BR112021009638A2

BR112021009638A2 - papel de extração a quente

Info

Publication number: BR112021009638A2
Application number: BR112021009638-8A
Authority: BR
Inventors: Elisabeth Schwaiger; Franz Jöbstl; Reinhard KAINZ
Original assignee: Mondi Ag
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-12-11
Publication date: 2021-08-10
Also published as: PT3894626T; JP7453232B2; EP3894626B1; AT521900B1; AU2019395778A1; AU2019395778B2; EP3894626A1; US20220064867A1; FI3894626T3; AR117330A1; CN113167029B; CA3123336A1; JP2022513796A; AT521900A1; SI3894626T1; ZA202103963B; PL3894626T3; UY38505A; ES2946012T3; HUE061813T2

Abstract

Em um papel de extração a quente que consiste essencialmente em celulose, assim como, de auxiliares de produção necessários para a produção de celulose, como reguladores de valor de pH à base de ácidos e/ou bases, o papel contém exclusivamente celulose com comprimentos de fibra de pelo menos 2,0 mm em média ponderada por comprimento, particularmente, pelo menos 2,5, agora, em média ponderada por comprimento e apresenta propriedades de alongamento isotrópico, são essencialmente iguais no sentido da máquina e sentido transversal e pelo menos 7,5 %, particularmente pelo menos 8,5%.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “PAPEL DE EXTRAÇÃO A QUENTE”.

[0001] A presente invenção refere- se a um papel de extração a quente que consiste essencialmente em celulose assim como em auxi- liares de produção necessários indispensáveis para a produção de ce- lulose, como reguladores de valor de pH à base de ácidos e/ou bases.

[0002] Papéis de extração a quente, que são utilizados como filtro para café, chá ou outros fins de uso, precisam atender determinadas exigências, particularmente, quando são utilizados no setor de alimen- tos. Não só a matéria-prima utilizada, no presente caso, os cavacos de madeira ou celulose, mas também os aditivos são precisamente padro- nizados e só podem ser selecionados a partir de muito poucas substân- cias específicas.

[0003] Dependendo do uso pretendido, as listas de aditivos são di- ferentes, sendo particularmente necessário que, após uma extração com água quente, o resíduo seco total do extrato não exceda uma quan- tidade de 10 mg / dm2 e, particularmente, devam ser amplamente dis- pensados os aditivos normalmente utilizados na fabricação de papel.

[0004] Neste contexto, verificou-se que os requisitos são diferentes dependendo do uso subsequente pretendido e que os papéis adequa- dos para fazer chá, por exemplo, não podem ser utilizadoscomo sacos para cozimento.

[0005] No entanto, além dos filtros convencionais de café e chá, uma série de papéis especiais também são conhecidos no estado da técnica, que podem ser utilizados, por exemplo, para a produção de xí- caras nas quais café quente ou chá quente ou ainda sopa podem ser comercializados. Assim, foi conhecido um processo, por exemplo, a par- tir do documento EP 1 985 437 A1, com o qual papel é utilizado para fazer xícaras e similares, qual papel pode ser utilizado para café quente ou chá quente, por exemplo, imediatamente após sua moldagem na in- dústria alimentícia.

[0006] Também o documento EP 1 343 629 B1 descreve um recipi- ente de papel feito de um papel Kraft altamente esticável, cuja parede apresenta uma parte que se estende para dentro e para fora. Os papéis aqui descritos são papéis especiais adequados para a construção de recipientes que podem conter, diretamente, uma bebida quente, por exemplo, com os quais o comprador não venha se machucar, ou seja, que também têm um certo efeito isolante.

[0007] A partir do documento WO 2018/002223 A1 foi conhecido um recipiente de porções para substâncias extraíveis para a produção de uma bebida, cujo recipiente é projetado para, por um lado, ser hermético e, por outro lado, ser biodegradável.

[0008] O documento WO 2017/144009 A1 descreve um material compósito contendo celulose e pelo menos celulose microfibrilada ou nanofibrilada, bem como, produtos feitos a partir deste material.

[0009] A partir do documento EP 2 374 930 A1 é descrito um pro- cesso para a produção de um papel base, assim como, o papel base que contém pelo menos celulose de palha, assim como, celulose indus- trial para a produção de papel para escrever ou similar.

[0010] Além dos filtros de café convencionais, a demanda por cáp- sulas nas quais está contido o café a ser passado aumentou recente- mente, já que máquinas que acomodam tais cápsulas podem fazer café ou chá, não apenas no mercado industrial, mas principalmente, em re- sidências privadas. Pelo uso de tais máquinas, é produzido um número excessivamente grande de cápsulas de plástico, de metal ou de ambos os materiais, que atualmente, são descartadas ou consideradas resí- duos perigosos. Devido ao problema cada vez mais prevalente de resí- duos de plástico que se encontram em locais inacessíveis, como no meio do oceano, o plástico deve ser descartado de forma que possa ser reciclado, reduzindo assim o problema crescente da forma mais ampla possível. As cápsulas de metal, particularmente, as cápsulas de alumí- nio, são extremamente caras e requerem uma grande quantidade de energia para serem produzidas, de modo que há a necessidade de um novo tipo de recipiente para máquinas de café que trabalhem com cáp- sulas, com o qual as cápsulas cheias de café possam ser preparadas sem que as cápsulas utilizadas devam ser submetidas a recondiciona- mento extensivo, sem colocar em perigo o meio ambiente.

[0011] A invenção tem por objetivo disponibilizar um papel de extra- ção a quente que seja adequado para a produção de cápsulas para má- quinas de café e que possa ser utilizado ainda, de forma inofensiva, para a preparação de bebidas quentes.

[0012] A solução desse objetivo é o papel de extração a quente ide acordo com a invenção essencialmente caracterizado pelo fato de que o papel contém celulose com comprimentos de fibra de pelo menos 2,0 mm em média ponderada por comprimento, particularmente, pelo me- nos 2,5 mm em média ponderada por comprimento e que o mesmo apresenta propriedades de alongamento isotrópico, que são essencial- mente iguais no sentido da máquina e sentido transversal e atingem pelo menos 7,5 %, particularmente, pelo menos 8,5 %. Ao mesmo tempo, é selecionado um papel que contenha celulose com comprimen- tos de fibra de pelo menos 2,0 mm em média ponderada por compri- mento, particularmente, pelo menos 2,5 mm em média ponderada por comprimento, é possível produzir um papel cuja resistência à tração ou ruptura seja significativamente maior do que a dos papéis convencio- nais, particularmente papéis Kraft. Além disso, o papel de extração a quente apresenta propriedades de alongamento isotrópico que são es- sencialmente iguais no sentido da máquina e sentido transversal e atin- gem pelo menos 7,5 %, particularmente, pelo menos 8,5 %, portanto,

um tal papel pode ser moldado de maneira comum ou também ser esti- cado, sendo possível ainda, com tal papel, atingir os pequenos formatos de recipientes necessários para máquinas de cápsulas, sem rasgar ou destruir a estrutura da fibra, ou seja, consequentemente, um papel di- mensionalmente estável e durável, disponível tanto para elevadas tem- peraturas quanto para elevada pressão.

[0013] Por celulose com comprimentos de fibra de pelo menos 2,5 mm na média ponderada do comprimento, entende-se celuloses, cujos comprimentos de fibra se encontram no valor médio de 2,5 mm, sendo que, desvios do valor médio são os menores possíveis, preferencial- mente, não maiores que + 0, 8 mm, preferencialmente, não superior a + 0, 4 mm e de forma particularmente preferida, não superior a + 0, 2 mm.

[0014] Ainda, é utilizada uma celulose com comprimentos de fibra de comprimentos ponderados de pelo menos 2,0 mm em média ponde- rada por comprimento, particularmente, 2,5 mm em média ponderada por comprimento, em particular, é evitada ou suprimida uma fração fina que consiste em fibras de celulose com um comprimento de fibra extre- mamente curto. Com um tal papel é particularmente possível obter pro- priedades consistentes que são adequadas para uso, por exemplo, como cápsulas de café em máquinas de cápsulas a pressões mais ele- vadas, sem o medo de materiais finos indesejados ou fibras serem ar- rastados para a bebida produzida com o mesmo. Especialmente quando se considera que existem regulamentos muito detalhados para a produ- ção de bebidas quentes, por exemplo, quais componente um papel de extração a quente deve apresentar e, particularmente, quais quantida- des de extrato dos materiais auxiliares ou aditivos podem estar contidos no produto final, se torna imediatamente claro ao versado na técnica, que o número de agregados não deve ser apenas limitado devido a re- quisitos legais, mas, particularmente deve ser assegurado, que sejam contidos apenas aditivos absolutamente necessários no papel de extra- ção a quente e particularmente, também deve ser assegurado que ne- nhuma impureza da própria celulose possa ser levada para a bebida produzida com ela.

[0015] Em particular, o fato de se trabalhar com uma máquina de papel moderna e de alta velocidade, que apresenta velocidades de má- quina de até 1000 m/min, produzir um papel de extração a quente, no qual dispense-se a adição de auxiliares de fabricação, como antiespu- mantes, agentes de controle de depósito, amido, agentes de fixação, agentes de colagem, enchimentos, etc., não poderia ser previsto, uma vez que a velocidade da máquina só poderia ser aumentada com a adi- ção de tais auxiliares de fabricação.

[0016] Correspondentemente à invenção, partindo disso, o papel de extração a quente aperfeiçoa, por sua vez, que, durante sua produção, como reguladores de valor de pH, sejam utilizadas apenas ácidos e ba- ses inorgânicas, como, Ácido sulfúrico (H2SO4) e soda cáustica (NaOH). Aqui, é importante que particularmente o teor de cloreto seja mantido baixo para evitar a introdução de cloreto facilmente solúvel no produto final, por meio da água quente, durante as extrações. O teor de nitrogênio no extrato aquoso também deve ser limitado, visto que o au- mento do teor de nitrogênio pode alterar o sabor da bebida feita com o papel de extração a quente ou similar. Preferencialmente, portanto, o teor de nitrogênio no extrato aquoso é limitado a < 0,015 mg/g do mate- rial seco.

[0017] De acordo com um aperfeiçoamento da invenção, a celulose é selecionada da celulose de madeira de coníferas, selecionadas do grupo de abeto, pinheiro, lariço e pseudotsuga. Madeiras de coníferas têm comprimentos de fibra conhecidamente elevados e são utilizados particularmente para a produção de papéis, que devem ter uma alta re- sistência à tração. De acordo com a invenção, tenta-se selecionar uma celulose que não seja apenas de comprimento ponderado, mas que, que forma preferida, também se origine do mesmo tipo de madeira ou de misturas de dois tipos definidos de madeira, como misturas de abetos e pinheiros.

[0018] De acordo com um aperfeiçoamento da invenção, a celulose para o papel de extração a quente é selecionada de tal modo que até 15 %, preferencialmente, até 10 % das celuloses de madeiras de coní- feras sejam substituídas por celulose de madeira de lei, selecionada do grupo de faia, carvalho, choupo, populus, acácia, amieiro, bordo, casta- nha, tupelo, plátano, tília e eucalipto ou misturas de dois ou mais do mesmo. Para manter as propriedades do papel de extração a quente essencialmente inalteradas, até 15 %, particularmente, até 10 % da ce- lulose pode ser substituída por celulose de madeira de lei, que apre- senta um comprimento de fibra menor que qualquer madeira de coní- fera, por celulose de madeiras de coníferas. Apesar dessa substituição, é possível, de acordo com a invenção, particularmente, manter as pro- priedades de alongamento de ruptura do papel de extração a quente.

[0019] De acordo com um aperfeiçoamento da invenção as proprie- dades de alongamento isotrópico do papel são selecionadas de tal modo que o alongamento de ruptura no sentido da máquina (MD) des- vie, no máximo, em torno de 1,5 % daquele em sentido transversal (CD). Com tal comportamento de expansão isotrópica, pode ser assegurado que um enfraquecimento indesejado e, portanto, uma mudança nas pro- priedades do material em uma direção, seja evitada com segurança, mesmo quando, por exemplo, as cápsulas são formadas a partir de tais papéis.

[0020] Um tal papel de extração a quente de acordo com a invenção pode apresentar, como esse corresponde ao treinamento adicional, gra- maturas entre 70 e 250 g/m2. Aqui, a gramatura é selecionada depen- dendo da pressão a ser aplicada durante a extração ou da duração da aplicação e se encontra frequentemente na faixa de aproximadamente 80-150 g/m2.

[0021] Para ser adequado a todos os requisitos para uma extração de alimentos ou alimentos do segmento gourmet, de forma segura, de acordo com um aperfeiçoamento da invenção, o papel de extração a quente é selecionado de tal modo que o teor de cloreto de um extrato aquoso quente do papel de extração a quente se encontre abaixo de 0,7 mg/l e um teor de alumínio de um extrato aquoso quente do papel de extração a quente, abaixo de 0,1 mg/l. Em particular, a redução do teor de alumínio proveniente dos auxiliares e do baixo teor de cloreto permite que o papel de extração a quente seja utilizado o setor alimentar e de bebidas.

[0022] A fim de evitar, com segurança, que o papel de extração a quente rasgue durante a aplicação de água quente ou vapor e sob pres- são ou seja tensionado de tal forma que muito material seja arrastado ou a estanqueidade do mesmo não seja mais conferida, a invenção é desenvolvida adicionalmente, caracterizada por apresentar uma resis- tência ao estouro de pelo menos 630 kPa/100 g.m-2, 790 kPa/130 g.nr2 ou 1020 kPa/180 g.nr2. Caso, como isso é possível, de acordo com a invenção, o papel de extração a quente apresente uma porção de ma- deira de lei, a resistência ao estouro diminui dependendo da quantidade e do tipo da madeira de lei mista, sem que, contudo, as outras proprie- dades sejam significativamente influenciadas. De acordo com um aper- feiçoamento da invenção, um tal papel de extração a quente apresenta o papel de extração a quente que apresenta uma porção de madeira de lei de uma resistência ao estouro de pelo menos 400 kPa/100 g.m-2, 520 kPa/130 g.m-2 ou 630 kPa/180 g.m-2.

[0023] Para se alcançar ou se obter particularmente a crepagem de- sejada de um tal papel, com segurança, o papel de extração a quente é aperfeiçoado de tal modo que seja compactado e, se necessário, adici- onalmente calandrado, particularmente, seja compactado em um sis- tema Clupak e calandrado em uma calandra, particularmente, calandra de sapata. A compressão do papel de extração a quente na instalação Clupak, na qual, de modo conhecido, o papel é comprimido entre uma manta de borracha e um cilindro, no papel de extração a quente, de acordo com a invenção, a velocidade na seção de pré-secagem é sele- cionada de forma diferente daquela na seção de pós-secagem, sendo que, a velocidade na seção de pré-secagem é selecionada para ser maior do que na seção de pós-secagem. Em relação ao comportamento de expansão isotrópica do papel de extração a quente, de acordo com a invenção, é alcançada aqui uma Extensibilidade de cerca de 2 % no sentido da máquina através das celuloses utilizadas. Valores de alon- gamento adicionais no sentido da máquina são alcançados apenas por meio da operação específica do sistema Clupak. Na direção da má- quina, na fase de pré-secagem, com o sistema Clupak, é possível con- seguir um adicional de pelo menos 5,5% além do alongamento da fibra, quando a máquina é operada a uma velocidade de 850 m / min na fase de pré-secagem e 803 m / min na fase de pós-secagem. O alongamento no sentido transversal é alcançado, de acordo com a invenção, através de uma Moagem de alta consistência, na qual a polpa de celulose com consistência de pelo menos 25% de sólidos é submetida a tratamento mecânico, em uma fenda de moagem.

[0024] A etapa facultativa da calandra, particularmente, por meio de uma calandra de sapata, permite um alisamento da superfície previa- mente enrugada do papel de extração a quente, sem que, ao mesmo tempo, a resistência ao estouro ou a resistência sejam prejudicadas. A seleção de um comprimento de sapata de, por exemplo, 50 a 170 mm na calandra de sapata, pressões de aperto de até 10 MPa, uma tempe-

ratura de superfície do rolo de calandra de até 280 ° C, bem como quan- tidades de vapor aplicadas de até 3 g/m2, que são aplicadas imediata- mente antes do aperto de calandra, têm um efeito positivo no compor- tamento de alisamento desejado.

[0025] De acordo com um aperfeiçoamento da invenção, uma celu- lose não branqueada cozida com sulfato é utilizada para o papel de ex- tração a quente. Ao utilizar celulose não branqueada, o uso de agentes de branqueamento necessários é evitado, o que melhora significativa- mente a adequação do papel de extração a quente como uma cápsula em uma máquina de café em cápsula.

[0026] Por fim, para garantir, por exemplo, a absorção de água de tal papel de extração a quente e, assim, evitar de forma confiável que o produto nele contido se torne úmido e/ou a proteção de aroma corres- pondente, a invenção pode ser desenvolvida de tal forma que o papel é formado revestido. A fim de garantir que pelo menos um revestimento que eventualmente possa ser aplicado ao papel de extração a quente adira bem ao papel de extração a quente, de acordo com a invenção, e não seja acidentalmente descascado, de acordo com um aperfeiçoa- mento posterior da invenção, a energia superficial do papel é ajustada para> 33 mJ/m2, de preferência> 35 mJ/m2, com particular preferência> 38 mJ/m2. A energia superficial é entendida aqui como a soma das fra- ções polares e dispersivas no papel, assim como, nas camadas do pa- pel próximas à superfície. A diferença entre o lado superior e do lado do fio do papel em relação às energias de superfície, de forma preferida, é de 3 mJ/m2, de forma particularmente preferida, de 2 mJ/m2. Isso ga- rante que ambos os lados do papel se comportem igualmente no caso de um revestimento a ser aplicado e os revestimentos não sejam, por exemplo, acidentalmente descolados de um lado. A energia superficial do papel de extração a quente resulta das células utilizadas e dos auxi- liares de produção que são absolutamente necessários na máquina de papel. Seu ajuste é possível, portanto, por exemplo, pela escolha das celuloses.

[0027] O papel de extração a quente pode ser revestido, por exem- plo, por um dos seguintes métodos selecionados de laminação, forração ou revestimento por extrusão ou forração. Os materiais de revestimento a serem utilizados para a formação de tais revestimentos são principal- mente materiais sintéticos que atendem aos requisitos da legislação ali- mentar para extração a quente, uma vez que o compósito geral de papel de extração a quente e revestimento(s) também deve obedecer a tal regulação. São particularmente preferidos os materiais sintéticos que também são biodegradáveis ou compostáveis, como o ácido polilático ou os álcoois polivinílicos, contudo, outros materiais respectivamente apropriados também podem ser utilizados, como polietileno ou polipro- pileno. Um ou ambos os lados do papel de extração a quente podem ser revestidos e um número diferente de tipos de materiais sintéticos ou materiais podem ser utilizados para o revestimento de cada lado do pa- pel. As espessuras de camada correspondentes devem ser adaptadas aos respectivos materiais e a outras propriedades de barreira deseja- das, estando entre 5 e 25 µm, em particular 7 a 20 µm por camada e são, em geral, não mais espessas do que cerca de 50 µm.

[0028] Desnecessário dizer que o papel de extração a quente pode ser utilizado alvejado ou, preferencialmente, cru.

[0029] O papel de extração a quente pode ser utilizado, preferenci- almente, em um processo de produção de cápsulas fechadas para a preparação de chá e café. Quando utilizado desta forma, devido a suas propriedades patogenéticas isotrópicas, um rasgo inadvertido do papel, durante a moldagem, pode ser evitado durante o uso.

[0030] A invenção é esclarecida a seguir com base nos exemplos de modalidade. No que diz respeito às variáveis medidas utilizadas para descrever as propriedades dos produtos fabricados, deve-se considerar que os seguintes padrões foram utilizados para sua medição ou deter- minação e que estes não estão mais listados separadamente abaixo: Comprimento de fibra ISO 16065-2:20014 resistência ao estouro ISO 2758:2014 alongamento ISO 1924-3:2005 gramatura ISO 536:2012 Permeabilidade ao ar segundo Gurley ISO 5636-5:2013 extrato aquoso quente ISO 6588-2:2012 EXEMPLO 1 PRODUÇÃO DE UM PRIMEIRO PAPEL DE EXTRAÇÃO A QUENTE,

DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[0031] Pasta de sulfato kraft não branqueada feita exclusivamente de 80% a 81% de abeto e 19% a 20% de pinho com um número Kappa de 45 utilizado para produzir o papel de extração a quente. Em uma máquina de saco de papel, que é operada de forma pseudo-neutra e com velocidade máxima> 1000 m/min, e, particularmente, para a produ- ção do papel de extração a quente, foi operada a cerca de 504 m/min, apenas ácido sulfúrico 98% foi utilizado para diminuir e ajustar o pH. A água branca resultante tem um valor de pH de 6,2 de cerca de 7,5. Pro- dutos químicos comumente utilizadosna fabricação de papel como alú- men, amido, agentes de controle de depósito, antiespumantes, talco ou agentes de colagem não devem ser utilizados, e as aberturas de aditivos correspondentes do sistema são fechadas pelo menos uma hora antes do início da produção do papel de extração a quente, para manter, de forma segura, quaisquer quantidades residuais desses materiais no pa- pel a ser produzido. Da mesma forma, os materiais de aprisionamento de fibras são movidos para outra máquina de papel ou para outros reci- pientes de rejeitos, a fim de evitar a contaminação do papel de extração a quente com fibras de comprimento curto. Esta mudança é realizada por várias horas, preferencialmente, cerca de 3 horas antes do início da produção. A máquina de papel é operada de forma que a polpa não tenha rejeitos próprios, nem rejeitos de secagem e nem rebordos sejam realimentados durante a produção do papel de extração a quente. Es- ses fluxos são alimentados em um contêiner intermediário durante a produção.

[0032] O material de partida é então submetido a moagem de alta consistência e, em seguida, moagem de baixa consistência. No caso de moagem de alta consistência, a densidade da pasta é definida entre 30% e 35% e, no caso de moagem de baixa consistência, é definido para 4% e 6%. Além disso, em uma moagem de alta consistência, o alongamento é controlado no sentido transversal e, na moagem de baixa consistência é controlada de acordo com a obtenção da porosi- dade (Gurley)> 16 s. Na modalidade exemplar citada, as cargas de mo- agem específicas na moagem de alta consistência se encontram entre 220-240 kWh / t e na moagem de baixa consistência, 120-145 kWh / t.

[0033] Uma caixa de vapor convencional é utilizada para vaporizar o papel de extração a quente, que aplica vapor no papel a uma pressão de pelo menos 2,0 bar e a uma temperatura de 152°C. Do mesmo modo, é utilizado uma cobertura de alta pressão.

[0034] A máquina de papel está equipada com um fio Fourdrinier, particularmente, uma seção de fio Foudrinier. O papel de extração a quente é comprimido em uma seção de prensa com dois apertos con- vencionais e uma prensa de sapata com uma pressão no 1o. aperto, de 60 kN/m, no 2o.. aperto, de 90 kN/m e na prensa de sapata, com uma pressão de 500 kN/m. O condicionamento do feltro para a seção de prensa é realizado por meio de tubos de sucção e aspersão de alta pres- são. Os aspiradores de sucção são operados entre 1,5 e 2 mWs e as tubulações de alta pressão a 15 bar.

[0035] A secagem do papel de extração a quente é realizada em uma seção de secagem com secagem de slalom, secagem por contato e secagem por convecção com aplicação de ar quente de pelo menos 170°C, durante a qual, é permitido o encolhimento livre do papel.

[0036] A secagem ocorre até que um valor-alvo de 7% de umidade residual seja atingido.

[0037] O papel de extração a quente produzido dessa forma teve uma

[0038] permeabilidade ao ar (Gurley) de 19,8 s

[0039] uma resistência ao estouro de 824 kPa/134 g.m-2

[0040] uma gramatura de 134 g/m2 e

[0041] um alongamento de ruptura de 9,29 % no sentido da máquina e 7,93 % no sentido transversal.

[0042] Para verificar as propriedades, 2 g do papel de uma extração a quente foram produzidos por fervura sob refluxo com 100 ml de água por 1 hora, de acordo com o padrão: ISO 6588- 2:2012

[0043] O material de fibra foi filtrado e os íons de cloreto e alumínio foram determinados no filtrado. Verificou-se que um teor de cloreto de 0,63 mg / l e um teor de alumínio de 0,077 mg / l pode ser alcançado. EXEMPLO 2 PRODUÇÃO DE UM SEGUNDO PAPEL DE EXTRAÇÃO A QUENTE,

DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[0044] Pasta de sulfato kraft não branqueada feita exclusivamente de 77 % a 79% de abeto e 21 % a 23 % de pinho com um número Kappa de 40 utilizado para produzir o papel de extração a quente. Em uma máquina de saco de papel que é operada de forma pseudo-neutra e uma velocidade máxima de> 1000 m / min, em particular, de forma apro- ximada, e que foi operada, particularmente, para a produção de papel de extração a quente, a aproximadamente 523 m / min, apenas ácido sulfúrico 98% foi usado para diminuir o valor do pH. A água branca re- sultante tem um valor de pH de 6,2 a cerca de 7,5. Produtos químicos comumente utilizadosna fabricação de papel como alúmen, amido, agentes de controle de depósito, antiespumantes, talco ou agentes de colagem não devem ser utilizados, e as aberturas de aditivos corres- pondentes do sistema são fechadas pelo menos uma hora antes do iní- cio da produção do papel de extração seco, para manter, de forma se- gura, quaisquer quantidades residuais desses materiais no papel a ser produzido. Da mesma forma, os materiais de aprisionamento de fibras são movidos para outra máquina de papel ou para outros recipientes de rejeitos, a fim de evitar a contaminação do papel de extração a quente com fibras de comprimento curto. Esta mudança é realizada por várias horas, preferencialmente, cerca de 3 horas antes do início da produção. A máquina de papel é operada de forma que não tenha rejeitos próprios, nem rejeitos de secagem e nem rebordos sejam realimentados à polpa durante a produção do papel de extração a quente. Esses fluxos são colocados em um contêiner intermediário durante a produção.

[0045] O material de partida é então submetido a moagem de alta consistência e, em seguida, moagem de baixa consistência. No caso de moagem de alta consistência, a densidade da pasta é definida entre 30% e 35% e, no caso de moagem de baixa consistência, é definido para 4% e 6%. Além disso, em uma moagem de alta consistência, o alongamento é controlado no sentido transversal e, na moagem de baixa consistência é controlada de acordo com a obtenção da porosi- dade (Gurley)> 16 s. Na modalidade exemplar citada, as cargas de mo- agem específicas na moagem de alta consistência se encontram entre 210 e 230 kWh / t e na moagem de baixa consistência, 110 e 135 kWh / t.

[0046] Uma caixa de vapor convencional é utilizada para vaporizar o papel de extração a quente, que aplica vapor no papel a uma pressão de pelo menos 2,0 bar e a uma temperatura de 152°C. Do mesmo modo, é utilizado uma cobertura de alta pressão.

[0047] A máquina de papel está equipada com um fio Fourdrinier, particularmente, uma seção de fio Foudrinier. O papel de extração a quente é comprimido em uma seção de prensa com dois apertos con- vencionais e uma prensa de sapata com uma pressão no 1o. aperto, de 60 kN/m, no 2o.. aperto, de 90 kN/m e na prensa de sapata, com uma pressão de 500 kN/m. O condicionamento do feltro para a seção de prensa é realizado por meio de tubo de sucção e aspersão de alta pres- são. Os aspiradores de sucção são operados entre 1,5 e 2 mWs e as tubulações de alta pressão a 15 bar.

[0048] A secagem do papel de extração a quente ocorre em uma seção de secagem com secagem de slalom, secagem por contato e se- cagem por convecção com aplicação de ar quente de pelo menos 170°C, no presente caso, em média, 180°C, durante a qual, é permitido o encolhimento livre do papel.

[0049] A secagem ocorre até um valor-alvo de 7% de umidade resi- dual seja atingido.

[0050] O papel de extração a quente produzido dessa forma teve uma

[0051] permeabilidade ao ar (Gurley) de 21,3 s uma resistência ao estouro de 788 kPa/129 g.m-2 uma gramatura de 129 g/m2 e um alonga- mento de ruptura de 8,92 % no sentido da máquina e 8,16 % no sentido transversal.

[0052] Para verificar as propriedades, 2 g do papel de uma extração a quente foram produzidos por fervura sob refluxo com 100 ml de água por 1 h, de acordo com o padrão: ISO 6588-2:2012

[0053] O material de fibra foi filtrado e os íons de cloreto e alumínio foram determinados no filtrado. Verificou-se que um teor de cloreto de 0,52 mg / l e um teor de alumínio de 0,065 mg / l pode ser alcançado. EXEMPLO 3 PRODUÇÃO DE UM TERCEIRO PAPEL DE EXTRAÇÃO A QUENTE,

DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[0054] Pasta de sulfato kraft não branqueada feita exclusivamente de 78 % a 80% de abeto e 20% a 22% de pinho com um número Kappa de 40 utilizado para produzir o papel de extração a quente. Em uma máquina de saco de papel que é operada de forma pseudo-neutra e apresenta uma velocidade máxima de> 1000 m / min, particularmente, cerca de 670 m/min, apenas ácido sulfúrico 98% foi usado para diminuir o valor do pH. A água branca resultante tem um valor de pH de 6,2 a cerca de 7,5. Produtos químicos comumente utilizadosna fabricação de papel como alúmen, amido, agentes de controle de depósito, antiespu- mantes, talco ou agentes de colagem não devem ser utilizados, e as aberturas de aditivos correspondentes do sistema são fechadas pelo menos uma hora antes do início da produção do papel de extração seco, para manter, de forma segura, quaisquer quantidades residuais desses materiais no papel a ser produzido. Da mesma forma, os materiais de aprisionamento de fibras são movidos para outra máquina de papel ou para outros recipientes de rejeitos, a fim de evitar a contaminação do papel de extração a quente com fibras de comprimento curto. Esta mu- dança é realizada por várias horas, preferencialmente, cerca de 3 horas antes do início da produção. A máquina de papel é operada de forma que não tenha rejeitos próprios, nem rejeitos de secagem e nem rebor- dos sejam realimentados à polpa durante a produção do papel de extra- ção a quente. Esses fluxos são colocados em um contêiner intermediá- rio durante a produção.

[0055] O material de partida é então submetido a moagem de alta consistência e, em seguida, moagem de baixa consistência. No caso de moagem de alta consistência, a densidade da pasta é definida entre 30% -35% e, no caso de moagem de baixa consistência, é definido para 4% -6 %. Além disso, em uma moagem de alta consistência, o alonga- mento é controlado no sentido transversal e, na moagem de baixa con- sistência é controlada de acordo com a obtenção da porosidade (Gur-

ley)> 16 s. Na modalidade exemplar citada, as cargas de moagem es- pecíficas na moagem de alta consistência se encontram entre 200 a 220 kWh / t e na moagem de baixa consistência, 120 a 145 kWh / t.

[0056] Uma caixa de vapor convencional é utilizada para vaporizar o papel de extração a quente, que aplica vapor no papel a uma pressão de pelo menos 2,0 bar e a uma temperatura de 152°C. Do mesmo modo, é utilizado uma cobertura de alta pressão.

[0057] A máquina de papel está equipada com um fio Fourdrinier, particularmente, uma seção de fio Foudrinier. O papel de extração a quente é comprimido em uma seção de prensa com dois apertos con- vencionais e uma prensa de sapata com uma pressão no 1o. aperto, de 60 kN/m, no 2o.. aperto, de 90 kN/m e na prensa de sapata, com uma pressão de 550 kN/m. O condicionamento do feltro para a seção de prensa é realizado por meio de tubo de sucção e aspersão de alta pres- são. Os aspiradores de sucção são operados entre 1,5 e 2 mWs e as tubulações de alta pressão a 15 bar.

[0058] A secagem do papel de extração a quente é realizada em uma seção de secagem com secagem de slalom, secagem por contato e secagem por convecção com aplicação de ar quente de pelo menos 175°C, durante a qual, é permitido o encolhimento livre do papel.

[0059] A secagem ocorre até um valor-alvo de 7 % de umidade re- sidual seja atingido.

[0060] O papel de extração a quente produzido dessa forma teve uma

[0061] permeabilidade ao ar (Gurley) de 20,3 s uma resistência ao estouro de 671 kPa/102g.irr2 uma gramatura de 102 g/m2 e um alonga- mento de ruptura de 9,12% no sentido da máquina e 8,21 % no sentido transversal.

[0062] Para verificar as propriedades, 2 g do papel de uma extração a quente foram produzidos por fervura sob refluxo com 100 ml de água por 1 h, de acordo com o padrão: ISO 6588-2:2012

[0063] O material de fibra foi filtrado e os íons de cloreto e alumínio foram determinados no filtrado. Verificou-se que um teor de cloreto de 0,56 mg / l e um teor de alumínio de 0,059 mg / l pode ser alcançado. EXEMPLO 4 PRODUÇÃO DE UM QUARTO PAPEL DE EXTRAÇÃO A QUENTE,

DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[0064] Pasta de sulfato kraft branqueada feita de 61 % a 65% de abeto e 25% a 29% de pinho e 10 % bétula com um número Kappa de <5 utilizado para produzir o papel de extração a quente. Em uma má- quina de saco de papel que é operada de forma pseudo-neutra e apre- senta uma velocidade máxima de> 1000 m / min, particularmente, cerca de 560 m/min, apenas ácido sulfúrico 98% foi usado para diminuir o va- lor do pH. A água branca resultante tem um valor de pH de 6,2 a cerca de 7,5. Produtos químicos comumente utilizadosna fabricação de papel como alúmen, amido, agentes de controle de depósito, antiespumantes, talco ou agentes de colagem não devem ser utilizados, e as aberturas de aditivos correspondentes do sistema são fechadas pelo menos uma hora antes do início da produção do papel de extração seco, para man- ter, de forma segura, quaisquer quantidades residuais desses materiais no papel a ser produzido. Da mesma forma, os materiais de aprisiona- mento de fibras são movidos para outra máquina de papel ou para ou- tros recipientes de rejeitos, a fim de evitar a contaminação do papel de extração a quente com fibras de comprimento curto. Esta mudança é realizada por várias horas, preferencialmente, cerca de 3 horas antes do início da produção. A máquina de papel é operada de forma que não tenha rejeitos próprios, nem rejeitos de secagem e nem rebordos sejam realimentados à polpa durante a produção do papel de extração a quente. Esses fluxos são colocados em um contêiner intermediário du- rante a produção.

[0065] O material de partida é então submetido a moagem de alta consistência e, em seguida, moagem de baixa consistência. No caso de moagem de alta consistência, a densidade da pasta é definida entre 30% -35% e, no caso de moagem de baixa consistência, é definido para 4% -6 %. Além disso, em uma moagem de alta consistência, o alonga- mento é controlado no sentido transversal e, na moagem de baixa con- sistência é controlada de acordo com a obtenção da porosidade (Gur- ley)> 16 s. Na modalidade exemplar citada, as cargas de moagem es- pecíficas na moagem de alta consistência se encontram entre 140 a 170 kWh / to e na moagem de baixa consistência, 60 a 80 kWh / to.

[0066] Uma caixa de vapor convencional é utilizada para vaporizar o papel de extração a quente, que aplica vapor no papel a uma pressão de pelo menos 2,0 bar e a uma temperatura de 152°C. Do mesmo modo, é utilizado uma cobertura de alta pressão.

[0067] A máquina de papel está equipada com um fio Fourdrinier, particularmente, uma seção de fio Foudrinier. O papel de extração a quente é comprimido em uma seção de prensa com dois apertos con- vencionais e uma prensa de sapata com uma pressão no 1o. aperto, de 60 kN/m, no 2o.. aperto, de 90 kN/m e na prensa de sapata, com uma pressão de 550 kN/m. O condicionamento do feltro para a seção de prensa é realizado por meio de tubo de sucção e aspersão de alta pres- são. Os aspiradores de sucção são operados entre 1,5 e 2 mWs e as tubulações de alta pressão a 15 bar.

[0068] A secagem do papel de extração a quente é realizada em uma seção de secagem com secagem de slalom, secagem por contato e secagem por convecção com aplicação de ar quente de pelo menos 175 °C, durante a qual, é permitido o encolhimento livre do papel.

[0069] A secagem ocorre até um valor-alvo de 7 % de umidade re- sidual seja atingido.

[0070] O papel de extração a quente produzido dessa forma teve uma

[0071] permeabilidade ao ar (Gurley) de 22,1 s

[0072] uma resistência ao estouro de 604 kPa/131g.m-2

[0073] uma gramatura de 131 g/m2 e

[0074] um alongamento de ruptura de 9,16 % no sentido da máquina e 9,48 % no sentido transversal.

[0075] Para verificar as propriedades, 2 g do papel de uma extração a quente foram produzidos por fervura sob refluxo com 100 ml de água por 1 hora, de acordo com o padrão: ISO 6588- 2:2012

[0076] O material de fibra foi filtrado e os íons de cloreto e alumínio foram determinados no filtrado. Verificou-se que um teor de cloreto de 0,55 mg / l e um teor de alumínio de 0,074 mg / l pode ser alcançado. EXEMPLO 5 PRODUÇÃO DE UM QUINTO PAPEL DE EXTRAÇÃO A QUENTE, DE

ACORDO COM A INVENÇÃO

[0077] Pasta de sulfato kraft branqueada feita de 61 % a 65% de abeto e 25% a 29% de pinho e 10 % bétula com um número Kappa de <5 utilizado para produzir o papel de extração a quente. Em uma má- quina de saco de papel que é operada de forma pseudo-neutra e apre- senta uma velocidade máxima de> 1000 m / min, particularmente, cerca de 960 m/min, apenas ácido sulfúrico 98% foi usado para diminuir o va- lor do pH. A água branca resultante tem um valor de pH de 6,2 a cerca de 7,5. Produtos químicos comumente utilizadosna fabricação de papel como alúmen, amido, agentes de controle de depósito, antiespumantes, talco ou agentes de colagem não devem ser utilizados, e as aberturas de aditivos correspondentes do sistema são fechadas pelo menos uma hora antes do início da produção do papel de extração seco, para man- ter, de forma segura, quaisquer quantidades residuais desses materiais no papel a ser produzido. Da mesma forma, os materiais de aprisiona-

mento de fibras são movidos para outra máquina de papel ou para ou- tros recipientes de rejeitos, a fim de evitar a contaminação do papel de extração a quente com fibras de comprimento curto. Esta mudança é realizada por várias horas, preferencialmente, cerca de 3 horas antes do início da produção. A máquina de papel é operada de forma que não tenha rejeitos próprios, nem rejeitos de secagem e nem rebordos sejam realimentados à polpa durante a produção do papel de extração a quente. Esses fluxos são colocados em um contêiner intermediário du- rante a produção.

[0078] O material de partida é então submetido a moagem de alta consistência e, em seguida, moagem de baixa consistência. No caso de moagem de alta consistência, a densidade da pasta é definida entre 30% - 35% e, no caso de moagem de baixa consistência, é definido para 4% - 6 %. Além disso, em uma moagem de alta consistência, o alonga- mento é controlado no sentido transversal e, na moagem de baixa con- sistência é controlada de acordo com a obtenção da porosidade (Gur- ley)> 16 s. Na modalidade exemplar citada, as cargas de moagem es- pecíficas na moagem de alta consistência se encontram entre 100 a 120 kWh / to e na moagem de baixa consistência, 110 a 130 kWh / to.

[0079] Uma caixa de vapor convencional é utilizada para vaporizar o papel de extração a quente, que aplica vapor no papel a uma pressão de pelo menos 2,0 bar e a uma temperatura de 152°C. Do mesmo modo, é utilizado uma cobertura de alta pressão.

[0080] A máquina de papel está equipada com um fio Fourdrinier, particularmente, uma seção de fio Foudrinier. O papel de extração a quente é comprimido em uma seção de prensa com dois apertos con- vencionais e uma prensa de sapata com uma pressão no 1o. aperto, de 60 kN/m, no 2o.. aperto, de 90 kN/m e na prensa de sapata, com uma pressão de 550 kN/m. O condicionamento do feltro para a seção de prensa é realizado por meio de tubo de sucção e aspersão de alta pres- são. Os aspiradores de sucção são operados entre 1,5 e 2 mWs e as tubulações de alta pressão a 15 bar.

[0081] A secagem do papel de extração a quente é realizada em uma seção de secagem com secagem de slalom, secagem por contato e secagem por convecção com aplicação de ar quente de pelo menos 175°C, durante a qual, é permitido o encolhimento livre do papel.

[0082] A secagem ocorre até um valor-alvo de 7% de umidade resi- dual seja atingido.

[0083] O papel de extração a quente produzido dessa forma teve uma

[0084] permeabilidade ao ar (Gurley) de 20,1 s

[0085] uma resistência ao estouro de 327 kPa/71 g.m-2

[0086] uma gramatura de 71 g/m2 e

[0087] um alongamento de ruptura von 9,03 % no sentido da má- quina e 9,51% no sentido transversal.

[0088] Para verificar as propriedades, 2 g do papel de uma extração a quente foram produzidos por fervura sob refluxo com 100 ml de água por 1 hora, de acordo com o padrão: ISO 6588- 2:2012

[0089] O material de fibra foi filtrado e os íons de cloreto e alumínio foram determinados no filtrado. Verificou-se que um teor de cloreto de 0,52 mg / l e um teor de alumínio de 0,069 mg / l pode ser alcançado.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Papel de extração a quente que consiste essencialmente em celulose assim como em auxiliares de produção necessários indis- pensáveis para a produção de celulose, como reguladores de valor de pH à base de ácidos e/ou bases, caracterizado pelo fato de que o papel contém celulose exclusivamente com comprimentos de fibra de pelo menos 2,0 mm em média ponderada por comprimento, particularmente, pelo menos 2,5 mm em média ponderada por comprimento e que apre- senta propriedades de alongamento isotrópico que são essencialmente iguais no sentido da máquina e sentido transversal e pelo menos 7,5%, particularmente pelo menos 8,5%.

2. Papel de extração a quente, de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizado pelo fato de que, como reguladores de valor de pH, estão contidos ácido sulfúrico (H2SO4) ou soda cáustica (NaOH).

3. Papel de extração a quente, de acordo com a reivindica- ção 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a celulose é selecionada da celulose de madeira de coníferas, selecionadas do grupo de abeto, pi- nheiro, lariço e pseudotsuga ou misturas de dois ou mais dos mesmos.

4. Papel de extração a quente, de acordo com a reivindica- ção 3, caracterizado pelo fato de que até 15%, preferencialmente até 10% das celuloses de madeiras de coníferas é substituído por celulose de madeira de lei, selecionada a partir do grupo de faia, carvalho, choupo, populus, acácia, amieiro, bordo, castanha, tupelo, plátano, tília e eucalipto ou misturas de dois ou mais dos mesmo.

5. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as propriedades de alongamento no sentido da máquina (MD) desviem, no máximo, em torno de 1,5% daquele em sentido transversal (CD).

6. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o papel apre- sentar gramaturas entre 70 e 250 g/m2.

7. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que apresenta uma permeabilidade ao ar segundo Gurley entre 15 s e 25 s, particularmente, entre 20 s e 23 s.

8. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que um teor de clo- reto de um extrato aquoso do papel de extração a quente se encontre abaixo de 0,7 mg/l e um teor de alumínio de um extrato aquoso do papel de extração a quente se encontre abaixo de 0,1 mg/l.

9. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3 e 5 a 8, caracterizado pelo fato de que apre- senta uma resistência ao estouro de pelo menos 630 kPa/100 g.m-2, 790 kPa/130 g. m-2 ou 1020 kPa/180 g. m-2.

10. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 e 4 a 8, caracterizado pelo fato de que o papel de extração a quente que apresenta uma porção de madeira de lei apresenta uma resistência ao estouro de pelo menos 400 kPa/100 g.m-2, 520 kPa/130 g.nr2 ou 630 kPa/180 g.m-2.

11. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o papel de extração a quente é compactado e, eventualmente, adicionalmente calandrado, particularmente, em um sistema Clupak e calandrado em uma calandra, particularmente, calandra de sapata.

12. Papel de extração a quente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que, a energia superficial do papel de extração a quente é ajustada a > 33 mJ/m2, de forma preferida > 35 mJ/m2, de forma particularmente preferida > 38 mJ/m2.

13. Aplicação do papel de extração a quente, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que serve para um processo de produção de cápsulas fechadas para a preparação de chá e café.