BRPI0612449B1 - Air passing dryer (tad) for use in a paper manufacturing machine - Google Patents

Description

“PANO DE SECAGEM POR PASSAGEM DE AR (TAD) PARA USO EM UMA MÁQUINA PARA A FABRICAÇÃO DE PAPEL” Antecedentes da Invenção Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se à técnica da fabricação de papel. Mais especificamente, a presente invenção refere-se o pano de secagem por passagem de ar (TAD) usados para a fabricação de tecidos e toalhas a granel, e de artigos não tecidos e panos sobre uma máquina para a fabricação de papel.

Descrição da Técnica Anterior [002] Os produtos de papel macio, absorvente e descartável tais como lenços de rosto, papel higiênico e toalhas de papel são itens bastante difundidos na vida contemporânea das sociedades industrializadas e modernas. Enquanto existem numerosos métodos para a fabricação de tais produtos, em termos gerais a sua fabricação começa com a formação de uma trama celulósica fibrosa na seção de formação de uma máquina para a fabricação de papel. A trama celulósica fibrosa é formada pelo depósito de uma pasta fluida, isto é, uma dispersão aquosa de fibras celulósicas, por sobre um pano de formação móvel na seção de formação. Uma grande quantidade de água é drenada a partir da pasta fluida através do pano de formação deixando a trama celulósica fibrosa sobre a superfície do pano de formação.

[003] A trama celulósica fibrosa é então transferida para uma correia ou pano de secagem pela passagem de ar (TAD) por meio de um fluxo de ar, gerado a partir de um vácuo ou de uma sucção, a qual deflete a trama e a força a se conformar, pelo menos em parte, a topografia da correia ou pano de secagem pela passagem de ar (TAD). A jusante a partir do ponto de transferência, a trama, transportada sobre a correia ou pano de secagem pela passagem de ar (TAD), passa através de um secador a ar, onde um fluxo de ar aquecido direcionado contra a trama e através da correia ou pano de secagem pela passagem de ar (TAD), seca a trama até um grau desejado. Finalmente, a jusante a partir do secador a ar, a trama pode ser aderida à superfície de um secador Yankee e impressa por sobre o mesmo pela superfície da correia ou pano de secagem pela passagem de ar (TAD), para uma secagem em adição e completa. A trama totalmente seca é então removida a partir da superfície do secador Yankee com uma lâmina amolada, algo que a compacta e a torna um papel crepom e aumenta o seu volume. A trama compactada ou de papel crepom é então enrolada por sobre rolos para um processamento subseqüente, incluindo o empacotamento em uma forma adequada para o transporte da mesma e para a aquisição da trama pelo mercado consumidor.

[004] Conforme indicado acima, há vários métodos para a fabricação de produtos tecidos a granel, e a descrição acima deveria ser subentendida como sendo as linhas gerais das etapas que, em geral são compartilhadas por alguns dos métodos. Por exemplo, o uso de um secador Yankee não é sempre requerido como, por exemplo, em uma determinada situação onde a compactação pode não ser algo desejado ou, em outros meios, tais como “papel crepom úmido” pode já ter sido realizado quando da compactação da trama.

[005] É para ser apreciado os panos de secagem pela passagem de ar (TAD) podem tomar a forma de laços sem fim sobre a máquina para a fabricação de papel e funcionar da mesma maneira que esteiras ou correias mecânicas.

[006] É para ser adicionalmente apreciado que a fabricação de papel é um processo contínuo o qual ocorre em uma velocidade considerável. Isto significa que a pasta fluida fibrosa é continuamente depositada por sobre o pano de formação na seção de formação, enquanto a folha de papel recentemente fabricada é continuamente enrolada por sobre os rolos depois de ser seca.

[007] Aquelas pessoas versadas na técnica apreciarão que os panos são criados por tecido e tem um padrão de trama o qual repete para o tecido plano em ambas as direções de urdimento ou direção da máquina (MD) e de trama ou direção transversal à da máquina (CD). Os panos tecidos podem assumir várias formas diferentes. Por exemplo, eles podem ser tecidos de forma sem fim, ou tecidas de uma forma plana e, subseqüentemente, convertidas em um formato sem fim com uma costura. Também deverá ser apreciado que o pano resultante deve ser uniforme em sua aparência; isto é, não deve ocorrer mudanças abruptas no padrão de tecido que resultem em características indesejáveis na folha de papel formada. Devido a natureza repetitiva dos padrões de tecido, uma deficiência comum do pano é uma característica de padrão diagonal no pano. Em adição, qualquer marcação no padrão, desejada ou não, comunicada ao tecido formado causará algum tipo de impacto nas características do papel.

[008] Os panos de fabricação de papel contemporâneas são produzidos em uma ampla variedade de estilos, projetados para atender às exigências das máquinas para a fabricação de papel sobre as quais os panos são instaladas para os graus de papel sendo fabricados.

[009] Geralmente, eles compreendem um pano de base tecido a partir de um mono filamento e podem ser de camada simples ou de camadas múltiplas. Os fios são tipicamente extrudados a partir de qualquer uma das várias resinas sintéticas poliméricas, tais como as resinas de poliamida e de poliéster, usadas com este propósito por aquelas pessoas versadas na técnica ordinária na técnica de roupagem de máquinas para a fabricação de papel.

[010] O presente pedido de patente diz respeito a, pelo menos em parte, a correias ou panos de secagem pela passagem de ar (TAD) usados sobre os secadores através de ar de uma máquina de tecido a granel.

[011] Mais especificamente, o presente pedido de patente diz respeito a um pano de secagem pela passagem de ar (TAD) da variedade revelada na patente norte-americana No. 6.768.855 concedida a Reugvie (o qual é aqui incorporado por referência). Reugvie revela um pano de secagem pela passagem de ar (TAD) compreendendo um pano de base tecido tendo um revestimento de um material de resina polimérica. Embora a presente pano não tenha um revestimento de resina, vários dos ensinamentos de Reugvie relacionados a panos de secagem pela passagem de ar (TAD) são relevantes.

[012] Os panos deste tipo também podem ser usados na seção de formação de uma máquina de tecido a granel para formar tramas celulósicas fibrosas deixando regiões discretas com um peso básico relativamente baixo em um suporte contínuo de peso básico relativamente alto. Os panos deste tipo também podem ser usados para a fabricação de outros artigos e panos não tecidas por meio de processos tais como hidro emaranhamento, o qual tem regiões discretas nas quais a densidade das fibras é menor do que aquela em regiões adjacentes.

[013] As propriedades de absorvência, resistência, suavidade, maciez e aparência estética são importantes para muitos produtos quando usados com o seu propósito intencionado, particularmente quando os produtos fibrosos celulósicos são produtos para o rosto ou são papel higiênico, toalha de papel, guardanapo sanitário ou fralda.

[014] O volume bruto, a tensão na direção transversal, a absorvência e a suavidade são características particularmente importantes quando da produção de folhas de papel tecido, guardanapo e toalhas de papel. Para produzir um produto de papel tendo estas características, um pano será freqüentemente construída de tal maneira que uma superfície superior exibe variações topográficas.

[015] Estas variações topográficas são freqüentemente medidas como diferenças de plano entre fios na superfície do pano. Por exemplo, uma diferença de plano é tipicamente medida como a diferença em altura entre um fio na direção transversal à máquina elevado ou um fio de urdimento ou como a diferença em altura entre as arestas vivas de MD e as arestas vivas de CD no plano da superfície do pano. Freqüentemente, a superfície do pano exibirá bolsos nos quais casos a diferença de plano pode ser medida como uma profundidade do bolso.

[016] A presente invenção proporciona um pano de secagem pela passagem de ar (TAD) o qual exibe as características favoráveis para a formação de papel tecido e para os produtos correlacionados.

Sumário da Invenção [017] Consequentemente, a presente invenção é um pano de secagem pela passagem de ar (TAD), embora a mesma possa encontrar aplicações na seção de formação, na seção de prensagem e na seção de secagem de máquinas para a fabricação de papel. Como tal é um pano para fabricação de papel a qual compreende uma pluralidade de fios de urdimento inter tecidos com uma pluralidade de fios de trama.

[018] A presente invenção é, preferivelmente, um pano de secagem pela passagem de ar (TAD) compreendendo uma pluralidade de fios de urdimento inter tecidos com uma pluralidade de fios de trama para produzir um padrão de superfície de lado do papel caracterizado pela alternação de primeiros bolsos e segundos bolsos.

[019] Os primeiros bolsos e os segundos bolsos são unidos por fios de urdimento elevados e por fios de trama elevados, produzidos por arestas vivas no padrão do pano. Os primeiros bolsos são, preferivelmente, maiores em área do que os segundos bolsos. O pano de base no interior dos primeiros bolsos tem, preferivelmente, um padrão de tecido plano. O interior dos segundos bolsos também pode ser dividido no meio por um fio transversal à direção de máquina.

[020] A presente invenção será agora descrita em detalhes mais completos com uma referência freqüente sendo feita às figuras desenhadas, as quais são identificadas abaixo.

Breve Descrição dos Desenhos [021] Para um entendimento mais completo da invenção, referência é feita a seguinte descrição e aos desenhos anexos, nos quais: [022] a Figura 1 mostra uma vista lateral do papel e uma vista lateral da máquina ilustrando os padrões de tecido da superfície do lado do papel e da superfície do lado da máquina para uma realização preferida da presente invenção;

[023] a Figura 2 é uma vista de superfície em profundidade salientando os tamanhos relativos dos bolsos ou a superfície do lado do papel do pano que é mostrada na Figura 1;

[024] a Figura 3 é uma vista de superfície em profundidade salientando os fios transversais à direção de máquina elevados e os fios de urdimento na superfície do lado do papel do pano que é mostrada na Figura 1;

[025] a Figura 4 é uma vista esquemática plana do padrão de tecido da superfície do lado do papel para o pano que é mostrada na Figura 1;

[026] a Figura 5 mostra os padrões de contorno do fio de urdimento para o padrão do pano que é mostrada na Figura 4;

[027] a Figura 6 mostra os padrões de contorno do fio transversal à direção de máquina para o padrão do pano que é mostrada na Figura 4;

[028] a Figura 7 mostra vistas de seção transversal no CD ilustrando padrões de contorno diferentes de fio transversal à direção de máquina para o pano que é mostrada na Figura 1; e [029] a Figura 8 mostra vistas de seção transversal no MD ilustrando os padrões de contorno diferentes de fio de urdimento para o pano que é mostrada na Figura 1. Descrição Detalhada da Realização Preferida [030] A presente invenção é, preferivelmente, um pano de secagem pela passagem de ar (TAD) tendo pelo menos dois tamanhos de bolsos diferentes os quais alternam sobre a superfície do lado do papel. Os tamanhos dos bolsos são em função do padrão de tecido, contagem da malha, e dos fios usados no padrão.

[031] Os tamanhos dos bolsos podem ser caracterizados por uma dimensão dos fios na direção da máquina (MD) e direção transversal da máquina (CD) e/ou por uma profundidade do bolso.

[032] Os bolsos são unidos por fios de trama e por fios de urdimento os quais são elevados a partir da base plana da superfície do pano. Os fios de trama e os fios de urdimento elevados são produzidos por meio de arestas vivas alongadas no padrão de tecido. O tecido de base do pano no lado de dentro de cada um dos bolsos pode ser um padrão de tecido plano ou qualquer outro padrão adequado. Em adição, um bolso pode incluir um ou mais fios elevados ou semi elevados de urdimento ou fios elevados ou semi elevados transversais à direção de máquina no lado de dentro do perímetro do bolso. Por exemplo, um tamanho de bolso pode ter um fio elevado transversal à direção de máquina dividindo a área do bolso no meio.

[033] Os panos de acordo com a presente invenção podem ter uma contagem final de malha na taxa de 12-20 fios/cm no MD e de 10-18 fios/cm no CD. A profundidade do bolso do pano de acordo com a presente invenção pode variar entre 300 e 500 pms.

[034] Uma das vantagens do pano de acordo com a presente invenção é a relativamente alta porcentagem de área aberta resultando em uma alta permeabilidade a ar quando comparado com outros panos de secagem pela passagem de ar (TAD). O presente pano produz um padrão distinto e visível no papel tecido enquanto limita os estresses da fabricação assim mantendo a resistência de tensão e prevenindo contra rupturas. Como um resultado, a presente pano pode reduzir ou não causar furos de pino no papel tecido, conforme é visto no caso de outros panos de TAD altamente estruturadas.

[035] Uma realização preferida da presente invenção pode ser produzida com um padrão de 10 irradiações compreendendo três contornos diferentes de fios de urdimento e três contornos diferentes de fios de trama.

[036] Este padrão forma dois tamanhos de bolsos (ou depressões) sobre a superfície do pano. O bolso menor engloba uma área a qual está entre 45% e 65% da área englobada pelo bolso maior.

[037] Ambos o bolso maior e o bolso menor são circundados por arestas vivas longas e mais altas fora de plano criadas pelos fios de urdimento e pelos fios de trama. O interior do bolso maior tem um padrão de superfície de tecido plano.

[038] O interior do bolso menor é dividido no meio por um fio transversal à direção de máquina elevado cortando o seu centro. Este fio elevado transversal à direção de máquina pode ou não estar em plano com as arestas vivas longas e altas formando os bolsos. Outras realizações, alternativamente, podem ter um fio de urdimento elevado dividindo o bolso no meio.

[039] A Figura 1 mostra uma vista lateral do papel e uma vista lateral de uma máquina ilustrando os padrões de tecido da superfície do lado do papel e da superfície do lado da máquina para a realização preferida da presente invenção. Nesta realização preferida todos os fios de MD têm 0.35 mm de diâmetro e todos os fios de CD têm 0.40 mm de diâmetro. A contagem de malha é de 18.9 fios/ cm no MD e de 19.0 fios/ cm no CD. A profundidade do bolso para este pano é de aproximadamente 430 - 440 pms. Este padrão também tem corredores obturadores sobre o lado da máquina do presente pano, para uma resistência à abrasão.

[040] A Figura 2 é uma vista de uma superfície em profundidade da realização preferida tomada a partir de um instrumento de medição ótica de 3D de alta precisão MarSurf TS 50 fabricado pela Mahr GmbH Gottingen, Alemanha, e os tamanhos relativos de bolsos sobre a superfície lateral do papel são salientados.

[041] A Figura 2 proporciona uma vista em close-up da superfície lateral do papel que é mostrado na Figura 1. O pano mostrado na Figura 2 tem dois tamanhos diferentes de bolsos: um bolso pequeno 200 e um bolso grande 210, 220. O bolso pequeno 200 tem uma área de aproximadamente 4.03 mm2. O bolso grande tem uma área mínima de medição de aproximadamente 7.84 mm2 (conforme é mostrado pelo bolso salientado 210) e uma área de medição mediana de 10.52 mm2 (conforme é mostrado pelo bolso salientado 220).

[042] A Figura 3 é uma vista de uma superfície em profundidade da realização preferida também tomada a partir de um instrumento de medição ótica de 3D de alta precisão MarSurf TS 50 fabricado pela Mahr GmbH Gottingen, Alemanha, mostrando os fios elevados transversais à direção de máquina e os fios elevados de urdimento sobre a superfície lateral do papel. Os bolsos são unidos por fios elevados transversais à direção de máquina 330 por fios elevados de urdimento 310.

[043] É para ser observado que o interior dos bolsos grandes tem um padrão de tecido plano, enquanto o interior dos bolsos pequenos tem um fio elevado transversal à direção de máquina o qual divide o bolso no meio. Este fio elevado transversal à direção de máquina 320 pode ou não estar no mesmo plano que os fios elevados transversais à direção de máquina e os fios de urdimento os quais ligam os bolsos.

[044] A Figura 4 é uma vista esquemática plana do padrão de tecido da superfície do lado do papel para o pano que é mostrada na Figura 1. Na Figura 4, o MD percorre verticalmente e o CD percorre horizontalmente. Cada uma das colunas corresponde a um fio de urdimento e cada uma das fileiras corresponde a um fio transversal à máquina. O número de caixas indica as arestas vivas onde o fio de urdimento numerado está sobre a superfície superior (o papel) do pano. Em conformidade, as caixas vazias indicam as localizações onde o fio de urdimento passa sob um fio transversal à direção de máquina.

[045] A Figura 5 mostra os padrões de contorno do fio de urdimento para o padrão do pano que é mostrada na Figura 4. Os números à direita de cada um dos padrões de contorno dos fios de urdimento indicam o número do fio de urdimento seguido pelo número de padrão de contorno para aquele fio de urdimento. Por exemplo, os fios de urdimento 1, 4, 6 e 9 cada um tece uma versão em decalagem/ deslocada do padrão de contorno número 1.

[046] É para ser observado que o presente padrão de pano incorpora 3 contornos de fios de urdimento diferentes em uma seqüência 1,2,2,1,3 a qual repete duas vezes em um padrão repetido. Cada um dos fios de urdimento corresponde a uma coluna na Figura 4. Por exemplo, o fio de urdimento 1 corresponde ao padrão mostrado na primeira coluna na Figura 4.

[047] Conforme é mostrado pelo padrão de contorno para o fio de urdimento 1, o fio de urdimento passa sob o fio transversal à direção de máquina 1-3, sobre o fio transversal à direção de máquina 4, sob o fio transversal à direção de máquina 5, sobre os fios de trama 6 e 7, sob o fio transversal à direção de máquina 8, sobre o fio transversal à direção de máquina 9, e sob o fio transversal à direção de máquina 10.

[048] Consequentemente, na coluna 1 da Figura 4, as caixas correspondendo aos fios de trama 4, 6, 7 e 9 indicam que o fio de urdimento 1 forma arestas vivas onde o mesmo passa sobre os fios de trama no padrão de contorno. Alternativamente, as caixas na Figura 4 são vazias onde o fio de urdimento passa sob o fio transversal à direção de máquina.

[049] A Figura 6 mostra os padrões de contorno do fio transversal à direção de máquina para o padrão de pano que é mostrado na Figura 4. Como na Figura 5, os números à direita de cada um dos padrões de contorno dos fios de trama indicam o número do fio transversal à direção de máquina seguido pelo número do padrão de contorno para aquele fio transversal à direção de máquina. Por exemplo, os fios de trama 1, 4, 6, e 9 cada um, tece uma versão em decalagem/ deslocada do padrão de contorno 1.

[050] É para ser observado que o presente padrão de pano incorpora 3 contornos de fio transversal à direção de máquina diferentes em uma seqüência de 1,2,2,1,3 a qual repete duas vezes em um padrão repetido. Cada um dos fios de trama corresponde a uma fileira na Figura 4. Por exemplo, o fio transversal à direção de máquina 1 corresponde ao padrão mostrado na primeira fileira na Figura 4. Conforme é mostrado pelo padrão de contorno para o fio transversal à direção de máquina 1, o fio transversal à direção de máquina passa sobre o fio de urdimento 1, sob o fio de urdimento 2, sobre o fio de urdimento 3, sob o fio de urdimento 4, sobre o fio de urdimento 5, e sob o fio de urdimento 6-10.

[051] Consequentemente, na fileira 1 da Figura 4, as caixas correspondendo aos fios de urdimento 2, 4 e 6 - 10 indicam que estes fios de urdimento formam arestas vivas onde os mesmos passam sobre o fio transversal à direção de máquina 1 no padrão de contorno. Conforme acima mencionado, as caixas na Figura 4 são vazias onde o fio de urdimento passa sob o fio transversal à direção de máquina.

[052] A Figura 7 mostra vistas de seção transversal no CD ilustrando dois dos três diferentes padrões de contorno de fio transversal à direção de máquina para o pano que é mostrada na Figura 1.

[053] A Figura 8 mostra vistas de seção transversal no MD ilustrando dois dos três diferentes padrões de contorno de fio de urdimento para o pano que é mostrada na Figura 1.

[054] A presente invenção é intencionada para cobrir outros padrões de pano tendo tamanhos e formatos diferentes de bolsos, diferentes profundidades de bolsos, e diferentes contornos de fios. Em conformidade, a presente invenção não deveria ser interpretada como sendo limitada às realizações preferidas acima reveladas.

[055] O pano de acordo com a presente invenção, preferivelmente, compreende apenas fios de mono filamento, preferivelmente de poliéster, poliamido, ou de outros polímeros.

[056] Qualquer combinação de polímeros para qualquer um dos fios pode ser usada conforme é identificado por um indivíduo com uma especialização ordinária na técnica. Os fios de CD e de MD podem ter um formato circular de seção transversal com um ou mais diâmetros diferentes. Por exemplo, os fios elevados transversais à direção de máquina e os fios elevados de urdimento podem ter um diâmetro diferente daquele dos fios de trama e dos fios de urdimento formando o pano de base (por exemplo, os bolsos interiores). Os diâmetros dos fios de trama e dos fios de urdimento podem variar a partir de 0.20 mm a 0.55 mm, e são, preferivelmente, entre .35 mm e .45 mm. Todavia qualquer combinação de diâmetros pode ser usada e estes diâmetros exemplares não devem ser interpretados como limitantes da invenção de forma alguma. Ainda mais, em adição a uma seção transversal circular, um ou mais dos fios pode ter outro formato de seção transversal tal como um formato de seção transversal retangular ou um formato de seção transversal não arredondado.

[057] As modificações ao acima mencionado seria algo óbvio para aqueles indivíduos com especialização ordinária na técnica, mas não tornaria a invenção tão modificada além do escopo da presente invenção. As reivindicações a seguir deveríam ser consideradas como algo que cobre tais situações.

Reivindicações

Claims (9)

1. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) para uso em uma máquina para a fabricação de papel do tipo compreendendo: uma pluralidade de fios de urdimento (MD) intertecidos com uma pluralidade de fios de trama (CD) para produzir um padrão de superfície do lado do papel tendo primeiros bolsos (210, 220) e segundos bolsos (200) alternados, no qual os primeiros bolsos (210, 220) são maiores em área do que os segundos bolsos (200), no qual os primeiros bolsos (210, 220) e os segundos bolsos (200) são unidos por fios de urdimento (MD) elevados (310) e por fios de trama (CD) elevados (330) produzidos por arestas vivas alongadas no padrão de superfície do lado de papel, caracterizado pelo fato que uma trama do pano de base no interior do segundo bolso (200) é dividida ao meio por um fio de trama (CD) (320) através do centro do segundo bolso (200).

2. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o pano de base no interior do primeiro bolso (210, 220) é um padrão de trama plano.

3. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que tem um padrão de trama de 10 irradiações compreendendo 3 contornos de fio de urdimento (MD) diferentes e 3 contornos de fio de trama (CD) diferentes.

4. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que a área do segundo bolso (200) é entre 45% e 65% da área do primeiro bolso. (201,220).

5. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que um padrão de superfície do lado de máquina tem corredores de trama para resistência à abrasão.

6. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que uma pluralidade de fios de urdimento (MD) e uma pluralidade de fios de trama (CD) são fios de poliamida ou fios de poliéster.

7. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que o pano de secagem por passagem de ar (TAD) é um pano de camada simples.

8. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que uma pluralidade de fios de urdimento (MD) e uma pluralidade de fios de trama (CD) tem um formato de seção transversal circular, um formato de seção transversal retangular e um formato de seção transversal não arredondado.

9. Pano de secagem por passagem de ar (TAD) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que uma pluralidade de fios de urdimento (MD) e uma pluralidade de fios de trama (CD) são fios monofilamento.