BR112015031070B1

BR112015031070B1 - Método para produzir um tecido fibroso e produto de fibra

Info

Publication number: BR112015031070B1
Application number: BR112015031070-2A
Authority: BR
Inventors: Pekka Jãnnãri; Pirita Suortamo
Original assignee: Metsã Board Oyj
Priority date: 2013-06-20
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2022-03-15
Also published as: WO2014202841A1; EP3011108A1; CA2915969C; BR112015031070A2; CL2015003640A1; EP3011108B1; FI20135673A; RU2015151714A3; CN105531422B; FI127368B; US10138600B2; CN105531422A; RU2015151714A; CA2915969A1; RU2662501C2; US20160186383A1

Abstract

PRODUTO FIBROSO E MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UM TECIDO FIBROSO A presente invenção refere-se a um método de produção de um tecido fibroso, assim como, ao dito tecido fibroso. De acordo com o presente método, uma camada de material fibroso é formada a partir de uma polpa de fibra, mediante uso de uma técnica de formação de espuma, dita camada sendo depois seca. De acordo com a presente invenção, pelo menos parte da polpa de fibra é uma polpa mecânica ou semimecânica, a qual é ozonizada antes da formação de espuma. Mediante uso de ozonização, a polpa a ser espumada é aperfeiçoada, com relação à união das fibras e remoção dos produtos extraídos da madeira, durante a preparação da polpa. Os produtos fabricados são adequados, por exemplo, para usos finais, onde as embalagens são idealizadas de serem leves e fortes, cujas propriedades garantem que o sabor e aroma dos produtos não são prejudicados, como no caso de, por exemplo, embalagens para forneci-mentos alimentícios, chocolate e cigarros.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção está correlacionada ao método, conforme descrito no preâmbulo da reivindicação 1, para produção de um tecido de fibra, tal como, um papelão.

[0002] De acordo com o referido método, uma camada de material fibroso é produzida a partir de uma polpa de fibra, mediante uso de técnicas de formação por espuma, cuja camada é depois seca.

[0003] A presente invenção refere-se também a um produto fibroso, de acordo com o descrito no preâmbulo da reivindicação 11.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0004] A resistência à flexão é uma das mais importantes propriedades do papelão. Especificamente, o papelão usado para embalagem exige resistência e rigidez, o que garante que a embalagem suporta o inteiro percurso até chegar ao consumidor. Assim, muito se exige do papelão para garantir uma alta resistência e rigidez, o que é contrário ao objetivo de se reduzir a quantidade de matérias-primas.

[0005] Uma suficiente rigidez foi anteriormente alcançada mediante uso de uma qualidade de papelão que apresenta uma gramatura suficientemente alta. Tentativas têm sido feitas para produzir qualidades de papel e papelão mediante redução da quantidade de fibra e através da substituição das fibras, por exemplo, com agentes de carga, o que irá causar problemas para garantir a resistência e rigidez.

[0006] Além disso, a fim de reduzir o uso de matérias-primas, foram desenvolvidas estruturas em camadas, que exploram o formato de uma viga em “I”. Nessa estrutura, sobre a superfície e o lado posterior de uma camada intermediária densa, se dispõe uma camada ligada de forma mais acentuada, a qual é mais densa que a camada intermediária. Quanto maior for a distância entre as camadas superficiais, mais forte será o efeito da estrutura em formato de viga em “I”. Se o papelão for dobrado, irá ocorrer um alongamento no lado convexo do papelão e, de modo correspondente, uma compressão no lado côncavo. Uma força oposta é gerada contra o alongamento e a compressão, onde a intensidade dessa força é afetada pela espessura, elasticidade e densidade das camadas.

[0007] Anteriormente, uma camada densa intermediária foi produzida mediante uso de polpas mecânicas, que foram submetidas a um baixo nível de batimento.

[0008] Um problema surgido é que, quanto mais densa/porosa a camada intermediária for feita, uma menor quantidade de ligações irá ocorrer entre as fibras e a resistência interna da camada será reduzida. Também, um menor nível de batimento diminui a geração de ligações entre as fibras, pelo fato de a superfície específica ser reduzida e o número de fibrilas que apresentam capacidade de sedimentação ser reduzido, o que resulta em uma reduzida resistência interna da camada intermediária.

[0009] Uma intensidade fraca de ligação pode resultar em um número de diferentes problemas nos procedimentos de corte, acabamento, processamento e impressão. Assim, por exemplo, o uso de tintas de impressão pegajosas em impressão offset resulta numa deformação na direção “z”, o que pode provocar a delaminação do papelão, isto é, fissuramento no plano “z”. De modo similar, a intensidade fraca ligação aumenta a quantidade de pó nos estágios de corte e processamento, assim como, no tratamento posterior dos produtos.

[0010] Uma estrutura densa pode ser também obtida mediante uso de formação por espuma, em vez de formação de água. A formação por espuma é descrita, por exemplo, nas publicações de patentes US 5.164.045 e WO 99/1573.

[0011] Nesse caso, na maioria das vezes, as fibras não são orientadas na direção da máquina, em vez disso, a orientação varia mais no plano “x-y” e direção “z” do papelão. Assim, a ligação é também distribuída em todas as direções e, relativamente, uma resistência mais alta é obtida na direção “z”.

[0012] Entretanto, a formação por espuma não aumenta o número de ligações em um determinado grau de polimento, o torna necessário o uso de um agente auxiliar para aumentar a resistência. Um modo existente de aumentar a resistência é a aplicação de agentes químicos de reforço, que, entretanto, apresentam propriedades negativas, tais como, o alto custo e os potenciais efeitos negativos na química do produto final úmido, assim como, seu fraco efeito e baixa retenção.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO Problema Técnico

[0013] O objetivo da presente invenção é eliminar pelo menos alguns dos problemas associados com a tecnologia conhecida e gerar uma nova solução para produção de papelão, que seja de alta qualidade e que apresenta uma alta rigidez, usando uma pequena quantidade de matéria- prima.

Solução do Problema

[0014] A presente invenção é fundamentada na ideia de que parte ou toda a polpa da camada de material fibroso a ser formada por espuma é uma polpa mecânica ou quimio-mecânica, ou uma mistura das mesmas, a qual é ozonizada antes da formação da espuma.

[0015] Portanto, um produto de papelão ou um produto de fibra similar, especificamente, um produto de fibra que é seco em uma máquina de produção de papel ou papelão, consiste, pelo menos, de uma camada de espuma seca, compreendendo, parcial ou totalmente, uma polpa de fibra mecânica ou quimio-mecânica ozonizada, ou uma mistura das mesmas.

[0016] Especificamente, a capacidade de sedimentação da polpa quimio-mecânica da camada interna de alta densidade de um papelão de múltiplas camadas é aperfeiçoada mediante ozonização, em cujo caso é possível aumentar a densidade do papelão mediante uso da técnica de formação por espuma, ao mesmo tempo em que se mantém adequadas importantes propriedades de resistência, como, por exemplo, resistência à delaminação, e mínima geração de pó durante o processo de corte.

[0017] Mais especificamente, o método de acordo com a presente invenção é principalmente caracterizado pela descrição apresentada na parte que caracteriza a reivindicação 1.

[0018] O produto fibroso conforme a presente invenção, por sua vez, é definido na parte caracterizante a reivindicação 11.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[0019] Consideráveis vantagens são alcançadas pela presente invenção. Assim, mediante uso de técnicas de formação por espuma é possível aperfeiçoar as propriedades de embalagens existentes, produtos de papel e papelão, e produzir produtos diferentes, bastante porosos, leves e macios. A formação por espuma reduz o uso de água e energia e proporciona economia no uso de matéria-prima.

[0020] É possível se obter uma significativa melhoria na densidade e a potencial vantagem da ozonização, mediante combinação da ozonização com a formação por espuma da camada interna, em cujo caso se permite um reduzido uso de agentes químicos de reforço na estrutura de rede fibrosa (por exemplo, amido, ou alternativo polímero adesivo adicionado no produto final úmido, dentro do tecido ou na prensagem de tamanho), e/ou um reduzido uso de material de polpa de reforço (por exemplo, polpa química não moída/moída, polpa microfibrilada ou polpa nanometrica).

[0021] Mediante ozonização de polpa de fibra longa quimio-mecânica, tal como, polpa de abeto ou polpa de pinheiro, a capacidade de sedimentação é aperfeiçoada, e com formação por espuma, pode ser produzida a partir da mesma uma camada densa interna tendo uma satisfatória formação, usada para papelão de múltiplas camadas. A ozonização contribui também para a remoção de agentes de extração de madeira durante a produção da polpa, o que é vantajoso, quando se prepara uma polpa para uso final, na qual as propriedades de aroma/sabor são críticas, como, por exemplo, na embalagem de líquidos, cigarros ou alimentos sensíveis, tais como, chocolates.

[0022] Mediante combinação dos procedimentos de ozonização e formação por espuma de polpa de madeira branca quimio-mecânica, é possível se melhorar a competitividade da polpa de madeira branca, para uso como matéria-prima, se comparado com a polpa de madeira de lei, na produção de papelões de múltiplas camadas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0023] As modalidades preferidas da invenção serão discutidas a seguir, fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 mostra um fluxograma de processo, de acordo com uma modalidade preferida da invenção; e - a figura 2 mostra os resultados de testes de ozonização realizados em polpas quimio-mecânicas branqueadas, em cujo caso a presente tecnologia é comparada com soluções convencionais, em que a intenção é de melhorar as propriedades da polpa através da aplicação de agentes químicos de reforço, de nanocelulose e celulose de reforço, respectivamente.

MODALIDADES

[0024] A seguir, deve ser observado que uma aplicação de acordo com a nova tecnologia é descrita, especificamente, com referência à fabricação de papelão, porém, não se pretende limitar a descrição e a tecnologia somente para produtos de papelão. Deve ser entendido que a presente invenção é também aplicável à produção de produtos de papel, como, por exemplo, produtos de papel de múltiplas camadas, e produtos fibrosos similares.

[0025] De acordo com a presente tecnologia, é gerado um método para preparação de um tecido de fibra, em que uma camada de material de fibra é preparada a partir de polpa de fibra ozonizada mediante uso de formação por espuma, cuja camada de material de fibra é seca e tipicamente formada para ser parte de um produto de múltiplas camadas. Assim, em uma modalidade preferida, uma camada de fibra é gerada mediante uso de formação por espuma, cuja camada é disposta entre duas outras camadas, por exemplo, uma camada de produto de papelão é então formada, tal como, uma camada interna de um papelão para fabricação de caixa.

[0026] Em uma modalidade, a polpa de fibra a ser formada em um tipo de espuma consiste somente de polpa ozonizada, mas, também é possível combinar a mesma com uma polpa mecânica comum não ozonizada, uma polpa quimio- mecânica, uma polpa química ou uma polpa microfibrilada, ou uma combinação ou mistura das mesmas. ,

[0027] Em uma modalidade, a polpa de fibra ozonizada é uma polpa mecânica ou, especialmente, uma polpa quimio-mecânica, feita de madeira de lei ou madeira branca, ou uma mistura das mesmas.

[0028] A madeira de lei pode ser qualquer adequada espécie de madeira de lei, como, por exemplo, bétula, faia preta, álamo, eucalipto, madeira de lei tropical mista, amieiro ou uma mistura das mesmas. A madeira branca, por sua vez, pode ser, por exemplo, abeto ou pinheiro, ou mistura das mesmas.

[0029] A percentagem de madeira branca do material inicial da polpa mecânica e, particularmente, da polpa quimio-mecânica, que compreende madeira de lei e madeira branca, em uma modalidade é de 20-100%, especialmente, de 50-100%, mais adequadamente, 75-100% (em relação ao peso seco).

[0030] Quando o material inicial compreende madeira branca, vantagens adicionais são obtidas pela presente invenção. De acordo com a presente solução, as vantagens da formação por espuma aparecem principalmente com relação às fibras longas, que numa formação convencional produzem uma formação fraca.

[0031] No presente método, o material de fibra pode ser também originado de diferentes plantas sazonais, incluindo a palha, junco, capim amarelo, bambu, cana de açúcar e gramíneas.

[0032] Em adição a polpa tratada com ozônio, é possível se utilizar outras fibras na produção do produto fibroso, tais como, fibra de papelão reciclado ou fibra de papel, refugo de papelão ou refugo de papel, ou ainda fibras sintéticas, ou polpa microfibrilada ou mistura das mesmas.

[0033] Uma modalidade preferida da nova tecnologia é ilustrada na figura 1, que representa um fluxograma de processo, em que a fonte é uma polpa de fibra, tal como, polpa de fibra mecânica ou quimio-mecânica (1).

[0034] Conforme descrito, em uma modalidade preferida, a polpa compreende uma polpa de fibra longa. Esta fibra pode ser originada, em particular, de madeira branca, tal como, abeto ou pinheiro. A polpa (1) é alimentada dentro da etapa de ozonização (2). Durante a ozonização, a polpa é tratada em condições conhecidas per si, com ozônio, particularmente, gás ozônio, em cujo caso é gerada uma polpa ozonizada (3).

[0035] O ozônio na etapa (2) pode ser usado para tratamento da polpa, tal como, uma polpa quimio-mecânica, como parte do estágio de branqueamento, podendo ser usado isoladamente ou junto com oxigênio e peróxido de hidrogênio, ácido peracético ou dióxido de cloro.

[0036] O ozônio é conhecido como sendo um efetivo oxidante e um eficiente agente químico de deslignificação e agente de branqueamento.

[0037] O ozônio pode ser dosado em uma polpa de alta, média ou baixa consistência. Os processos que operam com diferentes consistências apresentam diferentes parâmetros operacionais com relação à temperatura, pressão, pH e teor de ozônio.

[0038] Em uma modalidade, a ozonização é realizada com uma consistência de matéria seca de aproximadamente 1-50%, a uma temperatura de aproximadamente 5-90°C, e utilizando aproximadamente 0,1-5%, especialmente, cerca de 0,1-2,5%, tipicamente, menos de 2% de ozônio por peso seco da polpa. Em geral, as condições operacionais são pressurizadas. Em outra modalidade, a polpa é tratada em uma consistência média (5-15% com relação à matéria seca) ou em uma alta consistência (acima de 15% e até 40% com relação à matéria seca).

[0039] Geralmente, a polpa é acidificada antes do tratamento. Preferivelmente, o valor do pH é ajustado para a faixa ácida de, por exemplo, cerca de 1-6,5, especialmente, cerca de 1,5-6. Após isso, o ozônio pode ser colocado em contato com a polpa mediante compressão da polpa para alcançar um mais alto teor de sólidos (aproximadamente, 35-50%), após o que o contato do gás ocorre com uma leve sobrepressão, por exemplo, de aproximadamente 1,5-5 bar, especialmente, cerca de 1,6-2,5 bar. O equipamento usado pode ser um misturador tipo tambor.

[0040] Alternativamente, a polpa acidificada é colocada em contato direto com o gás ozônio, por exemplo, em um misturador ou misturadores conectados em uma série sequencial, em cujo caso a pressão é tipicamente superior a 5 bar, por exemplo, de aproximadamente 7-20 bar, especialmente, de cerca de 10-15 bar.

[0041] A temperatura de ozonização, mais preferivelmente, é superior à faixa de temperatura de cerca de 10-40°C, em particular, a operação é realizada à temperatura ambiente, isto é, uma temperatura de aproximadamente 15—25°C.

[0042] Tipicamente, o ozônio residual que permanece no gás residual de branqueamento é desintegrado para a forma de oxigênio. Após isso, o gás é direcionado de volta para o ambiente ou é reciclado para ser usado, por exemplo, na produção de oxigênio ou na produção de ozônio.

[0043] Em uma modalidade, os gases residuais são reciclados para reutilização, por exemplo, na deslignificação por oxigênio.

[0044] Como resultado da ozonização (2), a capacidade de sedimentação da polpa é aperfeiçoada. Geralmente, a resistência na direção “z” é uma medição satisfatória da capacidade de sedimentação e a presente solução almeja uma resistência de pelo menos 200 kPa, especialmente, de aproximadamente 200-600 kPa. Similarmente, o valor de ligação de Scott (Scott-Bond) deve ser de aproximadamente 100-500 J/m2.

[0045] A polpa ozonizada pode ser seca e enfardada (ponto (4)). Após isso, a polpa enfardada pode ser armazenada (6) por um desejado período de tempo, após o que, do mesmo modo que uma polpa comercial comum, a polpa pode ser transportada para um desejado local de uso, onde é transformada em lama e alimentada dentro do sistema de polpação e colocação de aditivos (7) da máquina de produção de papelão (ou papel).

[0046] Entretanto, é também possível alimentar a polpa em um estado ainda não seco, por exemplo, através de bombeamento (5), diretamente da etapa de ozonização para o sistema de polpação e colocação de aditivos (7).

[0047] Na máquina de produção de papelão ou papel, a polpa que é submetida à polpação ou liberada numa condição úmida utiliza a mistura de polpa que deve ser formada por espuma para a respectiva produção (8).

[0048] A mistura de polpa que será formada por espuma pode compreender apenas uma polpa ozonizada, ou pode compreender uma mistura de polpa mecânica, polpa quimio- mecânica, polpa química, polpa microfibrilada, papelão reciclado ou fibra de papel, ou refugo de papelão ou papel, ou fibras sintéticas, em misturas em todas as proporções; tipicamente, a percentagem de polpa ozonizada de todas as fibras é, entretanto, nos casos de misturas que apresentam pelo menos 10%, especialmente, cerca de 20-95%, mais adequadamente de 30-90%, calculada a partir da polpa seca. A polpa a ser formada por espuma pode compreender 0-30% em peso de agentes minerais de carga (calculado a partir da fibra seca). A mistura de polpa a ser formada por espuma pode compreender também 0-30% em peso de agentes de carga sintéticos. A polpa a ser formada por espuma pode compreender também aditivos. Conforme mencionado anteriormente, além dos agentes tensoativos, também aditivos podem ser usados na polpa, tais como, látex, aglutinantes, agentes de coloração, inibidores de corrosão, agentes reguladores de pH, agentes auxiliares de retenção, agentes batedores de engomagem, e outros agentes comuns na produção de papelão. As quantidades desses agentes são no máximo de 20% em peso, com relação ao peso seco das fibras.

[0049] Em uma modalidade, uma adequada composição para espumação é obtida através da mistura de uma lama de fibra, apresentando uma consistência de aproximadamente 0,5-7% em peso (a quantidade de fibra em relação ao peso da lama), com uma espuma formada de água e um agente de superfície (tenso-ativo), cujo teor de ar é de aproximadamente 10-90% em volume, por exemplo, 20-80% em volume, em cujo caso é gerada uma lama espumada de fibra, tendo um teor de fibra de aproximadamente 0,1-3% em peso. Esta mistura pode ser alimentada sobre a tela, a fim de formar um tecido.

[0050] O agente tenso-ativo usado pode ser não iônico, aniônico, catiônico ou anfotérico. Uma adequada quantidade de agente tenso-ativo é aproximadamente 150-1000 ppm, por peso. Exemplos de agentes tenso-ativos aniônicos incluem as alfa-olefina sulfonatos, e de agentes não iônicos, por sua vez, lauramida de PEG-6. Exemplos específicos incluem sulfato sódico de dodecila.

[0051] Durante a geração de espuma, o desejado tamanho de bolha varia, mas, normalmente, é menor que a extensão média da fibra no material fibroso. Tipicamente, o tamanho de bolha (diâmetro) é de aproximadamente 10-300 um, por exemplo, de 20-200 um, normalmente, de aproximadamente 20-80 um.

[0052] Durante a formação por espuma, é possível combinar de uma maneira conhecida per si, o uso de vácuo e de secagem que ocorre no tecido.

[0053] Através da formação por espuma, uma lama espumada de fibra que é formada de fibra ozonizada, proporciona a obtenção de uma camada interna densa tendo uma satisfatória formação. Por essa razão, a espuma é alimentada, por exemplo, mediante uso de uma técnica de formação de tecido de múltiplas camadas entre duas camadas superficiais.

[0054] Entretanto, é possível produzir uma estrutura de múltiplas camadas mediante tecelagem de camadas sobrepostas, a partir de bocais de alimentação sequenciais.

[0055] As gramaturas das camadas podem variar livremente. De um modo geral, o peso das camadas superficiais é de aproximadamente 10-100 g/m2, e da camada intermediária de aproximadamente 10-300 g/m2. Mediante uso da técnica de formação por espuma, é possível manter a gramatura da camada intermediária relativamente baixa, mesmo que a espessura da camada seja suficiente para garantir a rigidez do produto, entre outros aspectos, com relação a aplicações de embalagens.

[0056] A gramatura do produto fibroso produzido pode, desse modo, variar livremente, por exemplo, dentro da faixa de 30-500 g/m2, mas, novamente, esses não são limites absolutos.

RESULTADOS

[0057] O tratamento com ozônio pode proporcionar uma polpa mecânica grossa ou frações de polpa com uma excelente resistência interna. O ozônio reage sobre as superfícies das fibras, desse modo, adicionando grupos funcionais que contribuem para a formação de ligações entre as fibras.

[0058] Pelo fato de a superfície específica da polpa, na prática, permanecer constante durante o tratamento com ozônio, a liberdade também permanece constante, mesmo que aumente a força de ligação. Portanto, não é necessário se dispor de uma baixa liberdade, nem de uma grande quantidade de finos para obter uma satisfatória ligação, em cujo caso a densidade da folha não é alta também. Assim, o tratamento com ozônio proporciona uma suficiente força de ligação com uma maior liberdade e reduz a quantidade de finos. O ozônio também não afeta a flexibilidade da fibra, do mesmo modo que no polimento. Portanto, o tratamento com ozônio possibilita obter uma resistência interna mais alta e, ao mesmo tempo, uma mínima deterioração da densidade ou, alternativamente, uma resistência interna suficiente com uma maior característica de densidade.

[0059] Se o objetivo for de gerar uma maior característica de densidade, e ao mesmo tempo manter uma suficiente resistência interna, a polpa mecânica produzida deverá ser suficientemente grossa (alto grau de liberdade) para proporcionar uma densidade suficiente. O tratamento com ozônio pode então ser usado para gerar suficientes propriedades de resistência.

[0060] A figura 2 é uma apresentação esquemática de significativos aperfeiçoamentos nas propriedades de resistência, alcançados pela presente invenção.

[0061] A figura mostra resultados de teste de comparação, em cujo caso uma polpa de acordo com uma modalidade da presente invenção (na figura, “BCTMP tratado com ozônio”) foi comparada com polpas que são modificadas usando tradicionais agentes químicos de reforço ("Daico"), nanocelulose ("NFC1", "NFC2" e "NFC3"), e celulose de reforço correspondente ("Refined Kraft Pulp"). As polpas tratadas são polpas quimio-mecânicas branqueadas. A resistência de ligação de Scott é expressa em função da densidade.

[0062] Os resultados mostram que a ozonização melhora as propriedades de resistência da polpa mecânica sem reduzir a densidade. No mesmo nível de densidade, quando a densidade está dentro da faixa de 3,0-3,7 cm3/g, a presente técnica gera uma melhoria de, pelo menos, aproximadamente 10%, preferivelmente, de pelo menos 15%, mais adequadamente, de pelo menos 20%, com relação ao nível de energia de laminação de ligação de Scott (J/m2), comparado com os valores obtidos mediante uso de uma técnica tradicional, especificamente, usando agentes químicos poliméricos de fortalecimento, nanocelulose ou celulose de fortalecimento. A comparação é baseada no fato de que a adição de cada agente químico convencional de reforço foi de 10%, calculada com relação ao peso seco das fibras da polpa mecânica.

[0063] As propriedades da combinação obtida de resistência/densidade são singulares, por exemplo, se comparado com os resultados obtidos mediante uso de agentes químicos de reforço, nanocelulose e celulose de reforço. O efeito da ozonização com relação às propriedades das polpas foi estudado na literatura (ver, Hostachy J-C, 64th Appita Annual Conference and Exhibition, Appita Inc., 2010, páginas 349-351; Lecourt et al., International Mechanical Pulping Conference, 2007, Tappi Press 2007, páginas 494507; e Long et al., Tappi Pulping / Process and Product Quality Conference, Tappi Press, 2000, página 8), mas, nenhuma referência pode ser encontrada com relação à adequabilidade da ozonização para a presente matéria, nem a citação do fato de que não existe nenhuma referência na literatura para os resultados que são alcançados pela presente solução.

[0064] Conforme explanado acima, a ozonização também melhora, além da ligação das fibras na espuma, a remoção dos agentes de extração da madeira durante a produção da polpa. Isso constitui uma clara vantagem na produção da polpa, por exemplo, para usos finais em que as propriedades de aroma e sabor são críticas. Estes usos finais incluem a embalagem de líquidos e embalagens de venda e armazenamento para alimentos e produtos, tais como, chocolate e cigarros, cujos produtos são sensíveis à durabilidade da embalagem e a outras propriedades.

[0065] Conquanto que a matéria anterior descreve especialmente o uso de polpa mecânica ou quimio-mecânica ozonizada, ou uma mistura das mesmas, em uma camada gerada por formação por espuma, que constitui uma modalidade preferida da invenção, é evidente que a polpa ozonizada pode compreender, também, ou mesmo consistir de polpa química ou uma mistura de polpa química e polpa mecânica e/ou polpa quimio-mecânica.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0066] Conforme descrito acima, mediante combinação das técnicas de ozonização e formação por espuma, é possível se obter, entre outras características, uma significativa melhoria na densidade e, ao mesmo tempo, o uso de agentes químicos de reforço para reforçar a estrutura da rede fibrosa pode ser reduzido.

[0067] Os produtos fabricados são adequados, por exemplo, para usos finais em que as embalagens são pretendidas de serem leves e fortes, e cujas propriedades possam garantir que o sabor e o aroma dos produtos não sejam contaminados, tais como, embalagens para vendas e armazenamento de fornecimento de alimentos, chocolates e cigarros.

[0068] As aplicações particularmente preferidas incluem as embalagens e pré-formas de fornecimento de alimentos, particularmente, embalagens e pré-formas de embalagens que são feitas de polpa de fibra longa.

RELAÇÃO DE REFERÊNCIAS NUMÉRICAS

[0069] As seguintes referências numéricas são usadas nos desenhos: (1) polpa; (2) ozonização; (3) polpa ozonizada; (4) secagem e enfardamento da polpa; (5) bombeamento; (6) armazenamento e transporte opcional; (7) sistema de polpação e aditivos da máquina de produção de papelão; (8) produção de polpa espumada; (9) formação por espuma; (10) tecido de fibra seco, por exemplo, papelão.

LISTA DE CITAÇÕES

[0070] Literatura de Patentes - US 5.164.045; - WO 99/15730.

[0071] Literatura não Patenteada - Hostachy J-C., "Use of ozone in chemical and high yield pulping processes - Latest innovations maximizing efficiency and environmental performace", Appita Annual Conference - Appita 64 - 64th Appita Annual Conference and Exhibition, Incorporando o Pan Pacific Conference, 2010 - Conference Technical Papers, Editado por Appita Inc., 2010, páginas 349-351. - Lecourt et al. "Saving energy by application of ozone in the thermomechanical pulping process", apresentado no International Mechanical Pulping Conference, 2007, editado por TAPPI Press, 2007, páginas 494-507. - Long et al., "Kinetic Study of Ozone Treatment on Mechanical Pulp", apresentado em TAPPI Pulping/Process and Product Quality Conference, editado por TAPPI Press, 2000, página 8.

Claims

1. Método para produzir um tecido fibroso, de acordo com o qual uma camada de material de fibra é formada a partir de uma polpa de fibra, mediante uso de formação por espuma, cuja camada depois é seca, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte da polpa de fibra é uma polpa mecânica ou quimio-mecânica, que é ozonizada antes da formação por espuma.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mediante uso de formação por espuma é formada uma camada de fibra, a qual é disposta entre duas outras camadas.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de ser produzido um produto de papel ou papelão.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma camada de um produto de papelão de múltiplas camadas é preparada a partir de uma polpa de fibra ozonizada.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma camada interna de papelão é fabricada a partir de polpa de fibra ozonizada, através do uso de formação por espuma.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a polpa de fibra a ser formada por espuma consiste somente de polpa ozonizada, ou compreende uma mistura de polpa mecânica, polpa quimio-mecânica, polpa química, polpa microfibrilada, papelão reciclado ou fibra de papel, papelão ou refugo de papel, ou fibras sintéticas, ou combinações de dois ou mais dos citados componentes, a polpa de fibra a ser formada por espuma compreende polpa ozonizada e, misturado com esta, polpa microfribrilada ou fibras sintéticas, ou misturas das mesmas.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a polpa de fibra compreende fibras, pelo menos 10% em peso, que são originadas de polpa de fibra mecânica ou quimio-mecânica ozonizada.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a polpa de fibra ozonizada é polpa mecânica ou, em particular, uma polpa quimio-mecânica, ou uma mistura das mesmas, que é preparada a partir de madeira de lei ou madeira branca, ou uma mistura das mesmas, e opcionalmente, a mistura de polpa a ser formada por espuma compreende agentes de carga minerais ou sintéticos, em um máximo de 30% em peso.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a lama de fibra, cuja consistência é de 0,5-7% em peso, é misturada com uma espuma que é formada de água e um agente tenso-ativo, com um teor de ar de 10-90% em volume, na faixa de 20-80% em volume, em cujo caso uma lama de fibra espumada é gerada, de teor de fibra de 0,1-3% em peso, que é alimentada sobre a tela da máquina de papel ou papelão, a fim de formar um tecido.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que é produzido um papelão, especialmente um produto de papelão de múltiplas camadas, cuja camada interna é formada de uma camada de fibra espumada.

11. Produto de fibra, compreendendo pelo menos uma camada de espuma seca, caracterizado pelo fato de que a camada compreende uma polpa de fibra mecânica ou quimio- mecânica ozonizada, ou uma mistura das mesmas, tal produto sendo um produto de papelão de múltiplas camadas, no qual sua camada interna compreende uma camada de espuma seca.

12. Produto, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o produto é um papelão para fabricação de caixas, cuja camada intermediária consiste de uma camada de espuma seca.

13. Produto, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que a camada de espuma seca consiste somente de uma polpa mecânica ou quimio-mecânica ozonizada, ou uma mistura das mesmas, ou compreende uma mistura de polpa mecânica, polpa quimio-mecânica, polpa química, polpa microfibrilada, papelão reciclado ou fibra de papel, papelão ou refugo de papel, ou fibras sintéticas, ou combinações de duas ou mais polpas ou celuloses, ou de tipos de fibras, a camada de espuma compreende fibras, pelo menos 10% em peso, que são originadas de polpa de fibra mecânica ou quimio-mecânica ozonizada.

14. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que a camada de espuma é preparada de uma polpa de fibra originada de madeira de lei ou madeira branca, ou de uma polpa originada de uma combinação das mesmas, que, opcionalmente, compreende papelão ou refugo de papel e opcionalmente, a camada de espuma compreende agentes de carga minerais ou sintéticos, em um máximo de 30% em peso.

15. Produto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado pelo fato de que a gramatura da camada de espuma é de 10-300 g/m2, e em cujo caso a gramatura do produto de papelão a ser produzido é de 30-500 g/m2.