IT202100020858A1 - Macchina e processo per la produzione di carta strutturata. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda una macchina ed un processo per la produzione di carta strutturata.

? noto che, in generale, le macchine per la produzione della carta, ad esempio per la produzione di carta tissue dalla quale si ricavano prodotti come tovaglioli di carta, carta igienica, carta da cucina, fazzoletti e prodotti similari, utilizzano un impasto fibroso contenente fibre cellulosiche in sospensione acquosa e, in generale, additivi destinati a conferire alla carta finita determinate caratteristiche chimico-fisiche e migliorano le condizioni operative del processo produttivo. L?impasto, con un basso contenuto di fibre rispetto all?acqua, viene distribuito mediante una cassa di afflusso su un sistema di formazione che generalmente comprende una tela di formazione eventualmente associata ad un feltro o ad un?altra tela. Dall?impasto si genera quindi uno strato di materiale fibroso dopo una progressiva rimozione dell?acqua che determina un maggior contenuto percentuale di fibre. Successivamente, lo strato di materiale fibroso viene trasferito su un sistema di essiccazione che ad esempio comprende un cilindro monolucido o Yankee, attorno al quale viene fatto passare lo strato cellulosico per determinarne l?essicazione. Il velo di materiale cellulosico viene poi distaccato dal monolucido per essere avvolto in forma di bobina o sottoposto ad altre lavorazioni.

Le macchine che producono carta strutturata utilizzano una tela strutturata di trasporto dello strato fibroso, generalmente nota come ?textured belt? o ?textured wire?, alla quale ? imposto il passaggio attraverso una zona di alto vuoto (molding box) che agevola la formazione di una struttura tridimensionale nello strato fibroso sostanzialmente corrispondente alla struttura della tela di trasporto. La formazione della struttura tridimensionale ? ottenuta in corrispondenza del passaggio del foglio tra una tela di formazione ed una tela strutturata, nel caso di macchine con formazione a doppia tela, sfruttando la differente velocit? delle due tele (tela di formazione pi? veloce della tela strutturata, in modo da costringere le fibre ad affastellarsi e penetrare nelle cavit? della tela strutturata). Questo passaggio ? normalmente chiamato ?rush transfer?.

Nel caso di macchine con formazione tipo crescent former, in cui sia assente il ?rush transfer?, ? la tela strutturata stessa che sostituisce il feltro e l?impasto fibroso penetra nella struttura della tela strutturata nella zona del cilindro formatore sotto la pressione della tela di formazione esterna. Anche in questo caso ? predisposta una cassetta alto vuoto (molding box) che consolida le fibre nelle cavit? della tela strutturata.

Nei modi di formazione della carta come sopra descritto, il forzamento del foglio sostenuto da una tela strutturata attraverso una sezione di pressatura comporta un limitato forzamento delle fibre (oramai gi? disposte) all?interno delle cavit? della tela strutturata. L?effetto principale ? la realizzazione di una maggiore compressione delle fibre lungo i rilievi della tela strutturata. In questo modo, la carta presenta una elevata resistenza meccanica ottenuta grazie alla trama costituita dalle fibre pi? compattate, mentre le caratteristiche di bulk, spessore e capacit? di assorbimento sono garantite dalle parti meno compresse del foglio. La presente invenzione riguarda, in particolare, la rimozione dell?acqua dallo strato fibroso in una macchina per la produzione della carta che utilizza una tela strutturata. Ancora pi? particolarmente, la presente invenzione riguarda le fasi di rimozione dell?acqua dallo strato di materiale fibroso e di formazione della struttura definitiva del velo nelle macchine che utilizzano una tela strutturata e si propone di migliorare i relativi processi sia in termini di efficienza energetica che in termini di qualit? del prodotto finito. Un altro scopo della presente invenzione ? quello di fornire un sistema per la produzione di carta strutturata alternativo ai sistemi esistenti. Ancora un altro scopo della presente invenzione ? di fornire una macchina che, oltre ad assicurare i predetti vantaggi, sia facilmente configurabile per produrre carta strutturata utilizzando dispositivi di rimozione dell?acqua dallo strato fibroso variamente strutturati, assicurando in tal modo una flessibilit? produttiva in linea con le attuali esigenze industriali.

A questo risultato si ? pervenuti, in conformit? della presente invenzione, mediante una macchina ed un processo aventi le caratteristiche indicate nelle rivendicazioni indipendenti. Altre caratteristiche della presente invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Grazie alla presente invenzione, ? possibile produrre carta strutturata o testurizzata riducendo la potenza termica ed elettrica complessivamente richiesta per tale produzione, grazie al fatto che la zona di pressatura dello strato fibroso ? predisposta il pi? a monte possibile lungo il percorso seguito dallo stesso strato fibroso supportato dalla tela strutturata, in modo da sfruttare al massimo l?effetto della pressatura che infatti viene operata sullo strato fibroso supportato dalla tela strutturata quando il livello di secco ? minimo. Inoltre, una macchina in conformit? della presente invenzione pu? essere allestita secondo una vasta gamma di configurazioni operative in funzione delle specifiche esigenze di impiego.

Questi ed ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione saranno pi? e meglio compresi da ogni tecnico del ramo grazie alla descrizione che segue ed agli annessi disegni, forniti a titolo esemplificativo ma da non considerarsi in senso limitativo, nei quali:

? la Fig.1 rappresenta una schematica vista laterale di una macchina per la produzione di carta strutturata in conformit? di un primo esempio di attuazione della presente invenzione;

? le Figg. 2-5 sono dettagli ingranditi della Fig.1, in cui alcune parti non sono rappresentate per meglio evidenziarne altre;

? la Fig.6 rappresenta una schematica vista laterale di una macchina per la produzione di carta strutturata in conformit? di un secondo esempio di attuazione della presente invenzione;

? le Figg. 7-8 sono dettagli ingranditi della Fig.6, in cui alcune parti non sono rappresentate per meglio evidenziarne altre;

? la Fig.9 rappresenta una schematica vista laterale di una macchina per la produzione di carta strutturata in conformit? di un terzo esempio di attuazione della presente invenzione;

? la Fig.10 rappresenta una schematica vista laterale di una macchina per la produzione di carta strutturata in conformit? di un quarto esempio di attuazione della presente invenzione;

? la Fig.11 rappresenta una schematica vista laterale di una macchina per la produzione di carta strutturata in conformit? di un quinto esempio di attuazione della presente invenzione.

La descrizione che segue fornisce esempi di realizzazione di una macchina in conformit? della presente invenzione.

Ridotta alla sua struttura essenziale e con riferimento ai disegni esemplificativi allegati, una macchina in conformit? della presente invenzione comprende, in generale:

? una zona di formazione, nella quale sono predisposti mezzi atti ad alimentare una sospensione fibrosa, di composizione nota, e mezzi configurati per ricevere detta sospensione e trasportarla lungo un percorso prestabilito determinando una progressiva deidratazione dello strato di materiale fibroso cos? prodotto;

? una zona di rimozione forzata dell?acqua a valle della zona di formazione;

? una zona di essiccazione a valle della zona di rimozione forzata dell?acqua, nella quale sono predisposti mezzi di essiccazione dello strato di materiale fibroso formato nella zona di formazione;

? una zona di raccolta del velo di carta a valle della zona di essiccazione, nella quale sono predisposti mezzi di raccolta del velo atti a raccogliere il velo secondo una configurazione predefinita, ad esempio in forma di bobine.

Ad esempio, i mezzi di alimentazione della sospensione fibrosa comprendono una cassa di afflusso (1), di per s? nota.

Con riferimento all?esempio rappresentato nelle Figg.1-5, i mezzi di formazione dello strato di materiale fibroso comprendono due tele (2, 3), con una tela di formazione (2) ed un nastro di trasporto (3) tra i quali viene alimentata la sospensione fibrosa erogata dalla cassa di afflusso (1). La tela di formazione (2) ed il nastro di traporto (3) possono essere del tipo normalmente impiegato nelle macchine continue per la produzione di carta, per cui anche il nastro (3) pu? essere una tela. In questo caso, la sospensione acquosa ? alimentata dalla cassa di afflusso in un?area (A) di convergenza della tela di formazione (2) e del nastro di trasporto (3). Secondo una configurazione di per s? nota, il nastro di trasporto (3) ? rinviato su un corrispondente cilindro (30) predisposto immediatamente a valle della cassa di afflusso (1) e, in posizione contrapposta al cilindro (30) rispetto alla tela (2) e al nastro (3), ? predisposto un convogliatore (200) delle acque rimosse per centrifugazione e drenate attraverso la tela (2) la cui zona di raccolta acque si sviluppa lungo un arco di ampiezza prestabilita del percorso seguito dalle stesse tele a valle della cassa di afflusso (1). La tela di formazione (2) si sviluppa su un percorso chiuso (P2) definito da una pluralit? di rulli (21) disposti in posizioni prestabilite lungo tale percorso che hanno la funzione di rinvio, mantenimento in guida della tela e tensionamento. La movimentazione della tela di formazione (2) lungo il percorso (P2) ? indicata dalle frecce ?F2? nei disegni. Uno o pi? rulli (21) possono essere motorizzati o trascinati in rotazione da mezzi motori (non visibili nei disegni). I rulli (21) possono essere anche trascinati (tutti o alcuni) dall?attrito esercitato dalla tela (2) attorno ad essi avvolta e movimentata da altri mezzi come il cilindro (30), che, a sua volta, pu? essere motorizzato.

Analogamente, il nastro di trasporto (3) si sviluppa su un rispettivo percorso chiuso (P3) definito da una pluralit? di rulli (31) disposti in posizioni prestabilite lungo tale percorso e che hanno la funzione di rinvio, mantenimento in guida e tensionamento del nastro (3). La movimentazione della tela di trasporto (3) lungo il percorso (P3) ? indicata dalle frecce ?F3?. Uno o pi? rulli di guida (31) possono essere motorizzati o trascinati in rotazione da mezzi motori (non visibili nei disegni). I rulli (31) possono essere anche trascinati (tutti o alcuni) dall?attrito esercitato dal nastro (3) attorno ad essi avvolto e movimentato da altri mezzi come il cilindro (30) che, a sua volta, pu? essere motorizzato.

Lungo i detti percorsi (P2, P3) possono essere predisposti dispositivi di lavaggio a spruzzo o a spillo, oscillanti in direzione trasversale al moto dei nastri o fissi (D2, D3) agenti sulla tela (2) e sul nastro (3), oltre che sui rulli (21, 31), con modalit? di per s? note.

I percorsi (P2, P3) della tela (2) e del nastro (3) hanno una tratta comune a valle della cassa di afflusso (1), compresa tra la detta area di convergenza (A) ed un punto (AD) nel quale gli stessi percorsi divergono.

Lungo il percorso (P3) del nastro di trasporto (3) possono essere disposte delle cassette aspiranti (32) agenti sul lato interno dello stesso nastro (3), ovvero sul lato rivolto verso l?interno del percorso (P3).

Il nastro di trasporto (3) convoglia lo strato di materiale fibroso, che si produce a valle della cassa di afflusso (1), verso e fino ad una tela strutturata (4) predisposta a valle rispetto alla direzione (MD) complessivamente seguita dal materiale fibroso all?interno della macchina. La tela strutturata (4) ? chiusa ad anello lungo un rispettivo percorso (P4) che presenta un ramo nel quale converge un lato di uscita del nastro di trasporto (3). Il percorso della tela strutturata (4) ? definito da una pluralit? di corrispondenti rulli (41) sui quali ? guidata la tela strutturata (4). Nei disegni, il riferimento ?CF? indica la zona della macchina nella quale convergono il nastro di trasporto (3) e la tela strutturata (4). Nella zona ?CF? lo strato di materiale fibroso si trasferisce dal nastro di trasporto (3) alla tela strutturata (4). Quest?ultima ? costituita, in modo di per s? noto, da un supporto flessibile che presenta un lato esterno sul quale sono formate depressioni, costituite ad esempio da tasche di forma e dimensioni prestabilite, e rilievi che conferiscono allo strato cellulosico che vi si trasferisce una struttura sostanzialmente tridimensionale, cio? una struttura non planare. Il lato interno del nastro (4) ? quello rivolto verso l?interno del percorso (P4). Le frecce ?F4? indicano il movimento del nastro (4) lungo il percorso (P4). Uno o pi? rulli (41) possono essere motorizzati o trascinati in rotazione da mezzi motori (non visibili nei disegni). I rulli (41) possono essere anche trascinati (tutti o alcuni) dall?attrito esercitato dalla tela strutturata (4) attorno ad essi avvolta e movimentata da altri mezzi come dall?attrito tra il cilindro essiccatore motorizzato (6) e l?elemento pressore (60) descritti nel seguito.

Ad esempio, la tela strutturata (4) pu? essere del tipo descritto in US8328990B2.

Nella zona (CF) il trasferimento dello strato di materiale fibroso dal nastro di trasporto (3) alla tela strutturata (4) preferibilmente avviene in modalit? ?rush transfer?, cio? con una prestabilita differenza tra la velocit? del nastro di trasporto (3), pi? veloce, e la velocit? della tela strutturata (4), pi? lenta. In tal modo, le fibre della carta in formazione sono forzate a riempire le cavit? della tela strutturata realizzando la cosiddetta strutturazione della carta, ovvero il passaggio da una struttura sostanzialmente planare ad una struttura non planare. Ad esempio, la differenza di velocit? tra nastro di trasporto (3) e la tela strutturata (4) ? inferiore all?8% (preferibilmente compresa tra il 2% ed il 5%) per carta a bassa grammatura come la carta del tipo toilet, mentre ? compresa tra il 7% ed il 25% (preferibilmente tra il 10% ed il 15%) per carta a maggiore grammatura come la carta del tipo towel. In questa fase il contenuto secco del foglio (percentuale in peso delle fibre nel materiale fibroso trasferito alla tela strutturata 4) ? compreso tra il 10% ed il 30% e pi? preferibilmente tra il 15% ed il 20%.

In corrispondenza della detta zona di trasferimento (CF) pu? essere disposta una cassa aspirante (42) che serve per agevolare il trasferimento dal nastro di trasporto (3) alla tela strutturata (4) e per forzare ulteriormente l?insediamento delle fibre nelle cavit? di quest?ultima (4). La cassa aspirante (42) ? disposta all?interno del percorso (P4) seguito dalla tela strutturata (4). Preferibilmente, a valle della cassa aspirante (42), rispetto alla direzione (F4) di moto della tela strutturata (4), ? disposta una ulteriore cassa aspirante (43) per ulteriormente favorire l?adesione del materiale fibroso nelle cavit? della tela strutturata (4).

Lungo il percorso della tela strutturata (4) ? disposta una zona di pressatura (ZP) dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) immediatamente a valle della zona di trasferimento (CF), ovvero nella posizione il pi? possibile iniziale del percorso seguito dal materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) compatibilmente con i vincoli strutturali e meccanici imposti dall?architettura della macchina. In questo esempio, nella zona di pressatura (ZP) ? predisposta una pressa costituita da due rulli (P1, P2) che formano un nip di pressione in cooperazione con un contro-rullo (C5). Ciascuno dei detti rulli (P1, P2) pu? essere, ad esempio, un rullo forato dotato di settore aspirante od un rullo non dotato di aspirazione. Il contro-rullo (C5) pu? essere un rullo forato dotato di aspirazione (soluzione preferibile se accoppiato con rullo non aspirante) o un rullo senza dispositivi di aspirazione. La tela strutturata (4) passa tra i rulli (P1, P2) ed il contro-rullo (C5). I rulli (P1, P2) sono montati ognuno su un corrispondente supporto (S1, S2) su cui ? collegato un attuatore (A1, A2) che permette di spingere il supporto verso il contro-rullo con la pressione richiesta. Il contro-rullo (5C) ? all?interno del percorso chiuso di un feltro (5). Sul percorso seguito dal feltro (5) sono posizionati dispositivi di condizionamento, tensionamento e guida del tipo comunemente impiegato per condizionare, tensionare e guidare i feltri nelle macchine per produrre carta e complessivamente indicati con il riferimento ?50? nei disegni allegati. Nei disegni le frecce ?F5? indicano la movimentazione del feltro (5) lungo il rispettivo percorso. Il feltro (5) entra in contatto con il materiale fibroso, mentre i rulli (P1, P2) entrano in contatto con la tela strutturata (4) dalla parte opposta, cio? con il lato interno di quest?ultima.

A valle della zona di pressatura (ZP), lungo il percorso della tela strutturata (4), ? disposto un rullo capillare (44). Il rullo capillare (44) ? un dispositivo di per s? noto, ad esempio del tipo descritto in US5701682 cui pu? essere fatto riferimento per una descrizione pi? dettagliata. In pratica, il rullo capillare (44) ? un rullo per la deidratazione di nastri fibrosi, in particolare per la deidratazione di nastri fibrosi in macchine per la produzione della carta, costituito da un tamburo (45) ruotante attorno ad un asse trasversale alla direzione (MD) seguita dallo strato di materiale fibroso da deidratare e provvisto di una membrana capillare (46) sulla sua superficie, con la quale lo strato di materiale fibroso entra in contatto. La membrana capillare ? costituita preferibilmente da un tessuto metallico a maglia finissima con struttura paragonabile a quella di una superficie forata con diametro equivalente dei fori compreso tra 2 ?m e 20 ?m, preferibilmente compreso tra 4?m e 8?m. La membrana capillare pu? essere anche realizzata da una maglia finissima in materiali plastici o da membrane opportunamente forate. La membrana, pu? essere realizzata da un unico strato o da molteplici strati a maglie o forature progressivamente pi? grossolane (nel senso che aumenta il diametro equivalente delle aree permeabili della maglia o dei fori di passaggio) crescenti dalla superficie esterna della membrana verso quella interna. Lo strato di materiale fibroso destinato ad essere trasformato in carta, che contiene acqua libera tra le fibre, essendo trasportato dalla tela strutturata (4), entra in contatto con la membrana capillare (46) che deve essere satura di acqua per produrre una condizione di continuit? tra l?acqua della membrana e l?acqua del materiale fibroso. Per capillarit?, una certa quantit? di acqua viene conseguentemente rimossa del materiale fibroso e attratta dai fori capillari (o dagli spazi permeabili tra le maglie, di dimensione capillare) della membrana (46). Internamente al tamburo (45) viene prodotta una aspirazione che mantiene attivo il processo di rimozione di acqua dal materiale fibroso per capillarit?. L?entit? dell?aspirazione nel tamburo (45) dipende dalla specifica natura della membrana (46) e, generalmente, ? compresa tra -50kPa e -10kPa, preferibilmente compresa tra -25kPa e -20kPa. In pratica, la detta aspirazione ? di entit? tale da assicurare la competa evacuazione dell?acqua dai pori della membrana capillare senza tuttavia determinare aspirazione di aria dall?esterno. In generale, questo sistema ? tanto pi? efficiente quanto pi? ? elevata l?aspirazione prodotta nel tamburo (45), purch? di entit? inferiore al valore massimo (?break-through pressure?) caratteristico della membrana capillare impiegata, dato che ci? permette di mantenere attivo il processo di rimozione capillare dell?acqua che passa dallo strato di materiale fibroso alla membrana capillare. Il vantaggio nell?uso di tale sistema deriva dal fatto che il passaggio dell?acqua dal foglio al tamburo (45) avviene senza flusso di aria. I passaggi capillari rimangono sempre pieni di acqua (durante il contatto con la carta) ed il vuoto prodotto all?interno del tamburo (45) nel settore a contatto con la carta serve unicamente a mantenere attivo il movimento dell?acqua dal foglio verso l?interno del tamburo. La mancanza di un flusso di aria abbatte i consumi dei sistemi di creazione del vuoto, il cui compito rimane unicamente quello di mantenere il livello di vuoto stabilito al fine di sostenere il processo di rimozione capillare dell?acqua dallo strato di materiale fibroso.

In una configurazione meno vantaggiosa dal punto di vista energetico, il tamburo (45) pu? presentare al suo interno ed in corrispondenza della parte finale del contatto con il foglio, un settore aspirante in cui sia applicato un livello di vuoto superiore al ?break-through pressure?: in corrispondenza di tale settore si ha anche passaggio di aria attraverso la membrana. Tale configurazione pu? essere preferibile quando ? richiesta una maggiore capacit? di deidratazione concentrata nel settore (Z1) al costo di una minore efficienza energetica complessiva.

In conformit? di quanto esemplificato nelle Figg.1-5, la tela strutturata (4) conduce il materiale fibroso attorno ad un rullo di ingresso (47) posto vicino o a contatto con il rullo capillare (44). Il settore soggetto a vuoto del rullo capillare (44) inizia in corrispondenza del punto di tangenza della tela strutturata (4) con il rullo capillare (44). Il rullo di ingresso (47) pu? essere premuto contro il rullo capillare (44) a formare un nip utile per favorire la creazione della continuit? tra l?acqua di cui ? satura la membrana capillare e l?acqua contenuta nello strato di materiale fibroso condotto dalla tela strutturata (4). La continuit? dell?acqua tra strato di materiale fibroso e membrana capillare agevola l?attivazione del processo di deidratazione per effetto capillare. Il materiale fibroso si distacca dalla membrana capillare seguendo il percorso della tela strutturata (4), guidato da un rullo di di uscita (48). Anche il rullo di uscita (48) pu? essere premuto contro la membrana capillare, in questo caso al fine di favorire il distacco della carta che si sta formando dalla membrana ed il mantenimento della sua adesione al nastro (4). Il rullo di ingresso (47) pu? essere sostituito da un cilindro pressore che pu? essere perforato e dotato di un settore soffiante in corrispondenza della zona di eventuale pressione con la membrana, al fine di favorire il contatto dello strato di materiale fibroso con la membrana bagnata. Il rullo di uscita (48) pu? essere sostituito da un cilindro pressore che pu? essere perforato e dotato di un settore aspirante in corrispondenza della zona di eventuale pressione con la membrana, al fine di favorire il distacco del foglio dalla membrana (46) ed il ripristino dell?adesione con il nastro (4).

Entrambi rulli (47) e (48) possono essere montati su supporti mobili per regolare tramite opportuni sistemi attuatori la pressione che essi esercitano sulla membrana del rullo capillare.

Successivamente, la carta uscente dalla zona dove agisce il rullo capillare (44) aderisce alla superficie di un monolucido (6), preferibilmente un monolucido in acciaio, mediante l?ausilio di un rullo di trasferimento o ?transfer roll? (60). Quest?ultimo ? un rullo gommato con rivestimento liscio o rigato o provvisto di fori ciechi o con una o pi? di tali caratteristiche combinate, il quale ? premuto contro la superficie del monolucido (6) con una pressione lineare compresa tra 40 kN/m e 120 kN/m, preferibilmente tra 50 kN/m e 80 kN/m.

Il transfer roll (60) ? impiegato per favorire l?adesione della carta alla superficie del monolucido (6) che invece determina una ulteriore rimozione dell?acqua dalla carta per evaporazione secondo un meccanismo di per s? noto. Il transfer roll (60) esercita sulla carta una pressione appena sufficiente a determinarne il distacco dalla tela strutturata (4) in fase di adesione al monolucido (6) per non esercitare un?azione di schiacciamento che altrimenti ridurrebbe la voluminosit? della carta cos? prodotta.

L?adesione della carta al monolucido (6) ? favorita dal coating organico appositamente spruzzato sulla superficie del monolucido immediatamente a monte del rullo transfer (60) mediante spruzzatori predisposti in posizione idonea allo scopo. Il coating, la cui composizione ? nota ai tecnici del ramo, contiene sostanze adesive idonee a vincere la resistenza della carta al distacco dalla tela strutturata (4).

Infine, la carta viene rimossa mediante raschiatura al termine del processo di essiccazione sul monolucido (6).

Nei disegni ? altres? rappresentata una cappa (61), di per s? nota, disposta sul monolucido (6).

La carta in uscita dal monolucido potr? poi essere sottoposta ad altri processi in una stazione (FP) a valle del monolucido (6), come ad esempio la bobinatura.

Con riferimento all?esempio rappresentato nelle Figg.6-8, la formazione dello strato di materiale fibroso ha luogo tra due tele (2, 4), una delle quali ? una tela strutturata (4). Anche in questo caso, ? previsto l?impiego di una cassa di afflusso (1) ma, diversamente dall?esempio precedentemente descritto, la tela strutturata (4) non riceve lo strato di materiale fibroso da un nastro di trasporto intermedio. Anche in questo caso, la tela strutturata (4) si sviluppa lungo un percorso chiuso che permette di trasportare lo strato di materiale fibroso attraverso una successione di stazioni nelle quali si verifica una progressiva deidratazione del materiale stesso. In questo esempio, lungo il percorso della tela strutturata (4) ? disposta una zona di pressatura (ZP) dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) immediatamente a valle della zona di formazione, ovvero nella posizione il pi? possibile iniziale del percorso seguito dal materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) compatibilmente con i vincoli strutturali e meccanici imposti dall?architettura della macchina. In questo esempio, nella zona di pressatura (ZP) ? predisposta una pressa costituita da un rullo (P1) che forma un nip di pressione in cooperazione con un contro-rullo (C5). Come nell?esempio precedentemente descritto, il rullo (P1) pu? essere, ad esempio, un rullo forato dotato di settore aspirante od un rullo non dotato di aspirazione. Il contro-rullo (C5) ? gi? stato descritto. La tela strutturata (4) passa tra il rullo (P1) ed il contro-rullo (C5). Il rullo (P1) ? montato sul supporto (S1) su cui ? collegato l'attuatore (A1) che, come nell?esempio precedentemente descritto, permette di spingere il supporto verso il contro-rullo con la pressione richiesta. Il contro-rullo (5C) ? all?interno del percorso chiuso di un feltro (5). Prima della zona di pressatura come sopra descritta ? possibile anche inserire cassette aspiranti la cui funzione ? principalmente quella di determinare il corretto quantitativo e la corretta distribuzione dell?acqua all?interno del foglio e della tela strutturata (4), in modo da preparare il foglio all?azione di pressatura. Anche in questo esempio, sul percorso seguito dal feltro (5) sono posizionati dispositivi di condizionamento, tensionamento e guida del tipo comunemente impiegato per condizionare, tensionare e guidare i feltri nelle macchine per produrre carta e complessivamente indicati con il riferimento ?50? nei disegni allegati. Nei disegni le frecce ?F5? indicano la movimentazione del feltro (5) lungo il rispettivo percorso. Il feltro (5) entra in contatto con il materiale fibroso, mentre il rullo (P1) entra in contatto con la tela strutturata (4) dalla parte opposta, cio? con il lato interno di quest?ultima. I riferimenti ?P2?, ?F2? e ?20? hanno gli stessi significati descritti in precedenza.

A valle della zona di pressatura (ZP), lungo il percorso della tela strutturata (4), ? disposto un rullo capillare (44) la cui struttura e la cui funzione sono identiche a quelle descritte in precedenza. Anche in questo caso, il materiale uscente dalla zona dove agisce il rullo capillare (44) viene condotto ad un monolucido (6) e la carta in uscita dal monolucido pu? poi essere sottoposta ad altri processi in una stazione (FP) a valle del monolucido (6), come ad esempio la bobinatura.

Con riferimento all?esempio rappresentato in Fig.9, i mezzi di formazione dello strato di materiale fibroso comprendono due tele (2, 3), con una tela di formazione (2) ed un nastro di trasporto (3) tra i quali viene alimentata la sospensione fibrosa erogata dalla cassa di afflusso (1) come nell?esempio descritto con riferimento alle Figg.1-5 ma nella zona di pressatura ? predisposto un solo rullo pressore (P1) come nell?esempio descritto con riferimento alle Figg.6-8.

Con riferimento all?esempio rappresentato in Figg.10, i mezzi di formazione dello strato di materiale fibroso comprendono due tele (2, 3) on una tela di formazione (2) ed un nastro di trasporto (3) tra i quali viene alimentata la sospensione fibrosa erogata dalla cassa di afflusso (1) e nella zona di pressatura (ZP) ? disposta una doppia pressa (P1, P2) agente sulla tela strutturata (4) come nell?esempio descritto con riferimento alle Figg.1-5, ma a valle della zona di pressatura (ZP) ? disposta una zona di essiccazione TAD ad aria calda (TD) attraversata dalla tela strutturata (4) a monte del monolucido (6).

Con riferimento all?esempio rappresentato in Figg.11, i mezzi di formazione dello strato di materiale fibroso comprendono due tele (2, 3) on una tela di formazione (2) ed un nastro di trasporto (3) tra i quali viene alimentata la sospensione fibrosa erogata dalla cassa di afflusso (1) e a valle della zona di pressatura (ZP) ? disposta una zona di essiccazione TAD ad aria calda (TD) attraversata dalla tela strutturata (4) a monte del monolucido (6) analogamente all?esempio illustrato in Fig.10, ma nella zona di pressatura (ZP) ? disposta una pressa singola (P1) agente sulla tela strutturata (4) come nell?esempio descritto con riferimento alle Figg.6-8.

Sono tuttavia possibili ulteriori configurazioni dei meccanismi di deidratazione dello strato di materiale fibroso a valle della zona di pressatura (ZP). Ad esempio, a valle della zona di pressatura (ZP) potranno essere predisposti sia un rullo capillare che una sezione TAD completa o parziale (ovvero con un minore numero di tamburi TAD) ad aria calda prima del monolucido. Inoltre, in funzione della configurazione di macchina desiderata, la sezione di essiccazione finale potr? essere costituita da sistemi di essiccazione diversi da un monolucido.

Con riferimento a tutti gli esempi sopra descritti, la zona (ZP) di pressatura dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) ? predisposta nella posizione il pi? possibile iniziale del percorso seguito dal materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) compatibilmente con i vincoli strutturali e meccanici imposti dall?architettura della macchina.

Negli esempi precedentemente descritti con riferimento ai disegni allegati, nella zona di pressatura (ZP) ? predisposta una pressa costituita da uno o pi? rulli (P1, P2) che formano un nip di pressione in cooperazione con un contro-rullo (C5). Resta inteso, tuttavia, che i mezzi utilizzati per eseguire la pressatura dello strato fibroso nella zona (ZP) della macchina potranno essere di qualsiasi altro tipo. Ad esempio, potr? essere utilizzata una pressa scarpa, una pressa a fori ciechi con contro-rullo, od anche una pressa aspirante con contro-rullo, prevedendo che, in caso di ricorso all?aspirazione, questa sar? preferibilmente dal lato del feltro (5).

In pratica, in conformit? della presente invenzione, la detta zona di pressatura (ZP) dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) ? predisposta in una parte iniziale del percorso seguito dallo strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4), a monte della sezione di essiccazione (che negli esempi sopra descritti ? individuata dal monolucido 6) e di altre sezioni di deidratazione dello strato di materiale fibroso che precedono la sezione di essiccazione.

Negli esempi descritti con riferimento alle figure 1-5, 6-8, 10 e 11, la zona di pressatura ? posta immediatamente dopo il trasferimento dello strato di materiale fibroso dal nastro di trasporto (3) alla tela strutturata (4), mentre negli altri esempi descritti a zona di pressatura ? posta immediatamente dopo la zona di formazione. Ci? consente di sfruttare il pi? possibile la pressatura prima che sullo strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) intervengano altri sistemi di deidratazione. Un vantaggio tecnico che si ottiene ? quello di sfruttare al meglio l?efficacia della pressatura meccanica la cui efficienza ? maggiore quanto maggiore ? il contenuto di acqua nel foglio. Gli inventori hanno infatti osservato che impiegare la pressatura per rimuovere acqua quando il grado di secco fosse gi? stato incrementato per mezzo di altri sistemi come essiccazione tramite aria calda (sezione TAD) o rimozione per capillarit? ridurrebbe l?efficienza energetica complessiva dell?impianto, dato che non permetterebbe di ottenere il massimo risultato dalla pressatura e impiegherebbe sistemi meno efficienti (come TAD e rullo capillare) per rimuovere una porzione di acqua che sarebbe facilmente asportabile tramite pressatura.

All?interno della zona pressa (ZP) e delle zone che seguono la zona pressa ? possibile predisporre sistemi ausiliari, di per s? noti, come cappette di soffiaggio di aria calda collegate allo scarico della cappa del monolucido o a turbosoffianti asservite al sistema vuoto della macchina (in cui l?aria calda di scarico sia eventualmente arricchita con vapore per aumentarne l?efficacia di trasmissione di calore alla carta) per promuovere ulteriormente l?asciugamento sia prima della pressa (P1; P2) che prima delle stazioni successive di asciugamento. Tali sistemi potranno essere accoppiati agli elementi di pressatura (P1; P2) o predisposti immediatamente a monte di essi. Lo scopo di tali sistemi, infatti, non ? tanto quello di rimuovere acqua dal foglio, quanto di aumentare la temperatura dell?acqua contenuta nel foglio, riducendone conseguentemente la viscosit?. In questo modo, l?azione di rimozione dell?acqua esercitata dalla zona di pressatura o dai componenti a valle ne risulta migliorata.

In definitiva, una macchina per la produzione di carta in conformit? della presente invenzione ? una macchina comprendente una zona di formazione nella quale viene formato uno strato di materiale fibroso, una zona di rimozione forzata dell?acqua dal nastro fibroso a valle della zona di formazione, ed una zona di essiccazione a valle della zona di rimozione forzata dell?acqua, in cui ? predisposta una tela strutturata (4) configurata per supportare e trasportare lo strato di materiale fibroso attraverso la zona di rimozione forzata dell?acqua, in cui la tela strutturata (4) presenta una sezione di ingresso nella zona di rimozione forzata dell?acqua ed una sezione di uscita dalla stessa zona, ed in cui nella zona di rimozione forzata dell?acqua ? predisposta una zona di pressatura (ZP) dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) in prossimit? di detta sezione di ingresso.

Un processo per la produzione di carta in conformit? della presente invenzione ? un processo comprendente una fase di formazione nella quale viene formato uno strato di materiale fibroso, una fase di rimozione forzata dell?acqua dal nastro fibroso a valle della fase di formazione, ed una fase di essiccazione a valle della fase di rimozione forzata dell?acqua, in cui si utilizza una tela strutturata (4) per supportare e trasportare lo strato di materiale fibroso durante la fase di rimozione forzata dell?acqua, ed in cui, nella fase di rimozione forzata dell?acqua, ? preliminarmente attuata una fase di pressatura dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4).

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in modo equivalente per ci? che attiene ai singoli elementi descritti e illustrati, senza per questo uscire dalla soluzione. tecnica adottata e perci? restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto in conformit? delle rivendicazioni che seguono.

Claims (13)

RIVENDICAZIONI

1) Macchina per la produzione di carta comprendente una zona di formazione nella quale viene formato uno strato di materiale fibroso, una zona di rimozione forzata dell?acqua dal nastro fibroso a valle della zona di formazione, ed una zona di essiccazione a valle della zona di rimozione forzata dell?acqua, in cui ? predisposta una tela strutturata (4) configurata per supportare e trasportare lo strato di materiale fibroso attraverso la zona di rimozione forzata dell?acqua, ed in cui la tela strutturata (4) presenta una sezione di ingresso nella zona di rimozione forzata dell?acqua ed una sezione di uscita dalla stessa zona, caratterizzata dal fatto che nella zona di rimozione forzata dell?acqua ? predisposta una zona di pressatura (ZP) dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4) in prossimit? di detta sezione di ingresso, nella zona di pressatura (ZP) essendo disposti ed agenti mezzi di pressatura configurati per comprimere lo strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4).

2) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che nella detta zona di pressatura sono predisposti mezzi di pressatura comprendenti una pressa costituita da uno o pi? rulli (P1, P2) che formano almeno un nip di pressione in cooperazione con un contro-rullo (C5).

3) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che nella detta zona di pressatura sono predisposti mezzi di pressatura selezionati in un gruppo comprendente: una pressa scarpa con contro-rullo, una pressa a fori ciechi con controrullo, od una pressa aspirante con contro-rullo.

4) Macchina secondo una o pi? delle rivendicazioni precedenti, in cui ai mezzi di pressatura sono associati mezzi di aspirazione atti ad aspirare acqua dal nastro fibroso sottoposto a compressione, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di aspirazione sono disposti ed agenti attraverso un feltro (5) con il quale il nastro fibroso ? a contatto.

5) Macchina secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che a valle della zona di pressatura (ZP), rispetto ad una direzione (MD) seguita dal nastro fibroso all?interno della macchina, sono predisposti ulteriori dispositivi di rimozione forzata dell?acqua dal nastro fibroso.

6) Macchina secondo la rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che i detti ulteriori mezzi di rimozione forzata dell?acqua a valle della zona di pressatura (ZP) comprendono un rullo capillare (44) e/o una sezione TAD ad aria calda (TD).

7) Macchina secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che nella detta zona di essiccazione ? predisposto un monolucido (6).

8) Processo per la produzione di carta comprendente una fase di formazione nella quale viene formato uno strato di materiale fibroso, una fase di rimozione forzata dell?acqua dal nastro fibroso a valle della fase di formazione, ed una fase di essiccazione a valle della fase di rimozione forzata dell?acqua, in cui si utilizza una tela strutturata (4) per supportare e trasportare lo strato di materiale fibroso durante la fase di rimozione forzata dell?acqua, caratterizzato dal fatto che nella fase di rimozione forzata dell?acqua ? preliminarmente attuata una fase di pressatura dello strato di materiale fibroso supportato dalla tela strutturata (4).

9) Processo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che la detta fase di pressatura ? attuata mediante mezzi di pressatura comprendenti una pressa costituita da uno o pi? rulli (P1, P2) che formano un nip di pressione in cooperazione con un contro-rullo (C5).

10) Processo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che la detta fase di pressatura ? attuata mediante mezzi di pressatura selezionati in un gruppo comprendente: una pressa scarpa con contro-rullo, una pressa a fori ciechi con controrullo, od una pressa aspirante con contro-rullo.

11) Processo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che, successivamente alla detta fase di pressatura, il nastro fibroso ? sottoposto ad almeno una ulteriore fase di rimozione forzata dell?acqua.

12) Processo secondo la rivendicazione 11 caratterizzato dal fatto che la detta almeno una ulteriore fase di rimozione forzata dell?acqua ? attuata mediante un rullo capillare (44) e/o una sezione TAD ad aria calda (TD).

13) Processo secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che la detta fase di essiccazione ? attuata mediante un monolucido (6).