BR112020003995A2

BR112020003995A2 - um método para produzir um papelão, um papelão e um papelão corrugado

Info

Publication number: BR112020003995A2
Application number: BR112020003995-0A
Authority: BR
Inventors: Tuomo Sippus
Original assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2020-09-01
Also published as: US20200332468A1; CN111315929A; JP2020532661A; EP3676447A1; PH12020500402A1; RU2020112320A; EP3676447A4; US11441272B2; JP7361019B2; CA3074036A1; BR112020003995B1; CL2020000477A1; US20220372706A1; WO2019043608A1; RU2020112320A3; CN111315929B; EP3676447B1; EP3676447C0

Abstract

  A presente invenção refere-se a um método para a produção de um papelão compreendendo as etapas de; fornecimento de um suprimento que compreende fibras celulósicas, aplicação da massa em pelo menos um fio para formar uma manta, retirada de água da manta sobre o referido pelo menos um fio submetendo a tela a uma pressão acima de 150 kPa, sem o uso de um rolo de pressão nipe por conseguinte pressionando a tela desidratada para formar um papelão. A invenção refere-se também a uma tábua de papel e uma placa corrugada.

Description

”UM MÉTODO PARA PRODUZIR UM PAPELÃO, UM PAPELÃO E UM PAPELÃO CORRUGADO“ Campo técnico da invenção

[0001] A presente invenção se refere a um método para produção de um papelão em que o papelão é produzido por desidratação de um fornecimento sobre um fio por sujeição do mesmo para alta pressão. A presente invenção também se refere a um papelão e a um papelão corrugado compreendendo referido papelão. Antecedentes

[0002] Papelão corrugado é um material muito comumente utilizado para embalagens. Propriedades importantes para um papelão são resistência (robustez), flexibilidade e habilidade para resistir à umidade. Uma maneira para aumentar a resistência de um papelão é a de aumentar a densidade. Entretanto, densidade aumentada gera um papelão muito mais pesado que tanto irá aumentar o peso da embalagem e quanto também aumentar o custo de produção. Existe, por conseqüência, um incentivo para aumentar a resistência de um papelão, tal como resistência ao encurvamento sem aumento da densidade excessivamente.

[0003] Papelão pode ser tanto um produto único ou múltiplo. Quando papelão múltiplo é produzido é importante que a ligação (aglutinação) entre as dobras (camadas) do papelão seja boa para prevenir problemas de delaminação. Exemplo de produtos de papelão múltiplo é papelão de embalagem de líquidos, papelão de serviço de alimentação, papelão de copo de caldo e corrugado.

[0004] Papelão corrugado é um material com base sobre fibra compreendendo um meio corrugado (canelado,

pregueado, ondulado) e pelo menos um forro plano ou papelão de forro atado em cima de uma superfície do meio pregueado, por conseqüência, formando uma estrutura em sanduíche. O meio corrugado, é formado por utilização de calor, umidade e pressão, para uma configuração corrugada utilizando um corrugador (ondulador). O sanduíche pode ser formado de diferentes maneiras tais como em paredes únicas, duplas, e triplas, como é descrito em Kirwan M., J., Paper and Paperboard Packaging Technology, Blacwell Publishing, 2005.

[0005] Existem diferentes tipos de qualidades de papelão corrugado, e estes poderiam compreender diferentes tipos de forros e meio corrugado. Exemplos de diferentes tipos de forros são kraftliner, white top kraftliner e testliner. Kraftliner é tipicamente produzido a partir de polpa kraft que pode ser branqueada ou não branqueada e compreende uma ou mais camadas em que a camada de topo é freqüentemente otimizada para proporcionar boa superfície de impressão e boa resistência à umidade. Testliner é primordialmente produzido a partir de papelão corrugado velho reciclado e é em sua maior parte feito em duas camadas. Enquanto que a primeira camada usualmente sempre compreende fibras recicladas, a camada de topo poderia conter, por exemplo, fibras virgens de maneira tal a proporcionar uma melhor qualidade. Para meio corrugado, fibras recicladas ou semi-químicas são tipicamente utilizadas. Comum para todas as qualidades de papelões corrugados é que os mesmos são feitos de uma alta porção de materiais renováveis o que faz deles um material de embalagem sustentável comparado com muitos outros materiais de embalagem.

[0006] Uma importante característica para papelões corrugados é a resistência, essencialmente resistência à compressão. É importante que o papelão corrugado seja forte e tenha capacidade para resistir às influências externas. É também importante que um papelão corrugado possa manter sua resistência até mesmo em umidade flutuante.

[0007] Um papelão corrugado é produzido por junção de um meio corrugado para um forro plano pela utilização de um adesivo. Uma segunda etapa de aplicação de cola pode ser utilizada para tratar o meio corrugado sobre a parte traseira precedentemente para atamento de um segundo forro para produzir um papelão corrugado de dupla face. Um problema quando produzindo um papelão corrugado é o da adesão do forro para o pregueado. Adesão excessivamente pequena provoca delaminação e adição de cola excessivamente para assegurar que a adesão seja suficiente provoca corrugações e ondulações do papelão corrugado. É muito importante que a adsorção da cola adicionada para o forro e/ou meio corrugado seja otimizada. Se a cola não for adsorvida pelo pregueado/forro, delaminação irá acontecer e o mesmo acontece se a cola for excessivamente adsorvida para o pregueado/forro.

[0008] Existe, por conseqüência, uma necessidade para solucionar o problema anteriormente mencionado para um papelão. Sumário

[0009] É um objetivo da presente invenção o de produzir um papelão, que elimina ou alivia pelo menos algumas das desvantagens dos papelões do estado da técnica,

especialmente para produzir um papelão com alta resistência e menos problemas de delaminação. Um outro objetivo da presente invenção é o de produzir um papelão corrugado compreendendo um meio corrugado e pelo menos um forro possuindo tendências de delaminação reduzidas e resistência aperfeiçoada.

[0010] A presente invenção é definida pelas reivindicações de patente independentes anexadas. Concretizações são estabelecidas nas reivindicações de patente dependentes anexadas e na descrição a seguir.

[0011] A presente invenção se refere a um método para produção de um papelão compreendendo as etapas de: provisão de um fornecimento compreendendo fibras celulósicas; aplicação do fornecimento sobre pelo menos um fio para formar uma rede; desidratação da rede sobre referido pelo menos um fio por sujeição da rede para uma pressão acima de 150 kPa sem a utilização de um bico de rolo de prensa e depois disso, pressionamento da rede desidratada para formar um papelão. Por sujeição da rede para uma pressão está acima de 150 kPa, preferivelmente acima de 200 kPa, sobre o fio, foi descoberto que uma diferença de densidade dentro da rede é formada durante desidratação, onde a parte mediana da rede é mais densa do que as partes de topo e de fundo. Foi surpreendentemente descoberto que por criação de tal diferença de densidade a resistência à compressão da rede e papelão produzido é aperfeiçoada. Também, o papelão em concordância com a presente invenção possui superfícies mais porosas o que surpreendente foi mostrado aperfeiçoar a adesão entre as dobras (camadas) de um produto de papelão múltiplo.

[0012] A rede compreende uma primeira e segunda lateral e a desidratação é preferivelmente feita a partir de ambas as laterais da rede. É preferido que a desidratação venha a ser feita a partir de ambas as laterais da rede ao mesmo tempo.

[0013] A quantidade de água removida a partir da primeira lateral da rede é preferivelmente entre 35% em peso – 65% em peso da quantidade de água total removida durante a desidratação sobre o fio. A quantidade de água removida a partir da segunda lateral da rede é preferivelmente entre 35% em peso – 65% em peso da quantidade de água total removida durante a desidratação sobre o fio. É preferido que a mesma quantidade de água venha a ser removida a partir de cada lateral da rede, isto é, o mais preferido é que 50% em peso da quantidade de água total removida a partir da primeira lateral e 50% em peso da quantidade de água total removida a partir da segunda lateral. Desta maneira, a parte da rede com densidade aumentada irá ser localizada na parte mediana da rede tornando possível produzir uma rede mais simétrica.

[0014] O conteúdo seco da rede depois do pressionamento é preferivelmente acima de 45% em peso. Foi surpreendentemente descoberto que é possível aumentar o conteúdo seco da rede depois de pressionamento. Na medida em que uma rede com uma parte de topo e de fundo mais porosa é produzida com o método em concordância com esta invenção, é possível remover mais água a partir da rede durante pressionamento. Por conseqüência, um produto com conteúdo seco mais alto pode facilmente ser produzido depois da seção de pressionamento.

[0015] A densidade do papelão é preferivelmente acima de 680 kg/m3. A densidade de um meio corrugado é preferivelmente acima de 750 kg/m3. A densidade para um forro é preferivelmente acima de 800 kg/m3.

[0016] A diferença em densidade entre as partes de topo e de fundo do papelão e a parte mediana do papelão é preferivelmente de pelo menos 10%. É preferido que a diferença em densidade seja de pelo menos 15%.

[0017] O índice SCT geométrico do papelão é preferivelmente acima de 32 Nm/g, mais preferível acima de 35 Nm/g e ainda mais preferivelmente acima de 37 Nm/g.

[0018] O fornecimento preferivelmente compreende mais do que 50% em peso de polpa de NSSC com base sobre a quantidade de fibra total. É ainda mais preferido que o fornecimento venha a compreender mais do que 65% em peso ou até mesmo mais preferivelmente acima de 80% em peso de polpa de NSSC. Polpa de NSSC foi descoberta compreender uma quantidade adequada de finos de ligação (aglutinação) que auxilia a criar a diferença de densidade durante desidratação em concordância com a presente invenção, o que a torna muito adequada para utilizar altas quantidades de polpa de NSSC para a produção do papelão em concordância com a presente invenção. Polpas de NSSC são especialmente úteis quando fabricando papel corrugado.

[0019] O fornecimento pode adicionalmente compreender 0,1% em peso – 10% em peso de celulose microfibrilada [microfibrillated cellulose (MFC)] com base sobre a quantidade de fibra total. É preferido que o fornecimento venha a compreender 2% em peso – 5% em peso de MFC com base sobre a quantidade de fibra total. A adição de

MFC mostrou tanto aumentar a resistência do papelão, mas quanto também contribuir para a diferença de densidade que ocorre.

[0020] A pressão aumentada é preferivelmente conseguida por mudança do ângulo de envolvimento do fio sobre um rolo na seção de desidratação e/ou por utilização de vácuo.

[0021] O papelão é preferivelmente um meio corrugado em que o método adicionalmente compreende a etapa de corrugação do papelão para produzir um meio corrugado.

[0022] O papelão é preferivelmente um forro.

[0023] A presente invenção adicionalmente se refere a um papelão compreendendo uma parte de topo, uma de fundo e uma mediana em que as partes de topo e de fundo do papelão possuem uma primeira densidade e a parte mediana do papelão possui uma segunda densidade em que a segunda densidade é mais alta do que a primeira densidade. É preferido que a segunda densidade seja de pelo menos 10% mais lata do que a primeira densidade. É preferido que a primeira densidade seja acima de 600 kg/m3, preferivelmente entre 600 kg/m3 – 800 kg/m3 e é preferido que a segunda densidade seja acima de 700 kg/m3, preferivelmente entre 700 kg/m3 – 900 kg/m3.

[0024] O papelão preferivelmente possui uma 3 densidade acima de 680 kg/m , preferivelmente acima de 700 kg/m3, ainda mais preferido acima de 750 kg/m3 ou ainda mais preferido acima de 800 kg/m3. O papelão preferivelmente possui um valor SCT geométrico acima de 32 Nm/g, preferivelmente acima de 35 Nm/g ou ainda mais preferido acima de 37 Nm/g.

[0025] É preferido que o papelão venha a compreender mais do que 50% em peso de polpa de NSSC com base sobre a quantidade de fibra total, ainda mais preferido mais do que 65% em peso ou ainda mais preferido mais do que 80% em peso.

[0026] O papelão preferivelmente compreende entre 0,1% em peso – 10% em peso de celulose microfibrilada com base sobre a quantidade de fibra total.

[0027] O papelão pode ser um forro.

[0028] O papelão pode também ser um meio corrugado. É preferido que o meio corrugado venha a possuir uma gramatura entre 800 g/m2 – 220 g/m2, preferivelmente entre 100 g/m2 – 150 g/m2. Pela presente invenção foi descoberto ser possível reduzir a gramatura do meio corrugado produzido na medida em que a resistência do meio corrugado é aumentada.

[0029] A presente invenção também se refere para um papelão produzido em concordância com o método como descrito anteriormente.

[0030] A presente invenção adicionalmente se refere para um papelão corrugado compreendendo um meio corrugado e pelo menos um forro em que o meio corrugado e/ou forro compreende uma parte de topo, de fundo e mediana, em que as partes de topo e de fundo possuem uma primeira densidade e a parte de fundo possui uma segunda densidade em que a segunda densidade é mais alta do que a primeira densidade. Descrição detalhada

[0031] A presente invenção se refere a um método para produzir um papelão, um papelão e um papelão corrugado compreendendo referido papelão. Pode ser preferido que o papelão seja um container (recipiente) de papelão, isto é, um meio corrugado e/ou um forro, utilizado para produzir um papelão corrugado.

[0032] O método para produzir um papelão em concordância com a presente invenção compreende as etapas de: provisão de um fornecimento compreendendo fibras celulósicas; aplicação do fornecimento sobre pelo menos um fio para formar a rede; desidratação da rede sobre referido pelo menos um fio por sujeição da rede para uma pressão acima de 150 kPa, preferivelmente acima de 200 kPa sem a utilização de um bico de rolo de prensa e depois disso; pressionamento da rede desidratada para formar um papelão. A pressão aumentada é preferivelmente aplicada na seção de formação de uma máquina de papel ou de papelão. A seção de formação é também referida como a seção de desidratação. Por sujeição da rede para uma pressão de desidratação acima de 150 kPa sobre o fio e sem a utilização de um bico de rolo de prensa foi mostrado que um papelão ou uma rede possuindo uma diferença de densidade na direção-z do papelão ou rede pode ser produzido/a de uma maneira muito fácil e eficiente. A densidade na direção-z é formada devida para o fato de que a desidratação é feita em uma alta pressão e de uma maneira que possibilita que a água venha a ser removida por fluência livremente através da e a partir da rede. Foi surpreendente que um papelão com uma densidade diferente na direção-z possua boas propriedades de resistência, especialmente boa resistência à compressão. Foi também descoberto que o papelão em concordância com a presente invenção tinha reduzido problemas de delaminação quando utilizado em um papelão corrugado.

[0033] A pressão de desidratação aumentada é preferivelmente conseguida por mudança do ângulo de envolvimento do fio sobre um rolo na seção de desidratação e/ou pela utilização de vácuo. Os rolos utilizados na seção de desidratação (ou seção de formação) não são colocados sobre laterais opostas do fio e não são pressionados uns contra os outros, conseqüentemente, nenhum bico de rolo é formado. A pressão de desidratação aumentada pode também ser conseguida pela utilização de vácuo aplicado abaixo e/ou acima do pelo menos um fio sobre o qual a rede a ser desidratada é localizada. O vácuo pode ser criado por qualquer equipamento adequado, por exemplo, uma caixa de sucção. É importante que a pressão aumentada seja conseguida sem a utilização de um bico de rolo de prensa. Com “bico de rolo de prensa” se quer significar um bico formado entre dois rolos que são pressionados um contra o outro. A utilização de bicos de rolo de prensa não irá ter capacidade para formar a diferença de densidade mencionada na medida em que a água removida não é possibilitada para fluir livremente através da rede.

[0034] A desidratação da rede é preferivelmente feita a partir de ambas as laterais da rede, isto é, a partir da primeira e segunda lateral da rede. É preferido que a desidratação a partir de ambas as laterais da rede seja feita ao mesmo tempo. Pode ser preferido que a desidratação seja feita por utilização de um fio duplo. Por desidratação da rede a partir da primeira e segunda lateral da rede, os finos da rede são concentrados para a parte mediana da rede conduzindo para densidade aumentada. É também preferido que aproximadamente a mesma quantidade de água seja removida a partir de ambas as laterais da rede para assegurar que os finos sejam concentrados para a parte mediana da rede.

[0035] A diferença de densidade é preferivelmente de pelo menos 10%, preferivelmente de pelo menos 15% e preferivelmente entre 15% – 30%. Foi descoberto que por se possuir uma parte mediana mais densa da rede ou papelão, os problemas com delaminação quando utilizando o papelão em um papelão corrugado são reduzidos. A diferença em densidade entre a parte de topo e de fundo e a parte mediana da rede ou papelão deveria ser de pelo menos 10%. Foi mostrado que uma diferença de densidade de pelo menos 10% é suficiente para aperfeiçoar os problemas de delaminação. É, entretanto, preferido que a diferença de densidade seja de pelo menos 15%. Para a maior parte das aplicações, a diferença de densidade tanto para conseguir um produto de boa resistência e quanto se ter capacidade para reduzir a delaminação é entre 15% – 30%. Por se possuir densidade mais baixa na parte de topo e de fundo da rede, um papelão ou rede com superfícies mais porosas é produzido/a. Isto foi descoberto ser uma grande vantagem quando produzindo um papelão corrugado na medida em que a adsorção de adesivo adicionado para a superfície é aperfeiçoada de maneira tal que a delaminação é reduzida.

[0036] Pressionamento da rede depois de desidratação é preferivelmente feito em uma seção de prensa de uma máquina de papel ou de papelão de qualquer maneira convencional. Uma vantagem adicional com a presente invenção é a de que uma rede com superfícies mais porosas é produzida o que torna mais fácil remover uma quantidade de água aumentada na seção de prensa. O conteúdo seco da rede depois de pressionamento é preferivelmente acima de 45% em peso, preferivelmente acima de 50% em peso. Pela presente invenção é, por conseqüência, também possível produzir uma rede com conteúdo seco mais alto depois da seção de prensa, por conseqüência, reduzindo as subseqüentes demandas de secagem da rede o que irá reduzir os custos de produção do papelão.

[0037] Quaisquer adicionais etapas de processo para produzir referido papelão, tais como secagem ou calandragem podem ser utilizadas. Qualquer equipamento ou calandras de secagem convencionais podem ser utilizado/as.

[0038] Polpa Semi-Química de Sulfito Neutra [Neutral Sulfite Semi-Chemical (NSSC)] é um processo de alto rendimento para produção de polpa. É um processo semi- químico incluindo tanto tratamento químico e quanto tratamento mecânico. O licor de cozimento utilizado durante polpação de NSSC compreende sulfito, por exemplo, Na2SO3 e/ou Na2CO3 e uma base, por exemplo, NaOH. O pH durante cozimento é preferivelmente entre 5 – 8 e a temperatura é 0 0 preferivelmente entre 160 C – 190 C. O tratamento mecânico pode ser feito de qualquer maneira conhecida, por exemplo, por refino ou trituração (moagem). Foi descoberto ser vantajoso utilizar altas quantidades de polpa de NSSC na presente invenção. É acreditado que polpa de NSSC compreende uma quantidade adequada de finos de ligação (aglutinação) que torna possível criar a diferença de densidade durante desidratação em concordância com a presente invenção.

[0039] O papelão em concordância com a presente invenção compreende uma parte de topo, uma de fundo e uma mediana. A parte de topo preferivelmente constitui entre 20% – 25% da espessura total do papelão, a parte de fundo preferivelmente constitui entre 20% – 25% da espessura total do papelão e a parte mediana preferivelmente constitui entre 50% – 60% da espessura total do papelão.

[0040] A densidade do papelão foi mensurada em concordância com o padrão ISO 534:2011. A primeira densidade da parte de fundo do papelão foi mensurada por trituração (moagem) da parte de topo e mediana do papelão e, então, mensuração da densidade sobre a remanescente parte de fundo em concordância com o padrão. O mesmo procedimento se aplica quando de mensuração da primeira densidade da parte de topo e a segunda densidade da parte mediana do papelão.

[0041] O valor SCT foi mensurado em concordância com o padrão ISO 9895. O valor SCT geométrico é calculado com base sobre o valor SCT mensurado na direção de máquina transversal (CD) e o valor SCT mensurado na direção de máquina (MD). O valor SCT geométrico foi calculado a partir do valor em direção de máquina transversal e direção de máquina em concordância com (MD x CD)1/2. O índice SCT foi, então, calculado por divisão do valor SCT com a gramatura. A unidade para o índice SCT é, por conseqüência, Nm/g.

[0042] A presente invenção também se refere a um papelão corrugado compreendendo um meio corrugado (pregueado, canelado) e pelo menos um forro em que o meio corrugado e/ou forro compreendem uma parte de topo, de fundo e mediana em que as partes de topo e de fundo possuem uma primeira densidade e a parte de fundo possui uma segunda densidade em que a segunda densidade é mais alta do que a primeira densidade. O papelão corrugado, por conseqüência, compreende pelo menos um papelão como descrito acima. O meio corrugado é produzido por provisão de um papelão e corrugação de referido papelão para produzir um meio corrugado. O processo de corrugação pode ser feito de qualquer maneira conhecida.

[0043] O meio corrugado e pelo menos um forro são atados um para o outro formando referido papelão corrugado por disposição de um adesivo entre o meio corrugado e forro/s. O papelão corrugado preferivelmente compreende pelo menos dois forros e pelo menos um meio corrugado. O papelão corrugado pode também compreender mais do que um meio corrugado e mais do que dois forros. O forro é atado para pelo menos uma superfície do meio corrugado pelo adesivo. O adesivo é preferivelmente aplicado sobre pelo menos uma superfície do meio corrugado pregueado e o forro é posteriormente atado para referida superfície. O adesivo pode, por exemplo, ser uma cola que é baseada sobre amido que pode ser extraído a partir de uma ampla variedade de plantas. Algumas das plantas as mais comuns são, milho, trigo, arroz, batata, tapioca e ervilhas. O amido é preferivelmente nativo, isto é, nenhuma modificação do amido foi feita. O adesivo pode também compreender água, hidróxido de sódio e ácido bórico. Outros aditivos, tais como aditivos para aperfeiçoar a resistência à umidade ou resistência de ligação (aglutinação) de adesivo poderiam também ser adicionados. Também, outros produtos químicos funcionais de maneira tal a aperfeiçoar, por exemplo, a resistência à umidade ou o comportamento de gelificação podem ser adicionados, por exemplo, bórax, glioxal ou misturas dos mesmos. Quaisquer adesivos convencionais na área podem ser utilizados.

[0044] As fibras celulósicas do fornecimento podem ser qualquer tipo de fibras, tais como fibras de madeira dura e/ou de madeira macia. O papelão corrugado, forro/s e/ou meio corrugado podem ser produzidos por qualquer tipo de polpa, por exemplo, polpa química, polpa mecânica, polpa termomecânica e polpa químio-termomecânica (CTMP), e polpa semi-química de sulfito neutra (NSSC). O fornecimento pode compreender qualquer uma de uma polpa virgem e/ou uma reciclada.

[0045] O fornecimento preferivelmente compreende celulose microfibrilada (MFC). Por adição de MFC para o fornecimento a resistência do papelão produzido é aumentada. Também, foi descoberto que é mais fácil conseguir a diferença de densidade desejada se a quantidade de material fino no fornecimento é aumentada. A MFC tende a se concentrar para o meio da rede quando submetida para desidratação em altas pressões de desidratação. A quantidade de MFC adicionada para o fornecimento é preferivelmente de 0,1% em peso – 10% em peso de celulose microfibrilada com base sobre a quantidade de fibra total, preferivelmente entre 2% em peso – 5% em peso.

[0046] Celulose microfibrilada (MFC) deve no contexto do pedido de patente significar uma fibra ou fibrila de partícula de celulose de nano escala com pelo menos uma dimensão de menos do que 100 nm. MFC compreende parcialmente ou totalmente celulose fibrilada ou fibras de lignocelulose. As fibrilas liberadas possuem um diâmetro de menos do que 100 nm, enquanto que o diâmetro de fibrila efetivo ou distribuição de tamanho de partícula e/ou relação de aspecto (comprimento/largura) depende da fonte e dos métodos de fabricação. A fibrila a menor é chamada de fibrila elementar e possui um diâmetro de aproximadamente 2 nm – 4 nm (ver, 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), enquanto é comum que a forma agregada das fibrilas elementares, também definida como microfibrila (Fengel, D., Ultrastrutural behavior of cell wall polysaccharides, Tappi J., March 1970, Vol 53, No. 3), é o produto principal que é obtido quando de fabricação de MFC, por exemplo, por utilização de um processo de refino estendido ou processo de desintegração por queda de pressão. Dependendo da fonte e do processo de fabricação, o comprimento das fibrilas pode variar a partir de em torno de 1 micrômetro para mais do que 10 micrômetros. Um grau de MFC grosseiro poderia conter uma fração substancial de fibras fibriladas, isto é, fibrilas se projetando a partir da traqueide (fibra de celulose), e com uma determinada quantidade de fibrilas liberadas a partir da traqueide (fibra de celulose).

[0047] Existem diferentes acrônimos para MFC, tais como microfibrilas de celulose, celulose fibrilada, celulose nanofibrilada, agregados de fibrila, fibrilas de celulose de nano escala, nanofibras de celulose, nanofibrilas de celulose, microfibras de celulose, fibrilas de celulose, celulose microfibrilar, agregados de microfibrila, e agregados de microfibrila de celulose. MFC também pode ser caracterizada por várias propriedades físicas ou físico-químicas, tais como grande área de superfície ou sua habilidade para formar um material assemelhado a gel em baixos sólidos (1% em peso – 5% em peso) quando dispersada em água. A fibra de celulose é preferivelmente fibrilada em uma extensão tal que a área de superfície específica final da MFC formada venha a ser a partir de cerca de 10 m2/g até cerca de 300 m2/g, ou mais preferivelmente de 30 m2/g – 200 m2/g quando determinada para um material congelado-seco com o método BET.

[0048] Vários métodos existem para fazer MFC, tais como refino de passe único ou múltiplo, pré-hidrolise seguida por refino ou alta desintegração de cisalhamento ou liberação de fibrilas. Uma ou diversas etapas de pré- tratamento é/são usualmente requerida/s de maneira tal a fazer fabricação de MFC tanto eficiente em energia e quanto sustentável. As fibras de celulose da polpa a ser suprida podem, por conseqüência, serem pré-tratadas enzimaticamente ou quimicamente, por exemplo, para 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 aqueles encontrados na celulose original. Tais grupos incluem, entre outros, carboximetil (CMC), grupos aldeído e/ou carboxil (celulose obtida por oxidação mediada por N-oxil, por exemplo, “TEMPO”) ou amônio quaternário (celulose catiônica). Depois de serem modificadas ou oxidadas em um dos métodos anteriormente descritos, é mais fácil desintegrar as fibras para MFC ou tamanho nanofibrilar ou NFC.

[0049] A celulose nanofibrilar pode conter algumas hemiceluloses; a quantidade é dependente da fonte de planta. Desintegração mecânica das fibras pré-tratadas, por exemplo, hidrolisadas, pré-intumescidas, ou matéria prima de celulose oxidada é realizada com equipamento adequado, tal como refinador, moedor, homogeneizador, coloider (colloider), moedor de fricção, sonicador de ultrassom, fluidizador, tal como microfluidizador, macrofluidizador ou homogeneizador do tipo de fluidizador. Dependendo do método de fabricação de MFC, o produto poderia também conter finos, ou celulose nanocristalina ou, por exemplo, outros produtos químicos presentes em fibras de madeira ou em processo de fabricação de papel. O produto poderia também conter várias quantidades de partículas de fibra de tamanho mícron que não foram eficientemente fibriladas. MFC pode ser produzida a partir de fibras de celulose de madeira, tanto a partir de fibras de madeira dura ou quanto a partir de fibras de madeira macia. Ela pode também ser feita a partir de fontes microbianas, fibras de agricultura, tais como polpa de palha de trigo, bambu, bagaço, ou outras fontes de fibra de não madeira. Ela é preferivelmente feita a partir de polpa incluindo polpa a partir de fibra virgem, por exemplo, polpas mecânicas, polpas químicas e/ou polpas termomecânicas. Ela pode também ser feita a partir de papel desintegrado ou de papel reciclado.

[0050] A definição anteriormente descrita de MFC inclui, mas não é limitada para, o novo proposto padrão

TAPPI W13021 sobre nano fibrila de celulose (CNF) definindo um material de nanofibra de celulose contendo fibrilas elementares múltiplas tanto com região cristalina e quanto com região amorfa, possuindo uma alta relação de aspecto com largura de 5 nm – 30 nm e relação de aspecto usualmente maior do que 50.

[0051] Em vista da descrição detalhada anteriormente da presente invenção, outras modificações e variações irão se tornar aparentes para aqueles especializados no estado da técnica. Entretanto, deveria ser aparente que tais outras modificações e variações podem ser efetuadas sem afastamento a partir do espírito e do escopo da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um método para produção de um papelão compreendendo as etapas de: - provisão de um fornecimento compreendendo fibras celulósicas; - aplicação do fornecimento sobre pelo menos um fio para formar uma rede; - desidratação da rede sobre referido pelo menos um fio por sujeição da rede para uma pressão acima de 150 kPa sem a utilização de um bico de rolo de prensa e depois disso; - pressionamento da rede desidratada para formar um papelão.

2. O método de acordo com a reivindicação 1, em que a pressão está acima de 200 kPa.

3. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que a rede compreende uma primeira e segunda lateral e a desidratação é feita a partir de ambas as laterais da rede.

4. O método de acordo com a reivindicação 3, em que a quantidade de água removida a partir da primeira lateral da rede é entre 35% em peso – 65% em peso da quantidade total de água removida e a água removida a partir da segunda lateral da rede é entre 35% em peso – 65% em peso da quantidade total de água removida.

5. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que o conteúdo seco da rede depois de pressionamento é acima de 45% em peso.

6. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que a densidade do papelão é acima de 680 kg/m3.

7. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que uma diferença em densidade entre as partes de topo e de fundo do papelão e a parte mediana do papelão é de pelo menos 10%.

8. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que o índice SCT geométrico do papelão é acima de 32 Nm/g.

9. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que o fornecimento compreende mais do que 50% em peso de polpa de NSSC com base sobre a quantidade de fibra total.

10. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que o fornecimento compreende 0,1% em peso – 10% em peso de celulose microfibrilada com base sobre a quantidade de fibra total.

11. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que a pressão aumentada é conseguida por mudança do ângulo de envolvimento do fio sobre um rolo em uma seção de desidratação e/ou por utilização de vácuo.

12. O método de acordo com quaisquer das reivindicações precedentes, em que o papelão é um meio corrugado em que o método adicionalmente compreende a etapa de corrugação do papelão para produzir o meio corrugado.

13. O método de acordo com quaisquer das reivindicações 1 - 11, em que o papelão é um forro.

14. Um papelão compreendendo uma parte de topo, uma de fundo e uma mediana em que as partes de topo e de fundo do papelão possuem uma primeira densidade e a parte mediana do papelão possui uma segunda densidade em que a segunda densidade é mais alta do que a primeira densidade.

15. O papelão de acordo com a reivindicação 14, em que a segunda densidade é de pelo menos 10% mais alta do que a primeira densidade.

16. O papelão de acordo com quaisquer das reivindicações 14 - 15, em que o papelão possui uma densidade acima de 680 kg/m3.

17. O papelão de acordo com quaisquer das reivindicações 14 - 16, em que o papelão possui um valor SCT geométrico acima de 32 Nm/g.

18. O papelão de acordo com quaisquer das reivindicações 14 - 17, em que o papelão compreende mais do que 50% em peso de polpa de NSSC com base sore a quantidade de fibra total.

19. O papelão de acordo com quaisquer das reivindicações 14 - 18, em que o papelão compreende 0,1% em peso – 10% em peso de celulose microfibrilada com base sobre a quantidade total de fibra.

20. O papelão de acordo com quaisquer das reivindicações 14 - 19, em que o papelão é um forro.

21. O papelão de acordo com quaisquer das reivindicações 14 - 19, em que o papelão é um meio corrugado.

22. O papelão de acordo com a reivindicação 20, em que o meio corrugado possui uma gramatura entre 80 g/m2 – 220 g/m2.

23. Um papelão, em que é produzido em concordância com o método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 – 13.

24. Um papelão corrugado compreendendo um meio corrugado e pelo menos um forro, em que o meio corrugado e/ou forro compreende uma parte de topo, de fundo e mediana em que as partes de topo e de fundo possuem uma primeira densidade e a parte de fundo possui uma segunda densidade em que a segunda densidade é mais alta do que a primeira densidade.