ITFI20070256A1

ITFI20070256A1 - Processo per la produzione di carta tissue in continuo e dispositivo utilizzato in detto processo.

Info

Publication number: ITFI20070256A1
Application number: IT000256A
Authority: IT
Inventors: Costanza Panigada
Original assignee: Costanza Panigada
Priority date: 2007-11-12
Filing date: 2007-11-12
Publication date: 2009-05-13
Also published as: HUE033176T2; WO2009063396A1; EP2220292A1; PL2220292T3; EP2220292B1

Description

Domanda di Brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

Processo per la produzione di carta tissue in continuo e dispositivo utilizzato in detto processo

Campo dell'invenzione

La presente invenzione si riferisce al campo dei processi e dispositivi per la produzione di carta tissue in continuo.

Stato deH’arte

Come è noto gli impianti per la fabbricazione della carta tissue comprendono macchinari di ingenti dimensioni ed assai complessi che permettono la lavorazione in continuo, a partire dalla preparazione delle sospensioni di fibre (normalmente cellulosa) fino al foglio finito.

Dopo la preparazione delle sospensioni di fibre, il processo di produzione della carta passa al macchinario principale: la macchina continua.

Il lavoro della macchina continua si divide essenzialmente in due fasi: formazione del foglio ed essiccazione del foglio formato.

Nella fase di formazione del foglio si applicano essenzialmente due tecnologie: “Crescent Former" (che è oggi quella più utilizzata) o “doppia tela".

Nel primo caso, nella fase di formazione, le sospensioni di fibre (normalmente sospensioni di cellulosa in acqua con densità inferiore al 1% in peso) vengono distribuite in maniera uniforme su un nastro detto tela di formazione; questa consiste in un nastro chiuso ad anello di materiale sintetico e molto resistente che, tenuto in costante e forte tensione, gira alla velocità impostata su cilindri in acciaio che appunto 10 tengono in tensione e provvedono alla sua movimentazione o a tenerlo in guida.

La tela di formazione presenta una superficie filtrante che permette il drenaggio di grandi quantità di acqua e quindi il formarsi di un foglio di carta contenente il 10 - 20% in peso di carta, a seconda della particolare tecnologia applicata.

Nella successiva fase di essiccazione, il foglio di carta così ottenuto viene trasferito su un nastro, detto feltro.

Qualora si utilizzi la tecnologia detta “doppia tela”, fra il nastro della tela di formazione ed il nastro del feltro è interposto un terzo nastro, anch’esso di tela, detto “tela di trasporto” (qui di seguito, la definizione generica “nastro tela” verrà utilizzata per semplicità per indicare entrambi i tipi di nastro tela prima specificati).

In questo caso il foglio si forma sul cilindro di formazione, analogamente a quanto detto prima, fra i due nastri tela, di formazione e di trasporto, ed il secondo trasporta il foglio formato per un breve tratto cedendolo poi al feltro.

11 feltro che porta il foglio di carta (ricevuto dalla tela di formazione o dalla tela di trasporto a seconda della tecnologia utilizzata come spiegato sopra) lungo il suo percorso, viene poi pressato da un cilindro avente rivestimento in gomma (detto cilindro, o pressa, aspirante, che normalmente presenta una superficie provvista di fori ed è collegato ad una o più pompe aspiranti) contro un secondo cilindro metallico, molto più grande e riscaldato, detto monolucido, in modo da rimuovere una ulteriore quantità di acqua, lasciando il foglio aderente alla superficie metallica calda del cilindro metallico che lo trasferisce poi ai cilindri per l’avvolgimento in grandi rotoli.

La permanenza del foglio sulla superficie calda del monolucido (normalmente sotto l’ulteriore azione di soffi di aria calda) permette di raggiungere il grado di secco finale che si aggira intorno al 95%.

Analogamente alla tela di formazione e alla tela di trasporto anche il feltro è un nastro chiuso ad anello, di materiale sintetico molto resistente, che si presenta come un telo tessuto molto pesante tenuto in costante e forte tensione e gira alla velocità impostata su cilindri in acciaio che lo tengono in guida.

Come si è visto nei processi noti, indipendentemente dalle varie specifiche tecnologie utilizzate per la formazione del foglio, la tela di formazione, nel caso di tecnologia “Crescent Former”, o la tela di trasporto del foglio, nel caso di tecnologia “doppia tela”, ed il feltro vengono a contatto fra loro per un tratto più o meno lungo e comunque, appena il foglio formato è trasferito al feltro, i nastri si separano ed il foglio di carta prosegue verso la fase di essiccazione.

Il processo presenta però l’inconveniente che il foglio di carta arriva alla fase di essiccazione sul monolucido contenendo ancora un quantitativo di acqua piuttosto rilevante e richiede quindi, per l’essiccazione, l’applicazione di una notevole pressione del cilindro avente rivestimento in gomma contro il cilindro monolucido il che influisce negativamente sulla morbidezza, lo spessore e la capacità di assorbimento delle fibre nel foglio finito.

Inoltre detta notevole presenza di acqua prima della fase di essiccazione richiede l’impiego di una notevole quantità di energia per raggiungere il grado di secchezza voluto che, come detto, è normalmente introno al 95% in peso di carta sul totale del peso del foglio.

E’ evidente quindi il vantaggio di poter diminuire preliminarmente parte dell’acqua trattenuta nel foglio durante la fase di formazione in modo da superare gli inconvenienti suddetti.

Breve descrizione delle figure

Le Figure 1 (a) e (b) mostrano schematicamente una particolare realizzazione del processo secondo l’invenzione;

La figura 2 mostra schematicamente una ulteriore particolare realizzazione del processo secondo l'invenzione;

La figura 3 mostra schematicamente, per confronto, il processo della Figura 1 secondo lo stato dell’arte in cui si utilizza la tecnologia “Crescent Former”;

La figura 4 mostra schematicamente , per confronto, il processo della Figura 2 secondo lo stato deH’arte in cui si utilizza la tecnologia “a doppia tela”.

Sommario dell’invenzione

Processo per la produzione di carta tissue in continuo in cui fra la fase di formazione del foglio e la fase di essiccazione è prevista una fase di pre-essiccazione per compressione del foglio di carta compreso fra nastro tela (di formazione o di trasporto a seconda delle tecnologia usata) e nastro feltro.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

La presente invenzione consente di superare i problemi suddetti permettendo di diminuire la concentrazione di acqua nel foglio prima della fase di essiccazione grazie ad un processo per la produzione di carta tissue in continuo in cui prima di detta fase il foglio di carta, stretto fra nastro tela (di formazione o di trasporto a seconda della tecnologia utilizzata) e nastro feltro è fatto passare su uno o più cilindri in modo che il nastro posizionato esternamente al (o ai cilindri) sia capace di esercitare una pressione uniforme contro l’altro nastro e contro il cilindro stesso con il quale esso è a contatto, di modo che le fibre che compongono il foglio di carta, compreso fra i due nastri, ceda al feltro una parte dell’acqua fino ad allora contenuta all’interno delle fibre che lo compongono.

Nella Figura 3 è illustrato il processo noto applicato su una macchina continua con tecnologia “Crescent Former” (che è la tecnologia oggi più diffusa per la produzione di carta tissue in continuo) ma è evidentemente analogamente applicabile anche alle altre tecnologie utilizzate per la produzione in continuo di fogli di carta (come la già accennata tecnologia a doppia tela).

Come si vede dalla figura 3 il foglio di carta si forma sul cilindro formatore 10 che è fasciato per un angolo di circa 150° - 180° dal feltro 11 e, all’esterno di questo, per circa 120° - 150° dalla tela di formazione 12 per cui la tela di formazione aderisce al feltro nel tratto in cui questo si appoggia al cilindro formatore.

Nel cuneo 13, che si forma fra tela di formazione 12 e feltro 11, viene indirizzato il getto 14 di sospensione acquosa di fibre (normalmente inferiore al 1% in peso di fibre) che esce (a circa la velocità della tela di formazione e del feltro) dalla cassa di afflusso 15.

La pressione esercitata dalla tela di formazione contro il feltro (e quindi contro il cilindro formatore) nel tratto in cui sono a contatto fra loro, unitamente alla forza centrifuga di rotazione del cilindro formatore, permettono il drenaggio di gran parte dell’acqua mentre le fibre vengono distribuite con regolarità formando così il foglio di carta 16 con una densità di circa 10 - 13% in peso di fibra.

Quando il feltro lascia la superficie del cilindro formatore la tela di formazione si separa, nel punto A, dal foglio di carta che continua la sua corsa aderendo al feltro fino ad incontrare il cilindro pressa 17.

Qui il feltro gira all’esterno del cilindro aspirante portando il foglio di carta a contrasto con il cilindro monolucido caldo 18 e, sotto la forte pressione che si crea, assorbe una ulteriore notevole percentuale di acqua dal foglio che arriva così ad una densità di circa il 38 - 40% ed aderisce alla superficie del cilindro monolucido caldo che provvede all’essiccazione finale, aiutato dalla cappa 19 che soffia aria calda, portando la densità del foglio al 95% in peso.

Infine una lama di acciaio 20 stacca il foglio dal cilindro monolucido per l'avvolgimento finale in bobine 21.

Analogamente, a quanto sopra riportato, in Figura 4 si mostra il processo noto applicato su una macchina continua con tecnologia “doppia tela”.

Come si vede, in questo caso il cilindro formatore 10 è fasciato, in modo sostanzialmente analogo a quanto precedentemente illustrato, da due tele di cui una funge da tela di formazione 12 e l’altra da tela di trasporto 12’ che trasporta per un breve tratto il foglio formato trasferendolo dalla tela di formazione 12 al feltro 11 su cui il processo continua come descritto per la tecnologia precedente.

Nel processo secondo l’invenzione, come illustrato nelle Figure 1 (a) e (b), la tela di formazione, il nastro di feltro e il foglio di carta fra essi compreso, uscendo dal cilindro formatore, proseguono uniti fino ad uno o più cilindri 22 (in figura ne sono rappresentati due) posti fra il cilindro formatore e il cilindro pressa, in modo che la tela di formazione o il feltro si posizionino a contatto del primo (se più di uno sono presenti) cilindro (e viceversa quando il nastro passa sull’eventuale secondo cilindro, e così vìa nel caso della presenza di ulteriori cilindri) e che il nastro posto sull’esterno di ogni cilindro eserciti una pressione uniforme sulle fibre del foglio; in tal modo si ha un’ulteriore cessione di acqua al feltro aumentando quindi il grado di secco (densità delle fibre) della carta in formazione e migliorando le caratteristiche stesse del foglio di carta.

Nella due figure si sono rappresentate, per massima chiarezza, due possibili disposizioni del cilindro per cui in un caso (Figura 1 (a)) è la tela che appoggia sul primo cilindro mentre nell’altro (Figura 1 (b)) è il feltro ad appoggiare sul primo cilindro (ovviamente in entrambi i casi le posizioni di tela e feltro si invertono sul secondo cilindro e così via se altri cilindri fossero presenti); altri posizionamenti del/i cilindro/i secondo l'invenzione, purché intermedi, fra formazione ed essiccamento, sono ovviamente possibili a seconda della geometria delle macchine utilizzate ed i relativi percorsi dei nastri.

Solo dopo questa pressatura la tela di formazione si separa (nel punto A) dal feltro che continua il suo percorso ad anello verso il cilindro pressa e il cilindro monolucido come precedentemente illustrato.

Analogamente nella Figura 2 si mostra il processo secondo l'invenzione nel caso di applicazione della tecnologia “doppia tela”.

In questo caso è la tela di trasporto 12' che trasportando il foglio 16 si appoggia al nastro di feltro 11 sui cilindri 22 dove avviene la compressione che causa la preessiccazione come sopra descritto.

In entrambi i casi, operando come descritto, si ottiene un foglio di carta di maggior spessore e la carta presenta una maggiore sofficità ed assorbenza. Inoltre è possibile realizzare un notevole risparmio energetico nella successiva fase di riscaldamento che porta il foglio alla sua densità ottimale (95%).

La presente invenzione si riferisce inoltre ad un dispositivo per macchine per la produzione in continuo di carta tissue, costituito da uno o più cilindri disposti in successione, in posizione qualsivoglia fra il cilindro formatore e il cilindro pressa, in modo che detto uno o più cilindri siano capaci di ricevere il nastro tela, il nastro feltro ed il foglio di carta fra essi compreso permettendo che il nastro più esterno sia in grado di esercitare una pressione uniforme contro l'altro nastro e contro il cilindro stesso con il quale quest'ultimo è a contatto, comprimendo così le fibre del foglio di carta compreso fra i due nastri.

L’invenzione si riferisce anche a macchine per la produzione in continuo di carta tissue dotate del dispositivo suddetto ed al foglio di carta tissue prodotto in continuo secondo il processo sopra descritto

Claims

RIVENDICAZIONI 1 . Processo per la produzione di carta tissue in continuo in cui fra la fase di formazione del foglio e la fase di essiccazione è prevista una fase di pre-essiccazione per compressione del foglio di carta compreso fra nastro tela e nastro feltro.
2. Processo secondo la rivendicazione 1 in cui detta fase di essiccazione consiste nel far passare il foglio di carta, stretto fra nastro tela e nastro feltro, su uno o più cilindri in modo che la tela o il feltro si posizionino a contatto di detto/i cilindro/i, ed il nastro disposto sull'esterno del/i cilindro/i sia capace di esercitare una pressione uniforme sulle fibre del foglio di carta compreso come detto fra tela e feltro.
3. Processo secondo la rivendicazione 2 in cui detto nastro tela è il nastro tela di formazione come utilizzato nella tecnologia “Crescent Former”.
4. Processo secondo la rivendicazione 2 in cui detto nastro tela è il nastro tela di trasporto come utilizzato nella tecnologia “ doppia tela"
5. Processo secondo le rivendicazioni 1 - 3 in cui: il foglio di carta (16) si forma sul cilindro formatore (10) fra il feltro (11) e la tela di formazione (12); il nastro tela di formazione (12), il nastro feltro (11) e il foglio di carta (16) fra essi compreso proseguono uniti fino ad uno o più cilindri (22), posti fra il cilindro formatore e il cilindro pressa, in modo che il nastro tela o il nastro feltro si posizionino a contatto del/i cilindro/i stesso ed il nastro esterno sia capace di esercitare una pressione uniforme sulle fibre del foglio; - la tela di formazione (12) si separa dal foglio di carta (16); il feltro (11) continua la sua corsa portando il foglio di carta fino al cilindro pressa (17) e al contrasto con il cilindro monolucido caldo (18) sul quale esso aderisce per l'essiccazione finale; una lama di acciaio (20) stacca il foglio dal cilindro monolucido per l’avvolgimento finale in bobine (21).
6. Processo secondo le rivendicazioni 1 - 2 e 4 in cui: il foglio di carta (16) si forma sul cilindro formatore (10) fra tela di formazione 12 e tela di trasporto (12’); il nastro tela di trasporto (12’), il nastro feltro (11) e il foglio di carta (16) fra essi compreso incontrano uno o più cilindri (22), posti fra il cilindro formatore e il cilindro pressa, in modo che il nastro tela di trasporto o il nastro feltro si posizionino a contatto del/i cilindro/i stesso ed il nastro esterno sia capace di esercitare una pressione uniforme sulle fibre del foglio; la tela di trasporto (12’) si separa dal foglio di carta (16); il feltro (11) continua la sua corsa portando il foglio di carta fino al cilindro pressa (17) portando il foglio di carta a contrasto con il cilindro monolucido caldo (18) sul quale esso aderisce per l’essiccazione finale; una lama di acciaio (20) stacca il foglio dal cilindro monolucido per l’avvolgimento finale in bobine (21).
7. Dispositivo per macchine per la produzione in continuo di carta tissue costituito da uno o più cilindri, disposti in successione qualsivoglia, fra il cilindro formatore e il cilindro pressa in modo che detto uno o più cilindri siano capaci di ricevere il nastro tela, il nastro feltro ed il foglio di carta fra essi compreso permettendo che il nastro più esterno sia capace di esercitare una pressione uniforme contro l’altro nastro e contro il cilindro stesso con il quale è a contatto, comprimendo così le fibre del foglio di carta compreso fra i due nastri.
8. Macchine per la produzione in continuo di carta tissue dotate del dispositivo secondo la rivendicazione 7.
9. Foglio di carta prodotto in continuo secondo il processo delle rivendicazioni 1-6.