ES2963495T3 - Procedimiento para preparar fibras de hierba, en particular para preparar una mezcla de material fibroso que contiene fibras de hierba - Google Patents
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Classifications
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- D21D1/20—Methods of refining
-
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- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
Abstract
La invención se refiere a un método para preparar fibras de pasto, que tiene las etapas de proporcionar una suspensión de pulpa hecha de un contenido específico de al menos dos tipos de pulpa, en donde el primer tipo de pulpa son fibras de pasto y el segundo tipo de pulpa se selecciona de un grupo. de pastas resistentes a la trituración, que contienen pasta química, por ejemplo pasta al sulfato o pasta al sulfito, respectivamente a base de madera de fibras largas o de fibras cortas, pasta de madera y fibras sintéticas; mezclar y/o hinchar las fibras en la suspensión de pulpa en condiciones específicas con respecto a la densidad del material y la temperatura; y triturar los al menos dos tipos de pulpa juntos en una suspensión de pulpa, estando el contenido del segundo tipo de pulpa en peso seco entre 10% y 50%, preferiblemente entre 20% y 40%, en particular en 30%. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Procedimiento para preparar fibras de hierba, en particular para preparar una mezcla de material fibroso que contiene fibras de hierba
La presente invención se refiere a un procedimiento para preparar fibras de hierba, tales como fibras de hierba secas (heno), en particular para preparar una mezcla de material fibroso que contiene fibras de hierba y al uso de estas fibras de hierba/mezcla de material fibroso para la producción de tipos de papel, cartulina o cartón que contienen hierba, material de embalaje, material de relleno y/o material aislante.
Los procedimientos para preparar fibras de hierba son conocidos en el estado de la técnica. Las fibras de hierba en el sentido de la presente invención son esencialmente partes vegetales completas, por ejemplo, de poácea, que se generan mediante procesos preferentemente, pero no exclusivamente, mecánicos tales como corte, secado y/o compactación y se proporcionan para la producción de papel, cartulina o cartón. El problema es en este caso que las fibras de hierba son preferentemente plantas anuales, cuyas partes vegetales utilizables son relativamente sensibles mecánicamente y pueden sufrir fuertemente, en particular en el proceso de preparación durante la producción de papel. Esto conduce, entre otras cosas, a que las fibras de hierba suspendidas se acorten fuertemente durante un fuerte triturado y/o dispersión, y esto no sólo se realiza directamente mediante el corte, sino también mediante la rotura de las fibras relativamente frágiles y sensibles durante el proceso de procesamiento. Sin embargo, esto tiene como consecuencia que las fibras son demasiado cortas y menos utilizables para la producción de papel dado que no pueden proporcionar suficiente superficie activa y propiedades de unión que aumenten la resistencia.
El documento DE 10 2012 107193 A se refiere a una composición de material fibroso con una proporción predeterminada de fibras frescas y/o papel usado, fibras de poáceas y/o ciperáceas y materiales auxiliares y agua.
El documento DE 2020 18107331 U1 se refiere a una pajita para beber de una capa de papel enrollada que está formada a partir de un material fibroso semiopaco, altamente triturado. El material fibroso puede estar formado a partir de pasta de celulosa y fibras de hierba.
El documento EP 2982740 A1 se refiere a un procedimiento para generar metano.
El objetivo de la presente invención es poner a disposición fibras de hierba para la producción de papel, en las que se pueda proporcionar un potencial de unión mejorado para una longitud de fibra determinada, que también se pueda utilizar en la producción de papel para una resistencia mejorada del material fibroso producido con ellas.
Este objetivo se logra mediante el procedimiento para la preparación de las fibras de hierba de acuerdo con la reivindicación 1 y el uso de las fibras así preparadas para la producción de tipos de papel, cartulina o cartón que contienen hierba.
El procedimiento de acuerdo con la invención para la preparación de fibras de hierba, en particular para la preparación de una mezcla de material fibroso que contiene fibras de hierba, comprende al menos las siguientes etapas:
- facilitación de una suspensión de fibras a partir de una proporción predeterminada de al menos dos tipos de material fibroso, siendo el primer tipo de material fibroso fibras de hierba y seleccionándose el segundo tipo de material fibroso de un grupo de materiales fibrosos resistentes al triturado, que comprende pasta de celulosa química, tal como, por ejemplo, pasta de celulosa al sulfato o pasta de celulosa al sulfito respectivamente a base de madera de fibra larga o madera de fibra corta, pulpa de madera y fibras sintéticas,
- mezcla y/o hinchado de fibras en la suspensión de material fibroso en condiciones predeterminadas con respecto a la densidad del material y la temperatura,
- trituración común de al menos dos tipos de material fibroso en una suspensión de material fibroso. El procedimiento se caracteriza por que la proporción del segundo tipo de material fibroso en la masa seca se sitúa entre un 10% y 50%, preferentemente entre un 20% y 40% y en particular en un 30%, .
A este respecto, la resistencia a la trituración del segundo tipo de material fibroso es al menos un 10%, preferentemente un 50% mayor que la resistencia a la trituración del primer tipo de material fibroso.
De acuerdo con otro modo de realización preferido, la proporción del primer tipo de material fibroso en el papel acabado se sitúa entre un 10% y menos de un 100%, preferentemente entre un 20% y 60% y en particular entre un 30% y 70% y las fibras restantes en el papel acabado se componen de fibras del segundo tipo de material fibroso.
Mediante el uso de dos tipos de material fibroso diferentes, cuya resistencia a la trituración es diferente, se puede asegurar que la porción de material fibroso que presenta una resistencia a la trituración baja se proteja mediante el material fibroso "duro" durante la trituración y/o dispersión, de tal manera que se evite en lo posible un fuerte acortamiento del material fibroso y, por lo tanto, la energía de trituración se utilice mejor para lograr una trituración fibrilante, es decir, un aumento de la superficie. En particular, por lo tanto, también se puede evitar que el material fibroso menos resistente a la trituración pierda significativamente su potencial de resistencia. A este respecto, la resistencia a la trituración se entiende, entre otras cosas, como la relación de la energía de trituración, por ejemplo, determinada mediante la solicitación de borde de trituración específica en kWh/t y las características del material fibroso modificadas, tales como, por ejemplo, la resistencia del material fibroso específica en kmRl (kilómetros de longitud de desgarro) o N/ 15 mm y/o la capacidad de deshidratación en °SR o %. Las pastas de celulosa de fibra corta (madera dura) tienen fibras más cortas y delgadas que las pastas de celulosa de fibra larga (madera blanda) y su resistencia a la trituración es menor. Los materiales fibrosos secundarias también tienen una resistencia a la trituración relativamente baja porque una gran proporción de las fibras ya han sido trituradas. Dependiendo del tipo de fibra a triturar, esta opone una mayor o menor resistencia al conjunto de trituración en el grupo de trituración. En general, se puede determinar que la resistencia a la trituración, es decir, cuánta energía o tiempo se debe gastar en la trituración para lograr un grado de trituración determinado.
A este respecto, las propiedades específicas del papel y/o material fibroso se determinan preferentemente de acuerdo con los estándares habituales, tales como resistencia a la rotura longitudinalmente en N/ 15 mm DIN EN 1924/252.1; resistencia a la rotura transversalmente en N/ 15mm DIN EN 1924/232,5; ensayo del grado de trituración Schopper-Riegler de acuerdo con °SR DIN ISO 5267-1; procedimiento de freeness estándar canadiense de acuerdo con ISO 5267/2; SCAN C21; TAPPI 227.
De acuerdo con otra forma de realización especialmente preferente de la presente invención, las fibras de hierba se proporcionan antes del procesamiento como fibras compactadas. A este respecto, la compactación es preferentemente un proceso en el que las fibras de hierba se compactan y se proporcionan como pellets estables al almacenamiento. En este caso, el material fibroso se puede preconfeccionar en referencia al caso de aplicación prevista en la producción de papel. Esto puede comprender, entre otras cosas, cortar, tamizar, clasificar, limpiar y/o secar. Los pellets también pueden tener a este respecto diferentes formas y no se limitan a una forma cilíndrica básica. El grado de compactación también se puede adaptar al caso de aplicación respectivo, en el que la correspondiente compactación conlleva la ventaja de que se mejora la suspensión de tales fibras de hierba en forma de pellet, ya que los pellets disueltos llegan al fondo del despulpador - que está parcialmente lleno de agua - se hunde y luego se suspende fácilmente con un mezclador dispuesto en el fondo, es decir, las fibras se pueden separar. Preferentemente, el primer tipo de material fibroso se selecciona de un grupo que contiene gramíneas espiculares, poas y poas espiculares, así como plantas de juncia de los tipos Poaceae y Cyperaceae, en particular gramíneas de las subfamilias Anomochlooidae, Pharoideae, Puelioideae, Bambusoideae, Erhartoideae, Pooideae, tales como, por ejemplo, Tribus Aveneae, Tribus Poeae, Tribus, Triticeae Aristidoideae, Danthonioideae, Arundinoideae, Chloridiodeae, Centothecoideae, Panicoideae, tales como, por ejemplo, Saccarum officinarum y Micraroideae y en particular Agrostis canina - agróstide de perro; Agrostis capillaris - yerba fina común; Agrostis stolonifera - heno gris; Agrotis vinealis; Aira caryophyllea - heno común; Aira praecox - henillo precoz; Alopecurus geniculatus - cola de zorra acuática; Alopecurus myosuroides - cola de rata; Alopecurus pratensis - cola de zorra de pradera; Ammophilia arenaria - barrón; Anthoxanthum aristatum; Anthoxanthum odoratum - alesta olorosa; Apera spica-venti - hierba fina; Arrhenatherum elatius - gama; Avena fatua - avena salvaje común; Avena sativa - avena común; Brachypodium pinnatum - lastón o rompebarrigas; Brachypodium sylvaticum - lastón de los bosques; Briza maxima - tembladera; Briza media -corazones; Bromus arvensis - bromo arvense; Bromus benekenii; Bromus carinatus - bromo de California; Bromus commutatus - bromo confuso; Bromus erectus - bromo erguido; Bromus hordeaceus - bromo suelto, barbas de macho; Bromus inermis - bromo inerme; Bromis madritensis - bromo de Madrid; Bromus secalinus - bromo acentenado; Bromus sterilis - bromo estéril; Bromus tectorum - bromo velloso, espiguilla colgante; Calamagrostis arundinacea; Calamagrostis epigejos - junco del bosque; Catapodium rigidum; Coix lacryma-jobi - lágrima de Job - Cortaderia selloana - hierba de la pampa; Corynephorus canescens - hierba de las pellicas, barba de chivo; Cynodon dactylon -grama común; Cynosurus cristatus - cola de perro; Dactylis glomerata - dáctilo, pasto ovillo; Danthonia decumbens -triguillo del agua; Deschampsia cespitosa - grama del monte; Deschampsia flexuosa; Deschampsia setacea; Digitaria ischaemum; Digitaria sanguinalis - cangrejo gigante, pata de gallina; Echinochloa crus-galli - amor de hortelano, cenizo; Echinochloa muricata; Elymus caninus; Elymus repens - ballico, carrizo; Eragrostis albensis; Eragrostis curvula - pasto llorón; Eragrostis minor - eragrostis menor; Eragrostis multicaulis; Festuca arundinacea - festuca alta; Festuca filiformis; Festuca gigantea - festuca gigante; Festuca pratensis - cañuela de prado; Festuca rubra - cañuela común, festuca roja; Glyceria fluitans - esteba, hierba del maná; Glyceria maxima; Helictotrichon pratense; Helictotrichon pubescens; Holcus lanatus - saboya, heno blanco; Hordelymus europaeus; Hordeum jubatum - cebada cimarrona, cola de zorrillo; Hordeum murinum - cebadilla del campo; Hordeum vulgare - cebada; Koeleria macrantha - zacate de cresta; Koeleria Pyramidata; Lolium multiflorum raigrás anual, margallo; Lolium perenne - raigrás perenne; Lolium remotum - cizaña de lino; Lolium temulentum - cizaña, espantapájaros; Melica ciliata - espiguilla de seda, melica lanosa; Melica nutans; Melica uniflora; Milium effusum - mijo silvestre; Miscanthus floridulus; Miscanthus sacchariflorus; Miscanthus sinensis - pasto plateado chino; Miscanthus sinensis "Variegatus" - pasto plateado chino; Miscanthus sinensis "Variegatus" - pasto plateado chino; Molinia arundinacea; Molinia caerulea - mansiega; Nardus stricta - cervuno; Panicum capillare - hierba de la bruja; Panicum miliaceum - mijo común; Panicum riparia; Pennisetum setaceum - hierba de fuente africana, hierba penacho; Pennisetum villosum; Phalaris arundinacea - alpiste cinta; Phalaris canariensis - alpiste común, grano de Canarias; Phleum phleoides; Phleum pratense - bohordillo corto, fleo; Phragmites australis - carrizo; Poa annua - poa anual, pastillo de invierno; Poa bulbosa - grama cebollera; Poa chaixii; Poa compressa; Poa nemoralis - poa de los bosques; Poa palustris - poa de los pantanos; Poa pratensis - poa de los prados, pasto azul de Kentucky; Poa trivialis - poa común, gamilla; Polypogon monspeliensis - cola de zorra; Puccinellia distans; Secale cereale - centeno; Sclerochloa dura; Setaria italica - mijo de Italia, mijo menor; Setaria pumilia - almorejo blanco; Setaria verticillata - cadillo; Setaria viridis - almorejo; Sorghum bicolor -sorgo; Sorghum halepense - sorgo de Alepo; Trisetum flavescens; Triticale; Triticum aestivum - trigo blanco; Triticum dicoccon - trigo farro; Triticum durum - trigo duro; Triticum monoccocum - escanda, escaña menor; Triticum spelta - espelta; Vulpia myuros - pasto cola de ratón; Zea mays - maíz, hierba de pradera, gramíneas de deporte e industriales, tal como, por ejemplo, Festuca, Lolium perenne, Poa pratensis, Agrosti, ciperáceas del tipo Carex, combinaciones de las mismas y similares y la hierba marina o las algas se seleccionan de un grupo que contiene especies de pastos marinos Zostera y tipos de Zostera angustifolia Hornem. Rchb., Zostera asiatica Miki, Zostera caespitosa Miki, Zostera capensis Setch, Zostera capricorni Asch., Zostera Caulescens Miki, Zostera japonica Asch. & Graebn., hierba marina normal Zostera marina L., Zostera mucronata Hartog, Zostera muelleri Irmisch ex Asch., hierba marina enana Zostera noltii Hornem., Zostera novazelandica Setch, Zostera tasmanica M. Martens ex Asch., Heterozostera y Phyllospadix, hierba de Neptuno Posidonia de la familia Posidoniaceae, Cymodocea, Halodule, Syringodium y Thalassodendron de la familia Cymodoceaceae y Enhalus acoroides, Halophila y Thalassia de la familia de Moroducs Hydrocharitaceae, subfamilia Halophiliodeae, o Glaucophyta, Haptophyta, cryptophyta Cryptista, Euglenozoa, Dinozoa s. Dinoflagelados, Raphidophyceae Chloromonadophyceae, Chlorarachniophyta, algas verde-amarillas Xanthophyceae, algas doradas Chrysophyta, diatomeas Bacillariophyta, algas pardas Phaeophyta, algas rojas Rhodophyta, algas verdes Chlorophyta, Picobiliphyta, Heterokontophyta, Excavata, Stramenopile, Haptophyta, Cryptophyta, Chlorarachniophyta y Heterokontophyta, Alveolata, Biliphyta y combinaciones de los mismos.
Además, también es ventajoso utilizar plantas de silfo (Silphium perfolatium) como otro material fibroso para el primer tipo de material fibroso, ya que además del modo de cultivo sencillo y variado, la planta se puede poner a disposición en grandes cantidades como cultivo permanente y sus fibras son muy adecuadas debido a la composición y propiedades mecánicas para la producción de papel. Estas fibras vegetales también son sensibles a la preparación mecánica debido a la corta fase de crecimiento y se pueden preparar de forma cuidadosa para la producción de papel con el presente procedimiento de trituración mixta.
El segundo material fibroso se selecciona de un grupo de materiales fibrosos que comprende pastas de celulosa naturales tales como algodón, pulpa de madera mecánica (RMP), pulpa de madera químico-mecánica (CRMP o CMP) o pulpa de madera químico-térmica (CTMP), pulpa de madera refinadora presurizada (PRMP), pasta de celulosa semiquímica, pasta de celulosa química de alto rendimiento, pasta de celulosa química, pasta de celulosa producida alcalina tal como pasta de celulosa al sulfato o pasta de celulosa al sulfito, todos los materiales fibrosos mencionados anteriormente como fibras frescas o también como fibras recicladas, tal como, por ejemplo, papel usado.
La trituración se realiza preferentemente con al menos uno de los siguientes grupos como se lleva a cabo en un Hollander con una potencia de hasta 200 kW, refinador Papillon con una potencia entre 100 y 3600 kW, un refinador de un solo disco, un refinador de doble disco, un refinador gemelo, un molino de cono plano, un molino de cono empinado con una potencia entre 90 y 2800 kW o un molino de discos con una potencia entre 315 y 2500 kW. Las combinaciones de los grupos antes mencionados también están en el sentido de la presente invención, pudiéndose utilizar estos en serie o también en paralelo o secuencialmente.
Además del aporte de energía, en la trituración también se distingue el tipo de trituración, distinguiendo aquí entre trituración por corte y por fibrilación. En la práctica es casi imposible implementar un trituración puramente por corte o por fibrilación, de modo que el aspecto principal de la respectiva trituración determina el tipo de trituración. En el presente caso, el aspecto principal del tipo de trituración es una trituración por fibrilación, en el que se aumenta la superficie de las fibras y, con ello, su capacidad de unión de las fibras y, por tanto, también la resistencia (resistencia a la rotura, resistencia al estallido, etc.) de papel o cartón acabado producido de esta manera.
De acuerdo con otro modo de realización del presente procedimiento, los materiales fibrosos se dispersan antes de la trituración.
De acuerdo con otro modo de realización del presente procedimiento, se añade al menos otro material fibroso de uno de los dos grupos de materiales fibrosos al material fibroso triturado de forma mixta después de la trituración y/o dispersión.
Las siguientes pruebas se llevaron a cabo de acuerdo con los siguientes estándares: masa por unidad de superficie en g/m2 ISO 536 90,7; espesor en pm DIN ISO 534 206; volumen en cm3/g DIN ISO 534 2,3; resistencia a la rotura longitudinalmente en N/ 15mm DIN EN 1924/2 52.1; resistencia a la rotura transversalmente en N/ 15mm DIN EN 1924/2 32,5; alargamiento longitudinalmente en % DIN EN 1924/2 1,3; alargamiento transversalmente en % DIN EN 1924/2 2,3; resistencia a la rotura en húmedo longitudinalmente en N/ 15 mm WS 004 1,0; alargamiento en húmedo en % Emtec WSD 02 1,40; fuerza de flexión longitudinalmente en mN DIN 53121 161; fuerza de flexión transversalmente en mN DIN 53121 94; presión de estallido en kPa DIN 53141 145; índice de estallido en kPam2/g ISO 2758 1,6; permeabilidad al aire (p = 2mbar) en l/m2 DIN EN ISO 9237; ensayo del grado de trituración Schopper-Riegler en °SR DIN ISO 5267-1; procedimiento de freeness estándar canadiense de acuerdo con ISO 5267/2; SCAN C21; TAPPI 227; identificación de formas mediante fraccionamiento de tamiz SCAN M 6; TAPPI T 233, 261, UM 239; identificación de formas mediante procedimientos de medición optoelectrónicos tales como, por ejemplo, analizadores divisores STFI, fraccionamiento con clasificadores como de acuerdo con McNett y Clark.
Uso de la mezcla de material fibroso de acuerdo con la invención para la producción de papel, cartulina y/o cartón, material de embalaje, material de relleno y/o material aislante.
Los materiales fibrosos obtienen de manera típica de las siguientes materias primas:
- Maderas blandas como pino, abeto, pino radiata; maderas duras como álamo, haya, abedul, eucalipto, maderas duras tropicales; maderas mixtas tales como mezclas de distintas maderas duras;
- plantas no leñosas: desechos agrícolas como bagazo, tipos de paja; plantas anuales y similares como gramíneas, esparto, bambú, juncos, etc.; pelos voladores tal como algodón, línter, etc.
- materias primas de fibras artificiales de naturaleza inorgánica tales como fibras de vidrio; tipo orgánico como pulpa sintética.
Origen: zona de cultivo, p. ej., Escandinavia, estados del sur de EE. UU., trópicos, Canadá, etc.
Proceso de disgregación:
a) en fase acuosa o de vapor
- procedimientos de disgregación alcalinos: pasta de celulosa al sulfato, pasta de celulosa a la sosa, pasta de celulosa alcalina al sulfito, pasta de celulosa al sulfito de antraquinona, entre otras;
- procedimientos de disgregación neutros: pasta y semipasta de celulosa neutra al sulfito, pasta de celulosa neutra al sulfito de antraquinona, pasta de celulosa al sulfito de magnesio (palpa de celulosa de magnetita); - procedimiento de disgregación ácido con exceso de dióxido de azufre: pasta de celulosa de bisulfito de magnesio, calcio y amonio;
b) en fase no acuosa
- pastas de celulosa Organosolv, pastas de celulosa ASAM, pastas de celulosa Acetosolv entre otros. Rendimiento: pastas de celulosa de alto rendimiento, semipastas de celulosa, pastas de celulosa
Finalidad de uso: pasta de celulosa para papel, pasta de celulosa química, pasta de celulosa noble, pasta de celulosa fotográfica y otras formas de entrega:
- Estado: sin blanquear, blanqueado, refinado;
- Contenido en seco: húmedo, semiseco, seco al aire;
- Forma de envío: rollos, fardos, fardos grandes (unidades), masa en copos (pelusas), embalaje;
- Transporte: entre otros por barco, tren, camión; almacenamiento provisional debido a posibles deterioros de propiedades, pureza, contaminación, infestación biológica y/o contenido en seco (peso comercial) durante el transporte y almacenamiento.
La invención se representa a continuación sobre la base de otros ejemplos de modo de realización, en los que se señala expresamente que estos se deben entender sólo como ejemplos y la presente invención comprende combinaciones adicionales y alternativas del procedimiento reivindicado y los materiales fibrosos generados con él. A este respecto, muestran:
Fig. 1 tabla sobre la composición de los ensayos en papel;
Fig. 2 comparación de materiales fibrosos finos;
Fig. 3 comparación de la distribución de la cantidad de fibras de hierba (papel de escritura, impresión);
Fig. 4 comparación de la distribución de la cantidad de fibras de hierba (papel de impresión/testliner);
Fig. 5 comparación de la distribución de la cantidad de fibras de hierba (testliner de prueba);
Fig. 6 comparación de papel de escritura, de impresión (aumento de 5x);
Fig. 7 pruebas de laboratorio sobre el tipo de papel de escritura, de impresión;
Fig. 8 pruebas de laboratorio de la variedad de testliner;
Fig. 9 entradas de material para, papel de escritura, de impresión y testliner;
Fig. 10 preparación del material para papel de escritura, de impresión y testliner.
A este respecto, la figura 1 muestra una tabla para la preparación de los ensayos, en la que además de los distintos materiales fibrosos, denominados como producto 1,2, 3 y 4, también se mencionan los medios auxiliares disponibles.
La propia tabla determina las especificaciones para los dos tipos de papel "papel gráfico" y ''testliner'', con la masa por unidad de superficie FM (g/m2), proporción de fibras de hierba (%), fibras de eucalipto, la trituración y el valor de deshidratación alcanzado en este caso en °SR, la proporción de fibra larga y pasta de celulosa kraft en % y la adición de almidón y cola AKD en %. También se proporciona información sobre el uso de una prensa de cola y la velocidad de producción de la máquina de papel de laboratorio utilizada.
Los ensayos se pueden resumir de la siguiente manera:
Ensayo 1.1: papel gráfico 90 g/m2 (90,7)
Ensayo 2.1: testliner 90 g/m2 (89,9)
Ensayo 2.2: testliner 130 g/m2 (132,1)
Ensayos 2.3: testliner 150 g/m2 (147,9)
Ensayo 2.4: testliner 170 g/m2 (169,9
Estos 5 ensayos de papel en bruto se llevaron a cabo en un día. El tratamiento superficial de la prensa de cola (espesor: 6 g/m2 por página) tuvo lugar al día siguiente. El tratamiento superficial se llevó a cabo en la calandria de laboratorio. En la preparación del material, primero se trató la porción de hierba por separado con el grupo de trituración. En este caso, se originaron esencialmente pequeñas astillas - el carácter de la hierba esencialmente se perdió por ello. A través de una trituración separada, las fibras de hierba probablemente se refinan demasiado mediante el "corte", de modo que se origina demasiada cribadura por tamiz (mala retención) durante la formación de las hojas en la máquina de papel. Por lo tanto, el papel sólo contiene aproximadamente la mitad de la cantidad prevista de fibras de hierba, por lo que no se pudo alcanzar el porcentaje indicado en la hoja de papel. Los tallos de hierba son más resistentes que las hojas de hierba y ya no se pueden triturar después de cierto punto, de lo contrario la "hoja de hierba" se destruirá en gran medida. Mediante una trituración mixta de pasta de celulosa / hierba, por ejemplo, en una proporción de 1/3, se consigue una suave fricción fibra a fibra, por lo que las fibras de hierba no están sometidas a grandes solicitaciones de borde del grupo de trituración. Durante esta serie de ensayos, los ciclos de trituración de hierba se determinaron de acuerdo con una evaluación visual.
Esto da como resultado los siguientes hallazgos:
1. ) Fricción de fibra - fibra: este tratamiento suave de la fibra debe tenerse en cuenta durante la producción y el procesamiento de las fibras. Este modo de conducción ofrece una ventaja adicional en la cribadura de tamiz reducida en la parte húmeda, lo que, entre otras cosas, podría dar como resultado una contaminación biológica reducida en la instalación de tratamiento de aguas residuales.
2. ) Modo de conducción modificado: para apoyar este efecto, sería necesario tener en cuenta medidas especiales con respecto a los grupos existentes en preparación del material y parte constante.
La figura 2 muestra una comparación de la distribución de materiales fibrosos finos cuando se utiliza trituración común (a la izquierda) y trituración separada (a la derecha). A este respecto, en el lado derecho se puede reconocer la distribución de partes muy pequeñas de las fibras de hierba, que sólo tienen un uso limitado en la producción de papel. En el lado derecho se pueden reconocer partículas más grandes, lo que se debe, entre otras cosas, al suave tratamiento/trituración de las fibras de hierba en combinación con otras fibras.
La figura 3 muestra una comparación de las cantidades de fibras de hierba en la comparación de distribución entre un papel producido industrialmente (a la izquierda) con una proporción de fibras de hierba de un 30% y 80 g/m2 y a la derecha el papel de ensayo con una proporción de fibras de hierba de un 30% y 90 g/m2.
La figura 4 muestra una comparación de las cantidades de fibras de hierba en la comparación de distribución entre un papel de impresión producido industrialmente (a la izquierda) con una proporción de fibras de hierba de un 30 % y 80 g/m2 y a la derecha el testliner producido en el ensayo con una proporción de fibras de hierba de un 50 % y 90 g/m2.
La figura 5 muestra una comparación de las cantidades de fibras de hierba en la comparación de distribución entre un testliner producido industrialmente (a la izquierda) con una proporción de fibras de hierba de un 50 % y 90 g/m2 y a la derecha el testliner producido en el ensayo con una proporción de fibras de hierba de un 50 % y 130 g/m2.
La figura 6 muestra una comparación de papel de escritura, de impresión con un aumento de 5x entre un papel producido industrialmente (a la izquierda) y el papel de ensayo representado a la derecha.
Los ensayos de producir papeles de escritura, de impresión se especifican más detalladamente a continuación:
En este caso dio como resultado los valores de papel representados en la figura 7, que se determinaron en el marco de una prueba de laboratorio.
Los ensayos para producir los distintos testliner (papel de embalaje) se especifican a continuación:
En este caso dio como resultado los valores del papel representados en la figura 8 para los papeles de ensayo 2 a 5, que se determinaron en el marco de una prueba de laboratorio.
En las figuras 9 y 10 se reproduce el protocolo del material para producir los papeles de escritura y de impresión o los testliner.
Claims (9)
1. Procedimiento para preparar fibras de hierba, en particular para preparar una mezcla de material fibroso que contiene fibras de hierba con las etapas:
- facilitación de una suspensión de fibras a partir de una proporción predeterminada de al menos dos tipos de material fibroso, en el que
el primer tipo de material fibroso son fibras de hierba y
el segundo tipo de material fibroso se selecciona de un grupo de materiales fibrosos resistentes a la trituración que comprende pasta de celulosa química, tal como, por ejemplo, pasta de celulosa al sulfato o pasta de celulosa al sulfito, cada una a base de madera de fibras largas o madera de fibras cortas, pulpa de madera y fibras sintéticas,
- mezcla y/o hinchado de fibras en la suspensión de material fibroso en condiciones predeterminadas con respecto a la densidad del material y la temperatura,
- trituración común de al menos dos tipos de material fibroso en una suspensión de material fibroso,
la proporción del segundo tipo de material fibroso en la masa seca se sitúa entre un 10% y 50%, preferentemente entre un 20% y 40% y en particular en un 30%, en el que la resistencia a la trituración del segundo tipo de material fibroso como proporción de la solicitación de borde de trituración específica en kWh/t y la resistencia del material fibroso específica en kmRI y/o la capacidad de deshidratación en °SR es al menos un 10%, preferentemente un 50% mayor que la resistencia a la trituración del primer tipo de material fibroso.
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o 2,caracterizado por quela proporción del primer tipo de material fibroso en el papel acabado está entre un 10% y menor de un 100%, preferentemente entre un 20% y 60% y en particular entre un 30% y 70% y el respectivo resto de fibras en el papel acabado comprende fibras del segundo tipo de material fibroso.
3. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel primer tipo de material fibroso se selecciona de un grupo que contiene gramíneas espiculares, poas y poas espiculares, así como plantas de juncia de los tipos Poaceae y Cyperaceae, en particular gramíneas de las subfamilias Anomochlooidae, Pharoideae, Puelioideae, Bambusoideae, Erhartoideae, Pooideae, tales como, por ejemplo, Tribus Aveneae, Tribus Poeae, Tribus, Triticeae Aristidoideae, Danthonioideae, Arundinoideae, Chloridiodeae, Centothecoideae, Panicoideae, tales como, por ejemplo, Saccarum officinarum y Micraroideae y en particular Agrostis canina - agróstide de perro; Agrostis capillaris - yerba fina común; Agrostis stolonifera - heno gris; Agrotis vinealis; Aira caryophyllea - heno común; Aira praecox - henillo precoz; Alopecurus geniculatus - cola de zorra acuática; Alopecurus myosuroides - cola de rata; Alopecurus pratensis - cola de zorra de pradera; Ammophilia arenaria - barrón; Anthoxanthum aristatum; Anthoxanthum odoratum - alesta olorosa; Apera spica-venti - hierba fina; Arrhenatherum elatius - gama; Avena fatua - avena salvaje común; Avena sativa - avena común; Brachypodium pinnatum - lastón o rompebarrigas; Brachypodium sylvaticum - lastón de los bosques; Briza maxima - tembladera; Briza media - corazones; Bromus arvensis - bromo arvense; Bromus benekenii; Bromus carinatus - bromo de California; Bromus commutatus - bromo confuso; Bromus erectus - bromo erguido; Bromus hordeaceus - bromo suelto, barbas de macho; Bromus inermis - bromo inerme; Bromis madritensis - bromo de Madrid; Bromus secalinus - bromo acentenado; Bromus sterilis - bromo estéril; Bromus tectorum - bromo velloso, espiguilla colgante; Calamagrostis arundinacea; Calamagrostis epigejos - junco del bosque; Catapodium rigidum; Coix lacryma-jobi - lágrima de Job - Cortaderia selloana - hierba de la pampa; Corynephorus canescens - hierba de las pellicas, barba de chivo; Cynodon dactylon - grama común; Cynosurus cristatus - cola de perro; Dactylis glomerata - dáctilo, pasto ovillo; Danthonia decumbens - triguillo del agua; Deschampsia cespitosa -grama del monte; Deschampsia flexuosa; Deschampsia setacea; Digitaria ischaemum; Digitaria sanguinalis - cangrejo gigante, pata de gallina; Echinochloa crus-galli - amor de hortelano, cenizo; Echinochloa muricata; Elymus caninus; Elymus repens - ballico, carrizo; Eragrostis albensis; Eragrostis curvula - pasto llorón; Eragrostis minor - eragrostis menor; Eragrostis multicaulis; Festuca arundinacea - festuca alta; Festuca filiformis; Festuca gigantea - festuca gigante; Festuca pratensis - cañuela de prado; Festuca rubra - cañuela común, festuca roja; Glyceria fluitans - esteba, hierba del maná; Glyceria maxima; Helictotrichon pratense; Helictotrichon pubescens; Holcus lanatus - saboya, heno blanco; Hordelymus europaeus; Hordeum jubatum - cebada cimarrona, cola de zorrillo; Hordeum murinum - cebadilla del campo; Hordeum vulgare - cebada; Koeleria macrantha - zacate de cresta; Koeleria Pyramidata; Lolium multiflorum raigrás anual, margallo; Lolium perenne - raigrás perenne; Lolium remotum - cizaña de lino; Lolium temulentum -cizaña, espantapájaros; Melica ciliata - espiguilla de seda, melica lanosa; Melica nutans; Melica uniflora; Milium effusum - mijo silvestre; Miscanthus floridulus; Miscanthus sacchariflorus; Miscanthus sinensis - pasto plateado chino; Miscanthus sinensis "Variegatus" - pasto plateado chino; Miscanthus sinensis "Variegatus" - pasto plateado chino; Molinia arundinacea; Molinia caerulea - mansiega; Nardus stricta - cervuno; Panicum capillare - hierba de la bruja; Panicum miliaceum - mijo común; Panicum riparia; Pennisetum setaceum - hierba de fuente africana, hierba penacho; Pennisetum villosum; Phalaris arundinacea - alpiste cinta; Phalaris canariensis - alpiste común, grano de Canarias; Phleum phleoides; Phleum pratense - bohordillo corto, fleo; Phragmites australis - carrizo; Poa annua - poa anual, pastillo de invierno; Poa bulbosa - grama cebollera; Poa chaixii; Poa compressa; Poa nemoralis - poa de los bosques; Poa palustris - poa de los pantanos; Poa pratensis - poa de los prados, pasto azul de Kentucky; Poa trivialis - poa común, gamilla; Polypogon monspeliensis - cola de zorra; Puccinellia distans; Secale cereale - centeno; Sclerochloa dura; Setaria italica - mijo de Italia, mijo menor; Setaria pumilia - almorejo blanco; Setaria verticillata - cadillo; Setaria viridis - almorejo; Sorghum bicolor -sorgo; Sorghum halepense - sorgo de Alepo; Trisetum flavescens; Triticale; Triticum aestivum - trigo blanco; Triticum dicoccon - trigo farro; Triticum durum - trigo duro; Triticum monoccocum -escanda, escaña menor; Triticum spelta - espelta; Vulpia myuros - pasto cola de ratón; Zea mays - maíz, hierba de pradera, gramíneas de deporte e industriales, tal como, por ejemplo, Festuca, Lolium perenne, Poa pratensis, Agrosti, ciperáceas del tipo Carex, combinaciones de las mismas y similares y la hierba marina o las algas se seleccionan de un grupo que contiene especies de pastos marinos Zostera y tipos de Zostera angustifolia Hornem. Rchb., Zostera asiatica Miki, Zostera caespitosa Miki, Zostera capensis Setch, Zostera capricorni Asch., Zostera Caulescens Miki, Zostera japonica Asch. & Graebn., hierba marina normal Zostera marina L., Zostera mucronata Hartog, Zostera muelleri Irmisch ex Asch., hierba marina enana Zostera noltii Hornem., Zostera novazelandica Setch, Zostera tasmanica M. Martens ex Asch., Heterozostera y Phyllospadix, hierba de Neptuno Posidonia de la familia Posidoniaceae, Cymodocea, Halodule, Syringodium y Thalassodendron de la familia Cymodoceaceae y Enhalus acoroides, Halophila y Thalassia de la familia de Moroducs Hydrocharitaceae, subfamilia Halophiliodeae, o Glaucophyta, Haptophyta, cryptophyta Cryptista, Euglenozoa, Dinozoa s. Dinoflagelados, Raphidophyceae Chloromonadophyceae, Chlorarachniophyta, algas verde-amarillas Xanthophyceae, algas doradas Chrysophyta, diatomeas Bacillariophyta, algas pardas Phaeophyta, algas rojas Rhodophyta, algas verdes Chlorophyta, Picobiliphyta, Heterokontophyta, Excavata, Stramenopile, Haptophyta, Cryptophyta, Chlorarachniophyta y Heterokontophyta, Alveolata, Biliphyta y combinaciones de los mismos.
4. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por que
el primer tipo de material fibroso es el silfo (Silphium perfolatium).
5. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queel segundo material fibroso se selecciona de un grupo de materiales firbrosos que comprende pastas de celulosa naturales tales como algodón, pulpa de madera mecánica (RMP), pulpa de madera químico-mecánica (CRMP o CMP) o pulpa de madera químico-térmica (CTMP), pulpa de madera refinadora presurizada (PRMP), pasta de celulosa semiquímica, pasta de celulosa química de alto rendimiento, pasta de celulosa química, pasta de celulosa producida alcalina tal como pasta de celulosa al sulfato o pasta de celulosa al sulfito, todos los materiales fibrosos mencionados anteriormente como fibras frescas o también como fibras recicladas, tal como, por ejemplo, papel usado.
6. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quela trituración se realiza en un Hollander con una potencia de hasta 200 kW, un refinador Papillon con una potencia entre 100 y 3600 kW, un molino de cono plano, un molino de cono empinado con una potencia entre 90 y 2800 kW o un molino de discos con una potencia entre 315 y 2500 kW.
7. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por quelos materiales fibrosos se dispersan antes de la trituración.
8. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores,caracterizado por queal material fibroso triturado mezclado se le añade al menos otro material fibroso de uno de los dos grupos de materiales fibrosos después de la trituración.
9. Uso de las fibras de hierba preparadas como en el procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8 para la producción de papel, cartulina y/o cartón, material de embalaje, material de relleno y/o material aislante.
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