ITMI970904A1 - Procedimento e impianto per la produzione di carta e cartone a partire da carta da macero - Google Patents

Description

"Procedimento e impianto per la produzione di carta e cartone a partire da carta da macero"

La presente invenzione si riferisce ad un procedimento e ad un impianto per la produzione di carta o cartone. In particolare, l'invenzione si riferisce ad una produzione in continuo, con minimo impiego di acqua e di energia, a partire da carta da macero.

Nella produzione della carta è nota la necessità di impiegare ingenti quantità di acqua. Solitamente, il procedimento adottato comprende una fase di macerazione della carta in abbondante acqua, così da liberare le fibre lunghe naturali. Tali fibre vengono successivamente accoppiate fra loro per caduta e con leggera compressione fra tele e feltri. Infine, il prodotto cosi ottenuto viene passato ad una fase di essiccazione. Oltre alla elevata quantità di acqua necessaria, si ha quindi un grande dispendio di energia a causa sia della necessità di asportare l'acqua dal prodotto, sia della necessità di una lunga fase di trattamento delle acque inquinate così prodotte. Scopo generale della presente invenzione è ovviare agli inconvenienti sopra menzionati fornendo un procedimento ed un impianto per produrre carta a partire da carta da macero, con bassa quantità di acqua, preferibilmente senza risulta di acqua di impregnazione, e limitato dispendio di energia.

In vista di tale scopo si è pensato di realizzare, secondo l'invenzione, un procedimento per la produzione di carta o cartone, comprendente le fasi di:

-sminuzzare della carta da macero per ridurla in particelle; -distendere le particelle in uno strato uniforme a formare un tappeto;

-irrorare il tappeto con acqua;

-sottoporre il tappeto ad una compressione non inferiore a 200Kg/cm2 e preferibilmente compresa fra 300-500Kg/cm2.

Secondo il procedimento viene fornito anche un impianto per la produzione di carta o cartone, comprendente:

-mezzi per sminuzzare carta da macero fino a ridurla in particelle;

-primi mezzi distributori per distendere le particelle in uno strato uniforme a formare un tappeto di particelle;

-mezzi irroratori per irrorare il tappeto con acqua;

-mezzi di pressatura per sottoporre il tappeto ad una compressione non inferiore a 200Kg/cm e preferibilmente compresa fra 300-500Kg/cm2.

Un ulteriore procedimento per la produzione di carta e cartone secondo l’invenzione comprende le fasi di formare un tappeto composto da,due strati di particelle di carta con un velo di acqua fra di essi e comprimere il tappeto per spingere l'acqua verso l'esterno attraverso gli strati.

Per rendere più chiara la spiegazione dei principi innovativi della presente invenzione ed i suoi vantaggi rispetto alla tecnica nota si descriverà di seguito, con l'aiuto dell'unico disegno allegato, una possibile realizzazione esemplificativa applicante tali principi.

Con riferimento alla figura, è mostrato schematicamente un impianto 10 per la produzione di carta secondo l'invenzione. L'impianto comprende un dispositivo 11 di produzione di frammenti o polvere di carta che vengono inviati ad un primo distributore 12 per formare uno strato 13 su un trasportatore a nastro 14. I frammenti possono essere vantaggiosamente ridotti a dimensioni medie non superiori a 7mm e, preferibilmente, comprese fra 2mm e 5mm. Un dispositivo irroratore 15 bagna, vantaggiosamente per nebulizzazione a pioggia, lo strato formato sul tappeto così da produrre un tappeto o nastro umido. Un secondo distributore 16 può essere previsto per distribuire un secondo strato di frammenti o polvere di carta sul primo strato inumidito. Si ottiene così un tappeto o nastro formato due strati di frammenti di carta con un velo umido fra i due strati.

Il nastro di frammenti di carta inumidito viene fatto passare in un dispositivo di pressatura 17 dal quale esce il nastro compatto 18. La pressatura avviene con pressioni non inferiori a 200Kg/cm e, preferibilmente, comprese fra 300 e 500 Kg/cm . Vantaggiosamente, la quantità di acqua distribuita sullo strato di frammenti è scelta in modo tale che la pressatura non produca sensibile estrazione di acqua dal nastro di carta. Ad esempio, è stato trovato vantaggioso che l'apporto di acqua sia minore o circa uguale a un litro per kg di carta. Grazie alla pressatura, l'acqua irrorata e che si trova fra gli strati viene spinta a penetrare almeno parzialmente negli strati e l'umidità del nastro di carta viene così sostanzialmente uniformata nello spessore del nastro. Il nastro in uscita risulta appena umido.

Si è rilevato che il nastro di carta cosi ottenuto ha una ottima coesione, comparabile con la carta ottenuta mediante metodi tradizionali,'pure essendo realizzata con frammenti di carta.

Il nastro cosi ottenuto può essere sottoposto ad una ulteriore pressatura per mezzo di rulli 19, ad esempio per fornire una ulteriore finitura superficiale. Nel caso la quantità di acqua residua sia ritenuta ancora eccessiva, è possibile fare passare il nastro di carta attraverso uno stadio di essiccazione 20. Terminate le fasi di produzione la carta può essere raccolta in una bobina 21.

La distribuzione dei frammenti di carta a formare i due strati sul tappeto può essere realizzata per mezzo di vagli inclinati vibranti 22, 24 con maglie di dimensioni appropriate alla dimensione dei frammenti che si vogliono distribuire. Eventuali frammenti di dimensioni maggiori possono essere raccolti in contenitori 23, 24 alla estremità inferiore dei vagli per poi essere rimessi in circolo inviandoli al dispositivo di frammentazione 11.

Il dispositivo di frammentazione o aminuzzatore 11 può essere formato da un tamburo rotante dentato 26 contro il quale viene spinta la massa di carta da macero 27 per mezzo di una pressa 28.

Le particelle di carta sminuzzata possono essere assimilate a fiocchi; ben diverse quindi dalle fibre di cellulosa, più o meno lunghe, solitamente necessarie nelle produzioni di carta secondo la tecnica nota.

Le particelle di carta prima di giungere ai distributori 12, 16 possono anche essere miscelate in un miscelatore 29 con altre particelle di diversa produzione. Ad esempio, il colore della carta prodotta può essere regolato per mezzo della miscelazione di particelle prodotte dalla frammentazione di carte da macero di diversa provenienza e composizione.

Il dispositivo 17 di pressatura e spremitura del nastro di carta può essere vantaggiosamente composto dalla parte finale del tappeto 14 e da un tappeto rotante 30 disposto per avere un ramo affrontato a tale tratto finale del tappeto di trasporto 14. I tappeti 14 e 30 sono comandati per muoversi alla stessa velocità e i rami affrontati sono spinti uno contro l'altro da rulli di pressatura 31, 32 disposti affrontati su opposte facce dei tappeti.

Il materiale dei tappeti è scelto per essere permeabile all'acqua o comunque tale da permettere l’asportazione dell'acqua dal nastro che viene spremuto fra i tappeti.

A questo punto è chiaro come si siano raggiunti gli scopi prefissati.

L'apporto di acqua può essere quello strettamente necessario ad una corretta umidificazione degli strati. La pressatura fa si che l'acqua attraversi gli strati dall'interno verso l'esterno con perfetta permeazione degli strati. L'umidità residua è molto bassa e, nel caso fosse necessario, facilmente asportabile mediante rapida essiccazione con basso consumo di energia. Regolando la quantità di acqua irrorata, si arriva a non avere praticamente acqua da estrarre.

Non si hanno cosi gli elevati consumi di acqua e la necessità di depurazione peculiari della tecnica nota.

La semplicità dell’impianto secondo l'invenzione permette una sua facile ed economica realizzazione e manutenzione.

La produzione-in due o più strati permette di realizzare carte e cartoni con caratteristiche superficiali differenti sulle due facce. Un procedimento secondo l'invenzione è adatto a realizzare carte semplici o bifacciali o cartoni a strato semplice o a strati sovrapposti.

Lo spessore degli strati prodotti è facilmente variabile e controllabile ad esempio per mezzo della mascheratura delle superfici forate dei vagli vibranti.

A differenza della tecnica nota, l'impianto può essere facilmente e rapidamente arrestato e riavviato, ad esempio per soddisfare turni di lavoro, esigenze di manutenzione ordinaria e straordinaria, controlli o cambi della produzione, ecc.

Naturalmente, la descrizione sopra fatta di una realizzazione applicante i principi innovativi della presente invenzione è riportata a titolo esemplificativo di tali principi innovativi e non deve perciò essere presa a limitazione dell'ambito di privativa qui rivendicato.

Ad esempio, nel caso fosse necessario, l'acqua nebulizzata può essere addizionata per soddisfare specifiche esigenze, la quantità di additivi essendo sempre sostanzialmente pari allo stretto necessario per la quantità di carta prodotta, senza scarti e necessità di recupero. All'acqua può essere eventualmente aggiunta una piccola quantità di colla. Si è trovato che, ad esempio, con più del 20% di colla nell'acqua si arriva ad ottenere un cartoncino quasi patinato.

Claims (20)

1. RIVENDICAZIONI 1. Procedimento per la produzione di carta o cartone, comprendente le fasi di: -sminuzzare della carta da macero per ridurla in particelle; -distendere le particelle in uno strato uniforme a formare un tappeto; -irrorare il tappeto con acqua; -sottoporre il tappeto ad una compressione non inferiore a 200Kg/cm2 e, preferibilmente, compresa fra 300 e 500 Kg/cm2.
2. 2. Procedimento secondo rivendicazione 1, comprendente l'ulteriore fase di distendere un secondo strato di particelle sul primo strato dopo la fase di irrorazione e prima della fase di pressatura.
3. 3. Procedimento secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la irrorazione è eseguita mediante nebulizzazione a pioggia.
4. 4. Procedimento secondo rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la compressione è eseguita mediante rulli di pressatura mentre il tappeto passa fra nastri trasportatori affrontati.
5. 5. Procedimento secondo rivendicazione 1, comprendente una ulteriore fase di pressatura a valle della prima pressatura.
6. 6. Procedimento secondo rivendicazione 1, comprendente l’ulteriore fase di diminuire il contenuto di acqua del tappeto mediante riscaldamento.
7. 7. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale l'apporto di acqua è tale da non avere sostanzialmente estrazione di acqua dal nastro durante la fase di compressione.
8. 8. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale l'apporto di acqua è minore o circa uguale a un litro per kg di carta.
9. 9. Procedimento secondo rivendicazione 1, nel quale le particelle hanno dimensione media non superiore a 7mm e, preferibilmente, compresa fra 2mm e 5mm.
10. 10. Impianto per la produzione di carta o cartone, comprendente: -mezzi (11) per sminuzzare carta da macero fino a ridurla in particelle; -primi mezzi distributori (12) per distendere le particelle in uno strato uniforme a formare un tappeto di particelle; -mezzi irroratori (15) per irrorare il tappeto con acqua; -mezzi di pressatura (17) per sottoporre il tappeto ad una compressione non inferiore a 200Kg/cm e, preferibilmente, compresa fra 300 e 500 Kg/cm .
11. 11. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi distributori (16) per distendere un secondo strato di particelle sul primo strato fra i mezzi di irrorazione (15) e i mezzi di pressatura (17).
12. 12. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi di irrorazione (15) eseguono una nebulizzazione a pioggia sullo strato.
13. 13. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi di pressatura (17) comprendono rulli di pressatura (31, 32) affrontati fra rami affrontati di nastri trasportatori (14, 30) fra i quali scorre il tappeto di particelle. .
14. 14. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il tappeto di particelle è formato su un nastro trasportatore (14) passante in prossimità dei vari mezzi distributori, irroratori e di pressatura.
15. 15. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriori mezzi (19) di pressatura del tappeto a valle dei primi mezzi di pressatura.
16. 16. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di essiccazione (20) per diminuire il contenuto di acqua del tappeto a valle dei mezzi di pressatura.
17. 17. Impianto secondo rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che i mezzi distributori (12, 16) comprendono vagli a vibrazione (22, 24).
18. 18. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi (11) per sminuzzare la carta comprendono un tamburo rotante dentato (26) contro il quale viene spinto un ammasso di carta da macero (27).
19. 19. Impianto secondo rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che all'uscita dai mezzi (11) per sminuzzare la carta le particelle hanno dimensione media non superiore a 7mm e preferibilmente fra 2mm e 5mm;
20. 20. Procedimento per la produzione di carta e cartone comprendente le fasi di formare un tappeto composto da due strati di particelle di carta con un velo di acqua fra di essi e comprimere il tappeto per spingere l'acqua verso l'esterno attraverso gli strati.