BRPI9911229B1 - processo para produção de um produto de papel de arundo donax e produto de papel de arundo donax - Google Patents

Abstract

"polpa, produtos de papel e papelão de partículas donax arundo". painéis compostos e polpa, e produtos de papel da polpa, são produzidos de donax arundo. na fabricação dos painéis compostos, donax arundo é cominuído (20) a um tamanho adequado, combinado com um aglutinante (40, 50) e consolidado (80) em painéis que satisfazem os padrões para a construção e/ou fornecimento de painéis de grau. os partículas donax arundo podem ser combinados com os partículas de madeira, para produzir uma fonte mista, que pode ser usada na preparação de painéis compostos. donax arundo cominuído é tratado em processos de polpação convencionais para produzir uma polpa de alta resistência à tração, que pode ser usada na produção de papel. a polpa tem uma cor mais clara do que a polpa de madeira e usa, desse modo, menos substâncias químicas alvejantes para atingir uma alvura desejada. a polpa pode ser combinada com a polpa de madeira para produzir vários produtos.

Description

"PROCESSO PARA PRODUÇÃO DE UM PRODUTO DE PAPEL DE

Arundo dona:-: e PRODUTO DE PAPEL DE Arundo donax" Campo Da Invenção A invenção se refere a um processo para produção de um produto de papel de Arundo donax e a um produto de papel de produzido pelo mesmo.

Antecedentes Da Invenção Há várias tecnologias bem conhecidas para a produção de tábua de partículas, usando aparas de madeira e outros produtos de descarte do processamento da madeira. Na verdade, verificou-se que essas tábuas de compósitos à base de madeira têm uma ampla aplicação, particularmente na construção de prédios e na fabricação de móveis. Mais recentemente, a indústria tem produzido tábuas de filamentos orientados (OSB), como um material de construção útil. Ambas as tábuas de partículas e a OSB se encaixam na categoria de "compósitos", porque ambas contêm uma carga (fibra de madeira) embutida dentro de uma matriz aglutinante. Outro compósito de madeira bem conhecido é "MDF" (tábua de fibra de densidade média). Outros produtos de compósitos bem conhecidos são produzidos com madeira ou outras fibras usando aglutinantes inorgânicos, tal como cimento, para produzir produtos de construção e decorativos. A popularidade dos compósitos à base de madeira é baseada, em grande parte, à disponibilidade de subprodutos de madeira de custo relativamente baixo (aparas, serragem, etc.), que podem ser usados nos compósitos. Na verdade, muitos dos padrões industriais para o desempenho físico desses compósitos são baseados em compósitos à base de madeira. Uma vez que os parâmetros de manufatura para os compósitos à base de madeira são bem conhecidos e podem ser, frequentemente, adaptados para certas aplicações, tem havido pouco incentivo para investigar outras cargas.

Com a demanda crescente para papel preparado de polpa de madeira, bem como a demanda mundial para compósitos à base de madeira (que podem substituir madeira cortada), há agora uma necessidade crescente perceptível para uma matéria-prima substituta para madeira. Ainda que o suprimento de madeira nesses produtos seja "renovável", requer que se deixe terra reservada por longos períodos de tempo para o cultivo de árvores. Além do mais, quando a demanda supera o suprimento, porque o suprimento é baseado em previsões feita décadas antes, quando as árvores foram plantadas, então uma escassez é inevitavelmente desenvolvida. Uma vez que a madeira requerida para esses usos resulta em corte de milhões de acres de floresta por ano, esses períodos de escassez produzem sérias preocupações mundiais em torno da desflorestação em grande escala e da sua contribuição para o aquecimento global. Há ainda uma necessidade para um material que possa substituir, prontamente, a madeira em compósitos à base de madeira, e que também podem ser usados para produzir polpa de papel na fabricação de produtos de papel. Tem sido conduzida uma pesquisa intensa e têm sido feitas tentativas de produção, em um esforço de se encontrar uma fibra que não seja de madeira para compósitos e polpas, mas, até o momento, esse trabalho tem encontrado muito pouco sucesso devido às propriedades inferiores, aos custos excessivos e muitas dificuldades de produção comercial .

Sumário Da Invenção Em um aspecto da invenção, são proporcionadas partículas de Arundo donax. As partículas, incluindo aparas e flocos, podem ser formadas vantajosamente em polpa, da qual podem ser produzidos papel e produtos de papel. As partículas também podem ser usadas na produção de tábuas de partículas.

Em um outro aspecto, a invenção proporciona compósitos que incluem uma matriz aglutinante com carga de particulados de Arundo donax. De acordo com a invenção, essas tábuas de compósito usam significativamente menos aglutinante do que os compósitos à base de madeira, e excedem várias propriedades físicas dos compósitos à base de madeira comparáveis, medidas por padrões usados na indústria.

Os compósitos da invenção são produzidos por seleção de nalgrass (um nome comum para Arundo donax) , que é amplamente distribuída como uma gramínea natural nativa em muitas partes do mundo. A nalgrass é alimentada a um escamador, que contém bordas cortantes internas agudas para reduzir a nalgrass em pequenos talos (por exemplo, flocos), que podem ser depois alimentados a um moinho de martelos para uma redução de tamanho adicional. O material resultante é chamado uma "fonte". A fonte do moinho de martelos é dimensionado, de preferência, em pelo menos duas frações.

Cada uma das duas frações de particulados de nalgrass é combinada separadamente com uma proporção de uma resina. Uma estrutura em camadas, tendo camadas alternadas de misturas de nalgrass - resina fina e grosseira, é depois produzida. A estrutura em camadas é submetida a calor e pressão para consolidação em um produto de compósito. Os produtos satisfatórios podem ser produzidos com uma única camada, duas camadas ou mais. Muitas operações comerciais misturam uma variedade de fontes de madeira, tais como madeiras duras, madeiras macias e refugo de madeira reciclado, na manufatura de compósitos. Aqueles versados no campo vão buscar as vantagens da nalgrass por mistura nas suas fontes de uma parte da nalgrass com as suas fontes de madeira disponíveis. A invenção também proporciona uma polpa de papel e produtos de papel produzidos de nalgrass. A polpa bruta produzida da nalgrass é de cor mais clara do que a polpa produzida de madeiras usadas tipicamente na produção de papel. Consequentemente, uma quantidade menor de alvejante químico deve ser adicionada para alvejar a polpa a uma alvura desejada. A polpa de nalgrass também é mais resistente mecanicamente do que a maior parte das madeiras duras usuais, tal como álamo tremedor. A polpa da presente invenção também pode ser utilizada em outros produtos à base de celulose, incluindo produtos de construção e fibras celulósicas modificadas, tal como viscose (por exemplo, raiom).

Breve Descrição Dos Desenhos Os aspectos abordados acima e muitas das vantagens consequentes desta invenção vão ficar ser mais facilmente apreciados, na medida em que a mesma fica em um melhor discernimento por referência à seguinte descrição detalhada, quando considerada em conjunto com os desenhos em anexo, em que : a Figura 1 é uma ilustração de partículas de nalgrass representativas da invenção; a Figura 2 é uma vista em planta de um dispositivo representativo para a formação de aparas de nalgrass de acordo com a presente invenção; a Figura 3 é uma vista em projeção vertical de um dispositivo representativo para a formação de aparas de nalgrass de acordo com a presente invenção; a Figura 4 é uma seção detalhada de uma disposição de lâminas para um dispositivo representativo para a formação de aparas de nalgrass de acordo com a presente invenção; a Figura 5 é um fluxograma esquemático mostrando as etapas em um processo representativo para a produção de compósitos de nalgrass da invenção; a Figura 6 é um painel de compósitos de nalgrass representativo preparado de acordo com a invenção; a Figura 7 é uma ilustração comparando a produção de colheitas de cânhamo, madeira dura e de Arundo donax; e a Figura 8 é um fluxograma esquemático mostrando etapas em processos representativos para a produção de polpa de nalgrass, de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada Da Modalidade Preferida Os compósitos da invenção utilizam uma matéria-prima que é abundante, mas que tem sido considerada como uma erva daninha, inadequada para uso diferente do que estabilização de solo em encostas, proteção contra ventos e na manufatura de instrumentos de madeira de sopro. A matéria-prima é do gênero Arundo da família Gramineae, tribo Festuccae. Inclui cerca de seis espécies das quais a donax L. Arundo é a mais amplamente distribuída e a melhor conhecida. Arundo donax, também conhecida como "nalgrass" é nativa nos países que circundam o Mar Mediterrâneo. Os termos "nalgrass" e "Arundo donax" são aqui usados intercambiavelmente.

Nalgrass é uma gramínea perene, ereta, alta e na maturidade atinge uma altura de 2,13 a 8,53 metros (7 a 28 pés) . Em climas ótimos, cresce a uma velocidade de 15,2 centímetros (seis polegadas) por dia durante a maior parte do ano e pode atingir a maturidade em um ano a um ano e meio. Em solos inférteis, os rendimentos estão na faixa de 7,2 toneladas (8 toneladas curtas) de material de nalgrass seca por acre. O corte de teste no sul da Califórnia resultou em rendimentos superiores a 27 toneladas (30 toneladas curtas) de material de nalgrass por acre. Estima- se que o rendimento sustentável de fibra seca de 50.000 acres de nalgrass seca é o equivalente de 1.250.000 acres de fibra de madeira de árvore. É um dos maiores das gramineas herbáceas. Diferentemente de bambu, cânhamo e outras gramineas, os talos são ocos, com paredes de 2 a 7 mm, espessos e divididos por partições nos nós. Os nós variam em comprimento de aproximadamente 12 a 30 cm. O outro tecido do talo é de uma natureza siliciosa, muito duro e quebradiço com uma superfície brilhosa, lisa que fica amarelo-ouro claro quando inteiramente madura.

Os feixes vasculares de nalgrass são distribuídos livremente por toda a área da seção transversal da sua parênquima fundamental. Aqueles no sentido da periferia do talo são menores e mais numerosos do que aqueles para o interior. Esses feixes são colaterais e são circundados por um ou mais fileiras de fibras fortemente lignifiçadas, de parede espessa. No sentido da periferia do talo, na medida em que o tamanho dos feixes diminui, o número de fileiras de fibras associadas com os feixes é pequeno, e são comparativamente próximos entre eles, as fibras são suficientemente abundantes para formar um anel contínuo de tecido estrutural dentro do qual são espalhados os elementos vasculares. Esse anel estrutural é separado de uma camada epidérmica de célula única coberta com cera por uma banda estreita de células de parênquima, que nos talos maduros são comparativamente menores, de parede espessa, e lignifiçados. Os feixes vasculares, incluindo as fibras associadas internas ao anel fibroso estrutural, ocupam, aproximadamente, 24% do talo. 0 tecido vascular e as fibras associadas que compõem o anel estrutural constituem aproximadamente 33% da área da seção transversal total. Desse modo, o tecido parenquimatoso ocupa 43% da área da seção transversal do talo.

Ambas as folhas e talos da nalgrass, particularmente as folhas, contêm várias células altamente silicifiçadas. Essas células, associadas com os feixes vasculares, também são localizadas no tecido epidérmico. A presença delas explica a contagem elevada de sílica do que tem sido indicado por análises químicas. O equipamento necessário para a manufatura dos compósitos da invenção são comercialmente disponíveis e podem ter que ser modificados para otimizar a produção. Não obstante, equipamento comercialmente disponível pode ser prontamente usado no processo.

Em um aspecto, a presente invenção proporciona partícula Arundo donax. A partícula é uma apara ou um floco e pode ser usada na formação de polpa, produtos de papel derivados da polpa, ou incorporado em painéis de compósíto. A apara é formada de um talo de Arundo donax por corte do talo ao longo do seu comprimento para proporcionar um anel tendo uma seção transversal substancialmente circular, em um comprimento de cerca de 0,32 cm (1/8 de polegada) a cerca de 7,6 cm (3 polegadas). A quebra da seção transversal do anel circular proporciona a apara. Tipicamente, quando o anel é quebrado, duas a cinco aparas são formadas. Com referência à Figura 1, o talo de Arundo donax 1 proporciona o anel 2, do qual as aparas 3 são formadas. Um dispositivo e um método representativos para a formação de aparas de aparas de Arundo donax são descritos no Exemplo 1 . De preferência, o anel tem um comprimento de cerca de 1,27 cm (1/2 polegada) a cerca de 3,8 cm (1 1/2 polegada) e é formado por corte do talo por um corte de serra, uma lâmina de faca ou um corte de compensado.

Além das aparas, as partículas de Arundo donax adequadas incluem flocos. Os flocos são formados da escamação de um talo de Arundo donax em qualquer um de vários escamadores convencionais. De preferência, o floco (isto é, caco, lasca) tem um comprimento de cerca de 5,08 cm (duas polegadas) a cerca de 10,16 cm (quatro polegadas) e, de preferência, de cerca de 6,3 cm (2 1/2 polegadas) a cerca de 8,9 cm (3 1/2 polegadas). A espessura do floco pode variar bastante de cerca de 0,08 cm (1/32 de polegada) a cerca de 0,32 cm (1/8 de polegada) . Com referência à Figura 1, a escamação do talo 1 proporciona o floco 4. Os flocos adequados podem ser preparados de equipamento convencional, incluindo escamadores e cortadores anelares, de tambor e de disco. De preferência, os flocos são formados usando um escamador de tambor.

Como discutido abaixo, as partículas de Arundo donax (por exemplo, flocos e aparas) podem ser usadas vantajosamente na produção de painéis de compósitos, polpa e outros produtos de papel. As aparas podem ser vantajosamente usadas na formação de polpa, incluindo processos de polpação contínuos ou em batelada. Os flocos de Arundo donax também podem ser poipados, de preferência, por processos de digestão em batelada. Na polpação kraft, os flocos e/ou as aparas são digeridos diretamente. Na polpação CTMP (peróxido alcalino) , os flocos e/ou as aparas podem ser reduzidos em tamanho antes da digestão. Para a formação de painel de compósito (por exemplo, tábua de partículas), os flocos e/ou as aparas são reduzidos tipicamente em tamanho por moagem em moinho de martelos, para proporcionar uma fonte, que é depois misturado com um aglutinante, tal como um aglutinante resinoso e depois consolidado em um painel.

Um processo representativo para a formação de um painel de compósito é ilustrado na Figura 5. Com referência à Figura 5, em uma primeira etapa nalgrass limpa é alimentada a um escamador ou cortador 10, que contém bordas agudas internas para corte da nalgrass em um tamanho reduzido. Tipicamente, uma distribuição de tamanho de nalgrass é obtida do escamador. De preferência, os particulados de nalgrass, tendo um comprimento de cerca de 1,27 cm (uma polegada) e até cerca de 10,16 cm (quatro polegadas), são produzidos pelo escamador, se o suporte resultante vai ser usado na manufatura de compósitos. Se os particulados vão ser usados para a manufatura de polpa de papel, então prefere-se que sejam menores, tipicamente, na faixa de 1,27 cm (meia polegada) a cerca de 3,17 cm (1 1/2 polegada) de comprimento.

Os particulados de nalgrass são depois alimentados a um moinho de martelos 20 para cominuição adicional. Deve-se entender que outros aparelhos comumente usados para a cominuição de materiais celulósicos também podem ser usados, e que a invenção não deve ser limitada ao uso de escamadores, cortadores e moinhos de martelos. O moinho de martelos reduz ainda mais o tamanho dos particulados de nalgrass e produz uma distribuição de tamanho da fonte.

Os particulados do moinho de martelos são depois preferivelmente alimentados a uma série de peneiras 30 para classificação. Preferivelmente, as peneiras são organizadas para produzir pelo menos 3 cortes ou distribuições de tamanho de particulados de nalgrass. Assim sendo, prefere-se usar uma primeira peneira de 48 malhas para remover "pó" de nalgrass subdimensionado. Depois, os particulados retidos são alimentados a uma segunda peneira de tamanho de malha 14. Essa peneira produz um material passante e um material subdimensionado. O material que não passa por uma malha 4 (acima de 0,63 cm - um-quarto de polegada) é removido e retrabalhado. O material subdimensionado é mais fino e é usado para produzir as camadas de "face" 100 dos compósitos mostrados na Figura 6. O material retido, que é relativamente mais grosseiro, é usado para a camada de núcleo 120 ou as camadas do compósito. Tipicamente, um compósito compreende três camadas: um núcleo central coberto sobre cada lado por uma camada de face. No entanto, outras camadas podem ser também adicionadas, dependendo dos requisitos do cliente, dos requisitos das propriedades físicas e de outros fatores. O material subdimensionado ou os "particulados da nalgrass de face" é misturado com uma resina 40, para formar uma "mistura de material de face" de particulados revestidos com resina. Separadamente, o material do núcleo também é misturado com a resina para formar uma "mistura de material de núcleo".

Ainda que quaisquer das resinas orgânicas e dos aglutinantes inorgânicos convencionalmente usados na manufatura de produtos de madeira também possam ser usados para produzir compósitos de nalgrass, a resina preferida é diisocianato de metila ("MDI"). Verificou-se que a resina de MDI resulta na produção de compósitos tendo propriedades superiores. Sem estar ligado, teoriza-se que a combinação de nalgrass - resina de MDI pode produzir essas propriedades físicas melhores, devido a uma combinação de quaisquer das propriedades físicas listadas de nalgrass, em combinação com partes da molécula de resina de MDI: as ceras de alto ponto de fusão presentes na nalgrass, o teor elevado de sílica da nalgrass, o alto teor de alfa-celulose da nalgrass e o baixo teor de lignina da nalgrass.

Independentemente da teoria, verificou-se que a manufatura de compósitos de nalgrass requer uma proporção mais baixa de aditivo de resina, do que seria requerido com um compósito à base de madeira de dimensões físicas e resistência mecânica similares. Na verdade, os compósitos de nalgrass da invenção podem ser preparados com tão pouco quanto 1,5 % por peso de MDI. Tipicamente, a proporção de resina pode variar de cerca de 1,5 a cerca de 5 % por peso de MDI, dependendo das propriedades físicas do compósito requeridas. Mais do que 5 % por peso de MDI podem ser também usados, mas parece ser de pouca vantagem comercial para produzir esses compósitos. Geralmente, quanto mais alta a proporção de resina adicionada, mais resistente mecanicamente o compósito. De preferência, a mistura de nalgrass - resina contém de cerca de 1,5 a cerca de 3,5 % por peso de MDI e, particularmente, de cerca de 2,5 a cerca de 3,0 % por peso de MDI. Claramente, quando uma resina diferente de MDI é usada, uma diferente proporção de resina pode ser verificada como sendo ótima, dependendo das propriedades físicas requeridas do compósito.

Após a preparação das misturas de nalgrass -resina, são transportadas para a "formação de uma manta" 60. Nesse processo, a mistura do material da face é primeiro disposta em uma camada. Essa é seguida por uma camada de mistura de material de núcleo, que é coberta por uma camada final de mistura de face, para formar um sanduíche de três camadas. Mais ou menos camadas também podem ser usadas, dependendo das propriedades desejadas do compósito resultante. A manta em camadas é pré-prensada 70 sob condições ambientais para reduzir o seu volume, permitindo um movimento limitado dos particulados para encherem os espaços intersticiais e vazios. A estrutura em camadas pré-prensada é depois prensada em uma prensa convencional, usada para a produção de compósitos à base de madeira, e submetidas a calor e pressão suficientes para consolidar o painel 80. Quando a resina de MDI é usada, a prensa é operada, tipicamente, a uma temperatura na faixa de 160 - 170°C (320 - 340°F) e sob uma pressão entre 3.447 - 4.137 kPa (500 -600 psi) (máxima), durante o ciclo de fechamento, e em torno de 689,5 kPa (100 psi) durante o ciclo de cura.

Durante a prensagem, parte da mistura pode espalhar-se para fora, resultando em uma borda relativamente desuniforme para o compósito consolidado. As bordas do painel são retificadas e a tábua é cortada em um tamanho para produzir uma tábua de compósito de um tamanho padrão. A formação de tábuas de partículas de nalgrass representativas e as suas propriedades, bem como das tábuas de partículas à base de palha de trigo e tábuas de partículas à base de pinheiro do sul, é descrita no Exemplo 2.

Como mencionado acima, a fonte de nalgrass pode ser misturada com quantidades de fonte de madeira, para preparar compósitos de acordo com a invenção. De preferência, a nalgrass forma a grande proporção da fonte, devido ao seu custo mais baixo. A formação das tábuas de partículas de nalgrass / pinheiro do sul representativas e as suas propriedades são descritas no Exemplo 3 . As propriedades físicas e mecânicas das tábuas de partículas de mistura de nalgrass / pinheiro do sul são comparadas com as tábuas de partículas formadas de (1) nalgrass e (2) pinheiro do sul naquele exemplo. O painel de compósito de Arundo donax inclui uma matriz de aglutinante e partículas de Arundo donax (por exemplo, aparas, flocos e aparas e flocos tendo um tamanho reduzido) distribuídas por toda a matriz de aglutinante. Com referência às Tabelas 1 e 2, os painéis de compósito da presente invenção satisfazem pelo menos o padrão M-3 para os painéis de compósito.

Os painéis incluem de cerca de 1% a cerca de 10% em peso de um aglutinante de resina, com base no peso Lotai do painel. No entanto, para atingir as propriedades vantajosas associadas com os painéis de madeira, a presença de Arundo donax nos painéis de compósito da presente invenção permite uma proporção muito mais baixa de aglutinante. Consequentemente, os painéis incluem, de preferência, de cerca de 1,5% a cerca de 3,0% em peso de aglutinante de resina, com base no peso total do painel. Os aglutinantes convencionais conhecidos na formação de painéis de compósito podem ser usados para proporcionar os painéis da invenção. Os aglutinantes preferidos incluem aglutinantes de diisocianato de metila, uréia - formaldeido e fenólicos.

Os painéis da presente invenção podem incluir ainda outras fibras, incluindo fibras de madeira. De preferência, os painéis da invenção, que incluem uma mistura de fibras, têm de cerca de 10% a cerca de 90% em peso de partículas de Arundo donax, com base no peso total do painel.

Geralmente, a resistência à flexão e a resistência à umidade dos painéis da invenção são aumentadas proporcionalmente, em relação à quantidade de Arundo donax presente no painel, comparados com os painéis à base de madeira convencionais. Geralmente, a resistência à flexão do painel é em torno de 55% superior a um painel à base de madeira constituído similar e em torno de 5% superior a um painel à base de palha de trigo constituído similarmente. A resistência à umidade do painel é cerca de 2,6 vezes maior do que um painel à base de madeira constituído similarmente e cerca de 15% superior a um painel à base de palha de trigo constituído similarmente.

Um processo representativo para manufaturar um painel de compósito de Arundo donax inclui as etapas de (1) cominuição da Arundo donax em partículas de uma distribuição de tamanho adequada para uso como uma fonte em um painel de compósito; (2) mistura dessas partículas com um aglutinante (por exemplo, resina) para proporcionar uma mistura aglutinante - partículas; e (3) consolidação da mistura de aglutinante - partículas em um painel de compósito. No processo, as partículas de Arundo donax são ligadas a um material contíguo com a resina. Como mencionado acima, a mistura partículas - aglutinante pode incluir ainda outros materiais, tais como, por exemplo, partículas e fibras de madeira.

Como descrito acima, a Arundo donax pode ser vantajosamente incorporada na tábua de partículas. Vantagens similares podem ser obtidas pela incorporação de Arundo donax em tábua de filamento orientado (OSB) e em tábua de fibra de densidade média (MDF) . A Arundo donax pode ser incorporada como o único componente particular ou como um componente em uma mistura de partículas.

Em um outro aspecto da invenção, a nalgrass é utilizada como uma matéria-prima para a preparação de polpa e de produtos de papel dessa polpa. A polpa de Arundo donax compreende fibras obtidas do tratamento de partículas de Arundo donax (por exemplo, aparas e flocos) . Dependendo da polpa, além do tratamento, as partículas podem ser também submetidas à cominuição. A cominuição pode ser feita por vários dispositivos, incluindo, por exemplo, um moinho de martelos ou um refinador de disco rotativo.

Como discutido abaixo, a polpa pode ser formada de vários tratamentos diferentes, incluindo, por exemplo, polpação kraft, polpação com soda, polpação mecânica com peróxido alcalino (CTMP), sulfito e outros processos de polpação conhecidos na técnica. O processo de polpação pode também incluir alvejamento. Em um processo preferido, a etapa de alvejamento inclui alvejamento isento de cloro elementar. A polpa de Arundo donax da presente invenção tem uma liberdade em uma faixa de cerca de 150 - 750 CSF e tem um brilho de pelo menos cerca de 55% ISO e, de preferência, pelo menos cerca de 75% ISO.

Os métodos de formação de polpa da invenção proporcionam um rendimento de polpa em torno de 50%. O rendimento é comparável àquele de rendimentos de madeira dura e significativamente maior do que aquele obtido de cânhamo. Os rendimentos obtidos de Arundo donax, madeira dura e cânhamo são ilustrados na Figura 7 . Com referência à Figura 7, os rendimentos iniciais de cânhamo, madeira dura e Arundo donax úteis são em torno de 22,7 kg / 45,3 kg (50 libras / 100 libras), em torno de 39,9 kg / 45,3 kg (88 libras / 100 libras) e em torno de 44,9 kg / 45,3 kg (99 libras / 100 libras), respectivamente. Para o cânhamo, a separação da medula da planta reduz a quantidade útil de fibra. Para madeira dura, o descascamento proporciona uma proporção relativamente alta de fibra para processamento posterior. 0 processamento inicial de Arundo donax remove apenas as folhas do talo, que são inúteis, deixando a grande parte do Arundo donax (isto é, em torno de 99%) útil para processamento posterior. Após o processamento inicial, as fibras de cânhamo, madeira dura e Arundo são depois digeridas, com um rendimento típico estando em torno de 50%. Como ilustrado na Figura 7, a energia (requisito de vapor, J/t - BTU/t) e os requisitos de produtos químicos (kg/t -lb/t) para polpação de Arundo donax são significativamente inferiores aos da polpação de fibras de cânhamo ou de madeira dura. O requisito de energia para a polpação de Arundo donax é de aproximadamente 88% daquele do cânhamo e cerca de 73% para a digestão de madeira dura. Além do mais, a polpação de Arundo donax requer cerca de 83% da quantidade de produtos químicos necessários para converte as fibras brutas em polpa útil. Os rendimentos da polpa globais para cânhamo, madeira dura e Arundo donax são em torno de 28%, 44% e 50%, respectivamente. Desse modo, o uso de Arundo donax na formação de polpa e de produtos de papel subsequentes, oferece vantagens econômicas significativas por meio de requisitos de energia e de produtos químicos mais baixos, comparado com os materiais de madeira dura e outros materiais diferentes de madeira. Como ilustrado nos exemplos, as características da polpa de Arundo donax, os produtos de papel e tábua de partículas são geralmente comparáveis ou superiores às contrapartes à base de madeira e à base de material diferente de madeira. A polpa tem uma melhor resistência ao rasgamento e à tração do que a polpa de álamo tremedor. Essa é uma propriedade importante que afeta a eficiência da produção de papel. Também, o suporte de nalgrass usa menos produtos químicos e energia para produzir a polpa. A densidade aparente das aparas de nalgrass é relativamente mais alta do que aquela de aparas de madeira típicas. Consequentemente, a carga do digestor seria proporcionalmente mais alta para aparas de nalgrass do que para as aparas de madeira. Essa é uma consideração importante para aqueles fabricantes de papel e de polpa que têm uma kappacidade limitada, devido às limitações de produtividade do digestor.

Em contraste com as aparas de madeira, que requerem um teor de umidade em torno de 50 por cento para uma polpação eficiente, as partículas de nalgrass tendo um teor de umidade significativamente mais baixo, menos do que cerca de 10 por cento, podem ser digeridos direta e prontamente.

As aparas ou particulados de nalgrass são prontamente suscetíveis à digestão e cozinham muito facilmente, comparados com madeira sob as condições kraft para madeira. 0 rendimento da polpa não alvejada é da ordem de 48,5%, que na extremidade superior da faixa para as polpas kraft alvejáveis, com a possível exceção do álamo tremedor (que produz na faixa de 55 a 58%) . Importantemente, a polpa de nalgrass tem uma cor mais clara do que a tipicamente obtida da madeira dura. Significativamente, uma quantidade menor de substâncias químicas de alvejamento é adicionada para produzir o mesmo brilho tratado resultante. A carga marrom produzida da nalgrass é alvejada muito facilmente com uma sequência DEDED a um brilho de 89,9% ISO a um rendimento de 93,9%. A carga marrom também pode ser facilmente alvejada pelo método isento de cloro elementar (ECF), um método de três estágios, como descrito no Exemplo 4 e na Figura 8. Em um processo ECF representativo, o brilho da polpa de cerca de 85% ISO foi obtido. O comprimento da fibra média ponderado de polpa de nalgrass é cerca de 0,97 milímetro e a grossura é da ordem de 0,13 miligrama por metro. Ambos esses valores são ligeiramente mais altos do que aqueles obtidos da polpa de álamo tremedor. A polpa de nalgrass pode ser usada para preparar papel, tal como papéis não revestidos isentos de madeira, e também pode ser misturada com polpas de madeira para produzir outros produtos. A polpa de madeira de nalgrass também é adequada para a produção de meio de corrugação. O suporte de nalgrass pode ser misturado com suporte de madeira para produzir um produto de polpa mista adequado para muitos usos.

Em outro aspecto da presente invenção, os processos para a formação de polpa de Arundo donax são proporcionados. Nesses métodos, as partículas Arundo donax, tais como aparas e flocos, são polpadas.

Em um método, a polpa Arundo donax é formada por seleção de um suporte que inclui partículas de Arundo donax e sujeição do suporte a um processo de polpação, para produzir uma carga marrom de polpa tendo um rendimento de cerca de 48% em peso, com base no suporte. Geralmente, o tempo de polpação para o processo, que atinge um rendimento de 48% e um valor Kappa de cerca de 15, é cerca de 25% menor do que o requerido para a polpação de madeira dura para atingir o mesmo rendimento e valor Kappa.

Em uma outra modalidade, a presente invenção proporciona um processo para a formação de uma polpa de Arundo donax, que inclui as etapas de: (1) selecionar uma fonte que inclui partículas de Arundo donax; (2) sujeição do suporte a um processo de polpação para produzir uma carga marrom de polpa tendo um rendimento de cerca de 48% em peso, com base no suporte; e (3) alvejamento da carga marrom a um brilho de cerca de 55% a cerca de 90% ISO. No processo, o alvejamento da carga marrom a um brilho de cerca de 90% ISO requer cerca de 25% menos de alvejante do que o requerido para o alvejamento de madeira dura para aproximadamente o mesmo brilho.

Em uma outra modalidade do processo da invenção, a polpa de Arundo donax é formada por: (1) sujeição das partículas de Arundo donax a uma substância química de alvejamento para proporcionar uma fonte alvejada; e (2) refino mecânico do suporte de polpa alvejada para proporcionar uma carga de polpa tendo um brilho de cerca de 55% a 90% ISO. As substâncias químicas de alvejamento podem ser qualquer uma de vários substâncias químicas alvejantes conhecidas por aqueles versados na técnica de polpação. As substâncias químicas de alvejamento preferidas incluem uma mistura de peróxido de hidrogênio, hidróxido de sódio e silicato de sódio (polpação de peróxido alcalino) . Alternativamente, a substância química alvejante pode incluir dióxido de cloro.

Um fluxograma ilustrando dois processos de polpação representativos é mostrado na Figura 8 . Com referência à Figura 8, os processos de polpação e alvejamento kraft e de polpação quimiomecânica (peróxido alcalino) são ilustrados. Sucintamente, nesses processos os talos de nalgrass são processados para formar partículas de nalgrass (por exemplo, aparas e/ou flocos). Para a polpação e alvejamento kraft, as partículas de nalgrass são digeridas em um licor de cozimento. 0 material digerido é depois lavado e o licor de refugo reciclado para o licor de cozimento para processamento contínuo. O resultado da digestão é um produto polpa que é depois alvejado. Como ilustrado na Figura 8, o alvejamento pode incluir as etapas de um primeiro alvejamento com dióxido de cloro, seguida por uma etapa de extração, que é depois seguida por uma segunda etapa de alvejamento com dióxido de cloro. Seguinte ao alvejamento, a polpa é depois lavada e ou direcionada para uma máquina de produção de papel para formação de papel, ou prensada e seca para transporte para o mercado. A polpa prensada e seca é referida como uma polpa de mercado.

Para a polpação quimiomecânica, as partículas de nalgrass são impregnadas com substância química (uma mistura de peróxido alcalino de peróxido de hidrogênio, hidróxido de sódio e silicato de sódio). Seguinte à impregnação química, a polpa tratada resultante é refinada mecanicamente e depois lavada. Após lavagem, a polpa pode ser direcionada para uma máquina de produção de papel ou seca e enfardada para o mercado.

Em um outro aspecto da presente invenção, os produtos de papel Arundo donax são proporcionados. Os produtos de papel incluem polpa de Arundo donax. A incorporação de polpa Arundo donax nos produtos de papel proporciona um brilho vantajoso, bem como resistência mecânica (isto é, arrebentamento, rasgamento e tração). A utilização de Arundo donax na produção de papel, o seu comportamento de polpação e as propriedades de polpação são descritos no Exemplo 4. No Exemplo 4, os dados da polpação kraft, polpação com soda e polpação mecânica com peróxido alcalino são apresentados. Os resultados para Arundo donax são comparados com aqueles obtidos para palha de trigo e madeira.

Os produtos de papel de Arundo donax são geralmente formados por um processo que inclui as etapas de: (1) formação de uma fonte de Arundo donax que inclui fibras e um meio de dispersão aquoso (por exemplo, água) ; (2) deposição do suporte sobre uma base foraminosa (por exemplo, um fio de formação); (3) desaguamento do suporte depositado para proporcionar um tecido fibroso; e (4) secagem do tecido para proporcionar um produto de papel.

Os produtos de papel Arundo donax da presente invenção podem incluir ainda outros materiais e podem incluir uma mistura de polpa, tal como uma mistura de polpa de Arundo donax e de madeira macia e/ou madeira dura. Consequentemente, no processo descrito acima, o suporte de Arundo donax pode incluir ainda fibras de madeira.

As propriedades vantajosas de Arundo donax podem ser obtidas por incorporação de cerca de 5% a cerca de 85% em peso de polpa de Arundo donax no produto de papel . Geralmente, o produto de papel da presente invenção tem um brilho de pelo menos cerca de 82% ISO, um índice de arrebentamento de pelo menos cerca de 3,0, um indice de rasgamento de pelo menos cerca de 8,5 e um indice de tração de pelo menos cerca de 50. Dependendo das características da polpa, os produtos de papel da presente invenção incluem papel de impressão com alto brilho e de grau para escrever, de imprensa e de grau de impressão de publicações, e tábuas de revestimento e de corrugação não alvejadas.

Os seguintes exemplos são proporcionados com a finalidade de ilustração e não de limitação. EXEMPLOS EXEMPLO 1 Equipamento, Processos e Métodos para Redução de Tamanho de Nalgrass Neste exemplo, o corte ou maceração de nalgrass, mais especificamente, o corte de nalgrass em partículas que são adequadas para o processamento em polpa digerida, ou para processamento eficiente em painéis de compósíto e/ou produtos de madeira de engenharia, é descrito. O equipamento de processamento razoavelmente sofisticado foi desenvolvido por muitos anos, pelas indústrias de produtos florestais e de madeira, para a redução de tamanho de troncos, raspagens de serrarias, móveis velhos, etc. O equipamento e os métodos de manuseio foram elaborados para produzir partículas de geometria específica para uso em digestores modernos, para a manufatura de polpa e em equipamento de moagem para compósitos de madeira, isto é, tábua de partículas, tábua de filamento orientado (OSB) e tábua de fibras de densidade média (MDF). Durante o trabalho de desenvolvimento, vários tipos e modelos de aparadores e escamadores de madeira foram testados. As partículas resultantes eram satisfatórias para trabalho em laboratório e em escala piloto, mas ficou rapidamente evidente que essa geometria de partícula era menos satisfatória para aplicação comercial.

Geralmente, o equipamento convencional, escamadores e aparadores de anel, tambor e disco, e vários moedores de tanque e agrícolas e de "beira de estrada / depósito", produziam flocos, talos e lascas muito longos. A ação dessas máquinas tende a puxar os talos ocos de nalgrass para as lâminas e cortar as fibras longas como camadas de descascamento. Os talos e lascas longos tendem a obstruir as telas e transportadores usados geralmente em digestores de polpa e o equipamento de manuseio usado em plantas de painéis de compósito.

Material suficiente foi peneirado e recuperado durante as tentativas em conduzir o trabalho cientifico, mas ficou claro que mais trabalho era necessário para reduzir, eficientemente, o tamanho da nalgrass para os processos comerciais. Investigação adicional mostrou que o equipamento convencional usado para madeira não produz uma geometria de partícula satisfatória para os modernos digestores de polpa contínuos para muitas plantas de processamento de painéis de compósito. A geometria de partícula desejada é uma apara de 1.9 a 2,54 cm (3/4 a 1 polegada) de comprimento por 0,63 a 1.9 cm (1/4 a 3/4 de polegada) de largura por aproximadamente 0,47 cm (3/16 de polegada) de espessura. (Nota: essas dimensões se aplicam em grande parte aos moinhos de operação comercial, mas poderíam variar um pouco para certas operações). Além disso, certos equipamentos e processos de polpação, usados principalmente fora dos Estados Unidos da América, podem utilizar uma faixa mais ampla de geometria de partícula.

Um dispositivo e um método representativos para a preparação de geometria de partícula desejada para nalgrass são mostrados nas Figuras 2 - 4 . Esse mesmo conceito pode ser aplicado para melhorar as palhas e podas, a limpeza de beira de estrada e de depósito, etc. A parte do talo útil de nalgrass cresce de 4,6 a 6,1 metros (15 a 20 pés) para a maturidade em 12 a 18 meses, dependendo das condições do tempo e do solo. Os talos são colhidos por corte com uma lâmina, logo acima da linha do solo e a seção de topo, contendo folhas e pequenos talos, é removida por um cortador de lâmina no campo. Os talos resultantes, que são essencialmente ocos, variam de cerca de 1,27 a 3,17 cm (1/2 polegada a 1 1/4 de polegada) de diâmetro, com a espessura da parede variando de pouco acima de 0,16 cm (1/16 de polegada) a aproximadamente 0,63 cm (1/4 de polegada). O conceito é baseado em serrar os talos em "anéis" de um comprimento de 1,9 a 2,54 cm (3/4 a 1 polegada), depois "cortar" os anéis em três a cinco pedaços. Os cálculos simples mostram que os pedaços resultantes satisfariam as especificações de tamanho ótimo para os processos comerciais de polpação e de painéis de compósito. A Figura 2 é uma vista em planta e a Figura 3 é uma projeção vertical de um suporte de lâmina de serra de 1,7 metro (5 1/2 pés) de largura com as lâminas de serra montadas em um eixo e espaçadas entre elas por 2,54 cm (1 polegada). Essa largura foi selecionada para propósitos de ilustração, porque as serras automáticas usadas em plantas de painéis de compósito e de produtos de madeira variam de 1,2 a 2,4 metros (4 a 8 pés) em largura, para cortar os painéis em seções para vários produtos. No entanto, seria possível ter um suporte de serra mais estreito ou largo, dependendo de fatores econômicos dos requisitos do custo e da kappacidade de construção. A Figura 4 é uma seção detalhada da disposição de lâminas e dedos. Essa ilustração mostra uma configuração de serra circular, embora, em principio, uma serra de fita possa ser empregada. O espaçamento das lâminas de 2,54 centímetros (1 polegada) também é usado para ilustração, uma vez que o espaçamento de 1,9 a 3,8 cm (3/4 a 1 1/2 polegada) é mais ou menos possível, dependendo da aplicação desejada. Os talos de nalgrass são pré-cortados a aproximadamente 1,2 a 1,5 metro (4 a 5 pés) e alinhados e alimentados ao alimentador, que é montado acima da rampa que alimenta a disposição de lâminas de serra. Os dedos montados em uma corrente, esteira ou um outro mecanismo de transporte são acionadas por uma ranhura na correia que alimenta as lâminas da serra. Esses dedos puxam os talos de nalgrass, que alimentados por gravidade ou por um mecanismo de alimentação positivo (os talos não são completamente retos e uma alimentação positiva para limpar a descarga do alimentador para os dedos pode ser usada) do alimentador sobre a rampa para e pelas lâminas de serra, resultando em anéis de nalgrass descarregados para um chute, que depois escoa para o mecanismo de corte. A largura dos dedos para uma lâmina de serra pode ser de 1,27 a 1,9 cm (1/2 a 3/4 de polegada), para fornecer a força positiva para empurrar cuidadosamente os talos pelas lâminas. O "cortador" pode ser um de vários projetos possíveis. 0 projeto representativo mostrado é de um tipo com lâminas montadas em um eixo, que pode girar a uma velocidade única ou variável. Na medida em que os anéis caem no alojamento em torno das lâminas, são cortados pela ação da lâmina que colidem na ou próxima da parede. Um projeto alternativo usa martelos em vez de lâminas, ou mesmo um tambor com lâminas e um espaço anular, com o que os nacos são empurrados dos anéis de nalgrass. O projeto ótimo produz o mínimo de lascas ou talos pequenos.

Após o cortador, uma tela remove o material de maior tamanho (anéis intactos ou quase que intactos) para retorno ao cortador e as lascas ou talos passantes são removidos por peneiramento. A corrente principal é transportada para um compartimento de retenção para ser carregada em caminhões ou vagões ferroviários.

As variações desse processo básico são possíveis. As lâminas de serra podem oscilar se uma ação de corte mais positiva é necessária. As lâminas de serra podem ter muitos, poucos ou nenhum dente. Outro projeto, como mencionado acima, pode usar um princípio de serra de fita em vez de uma circular. As fitas teriam que ter um movimento ascendente e descendente, na medida em que os talos são empurrados para elas. Todavia, o método envolvendo o corte de anéis ao comprimento ótimo, que reduz depois os anéis às partículas desejadas, é o mesmo em todas as versões.

Um aspecto básico das muitas características de projeto é a kappacidade do sistema. Para eficiência geral e um serviço particularizado adequado para grandes plantas de processamento, um sistema no campo necessitaria produzir um mínimo de 9 t/h (10 t curtas/h) até 27 ou mais toneladas por (30 ou mais toneladas curtas) por hora, e operar, efetivamente, 16 horas/dia e 6 ou 7 dias por semana, 50 a 52 semanas por ano. Toneladas nessa referência são toneladas curtas, 907,18 kg (2.000 lb) , e como toneladas "em verde". Na indústria, tonelagem significa frequentemente "toneladas secas". Com base na densidade aparente dos talos, alguns cálculos estimados e esboços mostram que se cada dedo "puxasse" um pequeno feixe em torno de 25,4 centímetros (10 polegadas) em diâmetro, aproximadamente 2,7 a 3,2 quilogramas (6 a 7 libras), os dedos necessitariam passar as lâminas (cerca de 7 6,2 centímetros - 30 polegadas - em diâmetro) a uma taxa logo acima de um por segundo para processar 9 a 10,8 toneladas (10 a 12 toneladas curtas) por hora. Referindo-se que a velocidade para tipos de processos similares parece ser, conceitualmente, uma velocidade de 2 a 3 segundos seria necessária para executar a serragem de um feixe daquele tamanho. As lâminas da serra de fita de um comprimento de 76,2 a 101,6 centímetros (30 a 40 polegadas) poderiam serrar, possivelmente, feixes de até 38 centímetros (15 polegadas) de diâmetro e aquele projeto podería processar de 9 a 10,8 toneladas (10 a 12 toneladas curtas) por hora. Os feixes maiores seriam puxados para elas poderiam romper os talos, antes que pudessem ser cortados na forma de anel desejada. EXEMPLO 2 A Formação de Tábuas de Partículas de Nalgrass Representativas 0 protocolo para a manufatura de tábua de partículas de Nalgrass e dos materiais comparativos é descrito neste exemplo.

Preparação do suporte (partículas) . Os pedúnculos de Arundo donax foram cortados em pedaços de aproximadamente 5,08 a 7,6 centímetros de comprimento x 0,63 x 1,9 cm de largura x 0,08 cm de espessura (2 a 3 polegadas de comprimento x 1/4 a 3/8 de polegada de largura x 0,03 polegadas de espessura) em um Escamador de Tambor Pallmann, secos a uma umidade de 8% e depois processados em um moinho de martelos Prater Blue Streak com uma peneira de 0,3 cm (1/8 de polegada) . O material do moinho foi peneirado, resultando em 32% passantes pela peneira, a ser usado para o material de face, e 68% retidos sobre peneira, a ser usado para o material de núcleo.

Para a preparação de compósito de madeira (pinheiro do sul), foram usados materiais para face e para núcleo obtidos comercialmente. O material de face comercial era mais grosseiro do que aquele usado para Nalgrass e palha de trigo, de modo que uma parte do material de face de madeira foi peneirada, usando a mesma peneira usada para a Nalgrass.

Para palha de trigo, a palha foi processada por um moinho de martelos Prater Blue Streak com uma peneira de 0,3 cm (1/8 de polegada) . O material do moinho foi peneirada da mesma maneira que a Nalgrass com 24% passantes pela peneira, a ser usado para o material da face, e 76% retidos sobre a peneira, a ser usado para o material de núcleo.

Todos os materiais de teste preparados foram processados da seguinte maneira. Cada teste tinha três réplicas a um teor de resina baixo (2%) , médio (4%) e alto (6%), e uma densidade baixa e alta. Um total de 18 painéis de teste foi usado para cada material. Consultar a Tabela 1.

Adição de Resina / Aqlutinante. As partes do material de núcleo e do material de face foram pesadas e colocadas individualmente em um misturador de laboratório, projetado para duplicar as condições de produção. Para cada parte, a resina de diisocianato de metila, referida geralmente como MDI, foi pesada para atingir o percentual alvo e colocada em um reservatório que alimenta o aparelho de aspersão provido de bocais. Os bocais foram posicionados na câmara de mistura e aspergidos por 60 a 180 segundos, enquanto o misturador estava operando. O misturador foi interrompido e o material revestido com resina removido. Em todos os testes, o teor de resina dos materiais da face e do núcleo foi o mesmo.

Formação de Manta. Duas pequenas partes de material de face e uma de material de núcleo foram pesadas para cada manta a ser prensada em um painel de teste de 3 camadas. Uma folha de Teflon , para facilitar a liberação do painel de teste após prensagem, foi colocada sobre uma folha de aço, e uma moldura de madeira retangular colocada sobre a folha de Teflon®. A moldura media 40,6 cm x 50,8 cm (16 in x 20 in) (o tamanho alvo do painel de teste acabado) e era de 15,2 cm (6 in) de altura. 0 material da face foi distribuído uniformemente dentro da moldura para formar a face inferior, depois o material de núcleo foi distribuído uniformemente sobre a camada da face. Finalmente, a parte remanescente do material de face foi distribuída uniformemente como uma camada de topo. A manta formada pelas camadas foi calçada, a moldura removida, e uma folha de liberação de Teflon colocada sobre a parte de topo da manta.

Formação do Painel. A manta foi colocada sobre o prato de prensa inferior em uma prensa modelo piloto Siempelkamp. As dimensões do prato de prensa da prensa eram de 58,4 cm x 78,7 cm (23 in x 31 in) e ela foi acionada por um sistema servo-hidráulico de 180 t (200 t curta) . Uma programação de prensa de três estágios foi pré-ajustada em um computador para comprimir a 1,9 cm (0,75 in) em 60 segundos, para permanecer naquela espessura por mais 400 segundos, e depois ventilar por 20 segundos para um tempo de prensagem total de 480 segundos. A temperatura do prato de prensa era de 165,5°C (330°F). Ao final do tempo de prensagem, o prato de prensa de topo foi retirado para a sua distância de partida e o painel foi removido e deixado resfriar nas condições ambientais.

Os painéis de compósito foram manufaturados de Nalgrass, palha de trigo e pinheiro do sul. Foram cortados dois especimenes de cada painel e foram testados em um módulo de flexão estático de ruptura e em um módulo de elasticidade; quatro para a resistência à ligação interna; e um para remoção por rosca. Um espécimen de seis dos 18 painéis de cada suporte foi usado para medir a absorção de água e a espessura da dilatação.

Os testes mecânicos foram conduzidos em especimenes condicionados nas condições ambientais, usando uma máquina de teste universal acionada por rosca de acordo com a Norma ASTM D1037, com umas poucas exceções mencionadas acima.

Os especimenes de flexão estática eram aproximadamente de 5,08 cm x 48,26 cm x 1,9 cm (2 in x 19 in χ 3/4 in), em vez de 7,6 cm x 50,1 cm x 1,9 cm (3 in x 20 in x 3/4 in), como especificado para os especimenes com espessura superior a 0,63 cm (1/4 in). A velocidade do teste foi de 0,9 cm/min (0,36 in/min) e a varredura foi de 45,7 cm (18 in).

Os especimenes de resistência à ligação interna eram 5,08 cm x 5,08 cm x 1,9 cm (2 in x 2 in x 3/4 in) e testados a uma velocidade de 0,15 cm/min (0,06 in/min). As quebras na linha central e na superfície foram registradas para cada teste de ligação interna.

Os especimenes por retirada por rosca eram 7,6 cm x 15,2 cm x 1,9 cm (3 in x 6 in x 3/4 in) em vez de 7,6 cm x 15,2 cm x 2,5 cm (3 in x 6 in x 1 in) , como especificado para a retirada por rosca da face, e 2,54 cm x 5,08 cm x 1,9 cm (2 1/2 in x 4 1/2 in x 3/4 in) para retirada por rosca da borda. A velocidade do teste foi de 0,15 cm/min (0,06 in/min) . Os testes de puxamento de duas bordas e de duas faces foram conduzidos no mesmo espécimen. A absorção de água e a dilatação da espessura foram medidos em especimenes de 15,2 cm x 15,2 cm (6 in x 6 in) , após embebidos em água destilada por 2 e 24 horas. A espessura foi medida em quatro locais e tirada a média para cada espécimen. A absorção de água e a dilatação da espessura foram determinadas como um percentual do peso não embebido e tirada uma média da espessura para cada espécimen.

Foram feitas as médias para todas as propriedades mecânicas e físicas para os três especimenes para cada tipo de painel. Os valores médios nos gráficos na Tabela 1 (abaixo) representam as médias para o respectivo tipo de painel.

Todos os testes foram conduzidos de acordo com "Métodos padronizados de avaliação das propriedades de materiais de painéis de fibra e de partícula à base de madeira", ASTM D1037. Todos os painéis foram primeiro cortados em seções de 35,5 centímetros x 48,2 centímetros (14 polegadas x 19 polegadas). Os especímenes foram cortados desses para teste.

Flexão estática - Módulo de Ruptura (MOR) e Módulo de elasticidade (MOE). Dois especímenes de 5,08 cm x 48,2 cm (2 in x 19 in) foram cortados de cada painel, proporcionando um total de seis especímenes para cada combinação de densidade e nível de resina. Os especímenes foram colocados em uma máquina de teste acionada por rosca United Model No. SFM-10, ajustada para uma varredura de 45,7 cm (18 in) . Um programa auxiliado por computador ajustou a velocidade do teste em 0,91 cm/min (0,36 in/min) e registrou as curvas de elasticidade e de ruptura. Os seis resultados para cada combinação foram transformados em média e registrados na Tabela 1.

Resistência à Tração Perpendicular à Ligação Interna Superficial (IB) . Quatro especímenes de 5,08 cm x 5,08 cm (2 in x 2 in) foram cortados de cada painel de teste. Os blocos de carga metálica foram cimentados em ambas as faces do espéciraen e deixados curar completamente. Os blocos foram acoplados em um Model SFM-10, e testados a uma velocidade de 0,15 cm/min (0,06 in/min). As quebras internas de ligação foram registradas automaticamente. Os resultados do teste foram transformados em médias para os especimenes para cada combinação de densidade e resina, e registrados na Tabela 1.

Retirada por Rosca Direta; Perpendi cular e Rorda. Um espécimen de cada painel de teste foi preparada com puxamentos de duas faces e duas bordas por espécimen. Os especimenes de retirada de face eram 7,6 cm x 15,2 cm x 1,9 cm (3 in x 6 in x 3/4 in) para os puxamentos da face e 6,3 cm x 11,4 cm x 1,9 cm (2 1/2 in x 4 1/2 in x 3/4 in) para os puxões das bordas (ASTM D1037 recomenda 7,6 cm x 15,2 cm x 2,5 cm - 3 in x 6 in x 1 in) . Os furos piloto padrão foram feitos e parafusos padrão inseridos. Os especimenes foram ancorados em prato de prensa, as cabeças do parafuso presas com um suporte de carga, depois retirados por separação dos pratos de prensa na velocidade padrão de 1,5 cm/min (0,6 in/min). A força necessária para retirar os parafusos foi registrada. Os resultados do teste para os especimenes com a mesma combinação de densidade e nivel de resina foram transformados em médias e registrados na Tabela 1.

Absorção de Água e Dilatação da Espessura. Um espécimen de 15,2 cm x 15,2 cm (6 in x 6 in) de cada combinação foi imerso em água destilada à temperatura ambiente por 2 e 24 horas. A espessura foi medida em quatro locais no espécimen usando o medidor de espessura e a média tirada. Os pesos em cada período foram registrados. A absorção de água e a dilatação da espessura foram calculadas como ganhos percentuais em relação aos pesos não embebidos, e registradas na Tabela 1. TABELA 1, Resultados dos Testes Comparativos para os Compósitos Formados de Nalgrass, Palha De Trigo, Pinheiro do Sul (Grosso) e Pinheiro do Sul (Fino) + denota as propriedades que limitam a aceitação do grau. MOE e MOR são médias de dois especimenes com três réplicas. A ligação interna é a média de quatro especimenes com três réplicas. A absorção de água é um especimenes com uma réplica.

Os puxões de rosca são médias de dois especimenes com três réplicas.

Os resultados mostram que a um ensaio de nível de resina de 2 % por peso e de baixa densidade, o compósito de Nalgrass excede o máximo para o padrão de grau industrial mais alto para tábua de partículas de densidade média (ANSI; M-3), enquanto que nem o compósito de madeira nem o compósito de palha de trigo satisfaz mesmo o padrão de grau mínimo (ANSI; M-l). Consultar as Tabelas 1 e 2. O compósito de Nalgrass a 2 % por peso mostra absorção de água e dilatação da espessura significativamente menores do que os compósitos à base de madeira. Além do mais, a resistência à ligação interna de Nalgrass é significativamente mais alta do que aquela do compósito de palha de trigo, que falha em satisfazer os padrões mínimos. Essas propriedades físicas superiores também são evidentes nos níveis de resina de 4 e 6 % por peso.

Com relação ao teste de puxão de rosca, os compósitos de Nalgrass se comportam, pelo menos, tão bem quanto os compósitos à base de madeira, e excede, significativamente, o desempenho dos compósitos de palha de trigo. O módulo de elasticidade (MOE) de Nalgrass excede aquele dos compósitos de palha de trigo e à base de madeira, para quase que qualquer nível de adição de resina, exceto no nível de 6 % por peso. Nesse nível de adição de resina, o compósito de palha de trigo parece ter um módulo de elasticidade ligeiramente mais alto.

Com relação ao módulo de ruptura (MOR), o compósito de Nalgrass apresenta novamente um desempenho superior, comparado com o compósito à base de madeira. O compósito de madeira falha em produzir o padrão de grau industrial (M-l) mínimo. Quando comparado com o compósito de palha de trigo, o compósito de Nalgrass é superior quando o nivel de resina é baixo, tal como 2 % por peso. Na medida em que o nivel de resina aumenta, o MOR do compósito de palha de trigo excede aquele dos compósitos de Nalgrass. Isso demonstra uma das vantagens do compósito de Nalgrass, isto é, que boas propriedades físicas são atingíveis em baixos níveis de resina. EXEMPLO 3 A Formação de Tábuas de Partículas de Nalgrass/Pinheiro do Sul Representativas Neste exemplo, a formação das tábuas de partículas contendo misturas de Nalgrass / pinheiro do sul é descrita. As propriedades mecânicas e físicas das tábuas de partículas são comparadas com as tábuas formadas de (1) Nalgrass e (2) pinheiro do sul.

Os testes foram conduzidos para comparar as propriedades físicas e mecânicas de tábuas de partícula de Nalgrass, pinheiro do sul e Nalgrass / pinheiro do sul. Para cada tipo de fonte, os painéis foram manufaturados com densidades alvo de 0,67 g/cm3 (42 lb/ft3) e 0,75 g/cm3 (47 lb/ft3) e níveis de resina de 2% e 4%. Todos os especímenes foram testados para flexão estática, resistência à ligação interna, retenção de rosca de face e de borda, sorção de água, e dilatação de espessura. As propriedades mecânicas foram comparadas com as especificações do produto para tábua de partículas de densidade média (ANSI A208.1-1993) .

Consultar a Tabela 2. TABELA 2. Especificações de Grau de Tábua de Partícula de Densidade Média ("National Particleboard Association" ANSI A208.1-1993) Uma prensa a quente automática, computadorizada, aquecida eletricamente foi usada para manufaturar todos os painéis. A prensa foi equipada com pratos de prensa de 58,42 x 78,74 cm (23 x 31 in), que foram acionados por um sistema servo-hidráulico de 200 t. A prensa foi controlada usando a posição dos pratos de prensa com um programa de prensa de três estágios que incluem: (1) fechamento da prensa por 60 segundos; (2) prensa do painel por 400 segundos; e (3) ventilação por 20 segundos. A temperatura do prato de prensa foi de 165,5°C (330°F). Todos os painéis foram formados nas dimensões de 40, 6 x 50, 8 x 1, 9 cm (16 x 20 x 3/4 de polegada), mas aparados para 35,5 x 48,2 x 1,9 cm (14 x 19 x 3/4 de polegada).

Os painéis foram manufaturados de Nalgrass, pinheiro do sul e Nalgrass / pinheiro do sul em densidades alvo de 0,67 g/cm3 (42 lb/ft3) e 0,75 g/cm3 (47 lb/ft3) e níveis de resina de diisocianato de di f ení lmetano (MDI) de 2% e 4%. Doze painéis de cada suporte foram manufaturados nas diferentes combinações de densidade e de carga de resina (isto é, três réplicas de painel por combinação) . De cada painel foram cortados dois especimenes e testados em uma flexão estática para os módulos de ruptura e elasticidade, quatro para a resistência à ligação interna e um para sorção de água / dilatação de espessura. Um espécimen de quatro dos doze painéis de cada suporte foi usado para medir a kappacidade de retenção das roscas de face e de borda. Cada espécimen tinha uma densidade e um nível de resina diferentes.

Os testes mecânicos foram conduzidos em especimenes condicionados em condições ambientes usando uma máquina de teste universal acionada por rosca, de acordo em geral com a Norma ASTM D 1037. Os especimenes de flexão estática eram nominalmente 5, 08 x 48,2 x 1, 9 cm (2 x 19 x 3/4 de polegada) (a ASTM especifica as dimensões de 7,6 x 50.8 x 1,9 cm (3 x 20 x 3/4 de polegada) para os especimenes com espessura superior a 0,63 centímetro - 1/4 de polegada). A velocidade do teste foi de 0,91 cm/min (0,36 in/min) e a varredura foi de 45,7 centímetros (18 polegadas) . Os especimenes de resistência à ligação interna foram 5,08 x 5.08 x 1,9 centímetro (2 x 2 x 3/4 de polegada) e a velocidade do teste foi de 0,15 cm/min (0,06 in/min) . Os especimenes de retenção de rosca foram de 7,6 x 15,2 x 1,9 centímetro (3 x 6 x 3/4 de polegada) para a retenção de rosca de face (a ASTM especifica 7,6 x 15,2 x 1 centímetro -3x6x1 polegada) e 6,3 cm x 11,4 cm x 1,9 cm (2 1/2 x 4 1/2 χ 3/4 de polegada) para a retenção de rosca para a borda. A velocidade do teste foi de 0,15 cm/min (0,06 in/min). Os testes de retenção de rosca das duas bordas e das duas faces foram conduzidos no mesmo espécimen. A sorção de água e a dilatação da espessura foram medidos em espécimens de 15,24 cm x 15,24 cm (6x6 polegadas) embebidas em água destilada por 24 horas. A espessura foi medida em cinco locais e a média tirada para cada espécimen.

Uma análise de três modos da variança (ANOVA) foi feita em todas as propriedades mecânicas e físicas usando densidade, nivel de resina e suporte como os três fatores.

Em geral, para cada combinação de densidade e de nível de resina, o módulo de ruptura (MOR) e o módulo de elasticidade (MOE) aumentaram, significativamente, na medida em que a proporção de partículas de Nalgrass dentro dele aumentaram (Tabela 3). Em contraste, a resistência à ligação interna (IB) dos painéis que consistem, predominantemente, de partículas de Nalgrass era significativamente mais baixa do que a dos painéis similares feitos, predominantemente, de partículas de pinheiro do sul. Para a retenção de rosca de face (FSP) e de borda (ESP), houve poucas diferenças significativas entre quaisquer dos painéis. Para a maior parte deles, todos os painéis excederam as mais altas especificações de grau, como estipulado pela ANSI A208.1-1993 (Tabela 2). TABELA 3. Propriedades Mecânicas Médias De Várias Tábuas De Partículas De Nalgrass, Pinheiro Do Sul E Nalgrass / Pinheiro Do Sul Para todos as fontes, as propriedades mecânicas aumentaram geralmente na medida em que o nivel de densidade aumentou de 0,67 g/cm3 (42 lb/ft3) para 0,75 g/cm3 (47 lb/ft3) e na medida em que o nivel de resina aumentou de 2% a 4 % . A ANOVA de três modos indicou que o nivel de resina, a densidade e a fonte influenciaram estatisticamente todas as propriedades mecânicas. O efeito da densidade do painel em relação à resistência IB do material era dependente da carga de resina, enquanto que o efeito da carga de resina em relação ao MOE do material era dependente do tipo de fonte.

Após embebimento em água destilada por 24 horas, a sorção de água e a dilatação da espessura dos painéis contendo uma proporção mais alta de partículas de Nalgrass foram, em geral, mais baixas do que os painéis incorporando uma proporção mais alta de partículas de pinheiro do sul (Tabela 4) . TABELA 4. Propriedades Físicas Médias de Várias Tábuas de Partículas de Nalgrass, Pinheiro do Sul e Nalgrass / Pinheiro do Sul Os valores em parênteses indicam os desvios padrão associados. A sorção de água e a dilatação da espessura após 24 h diminuiram, geralmente, na medida em que o nível de densidade aumentou de 0,67 g/cm3 (42 lb/ft3) para 0,75 g/cm3 (4/ lb/ft3) e na medida em que o nivel de resina aumentou de 2% para 4%. A ANOVA de três modos indicou que o efeito da densidade do painel em relação à dilatação da espessura era dependente do tipo de fonte, enquanto que o efeito da carga de resina em relação a ambas a dilatação da espessura e a sorção de água era dependente do tipo de fonte.

Geralmente, o uso de partículas de Nalgrass seria melhor para obter painéis de resistência mecânica e rigidez superiores. A adição de partículas de pinheiro do sul a uma fonte, por uma proporção tão baixa quanto 20%, embora afetando ligeiramente a resistência mecânica e a rigidez do painel, aumenta, significativamente, a resistência à ligação interna.

Na medida em que a densidade do painel e a carga de resina aumentaram, as propriedades mecânicas aumentaram. Em um mercado comercial, no entanto, os painéis de densidade mais baixa e de carga de resina mais baixo seriam economicamente preferíveis, enquanto que ainda atingindo um amplo grau de aceitação.

Os painéis feitos predominantemente de partículas de Nalgrass apresentaram características de sorção de água e de dilatação de espessura preferíveis para os painéis feitos, predominantemente, de partículas de pinheiro do sul. A sorção de água e a dilatação da espessura, após 24 horas de submersão em água, foram geralmente reduzidas por um aumento na densidade do painel e na carga de resina. EXEMPLO 4 Utilização de Arundo donax na Produção de Papel: Polpação Kraft e Mecânica com Peróxido Alcalino Neste exemplo, a utilização de Arundo donax (Nalgrass) na produção de papel é descrita. 0 comportamento da polpação e as propriedades da polpa de Nalgrass também são descritos. Os dados da polpação kraft, polpação com soda e polpação mecânica com peróxido alcalino de Nalgrass são apresentados.

Os testes foram conduzidos em escalas de laboratório e de planta piloto pequena. O Departamento de Ciências de Polpa e de Papel da Universidade de Washington foi selecionado para os testes de polpação kraft e com soda e o Departamento de Ciências de Madeira e Papel na Universidade Estadual da Carolina do Norte para os testes de polpação mecânica de peróxido alcalino. Todos os testes as amostras de papel de folha manual foram feitos pelo Departamento de Ciência de Polpa e Papel da Universidade de Washington.

Verificou-se que a polpação kraft se passava rapidamente e resultou em rendimentos relativamente altos de polpa facilmente alvejada. O comprimento médio da fibra era alto comparado com outros materiais diferentes de madeira e, de fato, ligeiramente mais alto do que aquele de madeira dura de álamo tremedor. As propriedades de resistência mecânica eram melhores do que kraft de madeira dura de álamo tremedor em rasgamento e tração.

Matéria-prima. O material para o presente estudo foi cortado fresco de cultivos em Orange County, Califórnia e transportado sem secagem para a Universidade de Washington . O talo de Nalgrass tem um anel denso de tecido circundando um núcleo oco. Os diâmetros do talo são, tipicamente, de diâmetro de 1,9 a 4,4 cm (3/4 a 1 3/4 de polegada). Podem ser cortados ou moidos em comprimentos similares às aparas de madeira e uma vez triturados para quebrar a seção transversal circular têm uma densidade similar àquela das aparas de madeira (Tabela 5). TABELA 5. Densidade Aparente Nos testes anteriores, foram usadas aparas de Nalgrass. 0 material para os presentes ensaios foi cortado em comprimentos precisos usando uma serra de fita, depois triturado. Para os ensaios de polpação kraft, os testes foram feitos em quatro diferentes comprimentos de corte, 1,27, 1,9, 2,2, 3,17 centímetros (1/2, 3/4, 7/8 e 1 1/4 polegada). O caráter do material picado é importante para o processamento em equipamento de polpação convencional. A densidade aparente do material lascado é importante em termos de acondicionamento nos digestores e no dimensionamento dos transportadores e em outros equipamentos processuais. A alta densidade aparente da Nalgrass aparada vai permitir que ela seja processada em equipamento de manuseio e polpação de aparas existente, convencional. As razões de licor de cozimento para matéria-prima podem ser baixas, similares àquelas usadas para aparas de madeira, resultando em altas concentrações de licor de refugo. A outra das características importantes das aparas é a capacidade das substâncias químicas de cozimento em penetrar no centro da apara durante a polpação. Os testes anteriores foram feitos com aparas preparadas em moinho de martelo, e foram peneiradas para remover os finos e o material superdimensionado. Verificou-se que havia alguns pedaços longos (5,08 centímetros - 2 polegadas) que podiam impedir o escoamento do material, se não fossem removidos antes na sequência de processamento. O material produziu uma polpa com um baixo teor de rejeitos não cozidos, indicando que a penetração do licor de cozimento tinha sido bem uniforme.

Uma amostra de material seco também foi incluída. Essa foi cortada em um comprimento de 2,2 cm (7/8 de polegada) e foi incluída para avaliar se a penetração do licor foi impedida por secagem, como no caso com aparas de madeira.

Polpação e Alvejamento Kraft Polpação kraft. 0 cozimento kraft do material de Nalgrass foi feito na Universidade de Washington usando um sistema digestor piloto. Os cozimentos foram feitos com cada uma das amostras de apara, sob as condições objetivadas na produção de deslignificação no nível kappa 20, adequado para alvejamento. As condições de polpação são apresentadas na Tabela 6. TABELA 6. Condições de Polpação para Avaliação do Tamanho e do Tipo das Aparas Todas as amostras cozinharam com resultados similares. 0 tempo de cozimento é curto, como indicado pelo baixo Fator H (um valor de reação química combinando temperatura e tempo de reação). Os tempos de cozimento seriam até metade daqueles obtidos para madeiras macias. A alta densidade aparente das aparas de Nalgrass também permitiram o uso de uma baixa razão de líquido para apara, similar àquela usada para aparas de madeira. Isso indica que a polpação de Nalgrass podería ser feita no mesmo equipamento que as aparas de madeira e com a mesma economia térmica. A baixa densidade típica de palha e de outros materiais vegetais diferentes de madeira requerem altas razões de licor para madeira, embora o cozimento seja rápido, como verificado com esse material de Nalgrass.

Os quatro vários comprimentos de aparas mostram apenas diferenças pequenas, provavelmente insignificantes na resposta da polpação. Embora a apara de 1,9 cm (3/4 de polegada) tivesse um Kappa ligeiramente mais baixo, 14,0 vs. 17,6 - 18,2 para as aparas mais longas, a apara de 1,27 cm (1/2 polegada) gerou um Kappa de 17,4. Os rejeitos não cozidos eram mais baixos nas aparas cortadas curtas, 0,9 -1,1%, comparados com as aparas mais longas, 3,2 - 3,6%, mas esses níveis são baixos, indicando que a penetração uniforme dos licores de cozimento no material ocorreram e também mostrando que os nós cozinharam bem. Os nós das gramíneas, das quais a Nalgrass é um membro, são algumas vezes resistentes à polpação.

As aparas cortadas folheadas cozinharam similarmente às aparas cortadas por serra, gerando um Kappa baixo, 14,6, e um baixo teor de rejeitos, 0,2%. Esse tipo de preparação de apara seria satisfatório para as operações comerciais. O material seco mostrou uma resposta à polpação similar à do material fresco, Kappa de 14,9, teor de rejeitos de 3,3%, indicando que não há problemas com a penetração de licor nas aparas de Nalgrass seca. Isso significa que as aparas poderíam ser usadas de material fresco ou seco, sem variações significativas nas condições processuais. A polpação da Nalgrass cortada de 2,2 cm (7/8 de polegada) é comparada com a polpação kraft típica de madeira dura e de madeira macia na Tabela 7. A Nalgrass cozinha mais rapidamente do que ambos os tipos de madeira, requer menos substância química e produz apenas um teor de rejeitos ligeiramente mais alto (uma diferença não significativa). TABELA 7. Condições de Polpação para Tamanho de Apara de 2,2 Cm (7/8 de Polegada) Comparadas com as de Aparas de Madeira Alvej amento. A maior parte dos trabalhos publicados de alvejamento de material diferente de madeira é feita usando a sequência de alvejamento, agora desatualizada, de Cloro (C) , Extração (E) , Hipoclorito (H) . No mundo inteiro, essa sequência é usada tipicamente, mas não é agora aceitável ambientalmente nos EUA por não satisfazer os padrões ambientais de alvejamento que a polpa kraft tem que ter com um método isento de cloro elementar (ECF) . Os testes de alvejamento foram feitos em polpa de um cozimento de escala maior no material cortado a 2,2 cm (7/8 de polegada), usando um alvejante ECF consistindo de dióxido de cloro (Do) . Extração com oxigênio e peróxido (Eop) . Dióxido de cloro (Dl) . Os resultados são apresentados na Tabela 8. TABELA 8. Resposta do Alvejamento Sequência de alvejamento D.Eop.D - fator Kappa de 0,20 Sequência de alvejamento D.Eop.D - fator Kappa de 0,25 Inicialmente, uma carga de dióxido de cloro no primeiro estágio de fator Kappa de 0,20 (porcentagem de cloro / número Kappa equivalente) foi aplicada, seguida por 1,5% de dióxido de cloro no terceiro estágio. Isso resultou em um brilho de 83,8%. A modificação a uma aplicação de fator Kappa de 0,25 no primeiro estágio resultou em um brilho de 85,6 e 86,4 com 1,25% e 1,5% de dióxido de cloro no terceiro estágio, respectivamente.

Uma carga de dióxido de cloro total de 3,18% foi requerida para o de 86,4. Nos testes iniciais, um brilho de 90,0 foi atingido em uma alvejamento de cinco estágios usando 4,34% de dióxido de cloro. As polpas kraft de madeira macia requerem, tipicamente, de 5,8 a 6,2% de dióxido de cloro para atingir um nível de brilho de 90,0%.

Propriedades das folhas manuais. O teste padronizado das propriedades da polpa foi feito usando procedimentos TAPPI. A polpa da amostra de apara de 2,2 cm (7/8 de polegada) foi batida em um moinho PFI a vários niveis de liberação. O moinho PFI é um aparelho de batimento de polpa de laboratório padrão usado para simular o refino em operações de produção de papel comerciais. Tipicamente, a liberação da polpa inicial de 600 a 750 mL CSF é reduzida a cerca de 400 a 500 mL, antes da produção do papel, para desenvolver as propriedades de resistência, a resistência à tração é aumentada com alguma pequena perda de resistência ao rasgamento.

As folhas manuais foram feitas de polpa de Nalgrass cortada a 2,2 cm (7/8 de polegada) batida a vários niveis de liberação e testadas para as propriedades de resistência (Tabela 9). As polpas dos outros comprimentos de cortes de aparas foram batidas ao nivel CSF de 4 00 mL para comparação. TABELA 9. Testes de Resistência da Folha Manual A liberação da polpa inicial antes do batimento era de 700 mL CSF, que é um nivel muito alto e desejável comparado com material diferente de madeira típico. Nos testes iniciais, uma liberação inicial alta similar de 630 mL CSF foi encontrada. Essa foi comparada com > 700 mL para as polpas de madeira macia e 600 - 650 para polpas de madeira dura e são favoravelmente altas, permitindo que o fabricante de papel modifique as propriedades da polpa sem restrição e propicia uma alta drenagem na operação da produção de papel. A medida da resistência da folha manual, arrebentamento, tração e rasgamento, é para todas em níveis favoráveis e mais altos do que aqueles obtidos nos testes iniciais. A comparação dos dois conjuntos de resultados de Nalgrass e de palha de trigo, cânhamo, madeira dura e madeira macia típicos é mostrada na Tabela 10. A Nalgrass tem uma resistência acentuadamente alta em todas as categorias. A densidade aparente da folha é alta comparada com a dos outros materiais diferentes de madeira, o que indica que o material tem características significativamente diferentes do que as palhas. TABELA 10. Comparação de Nalgrass com Outras Polpas Ainda que a modalidade preferida da invenção tenha sido ilustrada e descrita, vai-se considerar que várias alterações podem ser feitas sem que se afaste do espirito e do âmbito da invenção.

Listagem de referências numéricas dos desenhos (1) Talo de Arundo donax (2) Anel (3) Aparas (4) Flocos (A) Depósito Alimentador (B) Descarga acionada por dedo (C) Corte do depósito mostrando dedo e desenho da lâmina (D) Ranhuras dos dedos na plataforma (parcial) (E) Montagem da lâmina de serra (parcial) (F) Cortador (G) Eixo de acionamento da montagem de lâmina de serra (H) Anteparo do eixo de acionamento da montagem de dedo (I) Depósito (J) Lâminas de serra (K) Montagem de dedo (L) Barra de suporte da extremidade (M) Barras de guia/suporte (N) Dedos (10) Escamador/Cortador (20) Moinho de martelos (30) Peneiras (40) Adição de aglutinante (50) Adição de aglutinante (60) Formação de Manta (70) Pré-prensaqem (80) Consolidação (100) Camada de face (120) Camada de núcleo

Claims (6)

1. Processo para produção de um produto de papel de Arundo donax, CARACTERIZADO por compreender: (a) selecionar um suprimento compreendendo particulas de Arundo donax; (b) sujeitar o suprimento a um processo de polpação para fornecer uma polpa, em que o processo de polpação compreende o cozimento do suprimento usando um fator H de 850; (c) bater a polpa a um nivel CSF de 391 a 488 mL; (d) depositar a polpa em um suporte poroso; (e) retirar água da polpa depositada para fornecer uma rede fibrosa; e (f) secar a rede para fornecer um produto de papel.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o suprimento de Arundo donax compreende ainda fibras de madeira.

3. Produto de papel de Arundo donax produzido pelo processo definido na reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que apresenta um índice de arrebentamento de 3,0, um índice de rasgamento de 8,5, uma força de tração de 50 e brilho de 82% ISO.

4. Produto de papel de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma mistura de polpas.

5. Produto de papel de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a mistura de polpas compreende polpa de madeira macia, polpa de madeira dura e as suas misturas.

6. Produto de papel de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a mistura de polpas compreende de 5 a 80 % por peso de polpa Arundo donax.