BR112019006189B1

BR112019006189B1 - Método para a produção de uma película compreendendo celulose microfibrilada, uma película e um produto de papel ou papelão

Info

Publication number: BR112019006189B1
Application number: BR112019006189-4A
Authority: BR
Inventors: Riku Pihko; Vesa Kunnari
Original assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2023-01-24
Also published as: US20190226146A1; EP3519624A4; US11105045B2; JP7116049B2; CA3035316A1; JP2019529733A; SE1651272A1; EP3519624B1; SE540365C2; CN109715883A; EP3519624C0; WO2018060868A1; BR112019006189A2; EP3519624A1; CN109715883B

Abstract

A presente invenção se refere a um método para a produção de uma película compreendendo celulose microfibrilada, em que o método compreende as etapas de: provisão de uma suspensão compreendendo entre 70% em peso a 100% em peso de celulose microfibrilada com base no peso seco total, formação de uma trama fibrosa da referida suspensão, secagem da trama em um equipamento de secagem em que a trama é pelo menos parcialmente seca a uma taxa de secagem acima de 75 kg (H2O)/m2/h pelo uso de ar quente por meio do qual uma película é formada. A invenção também se refere a uma película produzida de acordo com o método e a um substrato de papel ou papelão que compreende a referida película.

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção se refere a um método para produzir uma película compreendendo celulose microfibrilada, uma película microfibrilada e um produto de papel ou papelão produzido de acordo com o método.

ANTECEDENTES

[0002] Películas compreendendo celulose microfibrilada (MFC) vêm sendo conhecidas por suas propriedades de resistência e barreira ao oxigênio. Isto é descrito, por exemplo, por Syverud, "Strength and barrier properties of MFC films", Cellulose 2009 16: 75-85 onde foram produzidas películas de MFC com um peso básico entre 15-30 g/m2 e as propriedades de resistência e barreira foram investigadas.

[0003] Durante a produção de películas de MFC, não é fácil desidratar e produzir a película em alta velocidade, devido às propriedades características da celulose microfibrilada. Quando as películas de MFC são empregadas, por exemplo, como barreiras, é crucial que as películas não tenham nenhum furo ou outros defeitos que possam afetar negativamente as propriedades da barreira. Assim, é importante que a superfície da película de MFC seja lisa.

[0004] As técnicas de deposição a úmido podem ser utilizadas para a produção de películas de MFC, isto é, desidratação de uma composição que inclui a referida MFC em um fio. Este método tem a desvantagem de que as películas de MFC terão marcas de fios nas superfícies, o que afetará negativamente as propriedades de barreira, bem como as propriedades ópticas, tais como brilho ou translucidez, das películas. Posteriormente, a película é prensada a úmido, o que também criará uma estrutura rugosa nas superfícies das películas, bem como a técnica tem grandes problemas com o encolhimento das películas durante a secagem. Calandragem das películas de MFC após a produção em calandras convencionais, a fim de suavizar as superfícies usando dois ou vários nips rígidos também tem se mostrado difícil devido à alta densidade das películas de MFC.

[0005] Também é possível criar películas de MFC lisas usando métodos de fusão de película, isto é, fusão da película sobre uma superfície de plástico e depois secagem da película lentamente. Os métodos de fusão mostraram produzir películas de MFC com superfícies muito lisas com boas propriedades de barreira. No entanto, o método é muito lento e ineficiente para produção em escala comercial.

[0006] Existe, portanto, a necessidade de um novo método para criar uma película de MFC com alta suavidade e melhores propriedades de barreira.

SUMÁRIO

[0007] É um objetivo da presente invenção proporcionar um método para produzir uma película compreendendo celulose microfibrilada de uma maneira eficiente, sem afetar negativamente as propriedades de barreira da película, método esse que elimina ou alivia ainda mais, pelo menos algumas das desvantagens dos métodos da técnica anterior.

[0008] A invenção é definida pelas reivindicações independentes anexas. As formas de realização são estabelecidas nas reivindicações dependentes apensas e na descrição que se segue.

[0009] A presente invenção se refere a um modo para a produção de uma película compreendendo celulose microfibrilada, em que o modo compreende as etapas de: provisão de uma suspensão compreendendo entre 70% em peso a 100% em peso de celulose microfibrilada, com base no peso seco total, formando uma trama fibrosa da referida suspensão, secagem da trama em um equipamento de secagem em que a trama é pelo menos parcialmente seca a uma taxa de secagem superior a 75 kg (H2O)/m2/h por emprego de ar quente, desta forma obtendo-se uma película. Verificou-se surpreendentemente que é possível produzir uma película de MFC com boas propriedades de barreira de uma maneira eficiente, por secagem da trama a uma taxa de secagem superior a 75 kg (H2O) m2/h submetendo uma trama fibrosa ao ar quente. Normalmente, a taxa de secagem para películas de MFC é muito menor, levando a uma secagem de uma película de MFC muito mais demorada.

[0010] O ar quente utilizado no equipamento de secagem tem, de preferência, uma temperatura entre 100 e 350°C e é aplicado a uma velocidade de 20-100 m/s.

[0011] A trama é preferencialmente aplicada a um suporte antes de ser seca no equipamento de secagem. A trama é seca no equipamento de secagem no referido suporte. O suporte é de preferência uma correia de metal e é preferível que o suporte seja aquecido a uma temperatura entre 60-150°C, antes da trama ser aplicada ao suporte. O suporte também pode fazer parte do equipamento de secagem. Descobriu-se surpreendentemente que a taxa de secagem da película é melhorada submetendo-se a trama a um suporte aquecido antes da secagem.

[0012] A trama fibrosa é de preferência formada pela adição da suspensão a um substrato. A trama fibrosa é preferivelmente adicionada por moldagem da suspensão no substrato. Pode também ser possível adicionar a suspensão imprimindo a suspensão no substrato. O substrato pode ser um substrato de papel ou papelão, formando assim substrato de papel ou papelão revestido com uma película de MFC. O substrato também pode ser um substrato de polímero ou metal. É assim possível adicionar uma película de MFC a uma película de polímero. A trama fibrosa fundida pode então ser seca e, opcionalmente, descascada do substrato. Se for produzida uma estrutura em multicamadas compreendendo a trama fibrosa e o substrato, a trama fibrosa adicionada não é removida do substrato. A trama fibrosa descascada ou a estrutura multicamada compreendendo a trama fibrosa e o substrato após isso é seca no equipamento de secagem de acordo com a presente invenção.

[0013] O substrato também pode ser um fio poroso. A trama fibrosa pode ser formada submetendo a suspensão a um fio. A trama fibrosa formada pode então ser removida do fio e, após isso, é seca no equipamento de secagem, de preferência no suporte.

[0014] Pode ser possível aplicar pressão à trama fibrosa antes e/ou durante a secagem da trama no equipamento de secagem. A pressão é preferencialmente superior a 5 kN/m. A pressão pode ser aplicada de modo a assegurar que a trama fibrosa esteja em contato com o suporte antes e/ou durante a secagem da trama no equipamento de secagem.

[0015] A trama fibrosa tem preferencialmente um teor seco de 10 a 40% em peso antes de ser seca no equipamento de secagem. A trama formada pode assim ser seca ou desidratada de qualquer modo convencional, por exemplo, pressionando ou secando o cilindro convencional, usando vácuo e/ou ar quente, de modo a obter o conteúdo seco apropriado antes de ser conduzido ao equipamento de secagem.

[0016] A celulose microfibrilada da suspensão preferencialmente tem um valor de Shopper-Riegler (SR) acima de 90.

[0017] A película apresenta, preferencialmente, um valor de Taxa de Transmissão de Oxigênio (OTR) (23°C, 50% RH) abaixo de 400 cm3/m2/24h de acordo com ASTM D-3985 após a secagem. Assim, a propriedade de barreira ao oxigênio da película ainda é muito boa.

[0018] O equipamento de secagem é de preferência um equipamento de secagem por impacto.

[0019] A presente invenção também se refere a uma película compreendendo celulose microfibrilada obtida pelo método descrito acima. A película apresenta, preferencialmente, uma gramatura abaixo de 40 g/m2, de preferência abaixo de 30 g/m2 e uma densidade acima de 700 kg/cm3. A película apresenta, preferencialmente, um valor de Taxa de Transmissão de Oxigênio (OTR) (23°C, 50% RH) abaixo de 400 cm3/m2/24h de acordo com ASTM D-3985. A película, de acordo com a presente invenção é, de preferência, uma película translúcida ou transparente, de elevada densidade, elevada suavidade e boas propriedades de barreira.

[0020] A presente invenção também se refere a um substrato de papel ou papelão obtido pelo método descrito acima, em que a trama fibrosa é formada em um suporte de papel ou papelão.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0021] Figura 1: Mostra uma visão geral esquemática do método de acordo com a invenção.

[0022] Figura 2: Mostra a taxa de secagem de um película de MFC em diferentes temperaturas de secagem.

[0023] Figura 3: Mostra o tempo de secagem de uma película de MFC em diferentes temperaturas de secagem.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0024] Verificou-se surpreendentemente que é possível secar um película de MFC a uma velocidade de secagem superior a 75 kg (H2O)/m2/h, de preferência acima de 100 kg (H2O)/m2/h, sujeitando uma trama fibrosa compreendendo grandes quantidades de celulose microfibrilada em ar quente sem afetar negativamente as propriedades de barreira da película. Era esperado que o uso de ar quente a altas taxas de secagem levasse a água da película a ferver e, devido à alta densidade da película de MFC, era esperado que a água fervesse dentro da película e destruísse as propriedades de barreira da película, ou seja, não seria possível que a água fervendo "saísse" de dentro da película de MFC sem romper a superfície lisa da película. A taxa de secagem é determinada medindo o conteúdo seco da película antes e depois da secagem, do tempo e a área da película seca. A suspensão compreende entre 70% em peso a 100% em peso de celulose microfibrilada com base no peso seco total. Assim, a película de MFC produzida compreende uma quantidade elevada de MFC, de preferência entre 70-100% em peso de MFC, isto se refere à quantidade de MFC na película propriamente, antes das camadas de revestimento eventuais terem sido adicionadas.

[0025] Como película entende-se um substrato fino com boas propriedades de barreira ao gás, aroma ou gordura ou óleo, de preferência propriedades de barreira ao oxigênio. A película preferencialmente tem um peso base inferior a 40 g/m2 e uma densidade no intervalo de 700 a 1.400 kg/m3. O valor da taxa de transmissão de oxigênio (OTR) de uma película tendo uma gramatura de 30 g/m2 a 23°C e a uma umidade relativa de 50%, de um modo preferido, abaixo de 30 cm3/m2/24 h de acordo com ASTM D-3985.

[0026] O ar quente utilizado no equipamento de secagem tem, de preferência, uma temperatura entre 100 e 350°C, de preferência entre 150 e 250°C e é aplicado a uma velocidade de 20-100 m/s, de preferência entre 30-60 m/s.

[0027] A trama é preferencialmente aplicada a um suporte antes de ser seca no equipamento de secagem e a trama é depois conduzida através do equipamento de secagem no referido suporte. O suporte é de preferência uma correia de metal e é preferido que o suporte seja aquecido a uma temperatura entre 60-150°C, preferivelmente entre 60-100°C antes da trama ser aplicada ao suporte. Descobriu-se surpreendentemente que a taxa de secagem da película é melhorada submetendo a trama a um suporte aquecido antes da secagem. A temperatura da trama conduzida para o suporte é de preferência à temperatura ambiente, isto é, existe uma diferença de temperatura entre a trama fibrosa conduzida e o suporte aquecido. O suporte também pode fazer parte do equipamento de secagem, por exemplo, uma cinta ou rolo do equipamento de secagem.

[0028] A trama fibrosa é preferencialmente formada pela adição da suspensão, de preferência por fusão da suspensão, sobre um substrato. O substrato pode ser um substrato de papel ou papelão, formando assim um substrato de papel ou papelão revestido com a película de MFC. O substrato também pode ser um substrato de polímero ou metal. A trama fibrosa fundida pode então ser seca de qualquer modo convencional e depois retirada do substrato. Após isso, a trama fibrosa descascada é seca no equipamento de secagem de acordo com a presente invenção. Pode também ser possível que o substrato e o suporte sejam os mesmos, isto é, significando que a suspensão é fundida diretamente no suporte que depois disso é seco no equipamento de secagem.

[0029] O substrato também pode ser um fio poroso, de preferência um fio em uma máquina de papel ou papelão. Assim é possível aplicar o método na extremidade úmida de uma máquina de papel ou papelão. A trama fibrosa pode ser formada submetendo a suspensão a um fio, de preferência a um fio na extremidade úmida de uma máquina de papel ou papelão. A trama fibrosa formada pode então ser removida do fio e depois disso seca no equipamento de secagem, de preferência no suporte. Como papel ou máquina de papelão entende-se qualquer tipo de máquina de fabricação de papel conhecida por um versado na técnica, usada para fazer papel, papelão, tecido ou quaisquer produtos similares.

[0030] Pode ser possível aplicar pressão à trama fibrosa antes e/ou durante a secagem da trama no equipamento de secagem. A pressão aplicada é preferencialmente superior a 5 kN/m. A pressão pode ser aplicada de modo a assegurar que a trama fibrosa está em contato com o suporte antes e/ou durante a secagem da trama no equipamento de secagem, evitando que seja formado um espaço entre a trama e o suporte, o que pode fazer com que a água removida no equipamento de secagem ferva na abertura, destruindo assim as propriedades de barreira da película. A pressão pode ser aplicada de qualquer forma convencional, por exemplo, por um cilindro.

[0031] A trama fibrosa tem preferencialmente um conteúdo seco de 10 a 40% em peso antes de ser seca no equipamento de secagem. A trama formada pode assim ser seca ou desidratada de qualquer modo convencional, por exemplo, pressionando ou secando o cilindro convencional, usando vácuo e/ou pelo uso de ar quente, para que ela tenha o teor seco apropriado antes de ser conduzida ao equipamento de secagem. O teor seco da película de MFC após a secagem no equipamento de secagem é preferencialmente superior a 70% em peso, de preferência acima de 80% em peso e ainda mais preferencialmente entre 85-97% em peso. A película de MFC produzida também pode ser seca em etapas adicionais de secagem após ser seco no equipamento de secagem. Qualquer equipamento de secagem convencional pode ser usado.

[0032] Além da MFC, a película pode compreender também fibras celulósicas mais longas, quer fibras de madeira dura ou de madeira macia, de preferência fibras de madeira macia de pasta kraft. A película também pode incluir outros aditivos, como pigmentos, carboximetilcelulose (CMC), produtos químicos de retenção, amido, etc.

[0033] A celulose microfibrilada da suspensão preferencialmente tem um valor de Shopper-Riegler (SR) acima de 90, de um modo preferido, acima de 95.

[0034] O equipamento de secagem é de preferência um equipamento de secagem por impacto. É surpreendente que seja possível secar uma película de MFC com propriedades de barreira em uma secagem de impacto que utiliza temperaturas quentes e altas taxas de secagem.

[0035] A presente invenção também se refere a uma película compreendendo celulose microfibrilada obtida pelo método descrito acima. A película tem preferencialmente uma gramatura abaixo de 40 g/m2, de preferência abaixo de 30 g/m2 e uma densidade acima de 700 kg/cm3. A película preferencialmente tem um valor de Taxa de Transmissão de Oxigênio (OTR) (23°C, 50% RH) abaixo de 400 cm3/m2/24h, mais preferencialmente abaixo de 100 cm3/m2/24h de acordo com ASTM D-3985. A película de acordo com a presente invenção é, de preferência, uma película translúcida ou transparente, de elevada densidade, elevada suavidade e boas propriedades de barreira.

[0036] A presente invenção também se refere a um substrato de papel ou papelão obtido pelo método descrito acima, em que a trama fibrosa é formada em um suporte de papel ou papelão. Assim é possível produzir um revestimento de produto de papel ou papelão com uma película de MFC com boas propriedades de barreira de uma maneira muito eficiente.

[0037] A celulose microfilada (MFC) deve significar, no contexto do pedido de patente, uma fibra ou partícula de fibra ou fibrila de celulose em nanoescala com, pelo menos, uma dimensão inferior a 100 nm. A MFC compreende fibras de celulose ou lignocelulose parcial ou totalmente fibriladas. As fibrilas liberadas têm um diâmetro inferior a 100 nm, enquanto que o diâmetro real da fibrila ou a distribuição do tamanho das partículas e/ou a relação de aspecto (comprimento/largura) dependem da fonte e dos métodos de fabricação. A menor fibrila é chamada fibrila elementar e tem um diâmetro de aproximadamente 2-4 nm (vide, por exemplo, Chinga-Carrasco, G., Cellulose fibres, nanofibrils and microfibrils; The morphological sequence of MFC components from a plant physiology and fibre technology point of view, Nanoscale research letters 2011, 6: 417), embora seja comum que a forma agregada das fibrilas elementares, também definidas como microfibrilas (Fengel, D., Ultrastructural behavior of cell wall polysaccharides, Tappi, J. março de 1970, Vol. 53, número 3.), é o principal produto que é obtido ao fabricar MFC, por exemplo usando um processo prolongado de refino ou processo de desintegração por queda de pressão. Dependendo da fonte e do processo de fabricação, o comprimento das fibras pode variar de cerca de 1 a mais de 10 micrômetros. Um grau de MFC grosseiro pode conter uma fração substancial de fibras fibriladas, ou seja, fibrilas salientes da traqueide (fibra de celulose) e com uma determinada quantidade de fibrilas liberadas da traqueide (fibra de celulose).

[0038] Existem diferentes siglas para a MFC, como microfibrilas de celulose, celulose fibrilada, celulose nanofibrilada, agregados de fibrila, fibrilas de celulose em nanoescala, nanofibras de celulose, nanofibrilas de celulose, microfibras de celulose, fibrilas de celulose, celulose microfibrilar, agregados de microfibrilas e agregados de microfibrilas de celulose. A MFC também pode ser caracterizada por várias propriedades físicas ou físico-químicas, tais como, área de superfície grande ou sua capacidade formar um material semelhante a gel com baixo teor de sólidos (1-5% em peso) quando disperso em água. A fibra de celulose é de preferência fibrilada de tal modo que a área superficial específica final da MFC formada é de cerca de 1 a cerca de 200 m2/g, ou mais preferivelmente 50-200 m2/g quando determinada para um material liofilizado com o Método BET.

[0039] Existem vários métodos para se obter a MFC, tais como refino de passagem única ou múltipla, pré- hidrólise seguida de refino ou desintegração de alto cisalhamento ou liberação de fibrilas. Uma ou várias etapas de pré-tratamento são geralmente necessárias para tornar a manufatura da MFC eficiente e sustentável em termos energéticos. As fibras de celulose da polpa a serem fornecidas podem assim ser pré-tratadas enzimática ou quimicamente, por exemplo, para hidrolisar ou intumescer fibras ou reduzir a quantidade de hemicelulose ou lignina. As fibras de celulose podem ser quimicamente modificadas antes da fibrilação, em que as moléculas de celulose contêm grupos funcionais outros (ou mais) do que os encontrados na celulose original. Tais grupos incluem, entre outros, grupos carboximetila (CMC), aldeído e/ou carboxila (celulose obtida por oxidação mediada por N-oxila, por exemplo,"TEMPO"), ou amônio quaternário (celulose catiônica). Depois de serem modificadas ou oxidadas em um dos métodos acima descritos, é mais fácil desintegrar as fibras na MFC ou de tamanho nanofibrilar ou NFC.

[0040] A celulose nanofibrilar pode conter algumas hemiceluloses; a quantidade depende da fonte da planta. Desintegração mecânica das fibras pré-tratadas, por exemplo, a matéria prima de celulose hidrolisada, pré- intumescida ou oxidada é realizada com equipamento adequado tal como um refinador, moinho, homogeneizador, coloide, moinho de fricção, sonicador de ultrassons, fluidizante, tal como microfluidificador, macrofluidificador ou homogeneizador do tipo fluidizante. Dependendo do método de fabricação da MFC, o produto também pode conter partículas finas, ou celulose nanocristalina ou, por exemplo, outros produtos químicos presentes nas fibras de madeira ou no processo de fabricação de papel. O produto também pode conter várias quantidades de partículas de fibra de tamanho mícron que não foram eficientemente fibriladas. A MFC é produzida a partir de fibras de celulose de madeira, tanto a partir de fibras de madeira ou fibras longas. Também pode ser obtida a partir de fontes microbianas, fibras agrícolas, como palha de trigo, bambu, bagaço ou outras fontes de fibra diferente da madeira. É preferencialmente obtida a partir de polpa incluindo polpa de fibra virgem, por exemplo, polpas mecânicas, químicas e/ou termomecânicas. Também pode ser obtida de papel rasgado ou reciclado.

[0041] A definição descrita acima de MFC inclui, mas não está limitada a nova proposta de padrão TAPPI W13021 sobre nanofibrila de celulose (CNF) definindo um material de nanofibras de celulose contendo múltiplas fibrilas elementares com ambas as regiões cristalina e amorfa, tendo uma alta proporção com largura de 5-30 nm e proporção geralmente maior que 50.

[0042] A suspensão fibrosa também pode compreender um agente de resistência à umidade, isto é, um agente de resistência à umidade pode ser adicionado à suspensão. Foi descoberto, surpreendentemente, que é possível secar uma película de MFC compreendendo um agente de resistência a úmido com um equipamento de secagem a altas temperaturas. Os produtos químicos de resistência a úmido melhoram as propriedades de resistência da trama e, assim, da película por reticulação das fibras microfibriladas e foi surpreendente que fosse possível produzir um película seca compreendendo agentes de resistência à umidade e MFC através do emprego de um equipamento de secagem a altas temperaturas. Diferentes agentes de resistência à umidade podem ser adicionados, tais como o ureia-formaldeído (UH), melamina-formaldeído (MF), a poliamida-epicloro-hidrina (PEA), o glioxal e/ou a poliacrilamida (PAM), ou suas misturas.

[0043] A suspensão também pode compreender um agente de reticulação. Ao adicionar um agente de reticulação à suspensão, a película terá propriedades de barreira aprimoradas em valores de umidade relativa alta (RH). Podem ser adicionados agentes de reticulação diferentes, tais como ácido cítrico, poliisocianato, íons metálicos, preferencialmente íons metálicos alcalino- terrosos, complexo catiônico aniônico e/ou complexo polieletrólito.

[0044] Normalmente, quando se adiciona um agente de resistência à umidade ou um agente de reticulação a uma composição para produzir, por exemplo, um papel, o papel precisa ser curado para que o agente de resistência à umidade ou o agente de reticulação atinjam seu potencial total de resistência. Ao produzir películas, a temperatura de secagem é normalmente muito baixa (para reduzir a secagem) e, assim, a película precisa então ser curada para que o agente de resistência à umidade ou o agente de reticulação alcance todo o seu potencial. Pela presente invenção não há necessidade de curar a película após a secagem, uma vez que o agente de resistência à umidade ou agente de reticulação será curado durante a secagem da película. O agente de resistência a úmido ou agente de reticulação pode ser adicionado ao fornecimento ou adicionado à película úmida, por exemplo, à película no fio ou em uma etapa de tratamento de superfície da película.

[0045] A película MFC de acordo com a presente invenção pode ser utilizada como saco em caixas quando se empacota alimentos secos, tais como cereais, como um substrato de envolvimento, como um material laminado em papel, papelão ou plásticos e/ou como substrato para eletrônicos descartáveis.

Exemplo 1

[0046] A figura 1 mostra uma figura esquemática do método de acordo com a presente invenção.

[0047] O equipamento de secagem (1) de acordo com uma forma de realização da invenção compreende um capuz de impacto (2) ao qual é adicionado ar quente (3). O ar quente é soprado através de múltiplos bicos (4) a uma determinada temperatura e velocidade. O equipamento de secagem (1) compreende ainda um suporte em forma de placa aquecida (5) e a trama fibrosa (6) é conduzida através do equipamento de secagem na placa para que o ar quente seja soprado sobre a trama fibrosa formando um película de MFC.

Exemplo 2

[0048] A taxa de secagem foi investigada quando diferentes temperaturas do ar sopram sobre uma trama fibrosa em um equipamento de secagem.

[0049] Uma suspensão fibrosa compreendendo 70% em peso com base no peso seco total de MFC foi fundida em uma correia de metal com um teor de sólidos de 4%. A correia de metal foi aquecida a uma temperatura específica antes da fusão. A correia a 110°C significa que a correia de metal tinha uma temperatura de 110°C no final da secagem. O mesmo vale para a amostra com a Correia a 120°C e a Correia a 130°C, respectivamente. A película de MFC na Correia a 110°C, 120°C e 130°C foi apenas seca pelo metal fundido aquecido e pode ser usada como amostra de referência. Em seguida a trama fundida foi seca até ser fácil descolar, o que era um teor seco de cerca de 90% em peso.

[0050] Três amostras foram também secas em um secador de impacto após a fusão na correia aquecida. Essas amostras foram obtidas por fusão da suspensão de MFC em uma correia de metal aquecida (todas as amostras foram fundidas em uma correia com uma temperatura de 110°C) seguido de secagem em um secador de impacto onde foi utilizado ar com diferentes temperaturas. A velocidade do ar foi de 30 m/s para todas as amostras e a temperatura do ar foi de 20°C, 150°C ou 300°C.

[0051] Os resultados da taxa de secagem para todas as 6 amostras podem ser vistos na Figura 2. A taxa de secagem aumentou quando as películas foram secas em um equipamento de secagem por meio de ar quente.

[0052] O valor da taxa de transmissão de oxigênio (OTR) das películas de MFC secas com secagem por impacto foi medido de acordo com ASTM D-3985. Os resultados dos valores de OTR são mostrados na Tabela 1. Tabela 1: Valores de OTR

[0053] Assim, fica claro que todas as películas de MFC secas no secador de impacto mostram valores de OTR muito bons e é assim possível criar uma boa película de barreira, mesmo quando a película é seca em elevadas taxas de secagem.

Exemplo 3

[0054] Uma suspensão compreendendo 70% em peso com base no peso seco total de celulose microfibrilada a uma consistência de 4% em peso foi fundida em uma cinta de metal aquecida para formar uma trama fibrosa. A trama fibrosa foi depois conduzida através de um secador de impacto na mesma cinta de metal. A trama foi seca no secador de impacto, onde foi soprado ar quente na direção da trama fibrosa fundida. Diferentes temperaturas da cinta de metal e da massa antes da fusão foram testadas para verificação de como isso afetou o tempo de secagem da trama.

[0055] O tempo de secagem foi depois medido como o tempo até que a película tivesse um teor a seco de pelo menos 90% em peso. A taxa de secagem durante o teste foi de 80 kg (H2O)/m2/h.

[0056] Os resultados do teste são mostrados na Figura 3. F30 significa que o fornecimento tinha uma temperatura de 30°C, B30° significa que a cinta tinha uma temperatura de 30°C e o mesmo vale para as outras amostras. É evidente a partir da figura 3 que o tempo de secagem diminuiu para a película de MFC quando a correia teve uma temperatura muito alta durante o vazamento e antes da secagem do impacto.

[0057] Tendo em vista a descrição detalhada da presente invenção fornecida acima, outras modificações e variações tornar-se-ão evidentes aos versados na técnica. No entanto, deve ser evidente que tais outras modificações e variações podem ser efetuadas sem se afastar do espírito e âmbito da invenção.

Claims

1. Método para a produção de uma película compreendendo celulose microfibrilada, o método caracterizado por compreender as etapas de: - fornecer uma suspensão compreendendo entre 70% em peso a 100% em peso de celulose microfibrilada, com base no peso seco total, - formar uma trama fibrosa da referida suspensão, - secar a trama em um equipamento de secagem em que a trama é pelo menos parcialmente seca a uma taxa de secagem superior a 75 kg (H2O)/m2/h por emprego de ar quente, de modo que uma película é formada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ar tem uma temperatura de 100-350°C e é aplicado a uma velocidade de 20-100 m/s.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a trama é aplicada a um suporte e depois conduzida através do equipamento de secagem no referido suporte.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o suporte é uma esteira de metal.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o suporte é aquecido a uma temperatura entre 60-150°C antes da trama ser aplicada ao suporte.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a trama fibrosa é formada pela adição da suspensão a um substrato.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a trama fibrosa é formada por moldagem da suspensão sobre o substrato.

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o substrato é um substrato de papel ou papelão.

9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o substrato é um substrato de polímero ou metal.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a trama fibrosa é formada submetendo a suspensão sobre um fio.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressão é aplicada à trama fibrosa antes e/ou durante a secagem da trama no equipamento de secagem.

12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a trama fibrosa tem um teor seco de 10-40% em peso, antes de ser seca no equipamento de secagem.

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a celulose microfibrilada da suspensão tem um valor de Shopper-Riegler (SR) superior a 90.

14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a película tem um valor de Taxa de Transmissão de Oxigênio (OTR) (23°C, 50% HR) abaixo de 400 cm3/m2/24h de acordo com ASTM D-3985 após secagem.

15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o equipamento de secagem é um equipamento de secagem por impacto.