BR112020017203A2 - Método para produção de um produto compreendendo uma primeira folha (camada) - Google Patents

Abstract

a presente invenção se refere a um método para produção de produto compreendendo uma primeira folha (camada), o método compreendendo as etapas de: provisão de uma suspensão fibrosa compreendendo fibras; provisão de referida suspensão fibrosa para um meio poroso para formar um substrato compreendendo fibras; provisão de uma primeira suspensão de aditivo compreendendo um primeiro agente de reforço, em que o primeiro agente de reforço é celulose microfibrilada; provisão de uma segunda suspensão de aditivo compreendendo pelo menos um agente de retenção e/ou pelo menos um agente de drenagem; desidratação de referido substrato sobre referido meio poroso; desempenho de adição de aditivo para referido substrato durante referida desidratação de referido substrato sobre referido meio poroso, em que a adição de aditivo é desempenhada quando o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, preferivelmente de menos do que 10% em peso, o mais preferivelmente de menos do que 7% em peso, e em que a adição de aditivo compreende adição de pelo menos uma camada de referida primeira suspensão de aditivo e uma camada de referida segunda suspensão de aditivo para referido substrato por intermédio de um revestimento de cortina de camada múltipla, e adicional desidratação e secagem de referido substrato depois de referida desidratação sobre referido meio poroso de maneira tal a proporcionar referida primeira folha (camada). a presente invenção também se refere a um produto de papel, de papelão ou produto não tecido obtenível pelo método.

Description

”MÉTODO PARA PRODUÇÃO DE UM PRODUTO COMPREENDENDO UMA PRIMEIRA FOLHA (CAMADA)“ Campo técnico

[0001] A presente invenção se refere a um método para produção de um produto compreendendo uma primeira folha (camada) em que celulose microfibrilada [microfibrillated cellulose (MFC)] é utilizada como um adesivo para aperfeiçoamento de pelo menos as propriedades de robustez (força) da primeira folha (camada). Em adição, a presente invenção se refere a um produto de papel, de papelão ou produto não tecido obtenível pelo método. Panorama técnico

[0002] É conhecido utilizar diferentes produtos químicos ou agentes como aditivos na produção de produtos de papel e papelão para proporcionar os produtos de papel e papelão com desejadas propriedades, funcionalidade ou para aperfeiçoar a operabilidade de produção e de processo. Um aditivo que ganhou mais interesse durante os anos recentes é celulose microfibrilada (MFC).

[0003] Foi previamente descrito se utilizar MFC como um produto químico de intumescimento de superfície ou de revestimento de superfície de maneira tal a, por exemplo, aperfeiçoar propriedades de barreira, capacidade de impressão reforçada ou aperfeiçoar aglutinação entre diferentes folhas (camadas) de um produto de papel ou papelão. A característica configuração de partícula e distribuição de tamanho de MFC irá, então, resultar em uma forte tendência para MFC permanecer sobre ou próxima para a superfície. Entretanto, na medida em que MFC possui uma alta capacidade de aglutinação de água, comportamento gelificante e devido para o fato de imobilização na superfície das folhas (camadas), MFC localizada na superfície irá possuir uma densificação de superfície ou efeito de entupimento e, em conseqüência disso, uma influência negativa sobre desidratação.

[0004] Foi também previamente descrito se utilizar MFC como um aditivo de extremidade úmida para o propósito de ação como um produto químico de desempenho ou processo na produção de produtos de papel e papelão. Por exemplo, foi descrito adicionar MFC para o estoque na produção de produtos de papel e papelão de maneira tal a proporcionar propriedades de robustez, para proporcionar rigidez ao encurvamento, para proporcionar resistência à deformação (enrugamento), para proporcionar retenção de materiais e produtos químicos utilizados durante a produção e para diminuir a porosidade do produto de papel ou papelão formado.

[0005] As propriedades únicas de utilização de MFC como um aditivo de extremidade úmida para provisão, inter alia, de propriedades de robustez são fundamentadas sobre o fato de que MFC possui uma alta área de superfície (isto é, preferivelmente em forma úmida, não consolidada ou não hornificada) e altas quantidades de sítios disponíveis que promovem, por exemplo, aglutinação de hidrogênio entre materiais, tais como fibras, finos, enchimentos, plásticos ou polímeros solúveis em água, tal como amido.

[0006] Entretanto, MFC possui uma tendência para se autoassociar ou se reorganizar, por intermédio do que eficientes dispositivos de misturação são requeridos quando MFC é dosada para o estoque como um aditivo de extremidade úmida. Em adição, a retenção de MFC em si mesma depois de provisão do estoque incluindo MFC para um meio poroso para desidratação foi mostrada ser empobrecida ou limitada para muitas composições de estoque. Isto implica por sua vez em que o desejado aperfeiçoamento de propriedades proporcionadas pela utilização de MFC como um aditivo incluído no estoque, por exemplo, aperfeiçoamento de propriedades de robustez, é empobrecido ou limitado. Em adição, a retenção de MFC empobrecida ou limitada possui efeitos negativos, tal como mudança de retenção de produto químico e/ou retenção de material.

[0007] O pedido de patente número AU 2016 203734 descreve que nanopartículas, que podem incluir MFC, podem ser incorporadas em uma folha de papel por adição das nanopartículas para uma alimentação de pasta fluida de polpa de papel para a caixa principal de uma máquina de fabricação de papel de maneira tal que as nanopartículas venham a ser distribuídas através da camada de folha da caixa principal, por pulverização de nanopartículas em cima de uma face de uma ou mais camadas de folha sobre um fio na extremidade úmida da máquina de papel e aplicação de uma outra camada de folha ali, ou por adição das nanopartículas para a folha (camada) depois que as camadas de folha tenham sido unidas juntamente (por exemplo, em uma prensa de intumescimento ou por um rolo de prensa medidor).

[0008] Entretanto, existe ainda espaço para aperfeiçoamentos de métodos para produção de um produto, por exemplo, um produto de papel, papelão ou não tecido compreendendo uma primeira folha (camada), método que envolve utilização de MFC como um aditivo para aperfeiçoamento de pelo menos as propriedades de robustez (força) da primeira folha (camada) e, por conseqüência, do produto proporcionado. Resumo

[0009] É um objetivo da presente divulgação proporcionar um método aperfeiçoado para produção de um produto, tal como, por exemplo, um produto de papel, papelão ou não tecido, compreendendo uma primeira folha (camada), método que envolve utilização de MFC como um aditivo para aperfeiçoamento pelo menos das propriedades de robustez da primeira folha (camada) e, por conseqüência, do produto proporcionado, e método que elimina ou alivia pelo menos algumas das desvantagens dos métodos do estado da técnica.

[0010] Como uma primeiro aspecto da presente divulgação, é proporcionado um método para produção de um produto compreendendo uma primeira folha (camada), o método compreendendo as etapas de: - provisão de uma suspensão fibrosa compreendendo fibras; - provisão de referida suspensão fibrosa para um meio poroso para formar um substrato compreendendo fibras; - provisão de uma primeira suspensão de aditivo compreendendo um primeiro agente de reforço, em que o primeiro agente de reforço é celulose microfibrilada; - provisão de uma segunda suspensão de aditivo compreendendo pelo menos um agente de retenção e/ou pelo menos um agente de drenagem; - desidratação de referido substrato sobre referido meio poroso; - desempenho de adição de aditivo para referido substrato durante referida desidratação de referido substrato sobre referido meio poroso, em que a adição de aditivo é desempenhada quando o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, preferivelmente de menos do que 10% em peso, o mais preferivelmente de menos do que 7% em peso, e em que a adição de aditivo compreende adição de pelo menos uma camada de referida primeira suspensão de aditivo e uma camada de referida segunda suspensão de aditivo para referido substrato por intermédio de revestimento de cortina de camada múltipla; e: - adicional desidratação e secagem de referido substrato depois de referida desidratação sobre referido meio poroso de maneira tal a proporcionar referida primeira folha (camada).

[0011] Foi surpreendentemente descoberto que por adição de MFC para o substrato úmido em uma posição na qual o substrato úmido possui um baixo conteúdo seco, isto é, um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, durante desidratação sobre o meio poroso durante produção da primeira folha (camada) em concordância com o método do primeiro aspecto, a retenção de MFC no substrato úmido é aperfeiçoada quando comparada com adição de MFC como um aditivo para o estoque. Na medida em que a retenção de MFC no substrato úmido é aperfeiçoada, o efeito de reforço de robustez de MFC é aperfeiçoado. Por conseqüência, a adição de MFC para o substrato úmido em concordância com o método do primeiro aspecto é vantajosa para o efeito de reforço de robustez de MFC.

[0012] Adicionalmente, a retenção de MFC no substrato úmido é adicionalmente aperfeiçoada pela adicional adição de pelo menos um agente de retenção e/ou de pelo menos um agente de drenagem para o substrato úmido em uma posição na qual o substrato úmido possui um baixo conteúdo seco, isto é, um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, durante desidratação sobre o meio poroso durante produção da primeira folha (camada) em concordância com o método do primeiro aspecto.

[0013] Como mencionado anteriormente, MFC possui uma alta capacidade de aglutinação de água. Entretanto, a adicional adição de pelo menos um agente de retenção e/ou de pelo menos um agente de drenagem implica também em que a desidratação venha a ser aperfeiçoada.

[0014] Em adição, por adição de MFC para o substrato úmido em uma posição na qual o substrato úmido possui um baixo conteúdo seco durante desidratação sobre o meio poroso durante produção da primeira folha (camada) em concordância com o método do primeiro aspecto, a penetração/infiltração de MFC, e o/s agentes/s de retenção/drenagem, para o substrato úmido é aperfeiçoada comparada com adição de MFC e o/s agente/s de retenção/drenagem em uma posição na qual o substrato úmido possui um alto conteúdo seco, por exemplo, mais alto do que 20% em peso.

[0015] Aperfeiçoada penetração/infiltração de MFC e do/s agente/s de retenção/drenagem para o substrato seco implica em que a distribuição de MFC e do/s agente/s de retenção/drenagem na direção (z) do substrato úmido é aperfeiçoada. Uma boa distribuição de MFC e do/s agente/s de retenção/drenagem na direção (z) do substrato úmido é vantajosa para o efeito de reforço de robustez de MFC.

[0016] Também, se adição de MFC para o substrato quando o substrato possui uma alto conteúdo seco, por exemplo, mais alto do que 20% em peso, devesse ser aplicada, as propriedades de desidratação deveriam ser negativamente influenciadas devido para o fato da alta capacidade de aglutinação de água de MFC, isto é, a densificação ou efeito de entupimento de MFC.

[0017] Foi também surpreendentemente descoberto que o efeito de reforço de robustez de MFC é adicionalmente aperfeiçoado por adição de MFC (isto é, a primeira suspensão de aditivo compreendendo MFC) em uma camada para o substrato úmido e adição do pelo menos um agente de retenção e/ou do pelo menos um agente de drenagem (isto é, a segunda suspensão de aditivo compreendendo pelo menos um agente de retenção e/ou pelo menos um agente de drenagem) em uma outra camada para o substrato úmido em uma posição na qual o substrato úmido possui um baixo conteúdo seco por intermédio da técnica de revestimento de cortina de camada múltipla em concordância com o método do primeiro aspecto. Por utilização de revestimento de cortina de camada múltipla para adição das camadas da primeira e segunda suspensões de aditivo em uma posição na qual o substrato úmido possui um baixo conteúdo seco em concordância com o método do primeiro aspecto, a penetração/infiltração de MFC e do/s agente/s de retenção/drenagem para o substrato úmido é facilitada/aperfeiçoada. Isto é devido para o fato de que o revestimento de cortina de camada múltipla possibilita dosagem simultânea ou dosagem não simultânea de duas ou mais camadas de produto químico por revestimento de cortina em cima de uma rede, que preferivelmente possui baixa consistência. A baixa consistência e aplicação de cortina proporcionam adicional aperfeiçoada infiltração, especialmente se desidratação ocorre e continua sobre o fio (seção úmida).

[0018] Também, o método do primeiro aspecto é vantajoso em que ele é associado com uma possibilidade para influenciar/controlar/regular as propriedades de desidratação. Isto é devido para o fato de que a adição de MFC em uma camada e a adição de pelo menos um agente de retenção e/ou de elo menos um agente de drenagem em uma camada por intermédio de revestimento de cortina de camada múltipla implicam em que existe uma possibilidade para influenciar/controlar/regular a quantidade de MFC e bem como a quantidade e tipo de produto/s químico/s de retenção/drenagem adicionado/s para o substrato úmido de maneira tal a influenciar/controlar/regular a desidratação. Isto significa, por sua vez, que existe uma possibilidade para influenciar/controlar/regular o efeito de reforço de robustez da MFC. Conseqüentemente, com o método do primeiro aspecto é possível produzir um produto, por exemplo, um produto de papel, papelão ou não tecido com estrutura aperfeiçoada ou feita sob medida para otimizar a rigidez de encurvamento, os módulos elásticos, a estabilidade de dimensão, tais como a ondulação, a moldabilidade, as propriedades de vincagem, a robustez de compressão do produto.

[0019] Adicionalmente, o método do primeiro aspecto é vantajoso em que a necessidade de dispositivos de misturação eficientes, que poderiam ser requeridos quando MFC é dosada como um aditivo para o estoque, pode ser reduzida ou eliminada.

[0020] O método do primeiro aspecto pode ser uma método para produção de um produto de papel, papelão ou não tecido compreendendo uma primeira folha (camada).

[0021] O método do primeiro aspecto pode ser realizado em uma máquina de fabricação de papel. A máquina de fabricação de papel que pode ser utilizada no método do primeiro aspecto pode ser de qualquer tipo convencional de máquina conhecido pela pessoa especializada no estado da técnica utilizada para a produção de produtos de papel, papelão, papel de seda, não tecido, ou os similares, mas que foi proporcionada com equipamento para desempenho da adição de aditivo (isto é, equipamento incluindo recursos para desempenho do revestimento de cortina de camada múltipla).

[0022] Como utilizado aqui, o termo “papelão” se refere não somente para papelão, mas também para cartolina, papel cartão e papelão ondulado, respectivamente.

[0023] Como utilizado aqui, o termo “folha (camada)” significa tanto folha (camada) de topo, folha (camada) mediana ou folha (camada) traseira ou quanto quaisquer das ou todas as folhas (camadas) em uma estrutura de folha (camada) múltipla. A folha (camada) pode, por conseqüência, ser substrato único ou múltiplo. A presente invenção divulgada aqui pode ser utilizada para uma ou diversas folhas (camadas).

[0024] Em adição para os vários substratos de extremidade descritos acima, as folhas (camadas) são preferivelmente uma parte de papelão corrugado, papelão de embalagem de líquidos [liquid packaging board (LPB)], papelão de caixa dobrável [folding box board (FBB)], papelão de camada múltipla, tais como produtos de papel flexível, papéis de camada múltipla à prova de gordura, papelão sólido não branqueado [solid unbleached board (SUB)], papelão sólido branqueado [solid bleached board (SBB)] aglomerado forrado branco [white lined chipboard (WCB)], etc.

[0025] A suspensão fibrosa proporcionada pode compreender fibras de celulose e as fibras de celulose preferivelmente possuem um valor de Schopper Riegler de 120 – 500, preferivelmente de 150 – 300. Por conseqüência, a suspensão fibrosa compreende, então, fibras de celulose adequadas para produção de um papel poroso ou folha (camada) de papelão. O valor de Schopper Riegler pode ser determinado através do método padrão definido em EN ISO 5267-1.

[0026] A suspensão fibrosa pode compreender um tipo de fibras de celulose. Entretanto, alternativamente a suspensão fibrosa pode compreender uma mistura de diferentes tipos de fibras de celulose. Por exemplo, as fibras de celulose da suspensão fibrosa podem compreender fibras a partir de polpa não branqueada e/ou branqueada. A polpa não branqueada e branqueada pode ser polpa química, tal como polpa de Kraft, de soda, de sulfato ou de sulfito, polpa mecânica, polpa quimiotermomecânica (CTMP), polpa termomecânica (TMP), nanopolpa ou polpa reciclada ou misturas das mesmas. A matéria prima pode ser fundamentada sobre madeira macia, madeira dura, fibras recicladas ou polpa fundamentada sobre não madeira adequada para fabricação de papel ou papelão.

[0027] A suspensão fibrosa pode, em adição para as fibras, adicionalmente compreender um ou mais outros processos ou aditivos funcionais, por exemplo, selecionados a partir do grupo de enchimentos, pigmentos, agentes de robustez à umidade e à secura, agentes de retenção, ligantes cruzados, amaciadores ou plastificantes, primers de adesão, fixadores, descoladores, agentes de umidificação, corantes/agentes ópticos, agentes de branqueamento florescente, agentes de desespumação, e agentes hidrofobizantes, tais como AKA, ASA, ceras, resinas, etc..

[0028] A suspensão fibrosa pode compreender fibras feitas a partir de celulose regenerada, por exemplo, fibras de viscose ou liocel e/ou fibras sintéticas, tais como fibras poliméricas. As fibras poliméricas são preferivelmente fibras a partir de poliolefinas ou de poliésteres, tal como polietileno tereftalato.

[0029] Em uma concretização, a suspensão fibrosa adicionalmente compreende celulose microfibrilada.

[0030] O meio poroso, para o qual a suspensão porosa é proporcionada, pode ser, por exemplo, um fio ou uma membrana.

[0031] Por “fibras compreendendo substrato” se quer aqui significar uma rede ou folha de base compreendendo fibras, tais como fibras de celulose ou sintéticas.

[0032] O termo “desidratação” como utilizado aqui engloba qualquer forma de desidratação, incluindo, por exemplo, evaporação, desidratação sob pressão, desidratação utilizando radiação, ultrassom, vácuo ou caixas de sucção, etc.. A desidratação pode ser realizada em uma ou mais etapas e pode envolver uma forma de desidratação ou diversas formas de desidratação em combinação.

[0033] Em concretizações incluindo utilização de um fio poroso, desidratação sobre o fio poroso pode ser desempenhada utilizando técnicas conhecidas, tais como com sistema de fio único ou de fio duplo, desidratação sem atrito, desidratação assistida por membrana, desidratação assistida por vácuo ou ultrassom, etc.. Adicionalmente, depois da seção de fio, o substrato é nestas concretizações adicionalmente desidratado e seco, por exemplo, por desidratação mecânica, ar quente, secagem por irradiação, secagem por convecção, etc.. Por “desidratação mecânica” aqui se quer significar desidratação desempenhada por intermédio de forças mecânicas, por exemplo, por intermédio de prensagem mecânica incluindo prensa de sapata.

[0034] Celulose microfibrilada (MFC) deverá no contexto da presente divulgação significar uma fibra ou fibrila de partícula de celulose de nanoescala com pelo menos uma dimensão menor do que 100 nm. MFC compreende celulose parcialmente ou totalmente 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.

[0035] 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).

[0036] Existem diferentes acrônimos para MFC, tais como microfibrilas de celulose, celulose fibrilada, celulose nanofibrilada, agregados de fibrila, fibrilas de celulose de nanoescala, nanofibras de celulose, nanofibrilas de celulose, microfibras de celulose, fibrilas de celulose, celulose microfibrilar, agregados de microfibrila, e agregados de microfibrila de celulose. MFC pode também ser caracterizada por várias propriedades físicas ou químico-físicas, 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 1 m2/g até cerca de 300 m2/g, tal como a partir de 1 m2/g até 200 m2/g ou mais preferivelmente de 50 m2/g – 200 m2/g quando determinada para um material congelado-seco com o método de BET.

[0037] Vários métodos existem para fazer MFC, tais como refino de passe único ou múltiplo, pré-hidrólise 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 tornar 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 de 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 fibrilas de tamanho nanofibrilar.

[0038] A celulose nanofibrilar pode conter algumas hemiceluloses; a quantidade é dependente da fonte de planta e do processo de cozimento da polpa. Desintegração mecânica das fibras pré-tratadas, por exemplo, matéria prima de celulose hidrolisada, pré- intumescida, ou oxidada, é realizada com equipamento adequado, tal como um 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.

[0039] MFC é 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.

[0040] A definição anteriormente descrita de MFC inclui, mas não é limitada para, o novo proposto padrão TAPPI W13021 sobre nanofibrila de celulose [cellulose nanofibril (CNF)] definindo um material de nanofibra de celulose contendo fibrilas elementares múltiplas tanto com região cristalina e quanto com região amorfa.

[0041] Em concordância com o acima apresentado, a primeira suspensão de aditivo compreende MFC. Entretanto, em concretizações do método do primeiro aspecto, a primeira suspensão de aditivo compreende, em adição para MFC, pelo menos um adicional componente selecionado a partir do grupo de agentes de retenção, agentes de drenagem, enchimentos, agentes de descolamento, agentes de desespumação, corantes, agentes ópticos, agentes de intumescimento interno, fixadores e agentes de reforço.

[0042] Em concretizações do método do primeiro aspecto, a primeira suspensão de aditivo compreende, em adição para MFC, pelo menos um segundo agente de reforço selecionado a partir do grupo de amido, tais como partículas, grânulos de amido ou amido dissolvido, aglutinantes sintéticos, tal como látex, biopolímeros modificados, tais como amidos modificados, proteínas, e outros polissacarídeos naturais, tais como carboximetil celulose de sódio, goma guar, hemiceluloses ou lignina. O segundo agente de reforço pode, então, funcionar como um agente de coreforço juntamente com o primeiro agente de reforço (isto é, a celulose microfibrilada). Em concretizações do método do primeiro aspecto, a primeira suspensão de aditivo compreende, em adição para MFC, amido, tais como partículas, grânulos de amido ou amido dissolvido.

[0043] Em concordância com o acima apresentado, a segunda suspensão de aditivo compreende pelo menos um agente de retenção e/ou pelo menos um agente de drenagem. O pelo menos um agente de retenção pode, por exemplo, ser selecionado a partir do grupo de nanopartículas ou micropartículas, tais como nanosílica ou sílica coloidal aniônica ou catiônica, bentonita, nanoargilas, nanocelulose e/ou polímeros, preferivelmente PAM, CPAM, APAM, PDADMAC, PVAm, amido catiônico ou aniônico, polietileno imina, poliaminas, poliamina amidas, óxidos de polietileno, resinas fenólicas, etc.. É freqüentemente preferido que o agente de retenção venha a compreender dois ou três diferentes componentes, tal como um sistema de retenção de duplo componente. O sistema de retenção pode também compreender uma ou diversas micropartículas e um ou dois polímeros de retenção. O pelo menos um agente de drenagem pode, por exemplo, ser selecionado a partir do grupo de polietileno iminas, PAC, alúmen, e outros polímeros carregados de baixo peso molecular. Como é conhecido pela pessoa especializada no estado da técnica, drenagem pode ser otimizada por utilização de várias micropartículas e polímeros, mas o desempenho é freqüentemente dependente do/s tipo/s de polpa, velocidade de máquina, condutividade, seção de desidratação, pH, demanda de carga e/ou catiônica, consistência de água branca, temperatura e outros produtos químicos ou aditivos.

[0044] Em concretizações do método do primeiro aspecto, pelo menos um agente de retenção de referida segunda suspensão ativa compreende nanopartículas ou micropartículas.

[0045] Em concretizações do método do primeiro aspecto, a segunda suspensão de aditivo compreende pelo menos dois agentes de retenção, em que um de referidos pelo menos dois agentes de retenção compreende micropartículas ou nanopartículas de referidos pelo menos dois agentes de retenção compreendendo um polímero catiônico, aniônico ou anfotérico.

[0046] As micropartículas ou nanopartículas da segunda suspensão de aditivo podem ser catiônicas ou aniônicas em pH neutro, ácido ou alcalino.

[0047] As micropartículas ou nanopartículas da segunda suspensão de aditivo podem compreender sílica, tais como sílica coloidal, microssílica ou solgel sílica ou bentonita, tais como microbentonita ou nanobentonita, ou partículas de argila.

[0048] Em concretizações do método do primeiro aspecto, a segunda suspensão de aditivo compreende, em adição para o pelo menos um agente de retenção e/ou o pelo menos um agente de drenagem, pelo menos um adicional componente selecionado a partir do grupo de agentes de reforço, enchimentos, agentes de descolamento, agentes de desespumação, corantes, agentes ópticos, agentes de intumescimento interno e fixadores.

[0049] Em concretizações do método do primeiro aspecto, a segunda suspensão de aditivo compreende, em adição para o pelo menos um agente de retenção e/ou o pelo menos um agente de drenagem, pelo menos um agente de reforço selecionado a partir do grupo de celulose microfibrilada, amido, tais como partículas, grânulos de amido ou amido dissolvido, aglutinantes sintéticos, tal como látex, biopolímeros modificados, tais como amidos modificados, proteínas, e outros polissacarídeos naturais, tais como carboximetil celulose de sódio, goma guar,

hemiceluloses ou lignina.

[0050] Pelo termo “revestimento de cortina de camada múltipla” aqui se quer significar adição de duas ou mais camadas de revestimento para um substrato por intermédio de qualquer adequado aparelho/s/equipamento de revestimento de cortina, tais como matriz de fenda, matriz de deslizamento, matriz de queda, ou sistemas de dosagem similares com base sobre uma ou diversas fendas.

[0051] Em concretizações do método do primeiro aspecto, as camadas adicionadas para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla são adicionadas simultaneamente, isto é, as duas ou mais camadas de revestimento adicionadas por intermédio do revestimento de camada múltipla são adicionadas simultaneamente para o substrato dentro de uma estação de revestimento de cortina por intermédio de qualquer adequado aparelho/equipamento de revestimento de cortina (por exemplo, revestidor de cortina de camada múltipla) no mesmo, ou essencialmente no mesmo, conteúdo seco do substrato. Por conseqüência, camadas de revestimento adicionadas simultaneamente para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla podem ser adicionadas uma sobre o topo da outra na posição de adição para o substrato.

[0052] Em concretizações do método do primeiro aspecto, as camadas adicionadas para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla são adicionadas não simultaneamente, isto é, as duas ou mais camadas de revestimento adicionadas por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla são adicionadas não simultaneamente para o substrato por intermédio de qualquer adequado aparelhos/equipamento de revestimento de cortina (que pode ser posicionado em uma estação de revestimento de cortina separada para cada camada).

[0053] A localização das camadas adicionadas para o substrato pode variar. A primeira suspensão de aditivo preferivelmente forma uma primeira camada e a segunda suspensão de aditivo preferivelmente forma uma segunda camada sobre o substrato. A primeira camada pode ser localizada dentre o substrato e a segunda camada. Pode também ser possível que a segunda camada venha a ser localizada dentre o substrato e a primeira camada.

[0054] Em concretizações do método do primeiro aspecto, três ou mais camadas são adicionadas para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla e as camadas são adicionadas por intermédio de uma combinação de adição simultânea e não simultânea.

[0055] Por exemplo, duas ou mais camadas podem ser adicionadas simultaneamente para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla e uma ou mais adicional camada pode ser adicionada para o substrato não simultaneamente com as mencionadas duas ou mais camadas por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla. As duas ou mais camadas simultaneamente adicionadas podem, então, serem adicionadas em uma estação de revestimento de cortina e a uma ou mais adicional camada pode ser adicionada em uma estação de revestimento de cortina separada para cada camada.

[0056] Como um outro exemplo, duas ou mais camadas de um primeiro grupo de camadas podem ser adicionadas simultaneamente para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla e duas ou mais camadas de uma segundo grupo de camadas podem ser adicionadas simultaneamente (mas, não simultaneamente com as camadas do primeiro grupo) para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla.

[0057] Camadas adicionadas não simultaneamente para o substrato por intermédio do revestimento de camada múltipla podem ser adicionadas em qualquer ordem adequada. Por exemplo, uma camada da primeira suspensão de aditivo pode ser adicionada para o substrato quando ela possui um primeiro conteúdo seco e uma camada da segunda suspensão de aditivo pode ser adicionada para o substrato quando ela possui um segundo conteúdo seco, em que o primeiro conteúdo seco é mais baixo do que o segundo conteúdo seco ou vice versa.

[0058] Quando comparando a largura de quaisquer duas camadas das camadas adicionadas por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla, a largura das duas camadas comparadas pode ser a mesma ou diferente.

[0059] Em concordância com o acima apresentado, o revestimento de cortina de camada múltipla é desempenhado durante a etapa de desidratação do substrato sobre o meio poroso, em que o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, preferivelmente de menos do que 10% em peso, o mais preferivelmente de menos do que 7% em peso, em revestimento (isto é, adição de aditivo) com o equipamento de revestimento de camada múltipla. Por conseqüência, todas as camadas adicionadas por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla são adicionadas quando o substrato possui o conteúdo seco específico durante desidratação sobre o meio poroso.

[0060] Por conseqüência, em concretizações nas quais as duas ou mais camadas de revestimento são adicionadas simultaneamente para o substrato para o revestimento de cortina de camada múltipla, o equipamento de revestimento de cortina é posicionado de maneira tal que as duas ou mais camadas de revestimento são adicionadas simultaneamente para o substrato em uma posição na qual ele possui o conteúdo seco especificado durante desidratação sobre o meio poroso. Em concretizações nas quais as camadas de revestimento são adicionadas não simultaneamente para o substrato pelo revestimento de cortina de camada múltipla, o equipamento de revestimento de cortina é posicionado de maneira tal que cada uma das duas ou mais camadas de revestimento são adicionadas para o substrato em posições nas quais ele possui o conteúdo seco especificado durante desidratação sobre o meio poroso.

[0061] Em uma concretização, o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, tal como de mais do que 0,5% em peso, 1,0% em peso, 1,5% em peso ou 2% em peso, mas de menos do que 20% em peso, quando a adição de aditivo é desempenhada (isto é, em revestimento com o equipamento de revestimento de camada múltipla). Em uma concretização, o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 10% em peso, tal como de mais do que 0,5% em peso, 1,0% em peso, 1,5% em peso ou 2% em peso, mas de menos do que 10% em peso, em revestimento com o equipamento de revestimento de camada múltipla. Em uma concretização, o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 7% em peso, tal como de mais do que 0,5% em peso, 1,0% em peso, 1,5% em peso ou 2 % em peso, mas de menos do que 7% em peso, em revestimento com o equipamento de revestimento de camada múltipla. Em uma concretização, o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 5% em peso, tal como de mais do que 0,5% em peso, 1,0% em peso, 1,5% em peso ou 2% em peso, mas de menos do que 5% em peso, em revestimento com o equipamento de revestimento de camada múltipla.

[0062] Por “conteúdo seco” aqui se quer significar conteúdo de matéria seca em uma pasta fluida, suspensão ou solução. Ou seja, por exemplo, 50% de conteúdo seco significa que o peso da matéria seca é de 50%, com base sobre o peso total da solução, suspensão ou pasta fluida. Analogamente, por “peso seco” aqui se quer significar o peso de matéria seca.

[0063] Em concordância com o acima apresentado, o método do primeiro aspecto pode compreender adição de uma camada da primeira suspensão de aditivo e uma camada da segunda suspensão de aditivo por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla. Entretanto, alternativamente, o método do primeiro aspecto pode compreender adição de mais do que uma camada da primeira suspensão de aditivo e/ou mais do que uma camada da segunda suspensão de aditivo.

[0064] Em concretizações do método do primeiro aspecto, o método adicionalmente compreende adição de uma ou mais camada de uma ou mais adicional suspensão de aditivo para referido substrato por intermédio de referido revestimento de cortina de camada múltipla (isto é, em adição para a/s camada/s da primeira suspensão de aditivo e para a/s camada/s da segunda suspensão de aditivo). A uma ou mais adicional suspensão de aditivo pode compreender pelo menos um componente selecionado a partir do grupo de agentes de reforço, agentes de retenção, agentes de drenagem, enchimentos, agentes de descolamento, agentes de desespumação, corantes, agentes ópticos, agentes de intumescimento interno e fixadores. Por conseqüência, um ou mais agentes de reforço podem ser incluídos na uma ou mais suspensões de aditivo. O um ou mais agentes de reforço da/s adicional/ais suspensão/ões de aditivo podem ser selecionados a partir do grupo de celulose microfibrilada, amido, tais como partículas, grânulos de amido ou amido dissolvido, aglutinantes sintéticos, tal como látex, biopolímeros modificados, tais como amidos modificados, proteínas, e outros polissacarídeos naturais, tais como carboximetil celulose de sódio, goma guar, hemiceluloses ou lignina.

[0065] Em concretizações do método do primeiro aspecto, a quantidade total de celulose microfibrilada adicionada para o substrato pela adição de aditivo é de 0,1 kg – 30 kg sobre base seca por tonelada de referida proporcionada primeira folha (camada).

[0066] Em concretizações do método do primeiro aspecto, a quantidade total de agentes/s de retenção e/ou agentes/s de drenagem adicionada para o substrato pela adição de aditivo é de 10 g – 5 kg sobre base seca por tonelada de referida proporcionada folha (camada).

[0067] Em concordância com o acima apresentado, o substrato é adicionalmente desidratado e seco depois da desidratação sobre o meio poroso de maneira tal a proporcionar referida primeira folha (camada). As adicionais desidratação e secagem são desempenhadas depois da seção de meio poroso, que pode ser uma seção de fio em concordância com o acima apresentado, por qualquer recurso adequado.

[0068] O produto produzido pelo método da presente divulgação pode ser um produto de papel ou papelão que pode ser um produto de papel ou papelão de folha (camada) única ou um produto de papel ou papelão de folha (camada) múltipla.

[0069] O produto de papel ou papelão produzido pelo método da presente divulgação pode possuir um peso base de 20 g/m2 – 600 g/m2 ou mais preferivelmente de 30 g/m2 – 500 g/m2. A primeira folha (camada) pode possuir um peso base de 20 g/m2 – 200 g/m2 ou mais preferivelmente entre 30 g/m2 – 150 g/m2.

[0070] Em concretizações do método do primeiro aspecto, o produto produzido é um produto de papel ou papelão de folha (camada) múltipla, em que o método adicionalmente compreende uma etapa de atamento de referida proporcionada primeira folha (camada) para pelo menos uma adicional folha (camada). Cada respectiva adicional folha (camada) pode ser proporcionada pelas mesmas etapas de método como a primeira folha (camada), isto é, cada respectiva adicional folha (camada) pode ser similar para a primeira folha (camada) ou pode ser diferente.

[0071] A presente divulgação se refere também a um produto de papel ou papelão obtenível em concordância com o método da presente divulgação.

[0072] A presente divulgação se refere também a um produto não tecido obtenível em concordância com o método da presente divulgação.

[0073] Em vista da descrição anteriormente detalhada 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 definido nas reivindicações de patente anexadas.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES

1. Um método para produção de um produto compreendendo uma primeira folha (camada), o método compreendendo as etapas de: - provisão de uma suspensão fibrosa compreendendo fibras; - provisão de referida suspensão fibrosa para um meio poroso para formar um substrato compreendendo fibras; - provisão de uma primeira suspensão de aditivo compreendendo um primeiro agente de reforço, em que o primeiro agente de reforço é celulose microfibrilada; - provisão de uma segunda suspensão de aditivo compreendendo pelo menos um agente de retenção e/ou pelo menos um agente de drenagem; - desidratação de referido substrato sobre referido meio poroso; - desempenho de adição de aditivo para referido substrato durante referida desidratação de referido substrato sobre referido meio poroso, em que a adição de aditivo é desempenhada quando o substrato possui um conteúdo seco de menos do que 20% em peso, preferivelmente de menos do que 10% em peso, o mais preferivelmente de menos do que 7% em peso, e em que a adição de aditivo compreende adição de pelo menos uma camada de referida primeira suspensão de aditivo e uma camada de referida segunda suspensão de aditivo para referido substrato por intermédio de revestimento de cortina de camada múltipla; e:

- adicional desidratação e secagem de referido substrato depois de referida desidratação sobre referido meio poroso de maneira tal a proporcionar referida primeira folha (camada).

2. Um método de acordo com a reivindicação 1, em que as camadas adicionadas para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla são adicionados simultaneamente.

3. Um método de acordo com a reivindicação 1, em que as camadas adicionadas para o substrato por intermédio do revestimento de cortina de camada múltipla são adicionadas não simultaneamente.

4. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 3, em que referida primeira suspensão de aditivo compreende pelo menos um adicional componente selecionado a partir do grupo de agentes de retenção, agentes de drenagem, enchimentos, agentes de descolamento, agentes de desespumação, corantes, agentes ópticos, agentes de intumescimento interno, fixadores e agentes de reforço.

5. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que referida primeira suspensão de aditivo compreende pelo menos um segundo agente de reforço selecionado a partir do grupo de amido, tais como partículas, grânulos de amido ou amido dissolvido, aglutinantes sintéticos, tal como látex, biopolímeros modificados, tais como amidos modificados, proteínas, e outros polissacarídeos naturais, tais como carboximetil celulose de sódio, goma guar, hemiceluloses ou lignina.

6. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que referida segunda suspensão de aditivo compreende pelo menos um adicional componente selecionado a partir do grupo de agentes de reforço, enchimentos, agentes de descolamento, agentes de desespumação, corantes, agentes ópticos, agentes de intumescimento interno e fixadores.

7. Um método de acordo com a reivindicação 6, em que referida segunda suspensão de aditivo compreende pelo menos um agente de reforço selecionado a partir do grupo de celulose microfibrilada, amido, tais como partículas, grânulos de amido ou amido dissolvido, aglutinantes sintéticos, tal como látex, biopolímeros modificados, tais como amidos modificados, proteínas e outros polissacarídeos naturais, tais como carboximetil celulose de sódio, goma guar, hemicelulose ou lignina.

8. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a quantidade total de celulose microfibrilada adicionada para referido substrato por referida adição de aditivo é de 0,1 kg – 30 kg sobre base seca por tonelada de referida proporcionada primeira folha (camada).

9. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que a quantidade total de agente/s de retenção e/ou de agentes/s de drenagem adicionado/s para referido substrato por referida adição de aditivo é de 10 g – 5 kg sobre base seca por tonelada de referida proporcionada primeira folha (camada).

10. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que pelo menos um agente de retenção de referida segunda suspensão de aditivo compreende nanopartículas ou micropartículas.

11. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que referida segunda suspensão de aditivo compreende pelo menos dois agentes de retenção, em que um de referidos pelo menos dois agentes de retenção compreende micropartículas ou nanopartículas e um de referido pelo menos dois agentes de retenção compreende um polímero catiônico, aniônico ou anfotérico.

12. Um método de acordo com as reivindicações 10 ou 11, em que referidas micropartículas ou nanopartículas são catiônicas ou aniônicas em pH neutro, ácido ou alcalino.

13. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 - 12, em que referidas micropartículas ou nanopartículas compreendem sílica, tais como sílica coloidal, microssílica ou sílica solgel, ou bentonita, tais como microbentonita ou nanobentonita, ou partículas de argila.

14. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que referidas fibras de referida suspensão fibrosa compreendem fibras de celulose, preferivelmente fibras de celulose a partir de polpa química, polpa quimiotermomecânica (CTMP), polpa termomecânica (TMP), polpa mecânica, nanopolpa ou polpa reciclada ou misturas das mesmas.

15. Um método de acordo com a reivindicação 14, em que referidas fibras de celulose possuem um valor de Schopper Riegler de 120 – 500, preferivelmente de 150 – 300.

16. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 - 13, em que as fibras na suspensão são fibras feitas a partir de celulose regenerada e/ou fibras sintéticas, tais como fibras poliméricas.

17. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que referida suspensão fibrosa adicionalmente compreende celulose microfibrilada.

18. Um método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 – 15 ou 17, em que o produto é um papel de folha (camada) múltipla ou produto de papelão e em que o método adicionalmente compreende uma etapa de atamento de referida proporcionada primeira folha (camada) para pelo menos uma segunda folha (camada).

19. Um produto obtenível pelo método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 – 15, 17 - 18, em que o produto é um produto de papel ou de papelão.

20. Um produto obtenível pelo método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 – 17, em que o produto é um produto não tecido.