BR112018016155B1

BR112018016155B1 - Métodos para fabricar uma folha fibrosa

Info

Publication number: BR112018016155B1
Application number: BR112018016155-1A
Authority: BR
Inventors: David A. Beck
Original assignee: Gpcp Ip Holdings Llc
Priority date: 2016-02-08
Filing date: 2017-01-31
Publication date: 2022-12-20
Also published as: JP7043410B2; JP2019510888A; EP3414393A4; RU2738075C2; US20190062997A1; EP3414393B1; FI3414393T3; CN108699772A; CA3012840A1; KR20180114109A; CL2018002067A1; CN108699772B; WO2017139124A1; RU2018132055A; US11035077B2; EP3414393A1; MX2018009607A; RU2018132055A3; BR112018016155A2; ES2954273T3

Abstract

Um método de fazer uma lâmina fibrosa. O método inclui formar uma folha nascente a partir de uma solução aquosa de fibras de fabricação de papel, desaguar a folha nascente para formar uma folha desaguada tendo uma consistência de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos, mover a folha desaguada sobre uma superfície de transferência, e transferir a folha desaguada da superfície de transferência para um rolo de moldagem em uma zona de moldagem. O rolo de moldagem inclui um exterior e uma superfície padronizada sobre o exterior do rolo de moldagem. As fibras de fabricação de papel da folha desaguada são redistribuídas sobre a superfície padronizada de modo a formar uma folha de papel moldada. O método também inclui a transferência da folha de papel moldada para uma seção de secagem e secagem da folha de papel moldada na seção de secagem para formar uma lâmina fibrosa.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido se baseia no Pedido Provisório US 62/292.381, depositado em 8 de fevereiro de 2016, que é incorporado a título de referência em sua totalidade.

CAMPO DE INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se a métodos e aparelhos para fabricar produtos de papel, tais como toalhas de papel e papel tissue para banheiro. Em particular, a presente invenção refere-se a métodos que usam um rolo de moldagem para moldar uma trama de papel durante a formação do produto de papel.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Falando de um modo geral, produtos de papel são formados depositando-se um suprimento compreendendo uma lama aquosa de fibras de fabricação de papel em uma seção de formação para formar uma trama de papel, e então desidratar a trama para formar um produto de papel. Vários métodos e maquinaria são usados para formar a trama de papel e para desidratar a trama. Em processos de fabricação de papel para fabricar produtos de papel tissue e toalhas, por exemplo, há muitas maneiras de remover a água nos processos, cada uma com variabilidade substancial. Como resultado, os produtos de papel de maneira semelhante têm uma grande variabilidade nas propriedades.

[004] Um método como esse de desidratar uma trama de papel é conhecido na técnica como prensagem a úmido convencional (CWP). A Figura 1 mostra um exemplo de uma máquina de fabricação de papel CWP 100. A máquina de fabricação de papel 100 tem uma seção de formação 110, que, neste caso, é referida na técnica como uma “crescent former”. A seção de formação 110 inclui uma caixa de entrada 112 que deposita um suprimento aquoso entre um tecido de formação 114 e um feltro de fabricação de papel 116, formando assim inicialmente uma trama nascente 102. O tecido de formação 114 é sustentado pelos rolos 122, 124, 126, 128. O feltro de fabricação de papel 116 é sustentado por um rolo de formação 120. A trama nascente 102 é transferida pelo feltro de fabricação de papel 116 ao longo de um percurso de feltro 118 que se estende até um rolo de prensa 132 onde a trama nascente 102 é depositada em uma seção de secador Yankee 140 em uma pinça de prensa 130. A trama nascente 102 é prensada a úmido na pinça de prensa 130 simultaneamente com a transferência para a seção de secador Yankee 140. Como resultado, a consistência da trama 102 é aumentada de cerca de vinte por cento de sólidos imediatamente antes da pinça de prensa 130 para entre cerca de trinta por cento de sólidos e cerca de cinquenta por cento de sólidos logo após a pinça de prensa 130. A seção de secador Yankee 140 compreende, por exemplo, um tambor cheio de vapor 142 (“tambor Yankee”) e capotas de secador a ar quente 144, 146 para secar adicionalmente a trama 102. A trama 102 pode ser removida do tambor Yankee 142 por um raspador 152 onde é então enrolada em uma bobina (não mostrada) para formar um rolo principal 190.

[005] Uma máquina de fabricação de papel CWP, tal como a máquina de fabricação de papel 100, tem tipicamente baixos custos de secagem, e pode produzir rapidamente o rolo principal 190 a velocidades desde cerca de três mil pés por minuto até mais de cinco mil pés por minuto. A fabricação de papel usada CWP é um processo maduro que fornece uma máquina de fabricação de papel com alta capacidade de execução e tempo de funcionamento. Como resultado da compactação usada para desidratar a trama 102 na pinça de prensa 130, o produto de papel resultante tem tipicamente um volume baixo com um custo de fibra correspondente alto. Embora isso possa resultar em produtos de papel em rolo, tais como toalhas de papel ou papel higiênico, tendo uma alta contagem de folhas por rolo, os produtos de papel geralmente têm uma baixa absorção e podem causar uma sensação áspera ao toque.

[006] Como os consumidores muitas vezes desejam produtos de papel que deem uma sensação de maciez e tenham alta absorção, outras máquinas e métodos de fabricação de papel foram desenvolvidos. A secagem com passagem de ar (TAD) é um método que resulta em produtos de papel com alto volume. A Figura 2 mostra um exemplo de uma máquina de fabricação de papel TAD 200. A seção de formação 230 desta máquina de fabricação de papel 200 é mostrada com o que é conhecido na técnica como uma seção de formação de fio duplo e ela produz uma folha similar à “crescent former” 110 da Figura 1. Como mostrado na Figura 2, o suprimento é inicialmente suprido na máquina de fabricação de papel 200 através de uma caixa de entrada 202. O suprimento é direcionado pela caixa de entrada 202 para uma pinça (faixa de contato entre dois rolos de máquina de papel) formada entre um primeiro tecido de formação 204 e um segundo tecido de formação 206, à frente do rolo de formação 208. O primeiro tecido de formação 204 e o segundo tecido de formação 206 movem-se em circuitos contínuos e divergem depois de passar para além do rolo de formação 208. Elementos de vácuo tais como caixas de vácuo, ou elementos em papel laminado (não mostrados) podem ser empregados na zona divergente tanto para desidratar a folha quanto para assegurar que a folha permaneça aderida ao segundo tecido de formação 206. Após se separar do primeiro tecido de formação 204, o segundo tecido de formação 206 e a trama 102 passam através de uma zona de desidratação adicional 212 na qual caixas de sucção 214 removem umidade da trama 102 e do segundo tecido de formação 206, aumentando assim a consistência da trama 102 de, por exemplo, cerca de dez por cento de sólidos para cerca de vinte e oito por cento de sólidos. Ar quente também pode ser usado na zona de desidratação 212 para aperfeiçoar o desidratação. A trama 102 é então transferida para um tecido de secagem com passagem de ar (TAD) 216 na pinça de transferência 218, onde uma sapata 220 pressiona o tecido TAD 216 contra o segundo tecido de formação 206. Em algumas máquinas de fabricação de papel TAD, a sapata 220 é uma sapata a vácuo que aplica um vácuo para auxiliar na transferência da trama 102 para o tecido TAD 216. Além disso, a chamada transferência rápida pode ser usada para transferir a trama 102 na pinça de transferência 218, bem como para estruturar a mesma. A transferência rápida ocorre quando o segundo tecido de formação 206 se desloca a uma velocidade que é mais rápida do que o tecido TAD 216.

[007] O tecido TAD 216 portando a trama de papel 102 passa em seguida ao redor de secadores com passagem de ar 222, 224 onde o ar quente é forçado através da trama para aumentar a consistência da trama de papel 102, de cerca de vinte e oito por cento de sólidos a cerca de oitenta por cento de sólidos. A trama 102 é então transferida para a seção de secador Yankee 140, onde a trama 102 é adicionalmente secada. A folha é então removida do tambor Yankee 142 pelo raspador 152 e é recolhida por uma bobina (não mostrada) para formar um rolo principal (não mostrado). Como resultado da compactação mínima durante o processo de secagem, o produto de papel resultante tem um alto volume com correspondente baixo custo de fibra. Infelizmente, este processo é dispendioso de operar porque muita água é removida por secagem térmica cara. Além disso, as fibras de fabricação de papel em um produto de papel feito por TAD geralmente não estão fortemente ligadas, resultando em um produto de papel que pode ser fraco.

[008] Outros métodos foram desenvolvidos para aumentar o volume e maciez do produto de papel em comparação com a CWP, mantendo ainda a resistência na trama de papel e tendo baixos custos de secagem em comparação com a TAD. Estes métodos envolvem geralmente desidratar de forma compacta a trama úmida e então crepagem com correia da trama de modo a redistribuir as fibras da trama de modo a obter as propriedades desejadas. Este método é aqui referido como crepagem com correia e é descrito, por exemplo, na Patente US 7.399.378, US 7.442.278, US 7.494.563, US 7.662.257, e US 7.789.995 (as revelações das quais são incorporadas a título de referência na sua totalidade).

[009] A Figura 3 mostra um exemplo de uma máquina de fabricação de papel 300 usada para crepagem com correia. Similar à máquina de fabricação de papel CWP 100, mostrada na Figura 1, a máquina de fabricação de papel de crepagem com correia 300 usa uma “crescent former”, discutida acima, como a seção de formação 110. Depois de deixar a seção de formação 110, o percurso de feltro 118, que é sustentado em uma extremidade pelo rolo 108, estende-se até uma seção de prensa sapata 310. Aqui, a trama 102 é transferida do feltro de fabricação de papel 116 para um rolo de apoio 312 em uma pinça formada entre o rolo de apoio 312 e um rolo de prensa sapata 314. Uma sapata é usada para carregar a pinça e desidratar a trama 102 simultaneamente com a transferência.

[010] A trama 102 é então transferida para uma correia de crepagem 322 em uma pinça de crepagem com correia 320 pela ação da pinça de crepagem 320. A pinça de crepagem 320 é definida entre o rolo de apoio 312 e a correia de crepagem 322, sendo a correia de crepagem 322 pressionada contra o rolo de apoio 312 por um rolo de crepagem 326. Na transferência na pinça de crepagem 320, as fibras celulósicas da trama 102 são reposicionadas e orientadas. A trama 102 pode tender a grudar na superfície mais lisa do rolo de apoio 312 em relação à correia de crepagem 322. Consequentemente, pode ser desejável aplicar óleos de soltura no rolo de apoio 312 para facilitar a transferência do rolo de apoio 312 para a correia de crepagem 322. Além disso, o rolo de apoio 312 pode ser um rolo aquecido a vapor. Depois da trama 102 ser transferida para a correia de crepagem 322, pode ser usada uma caixa de vácuo 324 para aplicar um vácuo à trama 102 de modo a aumentar o calibre de folha puxando-se a trama 102 para a topografia da correia de crepagem 322.

[011] É geralmente desejável desempenhar uma transferência rápida da trama 102 do rolo de apoio 312 para a correia de crepagem 322 de modo a facilitar a transferência para a correia de crepagem 322 e para aperfeiçoar ainda mais o volume e maciez da folha. Durante uma transferência rápida, a correia de crepagem 322 está se deslocando a uma velocidade mais lenta do que a trama 102 no rolo de apoio 312. Entre outras coisas, a transferência rápida redistribui a trama de papel 102 na correia de crepagem 322 para conferir estrutura à trama de papel 102 para aumentar o volume e melhorar a transferência para a correia de crepagem 322.

[012] Após esta operação de crepagem, a trama 102 é depositada em um tambor Yankee 142 na seção de secador Yankee 140 em uma pinça de prensa de baixa intensidade 328. Tal como acontece com a máquina de fabricação de papel CWP 100 mostrada na Figura 1, a trama 102 é então secada na seção de secador Yankee 140 e então enrolada em uma bobina (não mostrada). Embora a correia de crepagem 322 confira volume e estrutura desejáveis à trama 102, a correia de crepagem 322 pode ser difícil de usar. À medida que a correia de crepagem 322 se move em seu deslocamento, a correia dobra e flexiona, resultando em fadiga da correia de crepagem 322. Assim, a correia de crepagem 322 é suscetível à avaria por fadiga. Além disso, as correias de crepagem 322 são elementos de projeto personalizado sem outro análogo comercial. Elas são projetadas para dar uma estrutura direcionada à trama de papel, e podem ser difíceis de fabricar uma vez que elas são um elemento de baixo volume e existe pouco histórico comercial anterior. Além disso, a velocidade da máquina de fabricação de papel 300 é retardada pela razão de crepagem quando a trama 102 é transferida do rolo de apoio 312 para a correia de crepagem 322. A velocidade mais lenta da trama que está saindo leva a velocidades de produção mais baixas em comparação com sistemas crepados sem correia. Além disso, tais percursos de correia de crepagem requerem grandes quantidades de espaço no chão e assim aumentam o tamanho e complexidade da máquina de fabricação de papel 300. Além disso, a transferência de folha uniforme, confiável para a correia de crepagem 322 pode ser difícil de alcançar. Por conseguinte, existe assim um desejo de desenvolver métodos e aparelhos que sejam capazes de alcançar as qualidades de papel comparáveis à crepagem de tecido sem as dificuldades da correia de crepagem.

SUMARIO DA INVENÇÃO

[013] De acordo com um aspecto, a presente invenção refere-se a um método para fazer uma folha fibrosa. O método inclui formar uma trama nascente a partir de uma solução aquosa de fibras de fabricação de papel, desidratar a trama nascente para formar uma trama desidratada tendo uma consistência de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos, mover a trama desidratada sobre uma superfície de transferência e transferir a trama desidratada da superfície de transferência para um rolo de moldagem em uma zona de moldagem. O rolo de moldagem inclui um exterior e uma superfície padronizada sobre o exterior do rolo de moldagem. As fibras de fabricação de papel da trama desidratada são redistribuídas sobre a superfície padronizada de modo a formar uma trama de papel moldada. O método também inclui a transferência da trama de papel moldada para uma seção de secagem e secagem da trama de papel moldada na seção de secagem para formar uma folha fibrosa.

[014] De acordo com outro aspecto, a presente invenção refere-se a um método para fazer uma folha fibrosa. O método inclui a formação de uma trama nascente a partir de uma solução aquosa de fibras de fabricação de papel, desidratação da trama nascente para formar uma trama desidratada tendo uma consistência de cerca de quinze por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos, mover a trama desidratada sobre uma superfície de transferência, e transferir a trama desidratada da superfície de transferência para um primeiro rolo de moldagem em uma primeira zona de moldagem. O primeiro rolo de moldagem inclui um exterior e uma superfície padronizada sobre o exterior do primeiro rolo de moldagem. As fibras de fabricação de papel da trama desidratada são redistribuídas sobre a superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem e um primeiro lado da trama desidratada é padronizado pela superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem, de modo a formar uma trama de papel tendo um primeiro lado moldado. O método inclui ainda a transferência da trama de papel do primeiro rolo de moldagem para um segundo rolo de moldagem em uma segunda zona de moldagem. O segundo rolo de moldagem inclui um exterior e uma superfície padronizada formada no exterior do segundo rolo de moldagem. As fibras de fabricação de papel da trama de papel são redistribuídas sobre a superfície padronizada do segundo rolo de moldagem e um segundo lado da trama de papel é padronizado pela superfície padronizada do segundo rolo de moldagem, de modo a formar uma trama de papel moldada tendo primeiro e segundo lados moldados. Além disso, o método inclui transferir a trama de papel moldada para uma seção de secagem e secar a trama de papel moldada na seção de secagem para formar uma folha fibrosa.

[015] Estes e outros aspectos da presente invenção se tornarão evidentes a partir da revelação a seguir.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[016] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma máquina de fabricação de papel de prensa a úmido convencional.

[017] A Figura 2 é um diagrama esquemático de uma máquina de fabricação de papel com secagem com passagem de ar.

[018] A Figura 3 é um diagrama esquemático de uma máquina de fabricação de papel usada com crepagem com correia.

[019] A Figura 4 é um diagrama esquemático de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma primeira modalidade preferida da presente invenção.

[020] A Figura 5 é um diagrama esquemático de uma configuração de máquina de fabricação de papel da segunda modalidade preferida da presente invenção.

[021] As Figuras 6A e 6B são diagramas esquemáticos de uma porção de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma terceira modalidade preferida da presente invenção.

[022] As Figuras 7A e 7B são diagramas esquemáticos de uma porção de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma quarta modalidade preferida da presente invenção.

[023] A Figura 8 é um diagrama esquemático de uma porção de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma quinta modalidade preferida da presente invenção.

[024] As Figuras 9A e 9B são diagramas esquemáticos de uma porção de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma sexta modalidade preferida da presente invenção.

[025] As Figuras 10A e 10B são diagramas esquemáticos de uma porção de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma sétima modalidade preferida da presente invenção.

[026] As Figuras 11A e 11B são diagramas esquemáticos de uma porção de uma configuração de máquina de fabricação de papel de uma oitava modalidade preferida da invenção.

[027] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de um rolo de moldagem de uma modalidade preferida da presente invenção.

[028] A Figura 13 é uma vista em corte transversal do rolo de moldagem mostrado na Figura 12, tomada ao longo do plano 13-13 da Figura 12.

[029] A Figura 14 é uma vista em corte transversal do rolo de moldagem mostrado na Figura 13, ao longo da linha 14-14.

[030] As Figuras 15A, 15B, 15C, 15D e 15E são modalidades de um invólucro permeável que mostra o detalhe 15 da Figura 14.

[031] A Figura 16 é um exemplo de uma camada de moldagem de uma modalidade preferida da presente invenção.

[032] A Figura 17 é um exemplo de uma camada de moldagem de uma modalidade preferida da presente invenção.

[033] A Figura 18 é uma vista em perspectiva de um rolo de moldagem de uma modalidade preferida da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

[034] A presente invenção refere-se a processos e aparelhos de fabricação de papel que usam um rolo de moldagem para produzir um produto de papel. Serão descritas detalhadamente modalidades da presente invenção com referência às figuras anexas. Ao longo do relatório descritivo e dos desenhos anexos, os mesmos números de referência serão usados para referir-se aos mesmos componentes ou recursos ou componentes ou recursos similares.

[035] O termo “produto de papel”, como usado no presente documento, abrange qualquer produto incorporando fibras de fabricação de papel. Isto incluiria, por exemplo, produtos comercializados como toalhas de papel, papel higiênico, lenços de papel para o rosto, etc. As fibras de fabricação de papel incluem polpas virgens ou fibras celulósicas de reciclo (secundárias), ou misturas de fibras compreendendo pelo menos cinquenta e um por cento de fibras celulósicas. Tais fibras celulósicas podem incluir fibras de madeira e que não são de madeira. Fibras de madeira incluem, por exemplo, aquelas obtidas de árvores decíduas e coníferas, incluindo fibras de madeira macia, tais como fibras Kraft de madeira macia do norte e do sul, e fibras de madeira dura, tais como eucalipto, bordo, vidoeiro, álamo ou semelhantes. Exemplos de fibras adequadas para fabricar os produtos da presente invenção incluem fibras não que não são de madeira, tais como fibras de algodão ou derivados de algodão, abacá, kenaf, erva sabai, linho, capim esparto, palha, cânhamo de juta, bagaço, fibras de paina de asclépia e fibras de folhas de abacaxi. Fibras de fabricação de papel adicionais poderiam incluir substâncias não celulósicas tais como carbonito de cálcio, cargas inorgânicas de dióxido de titânio, e semelhantes, bem como fibras artificiais típicas como poliéster, polipropileno, e semelhantes, que podem ser adicionadas intencionalmente ao suprimento ou podem ser incorporadas ao usar papel reciclado no suprimento.

[036] “Suprimentos” e terminologias semelhantes refere-se a composições aquosas incluindo fibras de fabricação de papel e, opcionalmente, resinas resistentes à umidade, supressores de ligação e semelhantes, para fabricar produtos de papel. Uma variedade de suprimentos pode ser usada em modalidades da presente invenção. Em algumas modalidades, os fornecimentos são usados de acordo com as especificações descritas na Patente US 8.080.130 (cuja revelação é incorporada a título de referência na sua totalidade). Como usado aqui, a mistura (ou fornecimento) inicial de fibra e líquido que é seca até um produto acabado em um processo de fabricação de papel será referida como uma “trama”, “trama de papel”, uma “folha celulósica” e/ou uma "folha fibrosa". O produto acabado também pode ser referido como uma folha celulósica e ou uma folha fibrosa. Além disso, outros modificadores podem ser usados de várias maneiras para descrever a trama em um ponto particular na máquina ou processo de fabricação de papel. Por exemplo, a trama também pode ser referida como uma “trama nascente”, “trama nascente de hidratação”, uma “trama moldada” e uma “trama seca”.

[037] Ao descrever aqui a presente invenção, os termos “direção de máquina” (MD) e “direção transversal de máquina” (CD) serão usados de acordo com seu significado bem compreendido na técnica. Ou seja, a MD de um tecido ou outra estrutura refere-se à direção em que a estrutura se move em uma máquina de fabricação de papel em um processo de fabricação de papel, enquanto CD se refere a uma direção cruzando a MD da estrutura. Da mesma forma, quando se faz referência a produtos de papel, a MD do produto de papel refere-se à direção no produto em que o produto se moveu na máquina de fabricação de papel no processo de fabricação de papel, e o CD do produto refere-se à direção que cruza a MD do produto.

[038] Ao descrever a presente invenção, exemplos específicos de condições de operação para a máquina de papel e a linha de conversão serão usados. Por exemplo, várias velocidades e pressões serão usadas ao descrever a produção de papel na máquina de papel. Aqueles especialistas na técnica irão reconhecer que a presente invenção não está limitada aos exemplos específicos de condições de operação incluindo velocidades e pressões que são reveladas no presente documento.

I. Primeira Modalidade de uma Máquina de Fabricação de Papel

[039] A Figura 4 mostra uma máquina de fabricação de papel 400 usada para criar uma trama de papel de acordo com uma primeira modalidade preferida da presente invenção. A seção de formação 110 da máquina de fabricação de papel 400 mostrada na Figura 4 é uma “crescent former” similar à seção de formação 110 discutida acima e mostrada nas Figuras 1 e 3. Um exemplo de uma alternativa à seção de formação em crescente 110 inclui uma seção de formação de fio duplo 230, mostrada na Figura 2. Em uma configuração como essa, a jusante da seção de formação de fio duplo, o resto dos componentes de uma máquina de fabricação de papel como essa podem ser configurados e dispostos de um modo semelhante àquele da máquina de fabricação de papel 400. Um exemplo de uma máquina de fabricação de papel com uma seção de formação de fio duplo pode ser visto, por exemplo, na Publicação de Pedido de Patente US 2010/0186913 (cuja revelação é incorporada a título de referência na sua totalidade). Ainda outros exemplos de seções de formação alternativas que podem ser usadas em uma máquina de fabricação de papel incluem um formador de fio duplo de enrolamento em C, um formador de fio duplo de enrolamento em S, ou um formador para tela inclinada. Os versados na técnica irão reconhecer como estas, ou mesmo ainda outras seções de formação alternativas, podem ser integradas em uma máquina de fabricação de papel.

[040] A trama nascente 102 é então transferida ao longo de um percurso de feltro 118 para uma seção de desidratação 410. Em algumas aplicações, no entanto, uma seção de desidratação separada da seção de formação 110 não é requerida, como será discutido, por exemplo, na segunda modalidade abaixo. A seção de desidratação 410 aumenta o teor de sólidos da trama nascente 102 para formar uma trama nascente úmida 102. A consistência preferencial da trama nascente úmida 102 pode variar dependendo da aplicação desejada. Nesta modalidade, a trama nascente 102 é desidratada para formar uma trama nascente úmida 102 tendo uma consistência preferencialmente entre cerca de vinte por cento de sólidos e cerca de setenta por cento de sólidos, mais preferencialmente entre cerca de trinta por cento de sólidos e sessenta por cento de sólidos, e ainda mais preferencialmente entre cerca de quarenta por cento de sólidos a cerca de cinquenta e cinco por cento de sólidos. A trama nascente 102 é desidratada sendo concomitantemente transferida do feltro de fabricação de papel 116 para um rolo de apoio 312. A seção de desidratação 410 mostrada usa um rolo de prensa sapata 314 para desidratar a trama nascente 102 contra o rolo de apoio 312, como descrito acima com referência à Figura 3 e, por exemplo, na Patente US 6.248.210 (cuja revelação é incorporada a título de referência na sua totalidade). Os versados na técnica irão reconhecer que a trama nascente 102 pode ser desidratada usando qualquer método adequado conhecido na técnica, incluindo, por exemplo, uma prensa de rolo ou uma prensa de deslocamento como descrito nas patentes anteriores US 6.161.303 e US 6.416.631. Como discutido mais abaixo, a trama nascente 102 pode também ser desidratada usando caixas de sucção e/ou secagem térmica. Também como discutido acima com referência à Figura 3, a superfície do rolo de apoio 312 pode ser aquecida para auxiliar na transferência da trama nascente 102 para o rolo de moldagem 420. O rolo de apoio 312 pode ser aquecido usando qualquer meio adequado incluindo, por exemplo, um rolo aquecido a vapor ou um rolo aquecido por indução, tal como o rolo de indução aquecido produzido pela Comaintel da Grand-Mère, Québec, Canadá. A superfície do rolo de apoio 312 é preferencialmente aquecida a temperaturas entre cerca de duzentos e doze graus Fahrenheit a cerca de duzentos e vinte graus Fahrenheit.

[041] Após ser desidratada, a trama nascente úmida 102 é transferida da superfície do rolo de apoio 312 para um rolo de moldagem 420 em uma zona de moldagem. Nesta modalidade, a zona de moldagem é uma pinça de moldagem 430 formado entre o rolo de apoio 312 e o rolo de moldagem 420. Na pinça de moldagem 430, as fibras de fabricação de papel são redistribuídas por uma superfície padronizada 422 do rolo de moldagem 420 resultando em uma trama de papel 102 que tem orientações de fibra variáveis e padronizadas e pesos base variáveis e padronizados. Em particular, a superfície padronizada 422 inclui preferencialmente uma pluralidade de recessos (ou "bolsas") e, em alguns casos, projeções que produzem saliências e recessos correspondentes na trama moldada 102. O rolo de moldagem 420 está rodando em uma direção de rolo de moldagem, que é no sentido anti-horário na Figura 4.

[042] O uso do rolo de moldagem 420 confere benefícios substanciais ao processo de fabricação de papel. A moldagem por via úmida da trama 102 com o rolo de moldagem 420 aperfeiçoa as propriedades desejáveis da folha, tais como volume e absorção sobre os produtos de papel produzidos pela CWP mostrados na Figura 1, sem as deficiências e custos do processo TAD mostrado na Figura 2. Além disso, o uso do rolo de moldagem 420 reduz muito a complexidade da máquina de fabricação de papel 400 e do processo em comparação com processos que usam correias para moldar a trama 102, tal como a correia de crepagem 322 mostrada na Figura 3. As correias são difíceis de fabricar e são limitadas nos materiais que podem ser usados para fazer uma correia com uma superfície padronizada. Correias exigem o uso de múltiplos rolos e muitas partes móveis diferentes, que tornam as correias complexas, difíceis de operar, e introduzem um maior número de pontos de avaria. Os percursos de correia também exigem uma grande quantidade de volume, incluindo espaço de piso dentro da máquina de papel e na fábrica. Como resultado, tais percursos de correia podem aumentar os custos de um equipamento de capital já caro. O rolo de moldagem 420, por outro lado, é relativamente menos complexo e requer um volume e espaço no chão mínimos. As máquinas CWP existentes (ver Figura 1) podem ser prontamente convertidas em um processo de fabricação de papel por moldagem por via úmida pela adição de um rolo de moldagem 420 e um rolo de apoio 312. Como a superfície padronizada 422 está sobre o rolo de moldagem 420 ou é parte do mesmo, ela não precisa ser projetada para resistir à dobra e flexão que são requeridas para correias.

[043] Na primeira modalidade, a trama nascente úmida 102 pode ser transferida do rolo de apoio 312 para o rolo de moldagem 420 por uma transferência rápida. Durante uma transferência rápida, o rolo de moldagem 420 está se deslocando a uma velocidade mais lenta do que a trama 102 e o rolo de apoio 312. A este respeito, a trama 102 é crepada pelo diferencial de velocidade e o grau de crepagem é frequentemente referido como a razão de crepagem. A razão de crepagem nesta modalidade pode ser calculada de acordo com a Equação (1) como: Razão de crepagem (%) = (S1/S2- 1) x 100% Equação (1)

[044] onde S1 é a velocidade do rolo de apoio 312 e S2 é a velocidade do rolo de moldagem 420. De um modo preferido, a trama 102 é crepada a uma razão de cerca de cinco por cento a cerca de sessenta por cento. Mas, altos graus de crepe podem ser empregados, aproximando-se de ou mesmo excedendo cem por cento. A razão de crepagem é frequentemente proporcional ao grau de volume na folha, mas inversamente proporcional ao rendimento da máquina de papel e assim, ao rendimento da máquina de fabricação de papel 400. Nesta modalidade, a velocidade da trama de papel 102 no rolo de apoio 312 pode preferencialmente ser de cerca de mil pés por minuto a cerca de seis mil e quinhentos pés por minuto. Mais preferencialmente a velocidade da trama de papel 102 no rolo de apoio 312 é tão rápida quanto o processo permite, que é tipicamente limitada pela seção de secagem 440. Para um produto maior a granel onde se pode acomodar velocidades de máquina de papel mais lentas, uma razão de crepagem mais alta é usada.

[045] A pinça de moldagem 430 também pode ser carregada para efetuar a transferência de folha e para controlar as propriedades de folha. Quando transferência rápida ou outros métodos, tais como transferência a vácuo discutida na terceira modalidade abaixo, são usados, é possível ter pouca ou nenhuma compressão na pinça de moldagem 430. Quando a pinça de moldagem 430 é carregada, o rolo de apoio 312 aplica preferencialmente uma carga no rolo de moldagem 420 de cerca de vinte libras por polegada linear ("PLI") a cerca de trezentas PLI, mais preferencialmente de cerca de quarenta PLI a cerca de cento e cinquenta PLI. Mas, para folhas menos volumosas de alta resistência, aqueles versados na técnica irão observar que, em uma máquina comercial, a pressão máxima pode ser tão alta quanto possível, limitada apenas pela maquinaria particular empregada. Assim, pressões superiores a cento e cinquenta PLI, quinhentas PLI, ou mais podem ser usadas, se praticáveis, e, quando é usada uma transferência rápida, desde que a diferença de velocidade entre o rolo de apoio 312 e o rolo de moldagem 420 possa ser mantida e os requisitos de propriedades da planilha sejam atendidos.

[046] Depois de ser moldada, a trama moldada 102 é transferida para uma seção de secagem 440 onde a trama 102 é adicionalmente secada até uma consistência de cerca de noventa e cinco por cento de sólidos. A seção de secagem 440 pode compreender principalmente uma seção de secador Yankee 140. Como discutido acima, a seção de secador Yankee 140 inclui, por exemplo, um tambor cheio de vapor 142 ("tambor Yankee") que é usado para secar a trama 102. Além disso, ar quente da capota de extremidade úmida 144 e da capota de extremidade seca 146 é dirigido contra a trama 102 para secar ainda mais a trama 102 à medida que a mesma é levada para o tambor Yankee 142. A trama 102 é transferida do rolo de moldagem 420 para o tambor Yankee 142 em uma pinça de transferência 450. Embora a máquina de fabricação de papel 400 desta modalidade seja mostrada com uma transferência direta do rolo de moldagem 420 para a seção de secagem 440, outros processos intervenientes podem ser colocados entre o rolo de moldagem 420 e a seção de secagem 440 sem que haja um desvio do escopo da presente invenção.

[047] Nesta modalidade, a pinça de transferência 450 é também uma pinça de pressão. Aqui, é gerada uma carga entre o tambor Yankee 142 e o rolo de moldagem 420, preferencialmente tendo uma carga de linha de cerca de cinquenta PLI a cerca de trezentos e cinquenta PLI. A trama 102 irá então se transferir da superfície do rolo de moldagem 420 para a superfície do tambor Yankee. Em consistências de cerca de vinte e cinco por cento a cerca de setenta por cento, às vezes é difícil aderir a trama 102 à superfície do tambor Yankee 142 com firmeza suficiente para remover completamente a trama 102 do rolo de moldagem 420. A fim de aumentar a adesão entre a trama 102 e a superfície do tambor Yankee 142 bem como melhorar o crepe no raspador 152, pode ser aplicado um adesivo à superfície do tambor Yankee 142. O adesivo pode permitir a operação a alta velocidade do sistema e secagem por ar impingindo-se alta velocidade de jato, e também permitir o descolamento subsequente da trama 102 do tambor Yankee 142. Um exemplo de um adesivo como esse é uma composição adesiva de poli (álcool vinílico)/poliamida, com uma taxa de aplicação exemplificativa desse adesivo estando a uma taxa de menos de cerca de quarenta miligramas por metro quadrado de folha. Aqueles versados na técnica, no entanto, irão reconhecer a grande variedade de adesivos alternativos e, além disso, quantidades de adesivos, que podem ser usados para facilitar a transferência da trama 102 para o tambor Yankee 142.

[048] A trama 102 é removida do tambor Yankee 142 com a ajuda de um raspador 152. Depois de ser removida da seção de secador Yankee 140, é tomada por uma bobina (não mostrada) para formar um rolo principal 190. Aqueles versados na técnica também reconhecem que outras operações podem ser desempenhadas na máquina de fabricação de papel 400, especialmente a jusante do tambor Yankee 142 e antes da bobina (não mostrada). Essas operações podem incluir, por exemplo, calandragem e desenho.

[049] Com o uso, a superfície padronizada 422 do rolo de moldagem 420 pode requerer limpeza. Fibras de fabricação de papel e outras substâncias podem ser retidas sobre a superfície padronizada 422 e, em particular, nas bolsas. A qualquer momento durante a operação, apenas uma porção da superfície padronizada 422 está em contato com a trama de papel 102 e moldando a mesma. Na disposição de rolos mostrada na Figura 4, cerca de metade da circunferência do rolo de moldagem 420 está em contato com a trama de papel 102 e a outra metade (daqui em diante superfície livre) não está. Uma seção de limpeza 460 pode então ser posicionada oposta à superfície livre do rolo de moldagem 420 para limpar a superfície padronizada 422. Qualquer método de limpeza adequado e dispositivo conhecido na técnica pode ser usado. A seção de limpeza 460 representada na Figura 4 é um jato agulha tal como JN Spray Nozzles fabricado por Kadant de Westford, MA. Um bico 462 é usado para direcionar um meio de limpeza, tal como uma corrente de alta pressão de água e/ou uma solução de limpeza, em direção à superfície padronizada 422 em uma direção que se opõe à direção de rotação do rolo de moldagem 420. O ângulo pelo qual o meio de limpeza flui está preferencialmente entre uma linha tangente à superfície padronizada 422 no ponto em que o meio de limpeza atinge a superfície padronizada 422 e perpendicular à superfície padronizada 422 no mesmo ponto. Como resultado, o meio de limpeza então cinzela e remove qualquer material particulado que tenha se acumulado sobre a superfície padronizada 422. O bico 462 e a corrente estão localizados em um recinto 464 para coletar o meio de limpeza e matéria particulada. O recinto 464 pode estar sob vácuo para auxiliar na coleta do meio de limpeza e matéria particulada.

II. Segunda Modalidade de uma Máquina de Fabricação de Papel

[050] A Figura 5 mostra uma segunda modalidade preferida da presente invenção. Verificou-se que quanto mais baixa é a consistência da trama nascente úmida 102 quando ela é moldada no rolo de moldagem 420, maior o impacto que a moldagem tem nas propriedades de folha desejáveis tais como volume e absorção. Assim, em geral, é vantajoso desidratar minimamente a trama nascente 102 para aumentar o volume de folhas e a absorção, e em alguns casos, o desidratação que ocorre durante a formação pode ser suficiente para moldagem. Quando a trama 102 é minimamente desidratada, a trama nascente úmida 102 tem preferencialmente uma consistência entre cerca de dez por cento de sólidos e cerca de trinta e cinco por cento de sólidos, mais preferencialmente entre cerca de quinze por cento de sólidos a cerca de trinta por cento de sólidos. Com uma consistência tão baixa, mais do desidratação/secagem irá ocorrer após a moldagem. Preferencialmente, será usado um processo de secagem não compacto de modo a preservar tanto quanto possível da estrutura transmitida para a rede 102 durante a moldagem. Um processo de secagem não compacto adequado é o uso de TAD. Entre as várias modalidades, a trama nascente úmida 102 pode assim ser moldada em uma faixa de consistências que se estende de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos.

[051] Um exemplo de máquina de fabricação de papel 500 da segunda modalidade usando uma seção de secagem 540 do TAD é mostrada na Figura 5. Embora qualquer seção de formação 510 adequada possa ser usada para formar e desidratar a trama 102, nesta modalidade, a seção de formação de fio duplo 510 é similar àquela discutida acima em relação à Figura 2. A trama 102 é então transferida do segundo tecido de formação 206 para um tecido de transferência 512 na pinça de transferência 514, onde uma sapata 516 pressiona o tecido de transferência 512 contra o segundo tecido de formação 206. A sapata 516 pode ser uma sapata de vácuo que aplica um vácuo para auxiliar na transferência da trama 102 para o tecido de transferência 512. A trama úmida 102 encontra então uma zona de moldagem. Nesta modalidade, a zona de moldagem é uma pinça de moldagem 530 formado pelo rolo 532, o tecido de transferência 512, e o rolo de moldagem 520. Nesta modalidade, o rolo de moldagem 520 e a pinça de moldagem 530 são construídos e operados similarmente ao rolo de moldagem 420 e a pinça de moldagem 430 discutidos acima com referência à Figura 4. Por exemplo, a trama 102 pode ser transferida rapidamente do tecido de transferência 512 para o rolo de moldagem 520 como discutido acima e rolo 532 talvez carregado no rolo de moldagem 520 para controlar a transferência de folha e as propriedades de folha. Quando um diferencial de velocidade é usado, a razão de crepagem é calculada usando a Equação (2), que é semelhante à Equação (1), como segue: Razão de crepagem (%) = (S3/S4 - 1) x Equação 100% (2) em que S3 é a velocidade do tecido de transferência 512 e S4 é a velocidade do rolo de moldagem 520. Do mesmo modo, o rolo de moldagem 520 tem uma superfície moldada padronizada 522, que é similar à superfície padronizada 422 do rolo de moldagem 420, preferencialmente tendo uma pluralidade de recessos (ou “bolsas”) e, em alguns casos, projeções que produzem protrusões e recessos correspondentes na trama moldada 102.

[052] Alternativamente, a trama nascente 102 pode ser minimamente desidratada com uma zona de desidratação a vácuo separada 212 na qual as caixas de sucção 214 removem a umidade da trama 102 para alcançar consistências desejáveis de cerca de dez por cento de sólidos e cerca de trinta e cinco por cento de sólidos antes da folha atingir a pinça de moldagem 530. O ar quente também pode ser usado na zona de desidratação 212 para aperfeiçoar o desidratação.

[053] Após a moldagem, a trama 102 é então transferida do rolo de moldagem 520 para uma seção de secagem 540 em uma pinça para transferência 550. Como na máquina de fabricação de papel 200 discutida acima com referência à Figura 2, um vácuo pode ser aplicado para auxiliar na transferência da trama 102 do rolo de moldagem 520 para o tecido de secagem com passagem de ar 216 usando uma sapata de vácuo 552 na pinça para transferência 550. Esta transferência pode ocorrer com ou sem uma diferença de velocidade entre o rolo de moldagem 520 e o tecido TAD 216. Quando um diferencial de velocidade é usado, a razão de crepagem é calculada usando a Equação (3), que é semelhante à Equação (1), como segue: Razão de crepagem (%) = (S4/S5 - 1) x 100% Equação (3) onde S4 é a velocidade do rolo de moldagem 520 e S5 é a velocidade do tecido TAD 216. Quando a transferência rápida é usada tanto na pinça de moldagem 530 quanto na pinça de transferência 550, a razão de crepagem total (calculada adicionando-se as razões de crepagem em cada pinça) está preferencialmente entre cerca de cinco por cento e cerca de sessenta por cento. Mas, como no molde de moldagem 430 (veja a Figura 4), altos graus de crepe podem ser empregados, aproximando-se ou mesmo excedendo cem por cento.

[054] O tecido TAD 216 portando a trama de papel 102 passa em seguida ao redor dos secadores com passagem de ar 222, 224 onde o ar quente é forçado através da trama para aumentar a consistência da trama de papel 102, para cerca de oitenta por cento de sólidos. A trama 102 é então transferida para a seção de secador Yankee 140, onde a trama 102 é adicionalmente secada e, depois de ser removida da seção de secador Yankee 140 pelo raspador 152, é absorvida por uma bobina (não mostrada) para formar um rolo principal (não mostrado).

[055] A moldagem por via úmida da trama nascente úmida 102 sobre o rolo de moldagem 520 em consistências entre cerca de dez por cento de sólidos a cerca de trinta e cinco por cento de sólidos produz um produto superior com os custos associados de TAD discutidos acima, mas ainda retém as outras vantagens de usar um rolo de moldagem 520, incluindo volume aumentado e custo de fibra reduzido.

[056] Além disso, essa configuração fornece um meio de controlar a chamada lateralidade da folha. A lateralidade pode ocorrer quando um lado da trama de papel 102 tem (ou se percebe que tem) propriedades diferentes em um lado da trama de papel 102 e não na outra. Com uma trama de papel 102 feita usando uma máquina de papel CWP (ver Figura 1), por exemplo, o lado Yankee da trama de papel 102 pode ser percebido como sendo mais macio do que o lado de ar porque, como a trama de papel 102 é puxada do tambor Yankee 142 pelo raspador 152, o raspador 152 crepa a folha mais no lado Yankee da folha do que no lado de ar da folha. Em outro exemplo, quando a trama de papel 102 é moldada em um lado, o lado em contato com a superfície de moldagem pode ter uma aspereza aumentada (por exemplo, recessos mais profundos e protrusões mais altas) em comparação com o lado não moldado. Além disso, o lado de uma trama de papel moldada 102 em contato com o tambor Yankee 142 pode ser ainda mais suavizado quando nele é aplicado o tambor Yankee 142.

[057] Constatou-se que a estrutura moldada transmitida para a trama de papel 102 pode não continuar através da espessura total da trama de papel 102. A transferência da trama úmida 102 na moldura de moldagem 530 molda assim predominantemente um primeiro lado 104 da trama de papel 102, e a transferência na pinça para transferência 550 molda predominantemente um segundo lado 106 da trama de papel 102. Controlar individualmente os parâmetros de pinça quer na pinça de moldagem 530 quer na pinça para transferência 550 pode compensar a lateralidade. Por exemplo, a superfície padronizada 522 do rolo de moldagem 520 pode ser projetada com bolsas e projeções que conferem recessos e protrusões que são mais fundos e mais altos, respectivamente, no primeiro lado 104 da trama de papel 102 (antes da trama de papel 102 ser aplicada ao tambor Yankee 142) que são conferidos pelo tecido TAD 216 ao segundo lado 106 da trama de papel 102. Então, quando o primeiro lado 104 da trama de papel 102 é aplicado ao tambor Yankee 142, o tambor Yankee 142 irá alisar o primeiro lado 104 da trama de papel 102 por reduzir a altura das protrusões de tal modo que, quando a trama de papel 102 é descolada do tambor Yankee 142 pelo raspador 152, tanto o primeiro lado quanto o segundo lado 104, 106 da trama de papel 102 têm substancialmente as mesmas propriedades. Por exemplo, um usuário pode perceber que ambos os lados têm a mesma aspereza e maciez, ou as propriedades de papel comumente medidas estão dentro das tolerâncias normais de controle para o produto de papel. Neutralizar a lateralidade não se limita a ajustar a estrutura padronizada do rolo de moldagem 520 e do tecido TAD 216. A lateralidade também pode ser neutralizada controlando-se outros parâmetros de pinça, incluindo a razão de crepagem e/ou a carga de cada pinça 530, 550.

III Terceira Modalidade de uma Máquina de Fabricação de papel

[058] As Figuras 6A e 6B mostram uma terceira modalidade preferida da presente invenção. Como mostrado na Figura 6A, a máquina de fabricação de papel 600 da terceira modalidade pode ter a mesma seção de formação 110, seção 410 de desidratação e seção de secagem 440 como a máquina de fabricação de papel 400 da primeira modalidade mostrada na Figura 4. Ou, como mostrado na Figura 6B, a máquina de fabricação de papel 602 da terceira modalidade pode ter a mesma seção de formação 510 e seção de secagem 540 da segunda modalidade mostrada na Figura 5. As descrições dessas seções são omitidas aqui. Tal como com os rolos de moldagem 420, 520 da primeira e segunda modalidades (ver Figuras 4 e 5, respectivamente), o rolo de moldagem 610 da terceira modalidade tem uma superfície padronizada 612 preferencialmente tendo uma pluralidade de recessos (“bolsas”). Para aperfeiçoar a transferência de folha e a moldagem de folha, o rolo de moldagem 610 da terceira modalidade usa um diferencial de pressão para auxiliar a transferência da trama 102 a partir do rolo de apoio 312 ou do tecido de transferência 512 para o rolo de moldagem 610. Nesta modalidade, o rolo de moldagem 610 tem uma seção de vácuo ("caixa de vácuo") 614 localizada oposta ao rolo de apoio 312 na Figura 6A ou rolo 532 na Figura 6B em uma zona de moldagem. Nas modalidades mostradas nas Figuras 6A e 6B, a zona de moldagem é pinça de moldagem 620. A superfície padronizada 612 é permeável de tal modo que uma caixa de vácuo 614 pode ser usada para estabelecer um vácuo na pinça de moldagem 620 desenhando um fluido através da superfície padronizada permeável 612. O vácuo na pinça de moldagem 620 desenha a trama de papel 102 sobre a superfície padronizada permeável 612 do rolo de moldagem 610 e, em particular, na pluralidade de bolsas na superfície padronizada permeável 612. O vácuo molda assim a trama de papel 102 e reorienta as fibras de fabricação de papel na trama de papel 102 para terem orientações de fibra variáveis e padronizadas.

[059] Em outros processos de moldagem por via úmida, tais como crepagem de tecido (mostrada na Figura 3), um vácuo é aplicado após a transferência para a correia de crepagem 322 pela caixa de vácuo 324. Nesta modalidade, no entanto, um vácuo é aplicado à medida que a trama de papel. 102 é transferida. Aplicando-se o vácuo durante a transferência, tanto a mobilidade das fibras durante a transferência quanto a tração do vácuo aumentam a profundidade de penetração de fibra nas bolsas da superfície padronizada permeável 612. A penetração de fibra aumentada resulta em uma amplitude de moldagem da folha melhorada e um impacto maior da moldagem por via úmida nas propriedades resultantes de trama, tais como volume aperfeiçoado.

[060] O uso de uma transferência a vácuo permite a pinça de moldagem 620 utilizar carregamento de pinça reduzido ou nenhum. A transferência a vácuo pode, assim, ser um processo menos compacto ou mesmo não compacto. A compactação pode ser reduzida ou evitada entre as projeções da superfície padronizada 612 e as fibras de fabricação de papel localizadas nos recessos correspondentes formados na trama 102. Como resultado, a trama de papel 102 pode ter um volume maior do que uma feita a partir de um processo compacto, como crepagem de tecido (mostrado na Figura 3) ou CWP (mostrado na Figura 1). A redução do carregamento ou o não carregamento na pinça de moldagem 620 também pode reduzir a quantidade de desgaste entre o rolo de apoio 312 ou tecido de transferência 512 e o rolo de moldagem 610, em comparação com o desgaste entre o rolo de apoio 312 e a correia de crepagem 322 mostrada na Figura 3. A redução do desgaste é especialmente importante para pinças que empregam transferência rápida, pois o aumento das razões de crepe (%) e/ou o aumento das cargas de rolo de crepe tendem a aumentar o desgaste e, portanto, podem levar a tempos de execução reduzidos.

[061] Outra vantagem de usar vácuo no ponto de transferência é a flexibilidade no uso de agentes de liberação no rolo de apoio 312 ou tecido de transferência 512. Em particular, os agentes de liberação podem ser reduzidos ou mesmo eliminados. Como discutido acima, a trama de papel 102 tende a aderir à mais suave de duas superfícies durante uma transferência. Assim, os agentes de liberação são preferencialmente usados na crepagem de tecido para auxiliar na transferência da trama de papel 102 do rolo de apoio 312 para a correia de crepagem 322 (ver Figura 3). Os agentes de liberação requerem formulação cuidadosa para funcionar. Eles também podem se acumular no rolo de apoio 312 ou podem ser retidos na trama de papel 102. O uso de agentes de liberação adiciona complexidade ao processo de fabricação de papel, reduz o tempo de funcionamento da máquina de papel quando não são eficazes, e pode ser prejudicial para as propriedades da trama de papel 102. Nesta modalidade, todas estas questões podem assim ser evitadas usando-se vácuo no ponto de transferência do rolo de apoio 312 ou tecido de transferência 512 para o rolo de moldagem 610.

[062] Como discutido na segunda modalidade, é preferencial que para algumas aplicações crepar por via úmida a trama nascente úmida 102 quando ela está muito úmida (por exemplo, em consistências de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de trinta e cinco por cento de sólidos). As tramas com estes conteúdos sólidos baixos podem ser difíceis de transferir. Constatou-se que essas tramas muito úmidas podem ser eficazmente transferidas usando vácuo no ponto de transferência. E, assim, ainda outra vantagem do rolo de moldagem 610 é a capacidade de crepar por via úmida de tramas nascentes úmidas muito molhadas 102 usando a caixa de vácuo 614.

[063] O nível de vácuo na pinça de moldagem 620 é adequadamente grande o bastante para extrair a trama de papel 102 do rolo de apoio 312 ou tecido de transferência 512. Preferencialmente, o vácuo é de cerca de zero polegada de mercúrio a cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio e mais preferencialmente de cerca de dez polegadas de mercúrio a cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio.

[064] Do mesmo modo, o comprimento MD da zona de vácuo do rolo de moldagem 610 é suficientemente grande para extrair a trama de papel 102 do rolo de apoio 312 ou do tecido de transferência 512 para a superfície de moldagem 612. Esses comprimentos de MD podem ser tão pequenos quanto cerca de duas polegadas ou menos. Os comprimentos preferenciais podem depender da velocidade de rotação do rolo de moldagem 610. A trama 102 está preferencialmente sujeita a vácuo por um período de tempo suficiente para extrair as fibras de fabricação de papel para o interior das bolsas. Como resultado, o comprimento MD da zona de vácuo é preferencialmente aumentado à medida que a velocidade de rotação do rolo de moldagem 610 é aumentada. O limite superior do comprimento MD da caixa de vácuo 614 é impulsionado pelo desejo de reduzir o consumo de energia e maximizar a área dentro do rolo de moldagem 610 para outros componentes tais como uma seção de limpeza 640. Preferencialmente, o comprimento MD da zona de vácuo é de cerca de um quarto de polegada a cerca de cinco polegadas, mais preferencialmente de cerca de um quarto de polegada a cerca de duas polegadas.

[065] Aqueles versados na técnica irão reconhecer que a zona de vácuo não está limitada a uma única zona de vácuo, mas uma caixa de vácuo de múltiplas zonas 614 pode ser usada. Por exemplo, pode ser preferencial usar uma caixa de vácuo de dois estágios 614 na qual o primeiro estágio exerce um vácuo de alto nível para extrair a trama de papel 102 do rolo de apoio 312 ou tecido de transferência 512 e o segundo estágio exerce um vácuo de nível inferior para moldar a trama de papel 102, puxando a mesma contra a superfície padronizada permeável 612 e as bolsas nela contidas. Em uma caixa de vácuo de dois estágios como essa, o comprimento da MD e o nível de vácuo do primeiro estágio é preferencialmente grande o suficiente para efetuar a transferência da trama de papel 102. O comprimento MD do primeiro estágio é preferencialmente de cerca de um quarto de polegada a cerca de cinco polegadas, mais preferencialmente de cerca de meia polegada a cerca de duas polegadas. Do mesmo modo, o vácuo é preferencialmente de cerca de zero polegada de mercúrio a cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio, e mais preferencialmente de cerca de dez polegadas de mercúrio a cerca de vinte polegadas de mercúrio. O comprimento de MD do segundo estágio é preferencialmente maior que o primeiro. Como o vácuo é aplicado à trama de papel 102 por uma distância maior, o vácuo pode ser reduzido resultando em uma trama de papel 102 tendo volume mais alto. O comprimento de MD do segundo estágio é preferencialmente de cerca de um quarto de polegada a cerca de cinco polegadas, mais preferencialmente de cerca de meia polegada a cerca de duas polegadas. Do mesmo modo, o vácuo é preferencialmente de cerca de dez polegadas de mercúrio a cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio, e mais preferencialmente de cerca de quinze polegadas de mercúrio a cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio.

[066] Ao extrair um vácuo na pinça de moldagem 620, a trama nascente úmida 102 pode ser vantajosamente desidratada. O vácuo puxa água da trama nascente úmida 102, à medida que a trama 102 se desloca sobre a superfície padronizada permeável 612 através da zona de vácuo (caixa de vácuo 614). Os versados na técnica irão reconhecer que o grau de desidratação é uma função de várias considerações, incluindo o tempo de permanência da trama nascente úmida 102 na zona de vácuo, a força do vácuo, a carga de pinça de crepe, a temperatura da trama, e a consistência inicial da trama nascente úmida 102.

[067] Aqueles versados na técnica irão reconhecer, no entanto, que a pinça de moldagem 620 não está limitada a este projeto. Em vez disso, por exemplo, os recursos da pinça de moldagem 430 da primeira modalidade ou do entalhe de moldagem 530 da segunda modalidade podem ser incorporados no rolo de moldagem 610 da terceira modalidade. Por exemplo, pode ser desejável aumentar ainda mais o volume da trama de papel 102 combinando-se o rolo de moldagem 610 tendo a caixa de vácuo 614 com uma transferência rápida, o que efetua crepagem adicional da trama 102, e o vácuo molda a mesma ao mesmo tempo.

[068] O rolo de moldagem 610 da terceira modalidade também pode ter uma caixa sopradora 616 no entalhe de transferência 630, onde a trama 102 é transferida da superfície padronizada permeável 612 do rolo de moldagem 610 para a superfície do tambor Yankee 142 ou tecido TAD 216. Embora a caixa sopradora 616 forneça vários benefícios na pinça de transferência 630, a trama pode ser transferida para a seção de secagem 440, 540 sem ela, como discutido acima com referência a pinça de transferência 450 (ver Figura 4) ou pinça de transferência 550 de (ver Figura 5). Quando a seção de secagem é uma seção de secagem TAD (ver Figura 6B), a trama 102 pode ser transferida na pinça para transferência 550 usando a caixa sopradora 616, a sapata de vácuo 552, ou ambas.

[069] A pressão de ar positiva pode ser exercida a partir da caixa sopradora 616 através da superfície padronizada permeável 612 do rolo de moldagem 610. A pressão de ar positiva facilita a transferência da trama moldada 102 no trecho de transferência 630 empurrando-se a trama para fora da superfície permeável 612 do rolo de moldagem 610 e em direção superfície do tambor Yankee 142 (ou tecido TAD 216). A pressão na caixa sopradora 616 é ajustada a um nível consistente com uma boa transferência da folha para a seção de secagem 440, 540 e depende do tamanho da caixa e da construção do rolo. Deverá haver queda de pressão suficiente através da folha para libertá-la da superfície padronizada 612. O comprimento MD da caixa sopradora 616 é preferencialmente de cerca de um quarto de polegada a cerca de cinco polegadas, mais preferencialmente de cerca de metade de uma polegada a cerca de duas polegadas.

[070] Usando-se uma caixa sopradora 616, a pressão de contato entre o rolo de moldagem 610 e o tambor Yankee 142 ou tecido TAD 216 pode ser reduzida ou até mesmo eliminada, resultando assim em menos compactação da trama 102 nos pontos de contato, portanto, maior volume. Além disso, a pressão de ar da caixa sopradora 616 impele as fibras sobre a superfície padronizada permeável 612 para transferir com o resto da trama 102 para o tambor Yankee 142 ou tecido TAD 216, reduzindo assim espetadelas causadas por fibras. A espetadela por fibra pode causar pequenos furos (furos de pino) na trama 102.

[071] Outra vantagem da caixa sopradora 616 é que auxilia na manutenção e limpeza da superfície padronizada 612. A pressão de ar positiva através do rolo pode ajudar a impedir o acúmulo de fibras e outra matéria em partículas no rolo.

[072] Tal como acontece com os rolos de moldagem 420, 520 da primeira e da segunda modalidades, uma seção de limpeza 640 pode ser construída oposta à superfície livre do rolo de moldagem 610 (por exemplo, seção de limpeza 460 como mostrado na Figura 4). Qualquer método e dispositivo de limpeza adequados conhecidos na técnica podem ser usados, incluindo o jato agulha discutido acima. Como alternativa ou em combinação com uma seção de limpeza 460 construída oposta à superfície livre, pode ser construída uma seção de limpeza do lado de dentro do rolo de moldagem 610 na seção do rolo de moldagem 610 tendo a superfície livre. Uma vantagem da superfície padronizada permeável 612 é que os dispositivos de limpeza podem ser colocados no interior do rolo de moldagem para limpar direcionando-se uma solução de limpeza ou meio de limpeza para fora. Um dispositivo de limpeza como esse pode incluir uma caixa sopradora (não mostrada) ou uma faca de ar (não mostrada) que força ar pressurizado (como o meio de limpeza) através da superfície permeável 612. Outro dispositivo de limpeza adequado podem ser chuveiros 642, 644 localizados no rolo de moldagem 610. Os chuveiros 642, 644 podem borrifar água e/ou uma solução de limpeza para fora através da superfície padronizada permeável 612. Preferencialmente, caixas de vácuo 646, 648 são posicionadas opostas a cada chuveiro 642, 644 no exterior para coletar a água e/ou solução de limpeza. Do mesmo modo, um receptáculo 649, que pode ser uma caixa de vácuo, encerra os chuveiros 642, 644 para coletar qualquer água e/ou solução de limpeza que permanece no interior do rolo de moldagem 610.

IV. Quarta modalidade de uma máquina de fabricação de papel

[073] As Figuras 7A e 7B mostram uma quarta modalidade da presente invenção. Como discutido acima, a moldagem pode ser aperfeiçoada aumentando- se a mobilidade das fibras de fabricação de papel na zona de moldagem, que é uma pinça de moldagem 710 nesta modalidade. Constatou-se que uma maneira de aumentar a mobilidade das fibras de fabricação de papel é aquecer a trama nascente úmida 102. As máquinas de fabricação de papel 700, 702 da quarta modalidade são semelhantes às máquinas de fabricação de papel 600, 602 (ver Figuras 6A e 6B, respectivamente) da terceira modalidade, mas incluem características para aquecer a trama nascente úmida 102.

[074] Nesta modalidade, a caixa de vácuo 720 é uma caixa de vácuo de zona dupla, tendo uma primeira zona de vácuo 722 e uma segunda zona de vácuo 724. A primeira zona de vácuo 722 está posicionada oposta ao rolo de apoio 312 ou rolo 532 e é usada para transferir a trama nascente úmida 102 do rolo de apoio 312 ou tecido de transferência 512 para o rolo de moldagem 610. A primeira zona de vácuo 722 é preferencialmente mais curta e usa um vácuo maior do que a segunda zona de vácuo 724. A primeira zona de vácuo 722 é preferencialmente inferior a cerca de duas polegadas e preferencialmente puxa um vácuo entre cerca de duas polegadas de mercúrio e cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio.

[075] Nesta modalidade, a trama nascente 102 é aquecida no rolo de moldagem 610 usando um chuveiro a vapor 730. Qualquer chuveiro a vapor 730 adequado pode ser usado com a presente invenção incluindo, por exemplo, um injetor de Vapor sob Pressão fabricado pela Wells Enterprises de Seattle, Washington. O chuveiro a vapor 730 está posicionado próximo a pinça de moldagem 710 e oposto à segunda zona de vácuo 724 da caixa de vácuo 720. O chuveiro a vapor 730 gera vapor (por exemplo, vapor saturado ou superaquecido). O chuveiro a vapor 730 direciona o vapor para a trama nascente úmida 102 sobre a superfície padronizada 612 do rolo de moldagem 610 e a segunda zona de vácuo 724 da caixa de vácuo 720 usa um vácuo para extrair o vapor através da trama 102, aquecendo assim a trama 102 e as fibras de fabricação de papel na mesma. A segunda zona de vácuo 724 é preferencialmente de cerca de duas polegadas a cerca de vinte e oito polegadas e preferencialmente aspira um vácuo entre cerca de cinco polegadas de mercúrio e cerca de vinte e cinco polegadas de mercúrio. No entanto, o chuveiro a vapor 730 pode ser usado adequadamente sem uma zona de vácuo. A temperatura do vapor é preferencialmente de cerca de duzentos e doze graus Fahrenheit a cerca de duzentos e vinte graus Fahrenheit. Qualquer fluido aquecido adequado pode ser emitido pelo chuveiro a vapor, incluindo, por exemplo, ar aquecido ou outro gás.

[076] Aquecer a trama nascente 102 na pinça de moldagem 710 não está limitado a um fluido aquecido emitido a partir de um chuveiro a vapor 730. Em vez disso, podem ser usadas outras técnicas para aquecer a trama nascente úmida 102 incluindo, por exemplo, ar aquecido, um rolo de apoio aquecido 312, ou aquecer o próprio rolo de moldagem 420, 520, 610. O rolo de moldagem 420, 520, 610 e, em particular, o rolo de moldagem 420, 520 da primeira e segunda modalidades, podem ser aquecidos como o rolo de apoio 312 usando-se quaisquer meios adequados incluindo, por exemplo, vapor ou aquecimento por indução. Usando-se ar, por exemplo, a trama nascente úmida 102 pode ser aquecida e secada enquanto é moldada nos rolos de moldagem 420, 520 da primeira e segunda modalidades.

V. Quinta modalidade de uma máquina de fabricação de papel

[077] A figura 8 mostra uma quinta modalidade da presente invenção. A máquina de fabricação de papel 800 da quinta modalidade é semelhante à máquina de fabricação de papel 600 (ver Figura 6A) da terceira modalidade, mas inclui um raspador 810 na zona de moldagem 820. O raspador 810 é usado para descolar a trama do rolo de apoio 312 e para facilitar a transferência da trama 102 para o rolo de moldagem 610. Quando a folha é removida do rolo de apoio 312, pelo raspador 810, introduz-se crepe à trama, o que se sabe que aumenta o calibre e o volume de folha. Assim, a implantação desta modalidade fornece a capacidade de adicionar volume adicional ao processo como um todo. Além disso, a transferência de folha pelo raspador 810 elimina a necessidade de contato entre o rolo de apoio 312 e o rolo de moldagem 610 porque a caixa de vácuo 614 no rolo de moldagem 610 irá efetuar a transferência de folha para a superfície padronizada 612 sem contato de rolo. Removendo-se a necessidade de contato rolo com rolo para efetuar a transferência da folha, o desgaste do rolo é reduzido, especialmente quando há diferenças de velocidade entre os rolos. O raspador 810 pode oscilar para efetuar ainda mais a crepagem da trama 102 na zona de moldagem 820. Qualquer raspador apropriado 810 pode ser usado com a presente invenção, incluindo, por exemplo, o raspador revelado na Patente US 6.113.470 (a revelação da qual é incorporada a título de referência na sua totalidade).

VI. Sexta Modalidade de uma Máquina de Fabricação de Papel

[078] As Figuras 9A e 9B mostram uma sexta modalidade da presente invenção. As máquinas de fabricação de papel 900, 902 da sexta modalidade são similares às máquinas de fabricação de papel 600, 602 da terceira modalidade (Figuras 6A e 6B, respectivamente). Em vez do rolo de moldagem ter uma superfície externa padronizada (por exemplo, superfície padronizada permeável 612 do rolo de moldagem 610 nas Figuras 6A e 6B), é usado um tecido de moldagem 910 e o tecido de moldagem 910 é padronizado para conferir estrutura à trama nascente úmida 102 como a superfície padronizada permeável 612 discutida na terceira, quarta e quinta modalidades. O tecido de moldagem 910 é sustentado em uma extremidade por um rolo de moldagem 920 e um rolo de suporte 930 na outra extremidade. O rolo de moldagem 920 tem um invólucro permeável 922 (como será discutido mais abaixo). O invólucro permeável 922 permite que uma caixa de vácuo 614 e uma caixa sopradora 616 sejam usadas, como discutido acima na terceira modalidade.

[079] Tal como acontece com as modalidades anteriores, esta modalidade inclui uma seção de limpeza 940. Devido ao espaço adicional conseguido pelo tecido de moldagem 910, a seção de limpeza 940 pode estar localizada no trecho de tecido entre o rolo de moldagem 920 e o rolo de suporte 930. Qualquer dispositivo de limpeza adequado pode ser usado. Similar à terceira modalidade, um chuveiro 942 encerrado em um receptáculo 945 pode ser posicionado em um interior do trecho de tecido a fim de direcionar água e/ou uma solução de limpeza para fora através do tecido de moldagem 910. Uma caixa de vácuo 944 pode estar localizada oposta ao chuveiro 942 para coletar a água e/ou solução de limpeza. Similar à primeira e à segunda modalidades, um jato agulha também pode ser usado em um invólucro 948 para direcionar água e/ou uma solução de limpeza em um determinado ângulo a partir de um bico 946. O compartimento 948 pode estar sob vácuo para coletar a solução emitida pelo bico de pulverização 946

VII. Sétima Modalidade de uma Máquina de Fabricação de Papel

[080] As Figuras 10A e 10B mostram uma sétima modalidade da presente invenção. A máquina de fabricação de papel 1000 mostrada na Figura 10A é similar à máquina de fabricação de papel 400 da primeira modalidade. Do mesmo modo, a máquina de fabricação de papel 1002 mostrada na Figura 10B é similar à máquina de fabricação de papel 500 da segunda modalidade. Nestas máquinas de fabricação de papel 1000, 1002, são usados dois rolos de moldagem 1010, 1020 em vez de um. O primeiro rolo de moldagem 1010 é usado para estruturar um lado (um primeiro lado 104) da trama de papel 102 usando uma superfície padronizada 1012, e o segundo rolo de moldagem 1020 é usado para estruturar o outro lado (um segundo lado 106) usando uma superfície padronizada 1022. Moldar ambas as superfícies da trama 102 pode ter várias vantagens; por exemplo, pode ser possível obter os benefícios de um produto de papel de duas camadas com apenas uma única dobra, uma vez que cada lado da folha pode ser controlado independentemente pelos dois rolos de moldagem 1010, 1020. Além disso, moldar individualmente cada lado da trama de papel 102 também pode ajudar a reduzir a lateralidade. Na máquina de fabricação de papel 1002 mostrada na Figura 10B, tendo dois rolos de moldagem 1010, 1020 também permite que a trama úmida 102 seja diretamente transferida para o primeiro rolo de moldagem 1010 a partir do segundo tecido de formação 206 e que o tecido de transferência 512 da Figura 5 seja omitido.

[081] Como discutido acima na segunda modalidade, constatou-se que a estrutura moldada conferida à trama de papel 102 por cada rolo de moldagem 1010, 1020 pode não continuar através da espessura total da trama de papel 102. As propriedades de folha de cada lado da trama de papel 102 podem assim ser controladas individualmente pelo rolo de moldagem correspondente 1010, 1020. Por exemplo, as superfícies padronizadas 1012, 1022 de cada rolo de moldagem 1010, 1020 podem ter uma construção e/ou padrão diferentes para conferir uma estrutura diferente a cada lado da trama de papel. Embora existam vantagens em construir cada rolo de moldagem 1010, 1020 diferentemente, a construção não é limitada a isto, e os rolos de moldagem 1010, 1020, particularmente, as superfícies padronizadas 1012, 1022, podem ser construídas da mesma maneira.

[082] A lateralidade pode ser neutralizada controlando-se individualmente a estrutura de cada lado da trama de papel moldada 102 com os dois rolos de moldagem diferentes 1010, 1020 desta modalidade. Por exemplo, a superfície padronizada 1012 do primeiro rolo de moldagem 1010 pode ter bolsas mais profundas e projeções mais altas do que a superfície padronizada 1022 do segundo rolo de moldagem 1020. Desta forma, o primeiro lado 104 da trama de papel 102 terá recessos e protrusões que são mais profundos e mais altos do que o segundo lado 106 da trama de papel 102 antes da trama de papel 102 ser aplicada ao tambor Yankee 142. Então, quando o primeiro lado 104 da trama de papel 102 é aplicado ao tambor Yankee 142, o tambor Yankee 142 irá alisar o primeiro lado 104 da trama de papel 102 reduzindo a altura das protrusões de tal modo que, quando a trama de papel 102 for descolada do tambor Yankee 142 pelo raspador 152, tanto o primeiro lado quanto o segundo lado 104, 106 da trama de papel 102 têm substancialmente as mesmas propriedades. Por exemplo, um usuário pode perceber que ambos os lados têm a mesma aspereza e suavidade, ou as propriedades de papel comumente medidas estão dentro das tolerâncias de controle normais para o produto de papel.

[083] Nesta modalidade, a trama de papel 102 é transferida do rolo de apoio 312 ou do segundo tecido de formação 206 em uma primeira zona de moldagem, que é uma primeira pinça de moldagem 1030 nesta modalidade. As mesmas considerações que se aplicam às características das pinças de moldagem 430, 530 (ver Figuras 4 e 5) na primeira e segunda modalidades aplicam-se a primeira pinça de moldagem 1030 desta modalidade.

[084] Depois do primeiro lado 104 da trama de papel 102 ser moldado pelo primeiro rolo de moldagem 1010, a trama de papel 102 é então transferida do primeiro rolo de moldagem 1010 para o segundo rolo de moldagem 1020 em uma segunda zona de moldagem, que é uma segunda pinça de moldagem 1040 nesta modalidade. A trama de papel 102 pode ser transferida em ambas as pinças de moldagem 1030, 1040, por exemplo, por transferência rápida. Similar às Equações (1) e (2), a razão de crepagem nesta modalidade para cada pinça 1030, 1040 pode ser calculada de acordo com as Equações (4) e (5) como: Razão de Crepagem Um (%) = (S1/S6 - 1) x 100% Equação (4) Taxa de Crepagem Dois (%) = (S6/S7 - 1) x 100%Equação (5) onde S1 é a velocidade do rolo de apoio 312 ou do segundo tecido de formação 206, S6 é a velocidade do primeiro rolo de moldagem 1010 e S7 é a velocidade do segundo rolo de moldagem 1020. Preferencialmente, efetua-se a crepagem da trama 102 em cada uma das duas pinças de moldagem 1030, 1040 em uma razão de cerca de cinco por cento a cerca de sessenta por cento. Mas, altos graus de crepe podem ser empregados, aproximando-se de ou mesmo excedendo cem por cento. Existe uma oportunidade única com duas pinças de moldagem que podem ser usadas para modificar ainda mais propriedades de folha. Como cada razão de crepe afeta principalmente o lado da folha a ser moldada, as duas razões de crepe podem ser variadas em relação umas às outras para controlar ou variar a lateralidade da folha. Os sistemas de controle podem ser usados para monitorar as propriedades de folha e usar essas medidas de propriedade para controlar razões de crepe individuais, bem como diferenças entre as duas razões de crepe.

[085] A tira de papel 102 é transferida do segundo rolo de moldagem 1020 para a seção de secagem 440, 540 no trecho de transferência 1050. Como mostrado na Figura 10A, a seção de secagem 440 inclui uma seção de secador Yankee 140, e as mesmas considerações que se aplicam a pinça de transferência 450 da primeira modalidade se aplicam (ver Figura 4) a pinça de transferência 1050 desta modalidade. Como mostrado na Figura 10B, é usada uma seção de secagem TAD 540, e as mesmas considerações que se aplicam a pinça para transferência 550 (ver Figura 5) da segunda modalidade se aplicam ao trecho de transferência 1050 desta modalidade.

VIII. Oitava Modalidade de uma Máquina de Fabricação de papel

[086] As Figuras 11A e 11B mostram uma oitava modalidade da presente invenção. As máquinas de fabricação de papel 1100, 1102 da oitava modalidade são similares às máquinas de fabricação de papel 1000, 1002 da sétima modalidade, mas os dois rolos de moldagem 1110, 1120 da oitava modalidade são construídos de forma similar ao rolo de moldagem 610 da terceira modalidade (ver Figuras 6A e 6B) e não aos rolos de moldagem 420, 520 da primeira e segunda modalidades. O primeiro rolo de moldagem 1110 tem uma superfície padronizada permeável 1112 e uma caixa de vácuo 1114. A trama nascente úmida 102 é transferida do rolo de apoio 312 ou do segundo tecido de formação 206 em uma primeira zona de moldagem, que é uma primeira pinça de moldagem nesta modalidade, usando qualquer combinação de transferência a vácuo usando a caixa de vácuo 1114 do primeiro rolo de moldagem 1110, a transferência rápida (ver Equação (4)) ou um raspador 810 (ver Figura 8). A primeira pinça de moldagem 1130 pode ser operada de modo similar a pinça de moldagem 620 da terceira modalidade.

[087] Depois do primeiro lado 104 da trama de papel 102 ser moldado no primeiro rolo de moldagem 1110, a trama de papel é transferida do primeiro rolo de moldagem 1110 para o segundo rolo de moldagem 1120 em uma segunda zona de moldagem, que é uma segunda pinça de moldagem 1140 nesta modalidade, usando qualquer combinação de uma transferência de vácuo usando caixa de vácuo 1124 do segundo rolo de moldagem 1120, diferencial de pressão usando caixa sopradora 1116 do primeiro rolo de moldagem 1110, transferência rápida (ver Equação (5)). O segundo lado 106 da trama de papel 102 é então moldado sobre a superfície padronizada permeável 1122 do segundo rolo de moldagem 1120. Os tipos de transferências usados individualmente ou em combinação podem ser variados para controlar as propriedades de folha e a lateralidade de folha. As considerações e parâmetros que se aplicam à caixa sopradora 616 e caixa de vácuo 614 na terceira modalidade também se aplicam à caixa sopradora 1116 do primeiro rolo de moldagem 1110 e à caixa de vácuo 1124 do segundo rolo de moldagem 1120.

[088] A tira de papel 102 é transferida do segundo rolo de moldagem 1120 para a seção de secagem 440, 540 na pinça de transferência 1150. Como mostrado na Figura 11A, a seção de secagem 440 inclui uma seção de secador Yankee 140. Como mostrado na Figura 11B, uma seção de secagem TAD 540 é usada. As mesmas considerações que se aplicam aos recursos da pinça de transferência 630 na terceira modalidade aplicam-se ao trecho de transferência 1150 desta modalidade, incluindo o uso de uma caixa sopradora 1126 (similar à caixa sopradora 616) no segundo rolo de moldagem 1120.

IX. Ajuste de Parâmetros de Processo para Controlar as Propriedades de Folha Fibrosa

[089] Várias propriedades da folha fibrosa resultante (também referidas aqui como propriedades de papel ou propriedades de trama) podem ser medidas por técnicas conhecidas. Algumas propriedades podem ser medidas em tempo real, enquanto a trama de papel 102 está sendo processada. Por exemplo, o teor de umidade e o peso base da trama de papel 102 podem ser medidos por um rastreador de propriedade de trama posicionado depois do tambor Yankee 142 e antes do rolo principal 190. Pode ser usado qualquer rastreador de propriedade de trama adequado conhecido na técnica, tal como o rastreador MXProLine fabricado pela Honeywell de Morristown, NJ, que é usado para medir o teor de umidade com radiação beta e peso base com radiação gama. Outras propriedades, por exemplo, resistência à tração (tanto úmida quanto seca), calibre, e aspereza, são medidas de forma mais adequada off-line. Tais medições off-line podem ser conduzidas tomando-se uma amostra da trama de papel 102 à medida que é produzida na máquina de papel e medindo a propriedade em paralelo com a produção ou tomando-se uma amostra do rolo principal 190 e medindo-se a propriedade após o rolo principal 190 ter sido removido da máquina de papel.

[090] Como discutido acima na primeira até à oitava modalidades, vários parâmetros do processo podem ser ajustados para ter um impacto na folha fibrosa resultante. Estes parâmetros de processo incluem, por exemplo: a consistência da trama nascente úmida 102 nas pinças de moldagem 430, 530, 620, 710, 1030, 1040, 1130, 1140 ou na zona de moldagem 820; razões de crepagem; a carga nas pinças de moldagem 430, 530, 620, 710, 1030, 1040, 1130, 1140; o vácuo aspirado por caixas de vácuo 614, 720, 1114, 1124; e a pressão de ar gerada pelas caixas sopradoras 616, 1116, 1126. Tipicamente, um valor medido para cada propriedade de papel da folha fibrosa resultante encontra-se dentro de uma faixa desejada para essa propriedade de papel. A faixa desejada irá variar dependendo do produto final da trama de papel 102. Se um valor medido para uma propriedade de papel se situar fora da faixa desejada, um operador pode ajustar os vários parâmetros de processo desta invenção de modo que, em uma medição subsequente da propriedade de papel, o valor medido esteja dentro da faixa desejada.

[091] O vácuo aspirado pelas caixas de vácuo 614, 720, 1114, 1124 e a pressão de ar gerada pelas caixas sopradoras 616, 1116, 1126 são parâmetros de processo que podem ser prontamente e facilmente ajustados enquanto a máquina de papel está em operação. Como resultado, os processos de fabricação de papel da presente invenção, em particular aqueles descritos nas modalidades três a seis e oito, podem ser vantajosamente usados para fabricar produtos de folha fibrosa consistentes por ajuste em tempo real ou quase em tempo real ao processo de fabricação de papel.

X. Construção do Rolo de Moldagem Permeável

[092] Agora será descrita a construção do rolo de moldagem permeável 610, 920, 1110, 1120 usado com as máquinas de fabricação de papel da terceira até a sexta e oitava modalidades. Para simplificar, os números de referência usados para descrever o rolo de moldagem 610 (Figuras 6A e 6B) da terceira modalidade acima serão usados para descrever os recursos correspondentes abaixo. A Figura 12 é uma vista em perspectiva do rolo de moldagem 610, e a Figura 13 é uma vista em corte transversal do rolo de moldagem 610 mostrado na Figura 12 tomada ao longo do plano 13-13. O rolo de moldagem 610 tem uma direção radial e um formato cilíndrico com uma direção circunferencial C (ver Figura 14) que corresponde à direção MD da máquina de fabricação de papel 600. O rolo de moldagem 610 também tem uma direção de comprimento L (ver Figura 13) que corresponde à direção CD da máquina de fabricação de papel 600. O rolo de moldagem 610 pode ser acionado em uma extremidade, a extremidade acionada 1210. Qualquer método adequado conhecido na técnica pode ser usado para acionar a extremidade acionada 1210 do rolo de moldagem 610. A outra extremidade do rolo de moldagem 610, a extremidade rotativa 1220, é sustentada por um eixo 1230 e roda em torno do mesmo. A extremidade acionada 1210 inclui uma placa terminal acionada 1212 e um eixo 1214, que pode ser acionado. A extremidade rotativa 1220 inclui uma placa terminal rotativa 1222. Nesta modalidade, a placa terminal acionada 1212 e a placa terminal rotativa 1222 são construídas em aço, que é um material estrutural relativamente pouco dispendioso. No entanto, os versados na técnica irão reconhecer que as placas terminais 1212, 1222 podem ser construídas de qualquer material estrutural adequado. A placa rotativa 1222 está fixada ao eixo 1230 por um mancal 1224. Um invólucro permeável 1310 está fixado à circunferência de cada uma dentre a placa terminal acionada 1212 e a placa terminal rotativa 1222 formando um espaço vazio 1320 entre elas. A superfície padronizada permeável 612 é formada no exterior do invólucro permeável 1310. Os detalhes do invólucro permeável 1310 serão discutidos mais abaixo.

[093] A caixa de vácuo 614 e a caixa sopradora 616 estão localizadas no vazio 1320 e são sustentadas pelo eixo 1230 e uma conexão rotativa 1352 na placa terminal acionada 1212 através da estrutura de suporte 1354. A estrutura de suporte 1354 permite que o vácuo e o ar pressurizado sejam transportados para a caixa de vácuo 614 e caixa sopradora 616, respectivamente, através do eixo 1230. Tanto a caixa de vácuo 614 como a caixa sopradora 616 são estacionárias, e o invólucro permeável 1310 roda em torno das caixas estacionárias 614, 616. Embora a Figura 13 mostre estas caixas opostas umas às outras no rolo, é reconhecido que elas podem ser dispostas em qualquer ângulo em torno da circunferência do rolo, conforme necessário para realizar suas funções. O vácuo é aspirado na caixa de vácuo 614 através do uso de uma linha de vácuo 1332 que é parte da estrutura de suporte de caixa 1354. Uma bomba de vácuo 1334 é assim capaz de aplicar um vácuo à caixa de vácuo 614 através da linha de vácuo 1332. Similarmente, uma bomba ou ventilador 1344 é usado para forçar o ar através da linha de pressão 1342 para criar uma pressão positiva na caixa sopradora 616.

[094] A Figura 14 mostra o corte transversal do invólucro permeável 1310 e da caixa de vácuo 614, tomado ao longo da linha 14-14 na Figura 13. A caixa sopradora 616 é construída substancialmente do mesmo modo que a caixa de vácuo 614. Como mostrado na Figura 14, a caixa de vácuo 614 é substancialmente em formato de u tendo uma primeira extremidade superior 1420 e uma segunda extremidade superior 1430. Uma porção aberta estende-se entre as duas extremidades superiores 1420, 1430 tendo uma distância D na direção circunferencial (MD) C do rolo de moldagem 610. A distância D da parte aberta forma as zonas de vácuo discutidas acima. Nesta modalidade, a caixa de vácuo 614 é construída em aço inoxidável com paredes que são suficientemente grossas para acomodar o vácuo gerado na cavidade 1410 e para sustentar os rigores da operação do rolo. Os versados na técnica irão reconhecer que qualquer material estrutural adequado pode ser usado para a caixa de vácuo, mas, preferencialmente, é um que seja resistente à corrosão da umidade que pode ser extraída da trama pelo vácuo. Nesta modalidade, a caixa de vácuo 614 é representada com uma única cavidade 1410 que se estende na direção L do comprimento (CD) do rolo de moldagem 610. Para extrair um vácuo uniforme ao longo da direção L de comprimento (CD), pode ser desejável subdividir a caixa de vácuo 614 em múltiplas cavidades 1410. Os versados na técnica irão reconhecer que qualquer número de cavidades pode ser usado. Do mesmo modo, pode ser desejável subdividir a caixa de vácuo 614 em múltiplas cavidades na direção circunferencial C (MD) para formar, por exemplo, a caixa de vácuo de dois estágios discutida acima.

[095] Uma vedação é formada entre cada extremidade 1420, 1430 da caixa de vácuo 614 e uma superfície do lado interno do invólucro permeável 1310. Nesta modalidade, um tubo 1422 é posicionado em uma cavidade formada na primeira extremidade superior 1420 da caixa de vácuo 614. Pressão é aplicada para inflar o tubo 1422 e pressionar um bloco de vedação 1424 contra a superfície do lado de dentro do invólucro permeável 1310. Da mesma forma, dois tubos 1432 são posicionados do lado de dentro de cavidades formadas na segunda extremidade superior 1430 e usadas para pressionar um bloco de vedação 1434 contra a superfície do lado de dentro do invólucro permeável 1310. Além disso, um chuveiro de rolo interno 1440 pode ser posicionado a montante da caixa de vácuo para aplicar um material lubrificante, como água, na superfície inferior do invólucro permeável 1310, reduzindo assim as forças de atrito e desgaste entre os blocos de vedação 1424, 1434 e o invólucro permeável 1310. Similarmente, cada extremidade na direção CD da caixa de vácuo 614 e caixa sopradora 616 são vedadas. Como pode ser visto na Figura 13, um tubo 1362 é posicionado em uma cavidade formada nas extremidades da caixa de vácuo 614 e caixa sopradora 616 e inflado para pressionar um bloco de vedação 1364 contra a superfície do lado de dentro do invólucro permeável 1310. Qualquer material de desgaste adequado, tal como polipropileno ou um polímero impregnado de politetrafluoretileno, pode ser usado como os blocos de vedação 1364, 1424 e 1434. Qualquer material inflável adequado, como uma borracha, pode ser usado para os tubos 1362, 1422, 1432.

[096] As Figuras 15A a 15E são modalidades do invólucro permeável 1310 mostrando o detalhe 15 na Figura 14. As Figuras 15A, 15B e 15C mostram uma construção de duas camadas do invólucro permeável 1310. A camada mais interna é a camada estrutural 1510 e a camada externa é uma camada de moldagem 1520.

[097] A camada estrutural 1510 fornece o suporte do invólucro permeável 1310. Nesta modalidade, a camada estrutural 1510 é feita de aço inoxidável, mas qualquer material estrutural adequado pode ser usado. A espessura do invólucro é projetada para resistir às forças exercidas durante a produção de papel, incluindo, por exemplo, as forças exercidas quando a pinça de moldagem 620 na terceira modalidade é uma pinça de pressão. A espessura da camada estrutural 1510 é projetada para resistir às cargas no rolo para evitar fadiga e outras avarias. Por exemplo, a espessura irá depender do comprimento do rolo, do diâmetro do rolo, dos materiais usados, da densidade dos canais 1512 e das cargas aplicadas. A análise por elemento finito pode ser usada para determinar os parâmetros práticos de projeto de rolo e coroa do rolo, se necessário. A camada estrutural 1510 tem uma pluralidade de canais 1512. A pluralidade de canais 1512 conecta a camada externa do invólucro permeável 1310 com o lado de dentro do rolo de moldagem 610. Quando é extraído um vácuo ou é exercida uma pressão a partir de qualquer uma das caixas de vácuo 614 ou caixa sopradora 616, respectivamente, o ar é puxado ou empurrado através da pluralidade de canais 1512.

[098] A camada de moldagem 1520 é padronizada para redistribuir e orientar as fibras da trama 102, como discutido acima. Na terceira modalidade, por exemplo, a camada de moldagem 1520 é a superfície padronizada permeável 612 do rolo de moldagem 610. Como discutido acima, a presente invenção é particularmente adequada para produzir produtos de papel absorvente, tais como produtos como lenço de papel e toalhas. Assim, para aumentar os benefícios em termos de volume e absorção, a camada de moldagem 1520 é preferencialmente padronizada em uma escala fina adequada para orientar fibras da trama 102. A densidade de cada uma das bolsas e projeções da camada de moldagem 1520 é preferencialmente superior a cerca de cinquenta por polegada quadrada e mais preferencialmente maior que cerca de duzentos por polegada quadrada.

[099] A Figura 16 é um exemplo de um tecido de plástico trançado preferido que pode ser usado como a camada de moldagem 1520. Nesta modalidade, o tecido é encolhido em torno da camada estrutural 1510. O tecido é montado no aparelho como a camada de moldagem 1520 de tal modo que suas articulações MD 1600, 1602, 1604, 1606, 1608, 1610 e assim por diante se estendem ao longo da direção da máquina de fabricação de papel (por exemplo, 600 na Figura 6A). O tecido pode ser um tecido multicamada tendo bolsões 1620, 1622, 1624, e assim por diante, entre as articulações MD do tecido. Uma pluralidade de articulações CD 1630, 1632, 1634, e assim por diante, também é fornecida, a qual pode ser preferencialmente recuada ligeiramente em relação às articulações MD 1600, 1602, 1604, 1606, 1608, 1610 do tecido de crepagem. As articulações de CD 1630, 1632, 1634 podem ser recuadas em relação às articulações MD 1600, 1602, 1604, 1606, 1608, 1610 em uma distância de cerca de 0,1 mm a cerca de 0,3 mm. Esta geometria cria uma distribuição única de fibra quando a trama 102 é moldada por via úmida a partir do rolo de apoio 312 ou do tecido de transferência 512, como discutido acima. Sem pretender ser limitado pela teoria, acredita-se que a estrutura ilustrada, com “bolsas” recuados relativamente grandes e comprimento e altura de articulação limitados no CD, redistribui a fibra mediante crepagem de alto impacto para produzir uma folha, o que é especialmente adequado para reciclar o suprimento e fornece um calibre surpreendente. Na sexta modalidade, a camada de moldagem 1520 não está fixada à camada estrutural 1510 e é o tecido de moldagem 910 mostrado nas Figuras 9A e 9B.

[0100] A camada de moldagem 1520 não está limitada, contudo, a estruturas trançadas. Por exemplo, a camada de moldagem 1520 pode ser uma camada de plástico ou metal que foi padronizado por estriagem, perfuração a laser, gravação, usinagem, gravação em relevo, e similares. A camada de plástico ou metal pode ser adequadamente padronizada antes ou depois dela ser aplicada à camada estrutural 1510 do rolo de moldagem 610.

[0101] Com referência novamente à Figura 15A, o espaçamento e o diâmetro da pluralidade de canais 1512 são preferencialmente projetados para proporcionar um vácuo ou pressão de ar relativamente uniformes sobre a superfície do rolo da camada de moldagem 1520. Para auxiliar na aplicação de pressão uniforme, as ranhuras 1514 que se estendem ou irradiam da pluralidade de canais 1512 podem ser cortadas na superfície externa da camada estrutural 1510. Embora outros projetos de canal adequados possam ser usados para ajudar a espalhar a pressão de sucção ou de ar sob a camada de moldagem 1520. Por exemplo, a borda superior de cada canal 1512 pode ter um chanfro 1516, como mostrado na Figura 15B. Além disso, a geometria do canal 1512 não está limitada a cilindros circulares retos. Ao contrário, outras geometrias adequadas podem ser usadas incluindo, por exemplo, um cilindro trapezoidal reto, como mostrado na Figura 15C, que pode ser formado quando a pluralidade de canais 1512 é criada por perfuração a laser.

[0102] A pluralidade de canais 1512 tem preferencialmente uma construção consistente com as necessidades estruturais do invólucro permeável 1310 e a capacidade de aplicar uniformemente vácuo ou pressão à superfície de moldagem para efetuar a transferência e moldagem de folha. Nas modalidades mostradas na Figura 15A, 15B e 15C, a pluralidade de canais 1512 tem, preferencialmente, um diâmetro médio de cerca de dois centésimos de uma polegada a cerca de metade de uma polegada, mais preferencialmente de cerca de sessenta e dois milésimos de uma polegada a cerca de um quarto de polegada. No cálculo do diâmetro médio, o diâmetro das ranhuras 1514 e chanfro 1516 pode ser excluído. Cada canal 1512 é preferencialmente espaçado de cerca de sessenta e quatro milésimos de polegada a cerca de trezentos e setenta e cinco milésimos de polegada do canal mais próximo seguinte 1512, mais preferencialmente de cerca de cento e vinte e cinco milésimos de polegada a cerca de um quarto de uma polegada. Além disso, a camada estrutural 1510 tem preferencialmente uma densidade de entre cerca de cinquenta canais por polegada quadrada e cerca de quinhentos canais por polegada quadrada. Os canais espaçados mais próximos e as densidades de canal mais altas podem alcançar uma distribuição de ar melhor, mais uniforme.

[0103] Pode ser difícil, no entanto, conseguir uma densidade suficiente da pluralidade de canais 1512 para aplicar pressão de ar uniforme à camada de moldagem 1520 e ainda ter a camada estrutural fornecendo suporte estrutural suficiente com a modalidade mostrada na Figura 15A. Para diminuir esta preocupação, uma camada de distribuição de ar 1530 pode ser usada como uma camada de meio, como mostrado na Figura 15D. A camada de distribuição de ar 1530 é preferencialmente formada por um material permeável que permite que o ar empurrado ou extraído através da pluralidade de canais 1512 se espalhe sob a camada de moldagem 1520, criando assim uma extração ou pressão de modo geral uniforme. Qualquer material adequado pode ser usado incluindo, por exemplo, metais sinterizados porosos, polímeros sinterizados e espumas de polímero. Preferencialmente, a espessura da camada de distribuição de ar 1530 é de cerca de um décimo de polegada a cerca de uma polegada, mais preferencialmente de cerca de um oitavo de polegada a cerca de meia polegada. Quando a camada de distribuição de ar 1530 é usada, a densidade da pluralidade de canais 1512 pode ser espalhada e os diâmetros aumentados. Na modalidade mostrada na Figura 15D, a pluralidade de canais 1512 tem, preferencialmente, um diâmetro de cerca de dois centésimos de polegada a cerca de cinco décimos de polegada, mais preferencialmente de cerca de cinco centésimos de polegada a cerca de um quarto de polegada. Cada canal 1512 é preferencialmente espaçado de cerca de cinco centésimos de polegada a cerca de um centímetro do canal mais próximo seguinte 1512, mais preferencialmente de cerca de um décimo de polegada a cerca de cinco décimos de polegada. Além disso, a camada estrutural 1510 tem preferencialmente uma densidade entre cerca de cinquenta canais 1512 por polegada quadrada a cerca de trezentos canais 1512 por polegada quadrada.

[0104] Como mostrado na Figura 15E, uma camada de moldagem separada 1520 pode não ser necessária. Em vez disso, a superfície exterior 1518 da camada estrutural 1510 pode ser texturizada ou padronizada para formar a superfície padronizada permeável 612. Na modalidade mostrada na Figura 15E, a superfície externa 1518 é padronizada por estriagem, mas qualquer método adequado conhecido na técnica, incluindo, por exemplo, perfuração a laser, gravação, gravação em relevo, ou usinagem, pode ser usado para texturizar ou padronizar a superfície externa 1518. Embora 15E mostre padronização na parte superior de um invólucro perfurado também é possível aplicar padronização por estriagem, perfuração a laser, gravação, gravação em relevo ou usinagem da superfície exterior da camada de distribuição de ar 1530 ou camada de moldagem 1520, como discutido acima.

[0105] A Figura 17 mostra uma vista superior de uma superfície exterior estriada 1518 e a seção mostrada na Figura 15E é tomada ao longo da linha 15E- 15E mostrada na Figura 17. Enquanto qualquer padrão adequado pode ser usado, a superfície estriada tem uma pluralidade de projeções 1710, que nesta modalidade são em formato de pirâmide. As projeções em formato de pirâmide 1710 desta modalidade têm um eixo geométrico principal estendendo-se na direção MD do rolo de moldagem 610 e um eixo menor estendendo-se na direção CD do rolo de moldagem 610. O eixo geométrico principal é maior do que o eixo menor, dando à base 1712 das projeções em formato de pirâmide 1710 um formato de losango. As projeções em formato de pirâmide 1710 têm quatro lados laterais 1714 que formam um ângulo com e se estendem para baixo a partir do pináculo 1716 até à base 1712. Assim, a área onde quatro vértices de quatro diferentes projeções em formato de pirâmide 1710 se juntam forma um recesso ou um bolsa 1720. As projeções em formato de pirâmide 1710 e bolsas 1720 da superfície exterior estriada 1518 redistribuem as fibras de fabricação de papel para moldar e formar recessos e protrusões inversos na trama de papel 102.

[0106] As projeções em formato de pirâmide 1710 são separadas por ranhuras 1730. As ranhuras 1730 da superfície externa estriada 1518 são semelhantes às ranhuras 1514 descritas acima com referência à Figura 15A. As ranhuras 1730 irradiam para fora a partir de um canal 1512 para distribuir o ar sendo empurrado ou puxado através dos canais 1512 através da superfície exterior estriada 1518 e ajudam a distribuir uniformemente o ar através da superfície exterior estriada 1518.

XI. Construção do Rolo de Moldagem não Permeável

[0107] É descrita agora a construção do rolo de moldagem não permeável 420, 520, 1010, 1020 usado com as máquinas de fabricação de papel da primeira, segunda e sétima modalidades. Para simplificar, os números de referência usados para descrever o rolo de moldagem 420 da primeira modalidade acima serão usados para descrever os recursos correspondentes abaixo. A Figura 18 é uma vista em perspectiva do rolo 420 de moldagem não permeável. Tal como com o rolo 610 de moldagem permeável, descrito acima, o rolo de moldagem não permeável 420 tem uma direção radial e um formato cilíndrico com uma direção circunferencial que corresponde à direção MD da máquina de fabricação de papel 400. O rolo de moldagem 420 tem também uma direção de comprimento que corresponde à direção CD da máquina de fabricação de papel 400.

[0108] O rolo de moldagem não permeável 420 tem uma primeira extremidade 1810 e uma segunda extremidade 1820. Ou uma das ou ambas a primeira ou segunda extremidades 1810, 1820 podem ser acionadas por qualquer meio adequado conhecido na técnica. Nesta modalidade, ambas as extremidades têm eixos 1814, 1824 que estão, respectivamente, ligados a placas terminais 1812, 1822. As placas terminais 1812, 1822 sustentam cada extremidade de um invólucro (não mostrado) sobre o qual a superfície padronizada 422 é formada. O rolo pode ser feito de qualquer material estrutural adequado conhecido na técnica incluindo, por exemplo, aço. O invólucro forma o suporte estrutural para a superfície padronizada 422 e pode ser construído como um cilindro de aço inoxidável, similar ao invólucro permeável 1310 discutido acima, mas sem os canais 1512. No entanto, o rolo de moldagem 420 não está limitado a esta construção. Qualquer construção de rolo adequada conhecida na técnica pode ser usada para construir o rolo de moldagem não permeável 420.

[0109] A superfície padronizada 422 pode ser formada similarmente à camada de moldagem 1520 discutida acima. Por exemplo, a superfície padronizada 422 pode ser formada por um tecido trançado (tal como o tecido discutido acima com referência à Figura 14) que é encolhido em torno do invólucro do rolo de moldagem não permeável. Em outro exemplo, a superfície externa do invólucro pode ser texturizada ou padronizada. Qualquer método adequado conhecido na técnica, incluindo, por exemplo, estriagem (tal como a estriagem descrita acima com referência à Figura 17), gravação, gravação por relevo ou usinagem, pode ser usado para texturizar ou padronizar a superfície exterior. A superfície padronizada 422 pode também ser formada por perfuração a laser ou gravação e, em tal caso, é preferencialmente formada a partir de um plástico elastomérico, mas qualquer material adequado pode ser usado.

[0110] Embora esta invenção tenha sido descrita em determinadas modalidades exemplificativas específicas, muitas modificações e variações adicionais seriam evidentes para aqueles versados na técnica à luz desta revelação. Deve, portanto, ser entendido que esta invenção pode ser praticada de maneira diferente de como especificamente descrita. Assim, as modalidades exemplificativas da invenção devem ser consideradas em todos os aspectos como sendo ilustrativas e não restritivas e o escopo da invenção a ser determinado por quaisquer reivindicações que possam ser suportadas por este pedido e os equivalentes do mesmo, em vez da descrição acima.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[0111] A invenção pode ser usada para produzir produtos de papel conforme desejado, tais como toalhas de papel e tecido de banho. Assim, a invenção é aplicável à indústria de produtos de papel.

Claims

1. Método para fabricar uma folha fibrosa, o método compreendendo: (a) formar uma trama nascente a partir de uma solução aquosa de fibras de fabricação de papel; (b) desidratar a trama nascente para formar uma trama desidratada tendo uma consistência a partir de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos; (c) mover a trama desidratada sobre uma superfície de transferência; (d) transferir a trama desidratada da superfície de transferência para um rolo de moldagem em uma pinça de moldagem formada entre um rolo de apoio e o rolo de moldagem, a trama desidratada sendo transferida para o rolo de moldagem conforme a superfície de transferência se move através da pinça de moldagem, o rolo de moldagem incluindo um exterior e uma superfície padronizada sobre o exterior do rolo de moldagem, a superfície padronizada tendo pelo menos uma dentre uma pluralidade de recessos e uma pluralidade de projeções; (e) moldar a trama desidratada sobre uma zona de moldagem do rolo de moldagem para formar uma trama de papel moldada, em que a pinça de moldagem está localizada dentro da zona de moldagem de modo que a trama desidratada seja transferida da superfície de transferência para a superfície padronizada do rolo de moldagem e as fibras de fabricação de papel da trama desidratada são redistribuídas na superfície padronizada por a pelo menos uma dentre a pluralidade de recessos e a pluralidade de projeções de modo a formar a trama de papel moldada; (f) transferir a trama de papel moldada para uma seção de secagem; (g) secar a trama de papel moldada na seção de secagem para formar uma folha fibrosa, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de transferência está se movendo a uma velocidade de superfície de transferência e o rolo de moldagem está girando a uma velocidade de rolo de moldagem, a velocidade de rolo de moldagem sendo menor que a velocidade de superfície de transferência, o método compreendendo ainda: (h) medir uma propriedade da folha fibrosa para obter um valor medido para a propriedade medida; (i) determinar se o valor medido está fora de uma faixa desejada da propriedade medida; e (j) ajustar pelo menos uma dentre a velocidade de superfície de transferência e a velocidade de rolo de moldagem de modo que um valor medido da propriedade, medido durante uma medição subsequente, esteja dentro da faixa desejada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a trama desidratada tem uma consistência de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de trinta e cinco por cento de sólidos.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que desidratar a trama nascente para formar a trama desidratada tendo a consistência de cerca de dez por cento de sólidos a cerca de trinta e cinco por cento de sólidos ocorre durante a formação da trama nascente.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a trama desidratada tem uma consistência de cerca de vinte por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a trama desidratada tem uma consistência de cerca de trinta por cento de sólidos a cerca de sessenta por cento de sólidos.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de desidratação compreende desidratar a trama nascente usando pelo menos uma dentre uma prensa sapata, uma prensa de rolo, desidratação a vácuo, uma prensa de deslocamento e secagem térmica.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de crepagem entre a superfície de transferência e o rolo de moldagem é de cerca de cinco por cento a cerca de sessenta por cento.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as fibras de fabricação de papel da trama desidratada são empurradas para o interior da pluralidade de recessos.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda usar um raspador para transferir a trama desidratada da superfície de transferência para a superfície padronizada do rolo de moldagem.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção de secagem compreende um secador Yankee e a etapa de secagem inclui secar a trama de papel moldada usando o secador Yankee.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção de secagem compreende um secador com passagem de ar e a etapa de secagem inclui secar a trama de papel moldada, usando o secador com passagem de ar.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção de secagem compreende ainda um tecido de secagem com passagem de ar, a trama de papel moldada sendo transferida para a seção de secagem por transferência da trama de papel moldada para o tecido de secagem com passagem de ar.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o rolo de moldagem está girando a uma velocidade de rolo de moldagem e o tecido de secagem com passagem de ar se deslocando a uma velocidade de tecido, a velocidade do tecido sendo menor que a velocidade do rolo de moldagem.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a aplicação de uma carga entre o rolo de apoio e o rolo de moldagem na pinça de moldagem.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda limpar a superfície padronizada do rolo de moldagem em uma superfície livre do rolo de moldagem.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a limpeza inclui direcionar um meio de limpeza em direção à superfície padronizada em uma direção que seja capaz de remover material particulado da superfície padronizada.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de limpeza é um fluido e o fluido inclui pelo menos uma dentre água e uma solução de limpeza.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a aplicação da trama desidratada a uma superfície aquecida para aquecer a trama desidratada.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície aquecida é a superfície de transferência e a superfície de transferência é uma superfície do rolo de apoio.

20. Método para fabricar uma folha fibrosa, o método compreendendo: (a) formar uma trama nascente a partir de uma solução aquosa de fibras de fabricação de papel; (b) desidratar a trama nascente para formar uma trama desidratada tendo uma consistência de cerca de quinze por cento de sólidos a cerca de setenta por cento de sólidos; (c) mover a trama desidratada sobre uma superfície de transferência; (d) transferir a trama desidratada da superfície de transferência para um primeiro rolo de moldagem em uma primeira pinça de moldagem formada entre um rolo de apoio e o primeiro rolo de moldagem, a trama desidratada sendo transferida para o primeiro rolo de moldagem conforme a superfície de transferência se move através da primeira pinça de moldagem, o primeiro rolo de moldagem incluindo um exterior e uma superfície padronizada sobre o exterior do primeiro rolo de moldagem, a superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem tendo pelo menos uma dentre uma pluralidade de recessos e uma pluralidade de projeções; (e) moldar a trama desidratada sobre uma primeira zona de moldagem do primeiro rolo de moldagem para formar uma trama de papel tendo um primeiro lado moldado, em que a primeira pinça de moldagem está localizada dentro da primeira zona de moldagem de modo que a trama desidratada seja transferida da superfície de transferência para a superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem e as fibras de fabricação de papel no primeiro lado da trama desidratada são redistribuídas na superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem por a pelo menos uma dentre a pluralidade de recessos e a pluralidade de projeções de modo a formar a trama de papel tendo o primeiro lado moldado; (f) transferir a trama de papel do primeiro rolo de moldagem para um segundo rolo de moldagem em uma segunda pinça de moldagem formada entre o primeiro rolo de moldagem e o segundo rolo de moldagem, o segundo rolo de moldagem incluindo um exterior e uma superfície padronizada formada no exterior do segundo rolo de moldagem, a superfície padronizada do segundo rolo de moldagem tendo pelo menos uma dentre uma pluralidade de recessos e uma pluralidade de projeções; (g) moldar a trama desidratada sobre uma segunda zona de moldagem do segundo rolo de moldagem para formar uma trama de papel moldada tendo primeiro e segundo lados moldados, em que a segunda pinça de moldagem está localizada dentro da segunda zona de moldagem de modo que a trama desidratada seja transferida do primeiro rolo de moldagem para a superfície padronizada do segundo rolo de moldagem e as fibras de fabricação de papel no segundo lado da trama de papel são redistribuídas na superfície padronizada do segundo rolo de moldagem por a pelo menos uma dentre a pluralidade de recessos e a pluralidade de projeções da superfície padronizada do segundo rolo de moldagem de modo a formar a trama de papel moldada tendo primeiro e segundo lados moldados; (h) transferir a trama de papel moldada para uma seção de secagem; (i) secar a trama de papel moldada na seção de secagem para formar uma folha fibrosa, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro rolo de moldagem está girando em uma primeira velocidade de rolo de moldagem, e o segundo rolo de moldagem está girando em uma segunda velocidade de rolo de moldagem, a segunda velocidade de rolo de moldagem sendo menor que a primeira velocidade de rolo de moldagem, e o método compreendendo ainda: (j) medir uma propriedade da folha fibrosa para obter um valor medido para a propriedade medida; (k) determinar se o valor medido está fora de uma faixa desejada da propriedade medida; (l) ajustar pelo menos uma dentre a primeira velocidade de rolo de moldagem e a segunda velocidade de rolo de moldagem de modo que um valor medido da propriedade, medido durante uma medição subsequente, esteja dentro da faixa desejada.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem tem um padrão e a superfície padronizada do segundo rolo de moldagem tem um padrão que é diferente do padrão da superfície padronizada do primeiro rolo de moldagem.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, CARACTERIZADO pelo fato de a seção de secagem compreende um secador Yankee e a etapa de secagem inclui secar a trama de papel moldada usando o secador Yankee de forma que as propriedades da folha fibrosa sejam substancialmente as mesmas no primeiro lado como no segundo lado.

23. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de crepagem entre o primeiro rolo de moldagem e o segundo rolo de moldagem é de cerca de cinco por cento a cerca de sessenta por cento.

24. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de transferência está se movendo a uma velocidade de superfície de transferência, a velocidade do primeiro rolo de moldagem sendo menor que a velocidade da superfície de transferência.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de crepagem entre a superfície de transferência e o primeiro rolo de moldagem é de cerca de cinco por cento a cerca de sessenta por cento.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24, CARACTERIZADO pelo fato de que a razão de crepagem entre a superfície de transferência e o primeiro rolo de moldagem difere da razão de crepagem entre o primeiro rolo de moldagem e o segundo rolo de moldagem.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a seção de secagem compreende um secador Yankee e a etapa de secagem inclui secar a trama de papel moldada usando o secador Yankee de forma que as propriedades da folha fibrosa são substancialmente as mesmas no primeiro lado como no segundo lado.

28. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de transferência é uma superfície do rolo de apoio.

29. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de transferência é um tecido que se move entre o rolo de apoio e o rolo de moldagem na pinça de moldagem.

30. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de transferência é uma superfície do rolo de apoio.

31. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de transferência é um tecido que se move entre o rolo de apoio e o primeiro rolo de moldagem na primeira pinça de moldagem.