BRPI0412568B1 - Camadas para uso em um tecido para fabricantes de papel - Google Patents

Description

CAMADAS PARA USO EM UM TECIDO PARA FABRICANTES DE PAPEL

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

Campo da Invenção A presente invenção se refere à técnica de fabricação de papel. Mais especificamente, a presente invenção se refere aos tecidos de prensagem para a seção de prensa de uma máquina para fabricar papel.

Descrição da Técnica Anterior A produção de papel começa com o processamento da madeira. A madeira é composta principalmente de duas substâncias, a celulose e a lignina; ambas orgânicas, isto é, suas moléculas são construídas ao redor de cadeias e anéis de átomos de carbono. A celulose ocorre nas paredes das células das plantas e é o material fibroso que é empregado para fabricação de papel. A lignina é uma molécula complexa grande que atua como um tipo de cola que mantém as fibras de celulose juntas e enrijece as paredes da célula, fornecendo a madeira sua resistência mecânica. A fim de converter a madeira em polpa apropriada para fabricação de papel, as fibras de celulose devem ter a lignina retirada.

Durante o processo de fabricação de papel, uma trama fibrosa celulósica é formada por deposição de uma pasta fibrosa, isto é, uma dispersão aquosa de fibras de celulose, em um tecido de formação em movimento na seção de formação de uma máquina para fabricação de papel. Uma grande quantidade de água é drenada da pasta através do tecido de formação, deixando a trama fibrosa celulósica sobre a superfície do tecido de formação. A trama fibrosa celulósica formada recentemente prossegue da seção de formação para uma seção de prensa que inclui uma série de estreitamentos de prensa. A trama fibrosa celulósica passa través dos estreitamentos de prensa suportados pelo tecido de prensagem ou como é freqüentemente o caso, entre dois de tais tecidos de prensagem. Nos estreitamentos de prensa, a trama fibrosa celulósica é submetida âs forças compressivas que espremem a água da mesma e que aderem às fibras celulósicas na trama umas as outras, para transformar a trama fibrosa celulósica em uma folha de papel. A água é absorvida pelo tecido ou tecidos de prensagem e de modo ideal, não retorna para a folha de papel. A folha de papel finalmente prossegue para uma seção secadora, que inclui pelo menos uma série de tambores secadores giratórios ou cilindros, que são aquecidos internamente por vapor. A folha de papel formada recentemente é direcionada em uma passagem de serpentina, seqüencialmente ao redor de cada um da série de tambores por um tecido secador, que prende a folha de papel proximamente contra as superfícies dos tambores. Os tambores aquecidos reduzem o teor de água da folha de papel a um nível desejado através da evaporação.

Deve ser apreciado que os tecidos de formação, prensagem e secador todos tomam a forma de alças sem fim na máquina para fabricação de papel e funcionam como os transportadores. Deve ser apreciado, adicionalmente, que a fabricação de papel ê um processo contínuo que prossegue em velocidades consideráveis. Isto quer dizer que, a pasta fibrosa é depositada continuamente sobre o tecido de formação na seção de formação, enquanto uma folha de papel fabricada recentemente seja continuamente enrolada nos rolos após deixar a seção secadora. A presente invenção se refere, especificamente, aos tecidos de prensagem usados na seção de prensa. Os tecidos de prensagem desempenham um papel importante durante o processo de fabricação do papel. Uma de suas funções, conforme sugerido acima, é sustentar e transportar o produto de papel que é fabricado através de estreitamentos de prensa.

Os tecidos de prensagem também participam do acabamento da superfície da folha de papel. Isso é, os tecidos de prensagem são projetados para ter superfícies lisas e estruturas uniformemente resilientes, de modo que, no curso da passagem através dos estreitamentos de prensa, uma superfície lisa, sem marcas é fornecida ao papel.

Em uma forma talvez mais importante, os tecidos de prensagem recebem as grandes quantidades de água extraídas do papel úmido no estreitamento de prensagem. A fim de realizar essa função, é preciso que haja literalmente espaço, geralmente referido como volume de vazio, dentro do tecido de prensagem para a água passar e o tecido deve possuir permeabilidade adequada à água por toda a sua vida útil. Finalmente, os tecidos de prensagem devem ser capazes de impedir que a água recebida do papel úmido retorne e umedeça novamente o papel quando esse sair do estreitamento de prensa.

Tecidos de prensagem contemporâneos são produzidos em uma ampla variedade de estilos projetados para satisfazer os requisitos das máquinas para fabricação de papel nas quais eles são instalados para as classificações de papel a serem fabricadas. De modo geral, eles compreendem tecido base tramado dentro do qual foi perfurado por agulha um algodão fino de material fibroso, não tramado. Os tecidos de base podem ser tramados de fios de monofilamento, monofilamento pregueado, múltiplos filamentos ou de múltiplos filamentos pregueados e podem ser de camada simples, múltiplas camadas ou laminados. Os fios são tipicamente extrusados de qualquer uma das várias resinas poliméricas sintéticas, tais como, resinas de poliamida e poliéster, usadas para essa finalidade pelos versados na técnica comum das artes de tecedura em máquinas para fabricação de papel.

Os tecidos de base não tramados propriamente podem tomar muitas formas diferentes. Por exemplo, eles podem ser de trama sem fim ou de trama plana e subseqüentemente transformados na forma sem fim com uma costura tramada. Alternativamente, eles podem ser produzidos por um processo conhecido geralmente como tecedura sem fim modificada, onde as bordas no sentido da largura do tecido de base são providas com alças de costura usando os fios na direção da máquina (MD) do mesmo. Nesse processo, os fios MD tecem continuamente para trás e para frente entre as bordas no sentido da largura do tecido, cada borda retornado e formando uma alça de costura. Um tecido de base produzido desse modo é colocado na forma sem fim, durante a instalação de uma máquina para fabricação de papel e por essa razão é referido como um tecido costurável a máquina. Para colocar tal tecido na forma sem fim, as duas bordas no sentido da largura são colocadas juntas, as alças de costura nas duas bordas são interdigitadas uma com a outra e o pino de costura ou perno é direcionado através da passagem formada pelas alças de costura interdigitadas.

Adicionalmente, o tecido para prensagem pode ser formado de várias camadas. Por exemplo, o tecido pode incluir uma base tramada e uma camada intermediária que são laminadas em conjunto. Um tal tecido é o tecido para prensagem Albany International Apertech™, que inclui um tecido de base tramado e uma camada polimérica. A camada polimérica o tecido Apertech™ é perfurada e é ilustrada na figura 1. A figura 1 é uma vista plana do lado do papel da camada polimérica, onde a camada polimérica é geralmente indicada pelo número de referência 2 e as perfurações pelo número de referência 4. Conforme pode ser visto da figura, a superfície 2 é lisa e as perfurações são geralmente distribuídas através da superfície. A presente invenção se refere, primariamente, a um aperfeiçoamento em uma camada perfurada de um tecido para fabricantes de papel, tal como a camada usada no tecido Apertech™.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO 0 inventor da presente invenção reconheceu que, em algumas aplicações de um tecido para fabricantes de papel com uma camada perfurada, o padrão do orifício da camada perfurada é replicado na folha de papel. 0 inventor também reconheceu que tal marcação é causada por grupos de partículas finas possuindo densidade relativamente alta de lignina na trama de papel. Mais especificamente, a replicação do padrão de orifício no papel deve-se âs concentrações de fluxo de fluido através dos orifícios, o que causa migração das partículas finas e sua lignina associada o que propicia o surgimento de áreas de contraste claro/escuro no papel.

Em vista da desvantagem causada em determinadas aplicações pela camada perfurada de um tecido para fabricantes de papel, é um objetivo da invenção difundir o fluxo na superfície da camada perfurada, de modo a reduzir a queda de pressão através da camada e, dessa forma, reduzir a concentração de fluxo através dos orifícios e, consequentemente, a migração de partículas finas na trama de papel. Para concretizar esse objetivo, é provida uma camada perfurada, ranhurada. As ranhuras servem para difundir o fluxo e reduzir a migração de partículas finas, de modo que o padrão claro/escuro associado às partículas finas é evitado e a qualidade da folha de papel resultante é aperfeiçoada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A descrição detalhada que se segue, fornecida como exemplo e que não se destina a limitar a presente invenção, será melhor apreciada em conjunto com os desenhos anexos, onde os números de referência semelhantes indicam elementos e peças semelhantes, onde: A figura 1 é uma vista plana de uma camada perfurada da técnica correlata de um tecido para fabricantes de papel; A figura 2 é uma vista plana de uma camada perfurada, de acordo com uma concretização da invenção; A figura 3 ê uma vista plana de uma camada perfurada, de acordo com outra concretização da invenção; A figura 4 é uma vista plana de uma camada perfurada, de acordo ainda com outra concretização da invenção; e A figura 5 é uma vista em seção transversal de uma camada perfurada, de acordo com a invenção, DESCRIÇÃO DETALHADA DAS CONCRETIZAÇÕES PREFERIDAS

Uma concretização preferida da presente invenção será descrita no contexto dos tecidos de prensagem para fabricação de papel. Contudo, serã observado que a invenção é aplicável aos tecidos usados em outras seções de uma máquina para fabricação de papel, bem como aqueles usados em outras montagens industriais, onde a difusão do fluxo através de uma superfície de um tecido aperfeiçoa o desempenho do tecido. Alguns exemplos de outros tipos de tecido aos quais a invenção é aplicável incluem tecidos de formação para fabricantes de papel, tecidos secadores para fabricantes de papel, tecidos de secagem através do ar e tecidos de formação de polpa. Outro exemplo de um tipo de tecido ao qual a invenção é aplicável é o de tecidos projetados, tais como tecidos usados na fabricação de têxteis não tramados nos processos de deposição a úmido, deposição a seco, fusão por extrusão e/ou ligação por fiação. A figura 2 é uma vista plana de uma seção de uma camada perfurada de acordo com a invenção. Conforme pode ser visto na figura 2, a camada inclui várias áreas de assentamento 10, várias áreas de ranhura 8 e múltiplas perfurações 6. As áreas de ranhura repousam em um plano abaixo do plano no qual as áreas de assentamento repousam. Uma seção transversal da camada é mostrada na figura 5.

Com referência à figura 5, pode ser visto que o plano das áreas de ranhura repousa a uma distância "t" abaixo da superfície superior 24 da camada. 0 plano das áreas de ranhura define a profundidade da ranhura. Conforme pode ser visto, a profundidade da ranhura é igual à cerca de um quarto da espessura total "T" da camada - a espessura total sendo definida como a distância a partir da superfície superior, definindo o plano de assentamentos, para a superfície inferior 26. Para fins de clareza da apresentação, apenas três perfurações 28 são mostradas na figura 5.

Deve ser observado que a profundidade da ranhura não está limitada a ser igual à cerca de um quarto da espessura total, porém ela pode variar de acordo com o(s) material(is) usado(s) para formar a camada e as propriedades desejadas da camada acabada. É também observado que, embora as ranhuras tenham sido descritas como tendo profundidade uniforme, uma concretização alternativa inclui ranhuras de profundidades variadas, onde as áreas da ranhura não repousariam todas em um plano simples paralelo ao plano da superfície. Isso é, em uma concretização alternativa, as áreas de ranhura não repousam em um plano ou repousam em um plano que não é paralelo tanto ao plano de superfície superior quanto ao plano de superfície inferior. Adicionalmente, é possível variar a altura das áreas de assentamento, tal que, a superfície superior da camada tenha uma construção irregular e as áreas não mais repousem em um plano simples. Assim, adicionalmente, observa-se que na concretização da figura 2, algumas perfurações repousam parcialmente em uma ranhura e parcialmente em um assentamento. É possível formar a camada, tal que, cada perfuração repouse tanto diretamente em uma ranhura quanto inteiramente em um assentamento, sem perfurações repousando através de uma interface de assentamento/ranhura. Em qualquer caso, as perfurações podem ser formadas tanto antes quanto após as ranhuras serem formadas. É também concebível que as ranhuras possam estar em um ângulo em relação à direção da máquina. Adicionalmente, podem haver duas séries de ranhuras em um ângulo uma em relação a outra em um padrão hachurado transversal. A figura 3 é uma vista plana de uma seção de uma camada perfurada de acordo com outra concretização da invenção. Conforme pode ser visto da figura 3, todas as perfurações 12 são confinadas às áreas de ranhura 14 e nenhuma perfuração repousa em qualquer área de assentamento 16. Na concretização da figura 3, todas as variações discutidas em conexão com a concretização da figura 2 são aplicáveis, com a exceção das variações com relação à disposição das perfurações. A figura 4 é uma vista plana de uma seção de uma camada perfurada de acordo ainda com outra concretização da invenção. Conforme pode ser visto na figura 3, todas as perfurações 18 são confinadas as áreas de assentamento 22 e nenhuma perfuração repousa em qualquer área de ranhura 20. Todas as variações discutidas em conexão com a concretização da figura 2 são aplicáveis a concretização da figura 4, exceto as variações relacionadas a disposição das perfurações.

Independente da concretização, é preferível combinar a camada ranhurada e perfurada da invenção com outras camadas, a fim de obter um tecido de prensagem para fabricantes de papel. Por exemplo, a camada ranhurada e perfurada da invenção pode ser substituída pela camada perfurada de tecido Apertech™ para dessa forma construir um "Apertech™ ranhurado".

Em qualquer concretização, a invenção difunde o fluxo na superfície de uma camada perfurada de um tecido para fabricantes de papel. A difusão do fluxo reduz a queda de pressão através da camada e, dessa forma, reduz a migração das partículas finas, o que tem o efeito de reduzir/evitar o padrão claro/escuro que tal migração fornece â folha de papel.

Modificações â presente invenção serão óbvias aos versados na técnica comum, em vista dessa revelação, porém não levariam a invenção assim modificada além do escopo das reivindicações apensas.

Claims (20)

1. Camada para uso em um tecido para fabricantes de papel, caracterizada pelo fato de que compreende: uma pluralidade de áreas de assentamento (10, 22); uma pluralidade de áreas de ranhura (8, 20); uma pluralidade de perfurações (6, 18, 28) se estendendo a partir de uma superfície superior (24) para uma superfície inferior (26) da referida camada; e em que a combinação das referidas áreas de assentamento (10, 22), áreas de ranhura (8, 20) e perfurações (6, 18, 28) minimizam formação de padrão sobre a referida folha de papel.

2. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato das áreas de ranhura (8, 20) permanecerem em um plano.

3. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato das áreas de assentamento (10, 22) permanecerem em um plano.

4. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as áreas de ranhura (8, 20) permanecerem em um plano e as áreas de assentamento (10, 22) permanecerem em um plano.

5. Camada, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o referido plano das referidas áreas de ranhura (8, 20) e o referido plano das referidas áreas de assentamento (10, 22) são paralelos.

6. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que inclui uma série de áreas de ranhura (8, 20), algumas das quais estão posicionadas em um ângulo maior do que 0 grau em relação a uma direção da máquina.

7. Camada, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a série de áreas de ranhura (8, 20) está em um padrão hachurado transversal.

8. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as perfurações (6, 18, 28) estão dispersas por todas as referidas áreas de assentamento (10, 22) e as referidas áreas de ranhura (8, 20), e onde uma ou mais dentre as perfurações (6, 18, 28) permanecem através da interface de uma área de assentamento (10, 22) e uma área de ranhura (8, 20) .

9. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as referidas perfurações (6, 18, 28) estão somente nas referidas áreas de ranhura (8, 20) .

10. Camada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as referidas perfurações (6, 18, 28) estão somente nas referidas áreas de assentamento (10, 22).

11. Camada para uso em um tecido para fabricantes de papel, caracterizada pelo fato de ser formada por criação de uma pluralidade de ranhuras (8, 20) em um material de base de modo a formar um material de base modificado tendo uma pluralidade de áreas de assentamento (10, 22) e uma pluralidade de áreas de ranhura (8, 20) e, ainda, perfuração do referido material de base modificado de modo a formar uma pluralidade de perfurações (6, 18, 28) se estendendo a partir de uma superfície superior (24) para uma superfície inferior (26) no material de base modificado, em que a combinação das áreas de assentamento (10, 22) , áreas de ranhura (8, 20) e perfurações (6, 18, 28) minimizam a formação de padrão sobre a folha de papel.

12. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato das referidas áreas de ranhura (8, 20) permanecerem em um plano.

13. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato das referidas áreas de assentamento (10, 22) permanecerem em um plano.

14. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as referidas áreas de ranhura (8, 20) permanecem em um plano e as referidas áreas de assentamento (10, 22) permanecem em um plano.

15. Camada, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que o plano das referidas áreas de ranhura (8, 20) e o plano das referidas áreas de assentamento (10, 22) são paralelos.

16. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que inclui uma série de áreas de ranhura (8, 20), algumas das quais estão posicionadas em um ângulo maior do que 0 grau em relação a uma direção da máquina.

17. Camada, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que a referida série de áreas de ranhura (8, 20) está em um padrão hachurado transversal.

18. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as referidas perfurações (6, 18, 28) estão dispersas por todas as referidas áreas de assentamento (10, 22) e as referidas áreas de ranhura (8, 20), e onde uma ou mais dentre as referidas perfurações (6, 18, 28) permanecem através da interface de uma área de assentamento (10, 22) e uma área de ranhura (8, 20).

19. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as referidas perfurações (6, 18, 28) estão somente nas referidas áreas de ranhura (8, 20) .

20. Camada, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que as referidas perfurações (6, 18, 28) estão somente nas áreas de assentamento (10, 22).