; acero, incluyendo acero no
tratado e inoxidable; zinc; estaño; aleaciones; y mezclas de
éstos.
En una forma de realización de la invención, el
rodillo grabable con láser puede ser un rodillo de fibra. Los
rodillos de fibra son conocidos en la industria y cuando se usan
como rodillos de gofrado se les aplica generalmente los motivos por
la presión de ser puestos en funcionamiento contra un rodillo de
gofrado de acero con motivos. El término fibra engloba cualquier
material fibroso reconocido en la técnica incluyendo, pero sin
limitarse a ellos, algodón, fieltro, papel y versiones impregnadas
en látex de estos materiales fibrosos. Según la presente invención,
la superficie del rodillo de fibra sería grabada con láser con un
motivo y luego revestida con un revestimiento resistente al
desgaste.
desgaste.
Los rodillos de gofrado según la presente
invención incluyen además un revestimiento resistente al desgaste.
Resistencia al desgaste como se usa en la presente invención se
refiere a un revestimiento que mejora las características de
desgaste del material grabable con láser subyacente. Cuanto más
duro sea un material mejor será la resistencia al desgaste de este
material. La resistencia al desgaste del rodillo puede ser
expresada según el estándar Internacional (ISO)
ISO-8251, "Measurement of Wear Resistance and
Wear Index of Anodic Oxidation Coatings wit an Abrasive
Wheel".
Un método para seleccionar materiales apropiados
resistentes al desgaste para el uso en la presente invención se
basa en la ISO-8251. La realización de la prueba de
desgaste depende generalmente del tamaño de carga de la fuerza
abrasiva, el tamaño de malla de la cinta abrasiva y la topografía
de la superficie de las muestras evaluadas. El peso calculado como
pérdida por 1000 carreras dobles después de 1200 carreras según ISO
8251 usando un tamaño de carga de 4,9 N (500 g) y una cinta abrasiva
de malla de carburo de silicio 320 puede ser usado como criterio
para seleccionar materiales elastoméricos y revestimientos
metálicos adecuados para el uso en la presente invención. Los
materiales preferidos muestran una pérdida de peso máximo inferior a
aproximadamente 100 mg/1000 carreras dobles, más preferiblemente,
los materiales preferidos exhiben una pérdida de peso inferior a
aproximadamente 80 mg/1000 carreras dobles, y de la forma más
preferible, los materiales preferidos exhiben una pérdida de peso
inferior a aproximadamente 60 mg/1000 carreras dobles.
Los materiales apropiados son aquellos que
pueden proporcionar resistencia al desgaste e incluyen, pero sin
limitarse a ellos, níquel, cromo, acero, titanio, aluminio, Teflón,
carburo, nitruro, diamantes, indio, fósforo, sulfuro de molibdeno,
aleaciones y mezclas de éstos. Los materiales de revestimiento
resistentes al desgaste preferidos son seleccionados de níquel,
cromo, acero y mezclas de éstos. Cuanto más duro sea el material de
revestimiento resistente al desgaste, mejores serán las
características de desgaste del material. La selección apropiada
puede basarse en un número de factores que pueden incluir los
aumentos de coste frecuentemente asociados a los aumentos de dureza
o los aumentos de coste asociados a la complejidad del método de
formar el revestimiento resistente al desgaste.
Uno o más estratos resistentes al desgaste
pueden componer un revestimiento resistente al desgaste. Los
estratos apropiados resistentes al desgaste pueden ser aplicados
individual, consecutiva o simultáneamente y pueden ser hechos del
mismo o materiales diferentes. Las combinaciones preferidas de
materiales para el uso en aplicación secuencial incluyen, pero sin
limitarse a ellos, níquel y cromo, níquel y acero, níquel y
nitruro, cromo y acero, cerámica y acero, cerámica y níquel, níquel
y Teflón, níquel y diamante, níquel y carburo, níquel y fósforo, y
níquel e indio.
El revestimiento resistente al desgaste puede
ser aplicado usando cualquier método reconocido en la técnica. Los
métodos apropiados incluirían, chapado autocatalítico,
electrodeposición, revestimiento físico por metalización con
rotación tal como erosión superficial o deposición por haces de
iones, deposiciones de vapor a presión, deposición con vapor
químico y deposición inducida por láser.
Cualquier método reconocido en la técnica o
método desarrollado después para aplicar el revestimiento
resistente al desgaste a la superficie del rodillo de gofrado con
motivos se incluye en el campo de la presente invención. Como una
alternativa a chapar o revestir el revestimiento resistente al
desgaste sobre el rodillo, el revestimiento resistente al desgaste
puede ser revestido, por ejemplo, en el interior de un molde con
motivos mediante, por ejemplo, técnicas de deposición con vapor. El
material del rodillo p. ej. un material elastomérico, por ejemplo,
caucho, sería luego cargado en el molde y cuando el molde fuera
liberado, se obtendría un rodillo con un revestimiento resistente al
desgaste. En esta forma de realización de la presente invención, un
núcleo estructuralmente rígido puede ser usado también.
El revestimiento resistente al desgaste y el
material grabable con láser debe ser suficientemente adhesivo para
mantener el revestimiento sin que se suelte, preferiblemente bajo
condiciones de gofrado comerciales. Los revestimientos apropiados
resistentes al desgaste pueden tener una profundidad desde
aproximadamente 2,5 micras hasta aproximadamente 250 micras, más
preferiblemente desde aproximadamente 12 micras hasta
aproximadamente 125 micras, y de la forma más preferible desde
aproximadamente 25 micras hasta aproximadamente 50 micras.
La figura 2 proporciona datos del desgaste vs.
dureza para una variedad de materiales. Los datos de desgaste
presentados en la Figura 2 son datos de desgaste Taber. La prueba
de desgaste Taber es un método estandarizado para evaluar el
desgaste abrasivo de materiales sólidos. Un panel es hecho girar en
contacto con dos ruedas soportadas que llevan un rodillo. Debido a
un desvío entre el disco central y la rueda de afilado central, se
desarrolla una situación de contacto abrasivo cuando las ruedas de
afilado giran juntas. Las ruedas son sujetadas bajo una carga
constante (por ejemplo 10N). Las ruedas de caucho son cargadas con
partículas de óxido de aluminio, p. ej., de tipo grado abrasivo
CS10 y CS17. Se realiza el número seleccionado de ciclos
(rotaciones del disco), normalmente 12.000 ciclos y luego se mide la
pérdida de peso del material de prueba. El desgaste es calculado
como pérdida de mg por 1000 ciclos. Los datos está provistos para
níquel electrochapado (Ni), níquel no electrolítico (EN),
Níquel/Teflón no electrolíticos (NiT), cromo duro electrolaminado
(Cr), Níquel/carburo no electrolíticos (NiC), y
Níquel/Carburo/Teflón no electrolíticos (NiTC).
Los motivos de gofrado para el uso con el
rodillo según la presente invención incluyen cualquier motivo de
gofrado reconocido en la técnica. Más particularmente, los motivos
de gofrado para el uso con la presente invención incluyen aquellos
apropiados para el uso en el gofrado de productos de papel
absorbente tal como papel higiénico y toallas. Cualquier motivo de
gofrado previamente conocido o desarrollado después que pueda ser
grabado con láser puede ser usado con el rodillo de gofrado de la
presente invención. El experto en la materia deducirá fácilmente
motivos apropiados. Los motivos preferidos incluyen motivos de
microgofrado, motivos de macrogofrado, elementos de firma,
elementos de gofrados por puntos, y elementos de gofrado
alargados.
Cuando se produce un motivo que tendrá un
revestimiento de superficie resistente al desgaste, puede que se
necesite manipular las dimensiones del motivo para tener en cuenta
el revestimiento resistente al desgaste previsto para así asegurar
que el motivo final tenga las dimensiones deseadas. Tal manipulación
del motivo, frecuentemente en forma de reducciones del tamaño del
elemento (protuberancias macho) o aumentos del tamaño del elemento
(protuberancias hembras) sería fácilmente deducible por el experto
en la materia. Los cambios apropiados mantendrían los tamaños del
elemento deseados originalmente después de aplicar el material
resistente al desgaste.
El motivo de gofrado puede ser aplicado al
material al que se puede aplicar un motivo usando cualquier técnica
reconocida en la técnica, incluyendo grabado láser, aplicación de
motivos usando técnicas de estado sólido, o mordedura química. Las
técnicas en el estado sólido preferidas incluirían aplicación
fotorresistente de motivos, preferiblemente seguido de mordedura
química. En otra forma de realización preferida, el material al que
se puede aplicar un motivo es grabado con láser con el motivo de
gofrado deseado.
Los rodillos de gofrado resistentes al desgaste
de la presente invención pueden ser usados con cualquier
configuración de gofrado conocida incluyendo las configuraciones
alveolada, no alveoladas y punta-punta. Las
configuraciones no alveoladas son mostradas en la Patente U.S. No.
5,356,364.
El revestimiento puede requerir el uso de
agentes adicionales los cuales promuevan la adherencia o liberación
del revestimiento resistente al desgaste a los materiales grabables
con láser. Además, el revestimiento resistente al desgaste puede
incluir modificadores de desgaste, tal como silicatos, carburos,
nitruros, modificadores a base de titanio, diamante, Teflón,
fósforo, indio y sulfuro de molibdeno. La selección apropiada de
los modificadores del desgaste se basa en el coste y rendimiento de
los distintos aditivos, así como a cualquier efecto del aditivo en
las propiedades del revestimiento resistente al desgaste principal.
La selección de los aditivos apropiados serían fácilmente
deducibles por el experto en la materia.
En algunas formas de realización puede ser
necesario usar una imprimación o revestimiento de enlace. Las
imprimaciones y revestimientos de enlace apropiados serían
fácilmente deducibles por el experto en la materia e incluyen
cualquier material que mejore la adhesión entre el material
grabable con láser del rodillo y el material de revestimiento
resistente al desgaste.
La presente invención también puede ser usada
para reacondicionar rodillos de gofrado con revestimientos previos
resistentes al desgaste. Sin la necesidad de producir nuevos
rodillos de gofrado, cuando el revestimiento resistente al desgaste
empiece a mostrar signos de desgaste, el rodillo puede ser retirado
del aparato de gofrado y separarle el revestimiento resistente al
desgaste. El motivo grabado subyacente no será dañado por tal
operación de separación y el rodillo puede ser revestido otra vez
con un nuevo revestimiento resistente al desgaste. Los métodos de
separación apropiados serán fácilmente deducibles por el experto en
la materia en base al material del revestimiento resistente al
desgaste que deba ser quitado.
Cuando se usa una superficie de rodillo
metálica, cualquier revestimiento resistente al desgaste puede ser
eliminado, por ejemplo, por separación química. Una vez que el
revestimiento resistente al desgaste ha sido eliminado, la
superficie metálica del rodillo puede ser mecánicamente tratada
para eliminar la superficie más externa y luego el rodillo puede
ser pulido. El rodillo pulido es luego preparado, por ejemplo, para
ser chapado para devolver el espesor original a la superficie
metálica. Se puede aplicar un nuevo motivo al rodillo y puede ser
revestido con otra superficie resistente al desgaste si fuera
necesario.
En una forma de realización preferida según la
presente invención, se puede separar el cromo usando, por ejemplo,
ácido clorhídrico a 50ºC o con una solución de hidróxido de sodio y
carbonato sódico a temperatura ambiente. En una forma de
realización alternativa, el níquel puede ser eliminado usando bien
ácido nítrico o una combinación de hidróxido de sodio,
etilenodiamina y ácido sulfónico de m-nitrobenceno.
La selección de las soluciones de separación apropiadas serían
fácilmente deducibles por el experto en la materia.
En una forma de realización preferida de la
presente invención, el revestimiento resistente al desgaste es
aplicado a la superficie del rodillo a través de un proceso de
chapado metálico. Los tiempos, temperaturas y productos químicos
usados en las varias fases del proceso de chapado son seleccionados
en base a la composición del material al que se puede aplicar el
motivo y la composición del material resistente al desgaste a
aplicar. En la siguiente explicación se indican las condiciones de
tratamiento preferidas basadas en el material cuando es apropiado.
El experto en la materia puede seleccionar las condiciones de
chapado apropiadas en base a las técnicas conocidas para chapar
superficies no conductoras.
Antes de suministrar el revestimiento resistente
al desgaste, el rodillo puede ser limpiado para eliminar cualquier
residuo y para preparar la superficie para el revestimiento
resistente al desgaste. Una superficie limpia mejora la adhesión del
revestimiento resistente al desgaste. Los solventes de limpieza
para el uso en la presente invención incluyen, pero sin limitarse a
ellos, acetona, metanol, etanol, así como otros limpiadores ácidos
y neutros alcalinos inorgánicos comercialmente disponibles y sus
mezclas. La limpieza se realiza preferiblemente durante un tiempo
desde aproximadamente 1 min hasta aproximadamente 30 min, más
preferiblemente desde aproximadamente 2 min hasta aproximadamente
20 min, y de la forma más preferible desde aproximadamente 5 min
hasta aproximadamente 15 min.
Después de limpiarla, la superficie con motivos
del rodillo puede ser adicionalmente tratada para promover la
adhesión entre el material con motivos y el revestimiento de la
superficie resistente al desgaste. Cuando se usa la preparación de
la superficie es apropiado usar más de una técnica de
rugosificación tal como rugosificación con papel de lija seguido de
mordida química; no obstante, no es necesario usar más de una única
técnica de preparación. Las técnicas de pretratamiento apropiadas
incluyen, pero sin limitarse a ellas, una o más rugosificaciones
físicas, mediante, por ejemplo, proyección de partículas, lijado,
cepillado y similares, o por pretratamiento químico mediante, por
ejemplo, inmersión en soluciones de mordida ácidas.
Las soluciones de mordida apropiadas son
seleccionadas de soluciones altamente oxidantes. Las soluciones de
mordida preferidas son preferiblemente seleccionadas de ácido
crómico, ácido sulfúrico, sulfato de sodio y sus mezclas. Cuando se
usa la mordida como pretratamiento de la superficie, es
preferiblemente realizarla durante al menos aproximadamente 2 min,
más preferiblemente durante aproximadamente 2 hasta aproximadamente
30 min, y de la forma más preferible durante aproximadamente 5
hasta aproximadamente 10 min. La mordida se realiza preferiblemente
a una temperatura desde aproximadamente 15ºC hasta aproximadamente
95ºC, más preferiblemente desde aproximadamente 20ºC hasta
aproximadamente 60ºC, de la forma más preferible desde
aproximadamente 25ºC hasta aproximadamente 30ºC. Preferiblemente la
mordida sería realizada antes de la catálisis y aceleración.
El catalizador para el uso según la presente
invención es preferiblemente seleccionado de paladio, SnCl2, ácido
clorhídrico, y sus mezclas. Los catalizadores comercialmente
disponibles incluyen CATAPREP 44^{TM} y CATAPOSIT^{TM}. La
temperatura de la catálisis es preferiblemente aproximadamente la
temperatura ambiente, más preferiblemente entre aproximadamente
20ºC y aproximadamente 95ºC, de la forma más preferible entre
aproximadamente 30ºC y aproximadamente 60ºC, y de la forma más
preferible entre aproximadamente 40ºC y aproximadamente 50ºC. La
catálisis es preferiblemente realizada durante al menos
aproximadamente 2 min, más preferiblemente durante al menos
aproximadamente 5 min, y de la forma más preferible durante al
menos aproximadamente 10 min.
La catálisis suele ser seguida de aceleración
para eliminar especies complejas de estaño de la película del
catalizador. Los aceleradores preferidos incluyen soluciones de
bifluoruro de amonio o soluciones libres de fluoruro, tal como
soluciones de ácido alcanosulfónico. Los aceleradores
comercialmente disponibles pueden ser obtenidos, por ejemplo, bajo
el nombre comercial ACCELERATOR 241^{TM}. La aceleración es
preferiblemente realizada a una temperatura de aproximadamente 10ºC
hasta aproximadamente 95ºC, más preferiblemente a una temperatura
de aproximadamente 15ºC hasta aproximadamente 40ºC, de la forma más
preferible a una temperatura de aproximadamente 20ºC hasta
aproximadamente 30ºC. La aceleración es preferiblemente realizada
durante al menos aproximadamente 1 min, más preferiblemente al menos
aproximadamente 5 min, de la forma más preferible al menos
aproximadamente 15 min.
La superficie puede ser neutralizada después de
la mordida y antes de la catálisis. La neutralización de las
superficies sigue a la mordida en ácidos fuertes y está destinada a
reducir el ácido oxidante residual de la solución mordiente. La
neutralización se utiliza para evitar que entre contaminación de la
solución mordiente en la solución de catálisis. Los agentes de
neutralización preferidos incluyen compuestos de sulfuramina, que
pueden ser comprados bajo el nombre comercial Neutralizer PM
954^{TM}. La neutralización es preferiblemente realizada a una
temperatura de aproximadamente 10ºC hasta aproximadamente 95ºC, más
preferiblemente desde aproximadamente 20ºC hasta aproximadamente
50ºC. La neutralización es preferiblemente realizada durante al
menos aproximadamente 1 min., más preferiblemente al menos
aproximadamente 5 min, de la forma más preferible al menos
aproximadamente 10 min.
La adhesión del revestimiento chapado puede ser
afectada por los tiempos y temperaturas de las varias fases de
pretratamiento. El pretratamiento apropiado para optimizar la
adhesión del revestimiento será fácilmente deducible por el experto
en la materia dependiendo de la composición del manto elastomérico
del rodillo y la composición del revestimiento resistente al
desgaste.
El revestimiento resistente al desgaste es luego
aplicado a la superficie preparada. Un método preferido de
aplicación de la superficie resistente al desgaste es a través de
un proceso de chapado. El proceso de chapado preferido puede ser
usado con una variedad de materiales que son reconocidos en la
técnica y serían fácilmente deducibles por el experto en la
materia. El proceso de chapado preferido ha sido descrito basado en
un proceso de chapado de níquel, no obstante, esta invención no se
limita en modo alguno al chapado o más particularmente, chapado de
níquel. Otros procesos de chapado se basan en sales de cobre
disueltas en una mezcla de hidróxido de sodio y formaldehído, o se
basan en una combinación de sales de plata disueltas en, por
ejemplo, hidróxido de potasio y ácido nítrico.
Cuando se usa chapado de níquel, el chapado
cáustico es generalmente realizado antes de la autodeposición
catalítica de níquel o electrochapado de cromo, níquel, acero,
Teflón, nitruros, carburos, indio, fósforo, sulfitos de molibdeno y
aleaciones y sus mezclas. El proceso de chapado puede incluir una o
más fases y éstas pueden ser cualquier combinación de fases de
chapado cáustico y ácido.
El chapado de níquel cáustico es preferiblemente
realizado usando sal de níquel en una solución cáustica tal como
hidróxido de amonio. Las temperaturas preferidas para el chapado de
níquel cáustico no electrolítico son inferiores a aproximadamente
95ºC, más preferiblemente, el proceso de chapado se realiza a una
temperatura entre 50ºC y 60ºC. La deposición es preferiblemente
realizada durante al menos aproximadamente 2 min, más
preferiblemente durante al menos aproximadamente 10 min, y de la
forma más preferible durante al menos aproximadamente 15 min.
Como una alternativa al chapado de níquel
cáustico según una forma de realización de la presente invención,
un sistema a base de boro puede ser usado para depositar níquel
directamente sobre una superficie activada de paladio. Más
particularmente, un revestimiento de níquel no electrolítico con
dureza y resistencia al desgaste superior puede ser generado a
partir de un sistema en el que se use
sodio-borhidrato o una alquiboroamina como agente
reductor. Agentes reductores preferidos incluyen, borhidrato de
sodio, metilaminoboro y etilaminoboro. Las temperaturas preferidas
para este sistema de deposición a base de boro están preferiblemente
entre aproximadamente 65ºC y 95ºC, más preferiblemente entre
aproximadamente 80ºC y 90ºC. El contenido de boro del revestimiento
de níquel está preferiblemente entre aproximadamente 0,1% y
aproximadamente 5%.
El chapado de níquel autocatalítico ácido es
preferiblemente realizado bajo condiciones que conducen a un
contenido de fósforo entre 1% y 13%, más preferiblemente entre 5% y
9%. Las temperaturas preferidas para el chapado de níquel no
electrolítico ácido son inferiores a aproximadamente 100ºC, más
preferiblemente, el proceso de chapado se realiza a temperaturas
entre 85ºC y 95ºC. La velocidad de deposición es afectada por la
temperatura a la que se realiza la deposición. La velocidad de
deposición aumenta al aumentar la temperatura. La deposición es
preferiblemente realizada durante al menos aproximadamente 20 min,
más preferiblemente durante al menos aproximadamente 60 min, y de
la forma más preferible durante al menos aproximadamente 120
min.
En una forma de realización preferida, el
chapado de níquel ácido no electrolítico es preferiblemente
realizado después del chapado de níquel no electrolítico cáustico.
El chapado ácido puede ser desde inmediatamente después de la
deposición cáustica hasta semanas después del chapado de níquel
cáustico. Si la deposición ácida es retardada, el revestimiento de
níquel puede ser reactivado en una variedad de soluciones ácidas con
o sin un suministro de energía externo. El níquel cáustico puede
ser reactivado en soluciones conteniendo ácido sulfúrico, ácido
nítrico, ácido fluorhídrico, sulfato férrico y sus mezclas. La
selección de condiciones de activación apropiadas serían fácilmente
deducibles por el experto en la materia.
Las profundidades de revestimiento preferidas
son inferiores a aproximadamente 250 \mum, más preferiblemente
inferiores a 125 \mum, y de la forma más preferible inferiores a
aproximadamente 80 \mum.
El revestimiento resistente al desgaste puede
ser tratado con calor para mejorar la microdureza del estrato de
revestimiento. El tratamiento térmico debe ser realizado a una
temperatura por debajo de la temperatura de deformación del material
de sustrato del rodillo. Los tratamientos térmicos apropiado serían
fácilmente deducibles por el experto en la materia dependiendo de
la composición del sustrato del rodillo y la composición del
revestimiento resistente al desgaste. El tratamiento térmico es
preferiblemente realizado a una temperatura de entre
aproximadamente 200ºC y aproximadamente 400ºC, más preferiblemente
a una temperatura de entre aproximadamente 250ºC y aproximadamente
400ºC, y de la forma más preferible a una temperatura de entre
aproximadamente 300ºC y aproximadamente 400ºC. El tratamiento
térmico es entre aproximadamente 1 hora y 24 horas, más
preferiblemente entre aproximadamente 2 horas y 16 horas y de la
forma más preferible aproximadamente 4 horas y 12 horas.
Ahora se describirán unas formas de realización
de la presente invención a modo de ejemplo. Los ejemplos siguientes
no limitan en modo alguno la presente invención que es definida en
las reivindicaciones anexas.
Una muestra de caucho de nitrilo fue limpiada en
acetona por inmersión durante 5 minutos. Después del aclarado, la
superficie fue catalizada durante 7 minutos a 55ºC (+/-5ºC).
Después de la catálisis, la superficie fue acelerada durante 7
minutos a temperatura ambiente (20ºC-25ºC). La
superficie fue sometida a chapado cáustico de niquel no
electrolítico durante entre 15 y 20 minutos a 60ºC (+/5ºC) y luego
fue sometida a chapado ácido de níquel no electrolítico a una
temperatura entre 75ºC y 80ºC. Se formó un chapado de níquel de 25
\mum en aproximadamente 60 minutos. Ver Tabla 1, abajo.
\vskip1.000000\baselineskip
Una muestra de VAL COAT PLUS^{TM} fue lijada
con papel de lija y luego limpiada por inmersión en acetona durante
5 minutos. La superficie fue luego mordida en ácido crómico durante
aproximadamente 5 minutos y luego neutralizada durante 5 minutos en
una solución de NEUTRALIZER PM-954^{TM}. La
superficie fue catalizada durante 7 minutos y luego acelerada
durante 7 minutos. La superficie fue luego sometida a chapado
cáustico de níquel no electrolítico durante 15-20
minutos a 55ºC (+/- 5ºC). Ver Tabla 1, abajo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se lavó una muestra de resina TOP ROCK
RESIN^{TM} por inmersión en acetona durante 5 minutos. La
superficie fue luego mordida con ácido crómico durante 10 a 15
minutos a temperatura ambiente (20ºC-25ºC) y
neutralizada con NEUTRALIZER PM- 954 ^{TM} durante 10 minutos. La
superficie fue catalizada durante 7 minutos a 55ºC y luego
acelerada durante 7 minutos a temperatura ambiente. La superficie
fue luego sometida a chapado cáustico de níquel no electrolítico
durante entre 15 y 20 minutos a 60ºC. Finalmente, la superficie fue
sometida a chapado ácido de níquel no electrolítico a temperaturas
de 80ºC y 90ºC. Ver Tabla 1, abajo.
\vskip1.000000\baselineskip
Una muestra de ebonita PREMIUM ROCK ^{TM} fue
mecánicamente lijada con papel de lija y limpiada por inmersión en
acetona durante 5 minutos. La superficie fue luego mordida con
ácido crómico durante 10 a 15 minutos a temperatura ambiente
(20ºC-25ºC) y neutralizada con NEUTRALIZER
PM-954^{TM} durante 10 minutos. La superficie fue
catalizada durante 7 minutos a 55ºC y luego acelerada durante 7
minutos a temperatura ambiente. La superficie fue luego sometida a
chapado cáustico de níquel no electrolítico durante entre 15 y 20
minutos a 55ºC. Finalmente, la superficie fue sometida a chapado
ácido de níquel no electrolítico a temperaturas de 80ºC y 90ºC.
Se ha observado que la acetona mordió
visualmente la superficie. El ácido crómico, aunque cambia las
condiciones de la superficie, no supuso cambios visibles de la
superficie del sustrato. Ver Tabla 1, abajo. En la Tabla 1, la
proporción 1,0 se refiere a muestras que consiguieron buena
adhesión.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
5-13
Los ejemplos siguientes fueron realizados en
caucho de nitrilo para revisar las propiedades de adhesión del
chapado de níquel. Todos los ejemplos fueron realizados usando el
procedimiento anotado con los cambios indicados en la Tabla 2,
abajo. La muestra de caucho de nitrito fue primero mordida en 750 g
de CrO_{3} y 150 ml de H_{2}SO_{4} concentrado ajustado con
agua desionizada a 1500 ml. La mordida se efectuó a una temperatura
de 20ºC a 25ºC bajo condiciones de agitación moderada. Después de la
fase de mordida, la muestra fue enjuagada dos veces con agua
desionizada. La muestra fue luego neutralizada con 38 ml de PM
954^{TM}, 150 ml de ácido clorhídrico concentrado y 1312 ml de
agua desionizada. La neutralización se efectuó a una temperatura de
20ºC a 25ºC bajo condiciones de agitación moderada. Después de ser
neutralizada, la muestra fue otra vez enjuagada en agua
desionizada.
La muestra fue luego sometida a una solución
catalizadora conteniendo 30 ml de CATAPREP 44^{TM}, 300 ml de
ácido clorhídrico concentrado y 1170 ml de agua desionizada. La
catálisis se efectuó a una temperatura de 38ºC a 50ºC bajo
condiciones de agitación moderada. Después de ser catalizada, la
muestra fue otra vez enjuagada en agua desionizada. La muestra fue
luego sometida a aceleración. La solución usada incluía 150 ml de
ACCELERATOR 241^{TM}, y 1320 ml de agua desionizada. La
aceleración se efectuó a una temperatura de 20ºC a 25ºC bajo
condiciones de agitación moderada. Después de ser acelerada, la
muestra fue otra vez enjuagada en agua desionizada.
Finalmente, la muestra fue chapada con níquel
usando una solución de chapado conteniendo 209 ml de PM 980^{TM},
1250 ml de agua desionizada y 41 ml de NH_{4}OH. El chapado se
efectuó a una temperatura de 60ºC a 65ºC y a un pH de 8,5 a 9,5. El
chapado se efectuó bajo condiciones de agitación moderada durante un
tiempo de 30 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos
14-21
Se evaluó la resistencia al desgaste de ocho
muestras. El sustrato y revestimiento resistente al desgaste fueron
los relacionados en la tabla. ISO 8251 proporciona una indicación
razonable de cómo trabajarán las muestras durante su uso comercial
real. Estos ejemplos establecen la mejora en resistencia al
desgaste cuando el sustrato está provisto de un revestimiento
resistente al desgaste. La adición de Teflón al revestimiento
resistente al desgaste mejoró adicionalmente la durabilidad.
El siguiente ejemplo profético describe una
forma de realización donde un núcleo/revestimiento metálico puede
ser provisto de motivos y reacondicionado.
Un rodillo de acero es chapado con un estrato
grueso, 25 a 500 \mum, de cobre o zinc. La superficie chapada es
maquinada a la dimensión deseada. Si el rodillo ha sido chapado con
cobre, se aplica un chapado de zinc antes del grabado por láser.
La superficie de zinc es grabada por láser con
el modelo de gofrado deseado y la superficie es cubierta con un
estrato fino, aproximadamente 50 \mum de un material resistente
al desgaste, por ejemplo, chapada con cromo duro. Podría usarse el
pretratamiento de la superficie y similares y sería fácilmente
deducible por el experto en la materia. El rodillo está ahora listo
para ser usado para gofrar un producto de papel.
Una vez que el rodillo ha sido usado y bien se
desea un motivo nuevo o ha sucedido un desgaste inaceptable, el
cromo es químicamente separado del rodillo. La superficie es luego
maquinada y pulida. Una vez pulida, la superficie puede ser otra vez
chapada con un revestimiento de zinc para devolver al rodillo sus
dimensiones originales o deseadas. El proceso de grabado y uso
puede ser ahora repetido.
Como alternativa al uso del rodillo de acero
anteriormente descrito se puede preparar una manga que será montada
en el núcleo de acero. La manga puede ser fabricada de, por
ejemplo, aluminio.
El siguiente ejemplo profético describe una
forma de realización donde un núcleo puede tener una superficie
metálica fundida a la que se puede aplicar un motivo.
En la cara externa de un núcleo de acero se
funde un revestimiento metálico de, por ejemplo, aluminio o zinc.
El revestimiento fundido puede ser maquinado a la dimensión deseada
y luego ser sometido a grabado por láser para impartir el modelo de
gofrado deseado. La superficie puede luego, si se desea, ser
cubierta con un revestimiento de superficie resistente al desgaste.
Cuando se chapa una superficie de aluminio con, por ejemplo, níquel
no electrolítico como una superficie resistente al desgaste, un
proceso de zincado es generalmente requerido antes de la deposición
de níquel. El zinc actúa como una imprimación.
Como se mencionó anteriormente, una vez
consumida, la superficie puede ser separada y luego chapada a sus
dimensiones originales. El proceso puede después ser realizado otra
vez.
Como una alternativa a aplicar un revestimiento
resistente al desgaste, una superficie de aluminio puede ser
anodizada para endurecerla, a un espesor de, por ejemplo, 2 mils.
La dureza del estrato anodizado es de aproximadamente 450 a 500 HV,
que es aproximadamente dos veces la dureza del cromo duro. La
resistencia al desgaste abrasivo del aluminio es, no obstante, sólo
generalmente comparable a la del cromo duro.
El anodizado de aluminio es bien conocido en la
técnica y es generalmente realizado usando tratamientos de ácido
sulfúrico que pueden finalmente contener cantidades pequeñas de
otros ácidos, por ejemplo, ácido oxálico. Cualquier proceso de
anodizado de aluminio reconocido en la técnica puede ser usado según
la presente invención.
Un rodillo puede ser hecho como en el ejemplo 22
excepto que una superficie de níquel puede ser usada en lugar de la
superficie de zinc o de cobre. Revestimientos de níquel muy gruesos
del orden de 25 \mum a 500 \mum, pueden ser chapados usando un
proceso de sulfamato de níquel a alta velocidad. Puesto que tal
chapado de níquel es más blando que el níquel no electrolítico,
después del grabado por láser del níquel, es preferible revestir el
níquel con una superficie resistente al desgaste.
Un rodillo puede ser preparado conforme a bien
el Ejemplo 22 o el Ejemplo 23 usando una superficie de zinc que es
chapada o fundida. A la superficie de zinc se le aplica un motivo
mediante grabado por láser y luego se le reviste con un
revestimiento resistente al desgaste de níquel no electrolítico. El
rodillo es luego calentado a una temperatura de aproximadamente
300ºC hasta aproximadamente 400ºC para mejorar el rendimiento ante
el desgaste. La recristalización de la superficie de níquel a estas
temperaturas elevadas genera una mayor dureza y resistencia al
desgaste. Un rodillo según este ejemplo puede ser reacondicionado
como se describe en el Ejemplo 22.
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de documentos citados por el
solicitante ha sido recopilada exclusivamente para la información
del lector y no forma parte del documento de patente europea. La
misma ha sido confeccionada con la mayor diligencia; la OEP sin
embargo no asume responsabilidad alguna por eventuales errores u
omisiones.
- \bullet US 30476601 P, 2001 [0001]
- \bullet US 4211743 A [0007]
- \bullet US 60372418 A, 2002 [0001]
- \bullet US 5356364 A [0007] [0036]
Claims (12)
1. Rodillo para gofrar papel comprendiendo: un
núcleo estructuralmente rígido (I) y una superficie de gofrado con
un motivo grabado por láser, caracterizado por un estrato
resistente al desgaste (III) aplicado a dicha superficie con motivos
grabados por láser donde el motivo de la superficie de gofrado se
mantiene sustancialmente después de aplicar el estrato resistente
al desgaste.
2. Método para hacer un rodillo para gofrar
papel comprendiendo suministrar un núcleo estructuralmente rígido
(I), suministrar una superficie a la que se puede aplicar un motivo
(II), grabar con láser la superficie para formar una superficie de
gofrado con motivos, y aplicar un material resistente al desgaste
como un estrato (III) a dicha superficie con motivos grabados por
láser donde el motivo de la superficie de gofrado se mantiene
sustancialmente después de aplicar el estrato resistente al
desgaste.
3. Rodillo de gofrado o método según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, donde la superficie con
motivos es provista por un material elastomérico que circunda el
núcleo.
4. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 3, donde el material elastomérico es formado de un
material seleccionado de caucho, caucho de silicona, poliésteres de
nilón, poliuretano, politetrafluoroetileno, cohexafluoropropileno
de fluoruro de polivinilideno, cauchos de nitrilo, ebonita, resina
epoxi, resina fenólica, resina de poliéster, resina termoendurecible
o resina de policarbonato.
5. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 1 o reivindicación 2, donde la superficie con
motivos es formada de un material seleccionado de al menos uno de
caucho, caucho de silicona, nilón, poliésteres, poliuretano,
politetraetileno, cohexafluoropropileno de fluoruro de
polivinilideno, cauchos de nitrilo, ebonita, resina epoxi, resina
fenólica, resina de poliéster, resina termoendurecible, resina de
policarbonato, aluminio, aluminio fundido, latón, bronce, níquel,
cromo, hierro fundido, acero, acero inoxidable, zinc, estaño y sus
aleaciones y mezclas.
6. Rodillo de gofrado o método según cualquiera
de las reivindicaciones precedentes, donde el estrato resistente al
desgaste es formado chapando un revestimiento de material metálico
en dicha superficie con motivos grabados por láser.
7. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 6, donde el estrato resistente al desgaste es
seleccionado de níquel, cromo, acero, y sus aleaciones y mezclas con
o sin la adición de compuestos que mejoren la resistencia al
desgaste tales como Teflón (TM), carburos, nitruros, silicatos,
diamantes, indio, sulfuro de molibdeno, fósforo, boro o sus
mezclas.
8. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 7, donde el material resistente al desgaste es
níquel con fósforo.
9. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 1 o reivindicación 2, donde la superficie con
motivos grabados por láser es formada fundiendo un material sobre
el núcleo.
10. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 1 o reivindicación 2, donde la superficie a la que
se puede aplicar un motivo por grabado por láser es formada
chapando un material sobre el núcleo.
11. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 9 o reivindicación 10, donde el material chapado o
fundido es seleccionado de al menos uno de aluminio, latón, bronce,
níquel, cromo, hierro fundido, acero, zinc, estaño y sus aleaciones
y mezclas.
12. Rodillo de gofrado o método según la
reivindicación 1 o reivindicación 2, donde dicho núcleo es formado
de un material seleccionado de acero, cromo, níquel, aluminio,
cerámica y sus mezclas.
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Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6733626B2 (en) * | 2001-12-21 | 2004-05-11 | Georgia Pacific Corporation | Apparatus and method for degrading a web in the machine direction while preserving cross-machine direction strength |
| ES2382895T3 (es) * | 2001-03-29 | 2012-06-14 | Georgia-Pacific Consumer Products Lp | Rodillo de estampación grabado con láser |
| MXPA05007626A (es) * | 2003-01-16 | 2006-02-22 | Japan Absorbent Tech Inst | Metodo y aparato para recubrimiento con motivos. |
| DE10303178A1 (de) * | 2003-01-28 | 2004-07-29 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Stanz- und Rill-Gegendruckplatte und Verfahren zu deren Herstellung und Gebrauch sowie damit ausgestattete Maschine |
| DE10318836A1 (de) * | 2003-04-25 | 2004-11-11 | Voith Paper Patent Gmbh | Verfahren zur Beschichtung eines zylindrischen Körpers |
| US7297226B2 (en) * | 2004-02-11 | 2007-11-20 | Georgia-Pacific Consumer Products Lp | Apparatus and method for degrading a web in the machine direction while preserving cross-machine direction strength |
| ITFI20040105A1 (it) * | 2004-05-05 | 2004-08-05 | Perini Engraving S R L | Rulli goffratori con trattamento superficiale, metodo per la loro produzione e gruppo goffratore comprendente detti rulli |
| US7178446B2 (en) * | 2005-02-28 | 2007-02-20 | Caterpillar Inc | Cylinder rod with position sensor surface markings |
| US20080265218A1 (en) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Lifchits Alexandre D | Composite layer and method of forming same |
| ITMI20080309A1 (it) * | 2008-02-26 | 2009-08-27 | Feiden Kft | Cilindro goffratore perfezionato e metodo per modificare il motivo goffratore di un cilindro goffratore |
| KR100991510B1 (ko) | 2008-05-27 | 2010-11-04 | 주식회사 코아옵틱스 | 도광부재의 패턴 가공을 위한 마스터롤 및 그 제조방법 |
| US20100252961A1 (en) * | 2009-04-06 | 2010-10-07 | 3M Innovative Properties Company | Optical film replication on low thermal diffusivity tooling with conformal coating |
| BE1018753A3 (nl) * | 2009-05-11 | 2011-08-02 | Flooring Ind Ltd Sarl | Laminaatpaneel en werkwijzen voor het vervaardigen van laminaatpanelen. |
| KR101076049B1 (ko) * | 2009-07-07 | 2011-10-24 | 도레이첨단소재 주식회사 | 광학필름 제조용 롤의 렌즈 형상 제조방법 및 이로부터 렌즈 형상이 형성된 광학필름 제조용 롤 |
| PT2454099E (pt) * | 2009-07-14 | 2014-10-30 | Felix Böttcher GmbH & Co KG | Cilindros de dispositivo de molha |
| DE102010011401A1 (de) * | 2010-03-15 | 2011-09-15 | Oerlikon Textile Components Gmbh | Umlenkrolle |
| EP2626216B1 (de) * | 2011-03-10 | 2018-07-11 | HUECK Rheinische GmbH | Verfahren zur Bearbeitung einer strukturierten Oberfläche eines Prägewerkzeugs und das Prägewerkzeug |
| RU2614502C2 (ru) * | 2011-09-23 | 2017-03-28 | Бёльи-Гравюр Са | Способ и устройство для формирования рельефной поверхности на стальном тиснильном вале |
| US20150135925A1 (en) * | 2013-11-20 | 2015-05-21 | Micro-Surface Finishing Products, Inc. | Rotary anvil |
| CN103911060B (zh) * | 2014-04-28 | 2016-04-27 | 上海茂霖高分子科技股份有限公司 | 一种用于半导电胶辊的低阻值耐磨涂层及其制备方法 |
| CN103911059B (zh) * | 2014-04-28 | 2016-04-27 | 上海茂霖高分子科技股份有限公司 | 一种用于半导电胶辊的中阻值耐磨涂层及其制备方法 |
| MX2016015601A (es) * | 2014-06-25 | 2017-02-27 | Sekisui Chemical Co Ltd | Lamina de resina termoplastica con relieve, rodillo grabado, metodo de fabricacion de rodillo grabado, capa intermedia de vidrio laminado, y vidrio laminado. |
| US10563309B1 (en) | 2015-10-13 | 2020-02-18 | Kings Mountain International, Inc. | Method for creating a textured press plate |
| USD854852S1 (en) | 2017-02-13 | 2019-07-30 | Steven D. Mathison | Paper towel roll core |
| USD849442S1 (en) | 2017-02-13 | 2019-05-28 | Steven D. Mathison | Paper towel roll core |
| US11479841B2 (en) | 2017-06-19 | 2022-10-25 | Praxair S.T. Technology, Inc. | Thin and texturized films having fully uniform coverage of a non-smooth surface derived from an additive overlaying process |
| USD939855S1 (en) * | 2019-06-26 | 2022-01-04 | Hagleitner Hygiene International Gmbh | Paper roll |
| CN113547755B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-02-03 | 苏州市宝苏矿冶设备有限公司 | 一种高强度滚轮 |
| CN114657547B (zh) * | 2022-03-30 | 2023-06-02 | 广东省科学院新材料研究所 | 表面具有微纳双尺度结构的压花辊及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2662002A (en) * | 1951-02-14 | 1953-12-08 | Frederick A Sunderhauf | Method of embossing rolls |
| US3264978A (en) * | 1964-08-11 | 1966-08-09 | Philip Morris Inc | Rotary embossing machines |
| GB1139757A (en) * | 1965-05-28 | 1969-01-15 | Kleinewefers Gravuren | Process for the manufacture of embossing roller jackets |
| US3707752A (en) * | 1970-10-28 | 1973-01-02 | Beloit Corp | Roll covering |
| US3756760A (en) * | 1971-11-08 | 1973-09-04 | Hallmark Cards | Finishing roll for extruded plastic sheet |
| US4211743A (en) * | 1978-05-24 | 1980-07-08 | Nauta Roll Corporation | Apparatus and method for embossing web material |
| JPS55135629A (en) * | 1979-04-09 | 1980-10-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Supercalender |
| US4361085A (en) * | 1981-06-11 | 1982-11-30 | Crown Zellerbach Corporation | Embossing apparatus |
| EP0136368B1 (de) * | 1983-10-03 | 1988-09-21 | Saueressig & Co. | Verfahren zur Herstellung von Prägungen/Verformungen auf Warenbah-nen zwischen einer Prägewalze und einer Gegengeformtenwalze sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens |
| US4787837A (en) * | 1986-08-07 | 1988-11-29 | Union Carbide Corporation | Wear-resistant ceramic, cermet or metallic embossing surfaces, methods for producing same, methods of embossing articles by same and novel embossed articles |
| BE1002606A6 (fr) * | 1988-11-30 | 1991-04-09 | Centre Rech Metallurgique | Procede de fabrication d'un cylindre de laminoir. |
| US5269983A (en) * | 1991-02-04 | 1993-12-14 | James River Corporation Of Virginia | Rubber-to-steel mated embossing |
| CA2060567C (en) * | 1991-02-04 | 1997-06-10 | Galyn Arlyn Schulz | Apparatus for embossing a fibrous web |
| US5215617A (en) * | 1991-02-22 | 1993-06-01 | Kimberly-Clark Corporation | Method for making plied towels |
| US5356364A (en) * | 1991-02-22 | 1994-10-18 | Kimberly-Clark Corporation | Method for embossing webs |
| AU646746B2 (en) * | 1991-02-22 | 1994-03-03 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method for embossing webs |
| DE4226789A1 (de) * | 1992-08-13 | 1994-02-17 | Sigri Great Lakes Carbon Gmbh | Faserverstärkte Kunststoffwalze mit äußerer, verschleißfester, füllerhaltiger Kunststoffschicht |
| DE4305716C2 (de) * | 1993-02-25 | 1997-08-07 | Boettcher Gmbh & Co Felix | Verwendung einer Schnellfrequenz-Motorspindel zur schneidenden Oberflächenbearbeitung von Elastomeren |
| US5388803A (en) * | 1993-08-17 | 1995-02-14 | General Electric Company | Apparatus for producing textured articles |
| US5753165A (en) * | 1993-12-21 | 1998-05-19 | Yamauchi Corporation | Process for producing a hard roll |
| US5406705A (en) * | 1994-02-03 | 1995-04-18 | Gencorp Inc. | Method of producing an embossing cylinder |
| US5779965A (en) * | 1996-02-20 | 1998-07-14 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Double nip embossing |
| JP3092533B2 (ja) * | 1996-12-25 | 2000-09-25 | 富士ゼロックス株式会社 | 帯電部材 |
| JP3795999B2 (ja) * | 1997-03-14 | 2006-07-12 | 積水化学工業株式会社 | 押出シート成形用ロールの製造方法 |
| US5945131A (en) * | 1997-04-16 | 1999-08-31 | Velcro Industries B.V. | Continuous molding of fastener products and the like and products produced thereby |
| US6074192A (en) * | 1997-09-11 | 2000-06-13 | Mikkelsen; Oeystein | Lenticular pattern forming roll and method for making the roll |
| DE29720192U1 (de) * | 1997-11-14 | 1999-03-25 | Eduard Küsters, Maschinenfabrik, GmbH & Co. KG, 47805 Krefeld | Kalander zum Behandeln einer Bahn |
| US6093256A (en) * | 1997-11-14 | 2000-07-25 | Fort James Corp | Embossing roll cleaning method |
| US6344111B1 (en) * | 1998-05-20 | 2002-02-05 | Kimberly-Clark Wordwide, Inc. | Paper tissue having enhanced softness |
| DE19928753A1 (de) * | 1999-06-23 | 2000-12-28 | Voith Sulzer Papiertech Patent | Elastische Walze und Verfahren zum Herstellen einer solchen |
-
2002
- 2002-07-03 US US10/187,608 patent/US20030045412A1/en not_active Abandoned
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