BR9909062B1 - cinta de estampagem a frio para uma máquina de papel. - Google Patents

Description

"CINTA DE ESTAMPAGEM A FRIO PARA UMA MÁQUINA DE PAPEL".

A presente invenção se refere a uma cinta de estampagem a frio para máquinas de papel para fabricação de uma folha de papel estampada a frio.

DE-195 48 747 divulga uma máquina de papel para fabricar papel tissue crepado, que tem uma prensa que compreende um rolo de prensa de sapata, um contra-rolo e um rolo de sucção, formando o contra-rolo um primeiro nip (fenda) de prensagem com o rolo de sucção e uma segunda fenda de prensagem prolongada com o rolo de prensa de sapata. Um feltro passa pelas duas fendas de prensagem juntamente com a folha de papel, transportando em seguida a folha de papel até um cilindro Yankee (monolúcido), ao qual a folha de papel é transferida quando o feltro e a folha de papel passam ao redor de um rolo de transposição, que forma uma fenda sem compressão com o cilindro monolúcido.

Zonas de sucção para desaguar o feltro estão disponíveis antes e após a primeira fenda de prensagem, estando a zona de sucção antes da fenda de prensagem localizada dentro do rolo de sucção, enquanto a zona de sucção após a fenda de prensagem está localizada num circuito lateral, em que o feltro corre sozinho, para reencontrar a folha de papel na entrada da segunda fenda de prensagem. Tal máquina de papel é inconveniente, já que a folha de papel é reumedecida pelo feltro úmido antes de atingir o cilindro monolúcido.

US-A-5,3 93,3 84 divulga uma máquina de papel para produzir uma folha de papel tissue, que na configuração de acordo com a Fig. 6 compreende uma cinta não-compressível, impermeável à água, cujo lado inferior conduz uma folha de papel através de uma fenda da prensa de sapata, e de lá, a um cilindro monolúcido, através de um rolo de transposição que forma uma fenda com o cilindro monolúcido. Esta cinta impermeável tem uma superfície lisa para transporte da folha, que faz com que uma película adesiva de água se forme sobre a mesma, ao passar a cinta através da fenda de prensagem juntamente com um feltro de prensa, que tem uma superfície não-lisa em contato com a folha de papel. Como se sabe, um cilindro monolúcido tem uma superfície lisa. Já que tanto o cilindro monolúcido, como a cinta impermeável, têm superfícies lisas, destinadas a entrar em contato com a folha de papel, há um risco de que a folha de papel continue a aderir à superfície lisa da cinta impermeável depois de ter passado pela fenda adjacente ao cilindro monolúcido, em vez de ser transferida, como se deseja, à superfície lisa do cilindro secador. Nem mesmo com a aplicação de grandes quantidades de adesivo à superfície circunferencial do cilindro secador será possível assegurar que a folha de papel adira ao cilindro monolúcido.

US-5,2 98,124 produz uma excelente apresentação das tarefas que uma cinta de transposição, em combinação com um feltro de prensa, deve executar de maneira satisfatória, bem como as propriedades e a construção de tais cintas de transposição, que foram então divulgadas nas Publicações de Patentes US-A-4,483,745; 4,976,821; 4,500,588; 5,002,638; 4,529,643 e CA-A-I,188,556. As tarefas críticas, de acordo com US-A-5,298,124, de uma cinta de transposição destinada a trabalhar em conjunto com um tecido de prensa, compreendem a) remover a folha de papel do tecido de prensa, sem causar problemas de instabilidade; b) cooperar com o tecido de prensa em uma ou mais fendas, para assegurar desaguamento ótimo e uma alta qualidade da folha de papel; e c) transferir a folha de papel sem vão livre, de uma prensa na seção de prensas para uma tela ou cinta receptora do papel na prensa (prensas) subseqüente(s) na seção de prensas, ou a uma tela pick-up (destacadora) na seção de secagem. US-A-5,298,124 sugere uma cinta de transposição para a seção de prensas de uma máquina de papel com um desenho específico, e tal cinta de transposição está representada e descrita para operação em três máquinas de papel com seções de prensas diferentes, transferindo a cinta a folha de papel da seção de prensas para uma tela secadora, que leva a folha transferida até um cilindro secador. Na Fig. 2 desta publicação, a seção de prensas tem uma fenda de prensa de sapata como última fenda de prensagem.

A cinta de transposição divulgada em US-5,298,124, para a seção de prensas de uma máquina de papel, tem uma superfície em contato com a folha que é essencialmente impermeável a água e ar, e que tem uma topografia de microescala responsiva a pressão. Sob a ação da pressão numa fenda de prensagem da seção de prensas, a cinta de transposição é comprimida de modo que a rugosidade de microescala da dita superfície diminui, tornando a superfície muito mais lisa e permitindo que uma fina película contínua de água seja formada entre a folha de papel e a dita superfície. A fina película contínua de água provê forças adesivas muito mais fortes entre a folha de papel e a cinta de transposição do que entre a folha de papel e o tecido de prensa, de modo que a folha de papel possa acompanhar com segurança a cinta de transposição, ao deixar a folha de papel a fenda de prensagem. Em relação a isto, a cinta de transposição se dilata no sentido da espessura e se aproxima de seu estado não-comprimido, de maneira que a película de líquido sobre a dita superfície em contato com a folha se rompe.

Máquinas de papel para fabricar papel tissue macio de alto volume específico são conhecidas a partir de uma multiplicidade de especificações de patentes. Via de regra, se usa um tecido de estampagem a frio ou um feltro de estampagem a frio, o qual, juntamente com a folha de papel formada, passa por uma fenda de prensagem, na qual a folha de papel é prensada para dentro do tecido de estampagem a frio, obtendo desta maneira um padrão estampado a frio em um dos lados. Máquinas de papel que têm tais tecidos de estampagem a frio e fendas de prensagem são divulgadas em US-3,301,746 , US-3,537,954, US-4,309,246, US-4,533 , 437 , US-5,569 , 358 , US-5,591,305 e WO 91/16493. Uma desvantagem das máquinas de papel de acordo com estas publicações é que o desaguamento na fenda de prensagem é relativamente baixo, de maneira que o teor de seco da folha de papel é baixo ao ser a folha de papel transferida para o cilindro secador, o que resulta numa taxa de produção relativamente baixa da máquina de papel.

US-4,849,054 divulga uma máquina para fabricar uma folha fibrosa estampada a frio, de alto volume específico, sem usar uma fenda de prensagem. Um rolo, tal como um rolo de transposição ou um rolo transportador do feltro, forma uma fenda com um tecido de estampagem a frio num ponto de transposição da folha em que o tecido de estampagem a frio passa ao redor de um tubo de vácuo, que tem uma abertura em forma de fenda dirigida para o ponto de transposição. A fenda de prensagem é tão larga, que a folha não é comprimida ao passar pela mesma. A sucção do tubo de vácuo através da estreita abertura em forma de fenda é suficiente não só para transferir a folha à cinta de estampagem a frio, mas também para conformar a folha à superfície da cinta de estampagem a frio que está em contato com a folha e que tem um padrão tridimensional. Antes do ponto de transposição, a folha fibrosa tem uma velocidade que é mais alta do que a do tecido de estampagem a frio. 0 rolo que transporta a folha até a fenda sem compressão tem uma superfície lisa, sendo de conhecimento geral que na prática há grandes problemas envolvidos na transposição de uma folha fibrosa de uma superfície lisa para um tecido, estando a dita folha fibrosa pré-prensada para um teor de seco de 30 a 50%. US-5,411,636 divulga a fabricação de papel tissue, em que a folha de papel é formada sobre uma tela formadora, pré- prensada numa fenda de prensagem guarnecida de feltro duplo e transferida para uma tela de malha grossa. Quando a folha de papel é suportada pela tela de malha grossa, ela é submetida, numa zona de sucção, a vácuo, de maneira que a folha de papel é aspirada para dentro das aberturas e depressões da tela, de modo que a folha de papel sofre um aumento de espessura e obtém, portanto, um volume específico maior. Em seguida, a tela de malha grossa transporta a folha de papel até o cilindro secador. A fenda de prensagem guarnecida de feltro duplo implica que o teor de seco da folha de papel após a fenda de prensagem é relativamente baixo, sendo de fato de 25 a 30%. Já que não pode ser realizado desaguamento na fenda adjacente ao cilindro secador, o teor de seco da folha de papel na transposição ao cilindro secador é correspondentemente baixo. Além disso, é muitíssimo incerto se a folha de papel é realmente transferida do feltro para a tela de malha grossa.

Um objetivo da presente invenção é de prover uma cinta de estampagem a frio aprimorada, por meio da qual seja possível fabricar uma folha fibrosa estampada a frio, que tenha um alto volume específico e um alto teor de seco antes do cilindro monolúcido, atingindo, desta maneira, uma alta taxa de produção a um custo razoável, e também transferir com segurança a folha fibrosa estampada a frio para o cilindro monolúcido.

O objetivo é atingido por uma cinta de estampagem a frio de acordo com a reivindicação 1. Configurações vantajosas têm as características mencionadas nas reivindicações dependentes.

De acordo com a invenção, verificou-se surpreendentemente que a impermeabilidade ou impermeabilidade essencial é uma propriedade muito vantajosa de uma cinta de estampagem a frio de acordo com a invenção, se a cinta impermeável de estampagem a frio também for usada para conduzir uma folha de papel prensada à fenda de transposição adjacente a um cilindro monolúcido, na seção de secagem da máquina de papel. Devido a esta propriedade, vapor d'água que, por causa do aquecimento do cilindro monolúcido, se forma nas depressões ou cavidades do padrão de estampagem a frio, pode ser pressurizado, prensando as fibras de papel que também estão presentes nas cavidades ou depressões por causa do efeito de prensagem da seção de prensas, de maneira que estas, na fenda do cilindro monolúcido, são prensadas para dentro das cavidades ou depressões, enquanto ao mesmo tempo as partes da folha fibrosa que estão posicionadas entre a elevação do padrão de estampagem a frio e o cilindro monolúcido se tornam mais finas, obtendo-se, desta forma, o desejado efeito de estampagem a frio e um alto volume específico da folha de papel.

O efeito de estampagem a frio e a produtividade podem ser aumentados se a cinta de estampagem a frio ou uma camada da mesma, destinada a contactar a folha de papel, também for dotada da capacidade de compressibilidade reversível, de maneira que a cinta de estampagem a frio seja comprimida na fenda de transposição adjacente ao cilindro monolúcido. Quando então a cinta de estampagem a frio deixa a fenda de transposição, ao mesmo tempo que retoma o seu estado não-comprimido, é gerado vácuo, que contribui para a formação de vapor d'água, o que, por sua vez, resulta, por um lado, em separação mais fácil da cinta de estampagem a frio e da folha de papel após a fenda de transposição e, por outro lado, em secagem mais rápida da folha de papel sobre o cilindro monolúcido, isto é, uma maior capacidade de produção de papel. O efeito gerador de vácuo aumenta quanto mais rápido a dita retomada ocorrer, isto é, quanto mais elástica for a compressibilidade reversível.

O padrão de estampagem a frio da cinta de estampagem a frio de acordo com a invenção é, naturalmente, selecionado de acordo com o padrão estampado a frio desejado do papel que deve ser fabricado. O padrão de estampagem a frio é regular transversalmente à cinta de estampagem a frio ou, se o padrão estampado a frio da folha de papel tiver de compreender um padrão adicional distinto, tal como uma imagem ou logotipo, ele tem um padrão básico regular de depressões ou cavidades e elevações, padrão sobre o qual o padrão adicional é sobreposto. Por regularidade não se entende necessariamente regularidade em todos os sentidos da cinta de estampagem a frio. Por exemplo, se o papel for tissue macio que tiver de ser crepado, um padrão transversal (transversalmente ao sentido da máquina) dominante mais compacto proporciona um efeito de crepagem intensificado, comparado com um padrão longitudinal de depressões e cavidades. As propriedades do papel podem, portanto, ser alteradas na direção desejada por meio do padrão.

O padrão de estampagem a frio pode ser provido de alguma maneira correspondente ao nível conhecido da técnica, com relação ao material da cinta de estampagem a frio ou a sua camada superficial, destinada a prender a folha de papel, como por cauterização, calandragem, tratamento a laser ou estampagem a frio.

O efeito de secagem sobre a folha de papel que está sobre o cilindro monolúcido também pode ser afetado pela compacidade do padrão de estampagem a frio. Portanto, menos pontos de contato entre o cilindro monolúcido e a folha de papel produzem um efeito de secagem reduzido do cilindro monolúcido, mas um efeito de secagem intensificado da capota de ar quente ao redor do cilindro monolúcido sobre as partes mais fofas da folha de papel, que se estendem entre os pontos de contato mais finos.

Agora a invenção será descrita mais detalhadamente com referência aos desenhos anexos, nos quais

a Fig. 1 representa uma máquina de papel com uma cinta de estampagem a frio e de transposição de acordo com a invenção,

a Fig. 2 representa uma outra máquina de papel com uma cinta de estampagem a frio e de transposição de acordo com a invenção,

a Fig. 3 representa mais uma máquina de papel com uma cinta de estampagem a frio e de transposição de acordo com a invenção, a Fig. 4 representa mais uma máquina de papel com uma cinta de estampagem a frio e de transposição de acordo com a invenção,

a Fig. 5 representa mais uma máquina de papel com uma cinta de estampagem a frio e de transposição de acordo com a invenção,

a Fig. 6 é uma vista em perspectiva de uma porção de uma cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável de acordo com a invenção, construída de um suporte revestido de polímero, na forma de um tecido revestido no reverso com uma camada compacta de polímero,

a Fig. 7 é uma vista em planta superior de uma porção de uma cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável de acordo com a invenção, construída de um suporte provido de uma camada elástica compressível de polímero, tendo a camada de polímero ranhuras longitudinais, a Fig. 8 é uma vista em corte transversal da cinta de estampagem a frio da Fig. 7, e

a Fig. 9 é uma vista em planta superior de uma porção de uma cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, do mesmo tipo que a da Fig. 7, mas provida de ranhuras de intersecção diagonal.

As Fig. 1 a 3 são vistas esquemáticas de partes de máquinas de papel para fabricar uma folha fibrosa estampada a frio 1 de papel tissue macio, tal como produtos de papel higiênico. Cada uma das máquinas de papel compreende uma parte úmida 2, uma seção de prensas 3 e uma seção de secagem 4.

A parte úmida 2 compreende uma caixa de entrada 7, um rolo formador 8, uma vestimenta transportadora interna, sem emendas 9 e uma vestimenta de cobertura externa, sem emendas 10, que consiste de um tecido formador. Cada uma das vestimentas interna e externa 9, 10 se move num circuito ao redor de uma multiplicidade de rolos-guia 11,12 .

A seção de secagem 4 compreende um cilindro secador tipo monolúcido 5, que está coberto por uma capota 30. Do lado de saída da seção de secagem há um raspador crepador 21, que está adaptado para crepar a folha fibrosa 1 do cilindro monolúcido 5. Além disso, há um meio de aplicação 31, para aplicar um adesivo adequado à superfície circunferencial do cilindro monolúcido 5 justamente antes da fenda de transposição. A seção de prensas 3 compreende uma prensa de sapata, que tem um rolo de prensa de sapata 14 e um contra-rolo 19, formando os ditos rolos 14, 19 entre si uma fenda de prensagem prolongada. Além disso, a seção de prensas compreende um tecido de prensa sem emendas 15, que se move num circuito ao redor dos rolos-guia 6, e uma cinta de estampagem a frio e de transposição essencialmente impermeável, sem emendas 16. A cinta essencialmente impermeável 16 se move num circuito ao redor do contra- rolo 19, um rolo de transposição 17 e uma multiplicidade de rolos-guia 18.

O rolo de transposição 17 forma com o cilindro monolúcido 5 uma fenda de transposição com uma baixa carga linear, e através dessa fenda de transposição passa, portanto, a cinta essencialmente impermeável 16.

Nas configurações representadas nas Fig. 1 e 2, a seção de prensas 3 também compreende uma prensa, que consiste de um rolo de pressão de sucção 13 e do dito contra-rolo 19, formando uma fenda prensagem, através da qual a cinta essencialmente impermeável 16 e o tecido de prensa 15 passam em conjunto com a folha fibrosa 1. Após esta fenda de prensagem inicial, o tecido de prensa 15 é separado da folha fibrosa 1 e da cinta essencialmente impermeável 16, e conduzido num circuito lateral ao redor do rolo de pressão de sucção 13 e de dois rolos-guia 32. Em seguida, o tecido de prensa 15 torna a juntar-se à folha fibrosa 1 e à cinta essencialmente impermeável 16 justamente antes da fenda de prensagem prolongada. Se se desejar, nesse circuito lateral do tecido de prensa 15 podem ser dispostos meios de sucção, a fim de aumentar a capacidade de absorção de água do tecido de prensa na entrada da fenda de prensagem prolongada.

Nas configurações representadas nas Fig. 1 e 3, a vestimenta interna 9 da parte úmida 2 é um tecido que é conduzido à seção de prensas 3, a ser usado também como um tecido de prensa 15, e que, portanto, volta num circuito ao rolo formador 8.

Na configuração representada na Fig. 2, a vestimenta interna da parte úmida 2 é um tecido, o tecido de prensa 15, que passa ao redor de um rolo destacador 20, que está disposto junto ao circuito do tecido 9, de tal maneira que o tecido de prensa 15 e o tecido 9 se movem em contato entre si, para transferir a folha fibrosa do tecido 9 para o tecido de prensa 15. O rolo destacador 20 pode ser provido de uma sapata de sucção (não- representada). Alternativamente, o rolo destacador com sapata de sucção pode ser substituído por uma caixa de sucção destacadora.

A Fig. 4 é uma vista esquemática de partes de uma máquina de papel de acordo com uma configuração adicional da invenção, que é similar à representada na Fig. 1, exceto que, neste caso, o tecido de prensa 15 não é conduzido num circuito lateral entre as duas fendas de prensagem, mas, em vez disso, acompanha o contra-rolo 19, de modo que a folha fibrosa 1 é mantida encerrada entre a cinta essencialmente impermeável 16 e o tecido de prensa 15. Esta configuração pode ser usada quando houver um pequeno risco de reumedecimento da folha fibrosa.

Nas configurações de acordo com as Fig. 1 a 4, o contra- rolo 19 é um rolo liso e está disposto no circuito da cinta essencialmente impermeável 16. Numa configuração alternativa (não-representada) da seção de prensas de acordo com a Fig. 3, as posições dos rolos 14, 19 estão invertidas, isto é, o rolo de prensa de sapata 14 está disposto no circuito da cinta essencialmente impermeável 16, e o contra-rolo 19, no circuito do tecido de prensa 15. Em tal configuração, o contra-rolo pode ser um rolo de sucção, um rolo ranhurado ou um rolo com furos cegos. A Fig. 5 é uma vista esquemática de partes de uma máquina de papel de acordo com uma configuração adicional da invenção, para fabricar uma folha fibrosa estampada a frio 1 de papel tissue macio, tal como produtos de papel higiênico. A máquina de papel compreende uma parte úmida 2, uma seção de prensas 3 e uma seção de secagem 4. A parte úmida 2 compreende uma caixa de entrada 7, um rolo formador 8, uma vestimenta transportadora interna sem emendas 9 e uma vestimenta de cobertura externa sem emendas 10, que consiste de uma tela formadora. Cada uma das vestimentas interna e externa 9, 10 se move num circuito ao redor de uma multiplicidade de rolos-guia 11, 12. A seção de secagem 4 compreende um cilindro secador 5, que está coberto por uma capota 30. O cilindro secador é, adequadamente, um cilindro monolúcido. Do lado de saída da seção de secagem há um raspador crepador 21, que está adaptado para crepar a folha fibrosa 1 do cilindro monolúcido 5. Além disso, há um meio de aplicação 31, para aplicar um adesivo adequado à superfície circunferencial do cilindro monolúcido 5 justamente antes da fenda de transposição. A seção de prensas 3 compreende uma prensa de sapata, que tem um rolo de prensa de sapata 14 e um contra-rolo 19, formando os ditos rolos 14, 19 uma fenda de prensagem prolongada entre si. Além disso, a seção de prensas compreende um tecido de prensa sem emendas 15, que se move num circuito ao redor dos rolos- guia 6, e uma cinta essencialmente impermeável, sem emendas 16, que de acordo com a invenção é uma cinta de estampagem a frio. A cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 se move num circuito ao redor do contra-rolo 19, de um rolo de transposição 17 e de uma multiplicidade de rolos-guia 18. 0 rolo de transposição 17 forma, com o cilindro monolúcido 5, uma fenda de transposição, que tem uma baixa carga linear, passando através dessa fenda de transferência, portanto, a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16. Nesta configuração, faz-se uso da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 também como a vestimenta interna 9 da parte úmida 2, mediante o prolongamento de seu circuito até o rolo formador 8, em função do que a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 se move num circuito entre a parte úmida 2 e a seção de secagem ao redor do rolo de transposição 17, os rolos-guia 18, 11 e o rolo formador 8. A cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável transporta a folha fibrosa em seu lado inferior, do rolo formador ao cilindro secador.

Nas configurações de acordo com as Fig. 1 a 5, o contra- rolo 19 é um rolo liso e está disposto no circuito da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16. Numa configuração alternativa (não-representada) da seção de prensas de acordo com as Fig. 3 e 5, as posições dos rolos 14 e 19 estão invertidas, isto é, o rolo de prensa de sapata 14 está disposto no circuito da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16, e o contra-rolo 19, no circuito do tecido de prensa 15. Em tal configuração, o contra-rolo pode ser um rolo de sucção, um rolo ranhurado ou um rolo com furos cegos. A cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, que é usada nas configurações acima descritas da máquina de papel da invenção, compreende uma camada traseira 33 e uma camada em contato com a folha 34, que tem um grande número de depressões 35 uniformemente distribuídas e, posicionadas entre as mesmas, porções de superfície planas ou curvas 36 - vide Fig. 6 a 9.

De acordo com uma primeira configuração, conforme representado na Fig. 6, a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 consiste de uma camada compacta, que forma a dita camada traseira 33, e de um tecido, que forma a dita camada em contato com a folha 34. 0 tecido 34 está revestido, em sua superfície em contato com a folha, com um polímero, que encerra os fios do tecido, sem alterar a estrutura geométrica do tecido, que é formada de depressões 35 e, posicionadas entre as mesmas, porções de superfície curvas ou convexas 36, sendo as ditas depressões 35 e porções de superfície 36 formadas, por sua vez, pelos fios do tecido que se estendem no sentido da máquina e transversalmente ao mesmo. As depressões 35 estão fechadas pela compacta camada traseira 33, que é formada pelo revestimento de polímero sobre a superfície do tecido que não entra em contato com a folha. As ditas porções de superfície curvas 36 compreendem, por um lado, arestas arqueadas alongadas 36a dos fios longitudinais do tecido e, por outro lado, articulações 36b dos fios transversais, proporcionando as ditas articulações, na operação de estampagem a frio, pequenas cavidades em forma de copo à folha fibrosa. Na configuração representada na Fig. 6, a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável tem 100 articulações 36b por cm2. Ela pode ter, geralmente, 25 a 150 articulações/cm2, preferivelmente 50 a 100 articulações/cm2. Esta estrutura de depressões, arestas e articulações forma um padrão de estampagem a frio correspondente na folha fibrosa, quando esta, juntamente com a cinta de estampagem a frio 16 e o tecido de prensa 15, passa pela fenda de prensagem prolongada. 0 revestimento de polímero do tecido faz com que a folha fibrosa adira com segurança à cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, quando a folha fibrosa deixa a fenda de prensagem prolongada. Isto assegura que a folha fibrosa acompanhe a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16, e não o tecido de prensa 15. A estrutura da camada da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável que está em contato com a folha, isto é, o tecido revestido de polímero 34, também implica, em combinação com o fato de a superfície circunferencial do cilindro secador 5 estar revestida de uma camada adesiva contínua, que a folha fibrosa é transferida com segurança ao cilindro secador 5 quando a folha fibrosa passa através e para fora da fenda de transposição. Como tecido na primeira configuração acima descrita da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, é possível usar o tecido a que geralmente se refere como tecido grosso de camada única, que tem 100 articulações/cm2. A camada traseira, que é essencialmente impermeável, pode consistir de um material polimérico adequado, como por exemplo, os polímeros descritos abaixo para a camada de polímero da segunda configuração da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável. 0 polímero para revestir os fios do tecido pode ser selecionado da mesma forma.

De acordo com uma segunda configuração, a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 consiste de um suporte, que constitui a camada traseira 33, e uma camada de polímero 34 do lado do suporte que está em contato com a folha, com uma dureza de 50 a 97 Shore A, tendo o revestimento de polímero um grau de rugosidade não-comprimido de Rz = 2 a 80 μπι, medido de acordo com ISO 4287, Parte I, e sendo compressível até um grau de rugosidade mais baixo, de Rz = 0 a 20 μπι, quando for aplicada uma carga linear de 2 0 a 2 00 kN/m ã cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, podendo ser restabelecido a seu grau de rugosidade não-comprimido quando cessa a pressão que atua sobre a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável. 0 valor Rz é mais especificamente a altura de dez pontos, que nessa norma ISO está definida como a distância média entre as cinco cristas mais altas e as cinco depressões mais profundas do comprimento de referência que é medido de uma linha que é paralela à linha de centro e não cruza o perfil da superfície. Preferivelmente, a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável tem uma permeabilidade ao ar que é inferior a 6 m3/m2/min, medida de acordo com o "Método de Teste Padrão para Permeabilidade ao Ar de Tecidos Têxteis, ASTM D 737-75, Sociedade Americana de Testes e Materiais". Assim, a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 é compressível sob a ação das forças de pressão que prevalecem na fenda de prensagem prolongada. A cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16 assume, portanto, um estado não-comprimido a montante e a jusante da fenda de prensagem prolongada, e um estado comprimido quando ela passa pela fenda de prensagem prolongada, caso em que a superfície, a superfície que transporta a folha, que está em contato com a folha fibrosa, tem um alto grau de rugosidade no estado não- comprimido da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, e um grau de rugosidade mais baixo no estado comprimido da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, de maneira que a superfície que transporta a folha no estado comprimido da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável é suficientemente lisa para que uma película contínua de líquido se forme sobre a superfície-suporte da folha quando a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, juntamente com o tecido de prensa 15 e a folha fibrosa 1, passa pela fenda de prensagem prolongada, e de maneira que a superfície- suporte da folha no estado não-comprimido da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável é suficientemente áspera para que a película contínua de líquido se rompa após a dilatação da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável no sentido da espessura.

A camada compressível de polímero 34 apresenta as ditas depressões 35 uniformemente distribuídas, que estão presentes em grande número, para receber uma grande parte da superfície em contato com a folha, a saber, de 30% a 70%. As depressões 35 podem ser projetadas de muitas maneiras diferentes para obter o efeito desejado de estampar a frio um padrão em relevo na folha fibrosa, assim aumentando o volume específico da mesma. As depressões podem consistir de ranhuras contínuas na camada de polímero 33 - vide Fig. 7 -, que se estendem no sentido da máquina. De acordo com uma outra configuração, as ranhuras se estendem diagonalmente de uma margem à outra, caso em que elas formam um ângulo de 10 a 80° com o sentido da máquina. De acordo com uma outra configuração - vide Fig. 8 -, as depressões consistem de ranhuras de intersecção diagonal, que num grupo se estendem da primeira margem até a segunda, e num outro grupo, da segunda margem até a primeira, caso em que duas ranhuras que se cruzam formam um ângulo α de 10 a 170°. As ranhuras das diferentes configurações podem ser retas, conforme ilustrado, onduladas ou semelhantes, como por exemplo, senoidais ou em ziguezague. A distância a entre duas ranhuras 3 5 que se estendem na mesma direção pode variar de 1 a 3 mm. A largura b da ranhura está na faixa de 0,5 a 1,0 mme a profundidade c, na faixa de 0,1 a 1,0 mm.

De acordo com uma outra configuração (não-representada), as depressões consistem de cavidades da mesma forma ou de forma diferente. As cavidades podem ser circulares, elípticas, poligonais, como por exemplo, triangulares, retangulares ou hexagonais, estando a dimensão maior na faixa de 0,5 a 3,0 mm, e a profundidade, na faixa de 0,5 a 1,0 mm.

Todas ou algumas das depressões, individualmente ou em grupos, podem consistir, além disso, de cavidades de formas simbólicas especiais, tais como figuras, letras ou símbolos de produtos ou de firmas, as quais, dentro de uma unidade de comprimento da cinta, podem repetir-se a intervalos regulares.

A cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável de acordo com a dita segunda configuração pode estar composta de acordo com as formulações descritas em US- 5,298,124, que foram discutidas a título de introdução. A camada de polímero 34 compreende uma composição polimérica, tal como uma composição de resina polimérica de acrila, resina polimérica de poliuretano e resina polimérica de poliuretano/policarbonato. A camada de polímero também compreende uma carga particulada, que tem uma dureza diferente da do material polimérico e que pode ser, por exemplo, argila de caulim, material polimérico ou metal, preferivelmente aço inoxidável. O suporte, que constitui a camada traseira 33, compreende todos os tipos de elementos de base que de alguma maneira são feitos sem emendas. A expressão também compreende elementos de base com costura. O suporte pode consistir, por exemplo, de um tecido de uma única ou múltiplas camadas, feito de fio de monofilamento polimérico, tal como poliéster, poliamida e similares. 0 elemento de base também pode consistir de uma folha fibrosa (não-tecida), mantida unida por um aglutinante, fios enrolados unidos, folha/película de polímero, entrelaçamento de urdidura ou algo similar. 0 suporte pode estar revestido no reverso com um material polimérico do mesmo tipo usado para a camada de polímero 34.

É surpreendente que tal cinta de transposição, que de acordo com US-A-5,298,124 se destina à prensagem numa seção de prensas e é utilizável para a transposição de uma folha de papel da seção de prensas para uma tela secadora, é vantajosamente utilizável para estampagem a frio e transposição de uma folha macia de papel tissue de uma fenda de prensa de sapata diretamente para um cilindro monolúcido. Num cilindro monolúcido, as condições são, de fato e como se sabe, completamente diferentes das de uma fenda de prensagem convencional. Num cilindro monolúcido, não ocorre prensagem da folha macia de papel tissue para desaguamento direto, mas em vez disso se trata de apoiar a folha macia de papel tissue contra a superfície externa do cilindro monolúcido, de maneira que as fibras da folha macia de papel tissue adiram à superfície do cilindro monolúcido, para grudar por combustão, obtendo-se, em função disso, uma boa transmissão térmica à folha de papel. Precisamente este efeito é obtido pela cinta de transposição da invenção, mas que não pode ser obtido pela utilização de um feltro de prensa de acordo com DE 195 4 8 74 7, devido ao reymedecimento supracitado da folha de papel após a última fenda de prensagem na seção de prensas, que impede uma boa aderência, e não pode ser obtido, ou é obtido em grau substancialmente menor pela utilização de uma cinta de transposição de acordo com US- 5,393,384, pela razão descrita acima. A compressibilidade da cinta de transposição da invenção resulta numa pressão específica mais baixa no ponto de aderência, o que, por sua vez, impõe uma operabilidade incrementada, isto é, uma taxa de produção mais alta. Além disso, esta propriedade resulta em maior evaporação de água da folha macia de papel tissue, isto é, secagem mais rápida da folha macia de papel tissue sobre o cilindro monolúcido, o que também promove uma taxa de produção mais alta. Uma máquina de papel que estiver provida da cinta de estampagem a frio da invenção e cuja(s) fenda(s) de prensagem estiver(em) guarnecida(s) de feltro único, produz uma folha fibrosa estampada a frio que antes da seção de secagem possui um alto teor de seco, a saber, de até 55%, que deve ser comparado com os teores de seco de até 45%, que podem ser obtidos em máquinas de papel que são atualmente usadas na prática. Este melhoramento pode ser usado para operar a máquina de papel com uma taxa de produção mais alta, ou para reduzir o consumo de energia na seção de secagem, caso em que também é possível reduzir o diâmetro do cilindro secador.

Nas configurações descritas e ilustradas, um rolo-guia pode, se se desejar, ser disposto no circuito da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável 16, justamente antes do rolo de transposição 17.

Nas configurações descritas e representadas, faz-se uso de um meio de transposição, que consiste do rolo de transposição 17. De acordo com uma configuração alternativa (não-representada), o rolo de transposição foi substituído pela própria cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, à qual se permite passar ao redor de uma parte predeterminada do cilindro secador, como por exemplo, num ângulo de setor de 30 a 60°, com vistas a formar uma fenda de transposição prolongada com o cilindro secador.

Embora as configurações acima descritas da máquina de papel tenham seções de prensas que compreendem, todas elas, uma prensa de sapata, a invenção também é aplicável quando a seção de prensas não tem prensa de sapata, tendo, em vez disso, pelo menos uma prensa com dois rolos de pressão, dos quais o rolo de pressão ao redor do qual passa o tecido de prensa é um rolo de sucção, um rolo ranhurado ou um rolo com furos cegos.

A invenção foi descrita acima na maioria dos casos em relação com uma máquina de papel para fabricar papel tissue macio estampado a frio. Contudo, a cinta de estampagem a frio também é utilizável na produção de qualquer outro tipo de papel estampado a frio, tal como papel normal estampado a frio, ou papel kraft para sacos estampado a frio, caso em que se usa um tipo de dispositivo diferente do cilindro monolúcido para a secagem da folha de papel.

Claims (13)

1. Cinta de estampagem a frio para uma máquina de papel, destinada a passar através de uma seção de prensas da máquina de papel juntamente com' uma folha fibrosa e produzir estampagem a frio da mesma na seção de prensas, e a transferir a folha fibrosa estampada a frio da seção de prensas diretamente a e através de um meio de transposição na seção de secagem da máquina de papel, caracterizada pelo fato de - ser essencialmente impermeável e compreender uma camada traseira (33) e uma camada em contato com a folha (34), que tem um grande número de depressões (35) uniformemente distribuídas e, posicionadas entre as mesmas, porções de superfície (36), para formar um padrão em relevo correspondente na folha fibrosa que atravessa a seção de prensas, sendo que a dita camada traseira (33) é um suporte e a dita camada em contato com a folha (34) é uma camada compressível de polímero, tendo uma dureza entre 50 e 97 Shore A, tendo a dita camada de polímero uma superfície em contato com a folha, que tem um grau de rugosidade restabelecível, sensível a pressão, tendo a superfície em contato com a folha um grau de rugosidade, num estado não-comprimido, de Rz = 2 a 80 μm, medido de acordo com ISO 4287, Parte I, e um grau de rugosidade mais baixo, de Rz = 0 a 20 um, quando a camada de polímero é comprimida por uma carga linear de 20 a 220 kN/m, aplicada à cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável, medida numa fenda de prensagem não-prolongada.

2. Cinta de estampagem a frio para uma máquina de papel, destinada a passar através de uma seção de prensas na máquina de papel juntamente com uma folha fibrosa e produzir estampagem a frio da mesma na seção de prensas, e a transferir a folha fibrosa estampada a frio da seção de prensas diretamente a e através de um meio de transposição na seção de secagem da máquina de papel, caracterizada pelo fato de - ser essencialmente impermeável e compreender uma camada traseira (33) e uma camada em contato com a folha (34) , que tem um grande número de depressões (35) uniformemente distribuídas e, posicionadas entre as mesmas, porções de superfície (36) , para formar um padrão em relevo correspondente na folha fibrosa que atravessa a seção de prensas, sendo que a dita camada traseira (3 3) é uma camada essencialmente impermeável e que - a dita camada em contato com a folha (34) é um tecido, que está revestido com um polímero, ao mesmo tempo que mantém a estrutura geométrica do tecido, sendo a dita estrutura formada das ditas depressões (35) e, posicionadas entre as mesmas, porções de superfície (36), que têm formas curvas ou convexas.

3. Cinta de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de as ditas porções de superfície curvas ou convexas (36) compreenderem uma multiplicidade de articulações (36b) , que são formadas de fios de tecido que se estendem na mesma direção, e estão uniformemente distribuídas em número de 25 a 150 articulações/cm2, preferivelmente de 50 a 100 articulações/cm2.

4. Cinta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de as depressões (35) receberem de 30% a 70% da superfície em contato com a folha.

5. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 4, caracterizada pelo fato de as depressões (35) consistirem de ranhuras contínuas na camada de polímero (34), estando as ditas ranhuras (35) dispostas em um ou mais grupos, estendendo-se as ranhuras do mesmo grupo na mesma direção.

6. Cinta de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de a distância (a) entre duas ranhuras (35) do mesmo grupo estar na. faixa de 1 a 3 mm, sendo que a largura (b) da ranhura está na faixa de 0,5 a 1,0 mm e a profundidade (c), na faixa de 0,1 a 1,0 mm.

7. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizada pelo fato de as ranhuras (35) se estenderem no sentido da máquina ou formarem com o mesmo um ângulo de 10 a 8 0°.

8. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 ou 6, caracterizada pelo fato de as ranhuras (35) estarem dispostas num primeiro grupo, no qual as ranhuras se estendem na mesma direção, e num segundo grupo, no qual as ranhuras se estendem na mesma direção, que forma um ângulo α com a direção das ranhuras do primeiro grupo, sendo o dito ângulo α de 10 a 170°.

9. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizada pelo fato de as ranhuras (35) serem retas, onduladas ou similares.

10. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 4, caracterizada pelo fato de as depressões (35) consistirem de cavidades da mesma forma, ou de formas geométricas diferentes, compreendendo um círculo, elipse ou polígono, tendo cada um uma dimensão maior na faixa de -0.5 a 3,0 mm e uma profundidade na faixa de 0,5 a 1,0 mm.

11. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações -1, 4 ou 10, caracterizada pelo fato de pelo menos algumas das depressões (35) consistirem de cavidades de formas simbólicas não-geométricas e compreenderem figuras, letras ou símbolos de produtos ou firmas, com uma profundidade na faixa de 0,5 a 1,0 mm.

12. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável (16) ter uma permeabilidade ao ar de menos de 6 m3/m2/min, medida de acordo com o método mencionado no "Método de Teste Padrão para Permeabilidade ao Ar de Tecidos Têxteis, ASTM D 737- -75, Sociedade Americana de Testes e Materiais".

13. Cinta de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de o meio de transposição consistir da cinta de estampagem a frio essencialmente impermeável (16), que passa ao redor de uma parte predeterminada de um cilindro secador (5) na seção de secagem, para formar uma fenda de transposição prolongada.