PT1337709E

PT1337709E - Tecido de prensagem

Info

Publication number: PT1337709E
Application number: PT01995237T
Authority: PT
Inventors: Michael J Joyce
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2010-07-23
Also published as: ZA200304146B; TW534872B; KR100886010B1; AU2575202A; NO20032386D0; MXPA03004812A; ATE469266T1; US6592636B1; EP1337709B1; NZ526020A; EP1337709A1; BR0115600A; CA2427672A1; JP2004514802A; NO20032386L; CN1294324C; CN1541292A; JP4817595B2; DE60142247D1; AU2002225752B2

Description

DESCRIÇÃO

Tecido de prensagem

Campo do Invento 0 presente invento dirige-se ao campo dos tecidos dos fabricantes de papel, em particular um tecido de prensagem tendo uma barreira contra a re-humidificação.

Enquadramento do invento

Durante o processo de fabrico de papel, é formada uma teia de fibra de celulose depositando um slurry fibroso, isto é, uma dispersão aquosa de fibras de celulose, num tecido de formação em movimento na secção de formação de uma máquina de papel. Uma grande quantidade de água é drenada do slurry através do tecido de formação, deixando a teia de fibras de celulose na superfície do tecido em formação. A teia de fibra de celulose recém-formada segue da secção de formação para uma secção de prensagem, que inclui uma série de ranhuras de prensa. A teia de fibra de celulose passa através das ranhuras da prensa suportada por um tecido de prensagem ou, como é muitas vezes o caso, entre dois destes tecidos. Nas ranhuras da prensa, a teia de fibra de celulose é sujeita a forças de compressão que retiram a água por aperto, e que colam as fibras na teia umas às outras para transformar a teia de fibra de celulose numa folha de papel. A água é recebida pelo tecido ou tecidos de prensagem e, idealmente, não volta à folha de papel. 1 A folha de papel avança finalmente para uma secção de secagem, que inclui pelo menos uma série de tambores ou cilindros de secagem rotativos, que são aquecidos internamente por vapor. A folha de papel recém-formada é dirigida num percurso em serpentina sequencialmente em torno de cada um na série de tambores através de um tecido de secagem, que mantém a folha de papel bem comprimida contra as superfícies dos tambores. Os tambores aquecidos baixam o teor de água da folha de papel até um nível desejado através da evaporação.

Deverá referir-se que todos os tecidos de formação, prensagem e secagem assumem a forma de ciclos sem fim na máquina de papel, e funcionam como se fossem transportadores. Deverá ainda ser tomado em consideração que o fabrico de papel é um processo contínuo que avança a velocidades consideráveis. Isto é, o slurry fibroso é depositado continuamente no tecido de formação na secção em formação, enquanto uma folha de papel recém-fabricada é enrolada continuamente em rolos depois de sair da secção de secagem. 0 presente invento refere-se especificamente aos tecidos de prensagem usados na secção de prensagem. Os tecidos de prensagem desempenham um papel crítico durante o processo de fabrico de papel. Uma das seus funções, como foi referido acima, consiste em suportar e transportar o produto de papel que é fabricado através das ranhuras da prensa.

Os tecidos de prensagem também participam no acabamento da superfície da folha de papel. Isto é, os tecidos de prensagem são concebidos para ter superfícies suaves e estruturas uniformemente resilientes de modo que, no decurso da passagem através das ranhuras da prensa, é conferida ao papel uma superfície suave e isenta de marcas. 2

Talvez ainda mais importante, os tecidos de prensagem aceitam grandes quantidades de água retirada do papel húmido na ranhura da prensa. Para cumprir esta função, tem de haver literalmente espaço, referido vulgarmente como volume dos espaços vazios, dentro do tecido de prensagem para que a água saia, e o tecido tem de ter permeabilidade adequada à água durante toda a sua vida útil. Finalmente, os tecidos de prensagem têm de poder evitar que a água aceite pelo material húmido volte e humidifique de novo o papel à saída das ranhuras da prensa.

Os tecidos de prensagem actuais são produzidos com uma grande variedade de estilos concebidos para satisfazer as exigências das máquinas de papel nas quais são instalados para as gramagens que são fabricadas. Compreendem, normalmente, um tecido de base têxtil no qual foi agulhada uma manta de material fino, fibroso e não tecido. Os tecidos de base podem ser tecidos a partir de monofilamentos, monofilamentos dobrados, multifilamentos ou multifilamentos dobrados, e podem ter uma camada única, várias camadas ou ser laminados. Os fios são normalmente extrudidos de qualquer uma das resinas poliméricas sintéticas, tais como as resinas de poliamida e poliéster, usadas para este efeito pelos que têm experiência vulgar nas artes da protecção da máquina de papel.

Os próprios tecidos de base têxtil assumem formas muito diferentes. Por exemplo, podem ser tecidos sem fim, ou tecidos lisos e transformados subsequentemente numa forma sem fim com uma costura entrançada. Como alternativa, podem ser produzidos através de um processo vulgarmente conhecido como tecelagem sem fim modificada, no qual os bordos no sentido da largura do tecido de base são proporcionados com malhas usando os seus fios na direcção da máquina (MD) . Neste processo, os fios MD 3 tecem continuamente para trás e para a frente entre os bordos do sentido da largura do tecido, em cada bordo voltando atrás e formando uma malha. Um tecido de base produzido desta forma é colocado numa forma sem fim durante a instalação numa máquina de papel, e por este motivo é referido como um tecido costurável na máquina. Para colocar um tal tecido em forma sem fim, os dois bordos no sentido da largura são unidos, as malhas nos dois bordos são interalinhadas e uma articulação ou pino de costura é dirigido através da passagem formado através malhas interalinhadas.

Além disso, os tecidos de base têxtil podem ser laminados colocando um tecido de base dentro do anel sem fim formado por outro, e agulhando uma manta de fibra têxtil descontinua através de ambos os tecidos de base para os unir um ao outro. Um ou mais destes tecidos de base tecida pode ser do tipo costurável na máquina.

Quando a folha de papel, em conjunto com um ou mais tecidos de prensagem é transportado para as ranhuras da prensa, a água da folha de papel é forçada para manta de superfície dos tecidos de prensagem, continuando através do tecido para o volume dos espaços vazios do tecido de base. Alguma da água é deslocada através da parte traseira do tecido de prensagem para o vazio na superfície de um rolo de prensagem. Alguma da água corre também para a frente ou para trás na direcção do comprimento (direcção da máquina ou MD) dentro do tecido de prensagem. A relação entre estas direcções de fluxo depende, por exemplo, da velocidade da máquina e do modelo de tecido e da sua capacidade para lidar com a água removida da folha. Têm sido apresentadas várias teorias acerca do que ocorre na folha de papel e tecido de prensagem à medida que passam através das ranhuras da prensa. A pressão exercida pela ranhura 4 é a mesma para a folhas de papel e tecido de prensagem, enquanto, por outro lado, a pressão hidrodinâmica é consideravelmente superior na folha do que no tecido de prensagem. Esta diferença de pressão proporciona a força de accionamento para o transporte da água da folha, para e através do tecido de prensagem. A espessura mínima da folha e do tecido de prensagem ocorre provavelmente em simultâneo e perto do meio da ranhura. Considera-se que a folha atingiu o seu teor de secura máxima exactamente no mesmo momento. Depois disso, inicia-se a dilatação na folha, assim como no tecido de prensagem. Durante esta dilatação cria-se vácuo na folha de papel e na camada de superfície do tecido de prensagem, ambos os quais foram comprimidos até uma espessura mínima. A água disponível retoma do interior e das camadas base do tecido de prensagem para a camada de superfície do tecido de prensagem e ainda para a folha para restabelecer o equilíbrio de pressão. Esta fase fornece a força de accionamento para o fenómeno de re-humidificação da folha de papel.

Nas construções de tecido de prensagem da técnica anterior é prática comum formar o tecido de prensagem com uma camada de superfície consideravelmente mais densa voltada para a teia de papel relativamente à estrutura traseira, e não tem sido invulgar usar fibra de manta orientada no sentido do comprimento na superfície da folha de papel do tecido de prensagem. Permanece ainda água considerável dentro do tecido de prensagem podendo ser reabsorvida de novo para a folha de papel seca à medida que a pressão na folha / tecido de prensagem diminui depois de meia ranhura. Uma vez que a folha e o tecido de prensagem dilatam (ganham de novo espessura), é criado vácuo, quer no tecido de prensagem, quer na folha de 5 papel. Este vácuo será maior na folha de papel do que no tecido de prensagem, criando um fluxo de duas fases de ar e água para o tecido de prensagem e do tecido de prensagem para a folha de papel. Nesta fase, há três possíveis mecanismos que podem contribuir para a re-humidificação: o diferencial de pressão criado entre o tecido de prensagem e a folha de papel devido à dilatação; a divisão do filme produzida quando a folha de papel e o tecido de prensagem se separam fora da saída da ranhura da prensa; e transferência capilar de água entre o papel e o tecido de prensagem.

De acordo com a teoria, a re-humidificação é minimizada através da elevada resistência à infiltração interfacial. Isto significa que as estruturas com pequenas capilaridades (furos / vazios) são preferíveis.

Algumas tentativas da técnica anterior para resolver o problema de re-humidificação estão ilustradas nas referencias seguintes: A patente US 5,372,876 descreve um feltro de fabrico de papel com uma camada hidrófoba. 0 feltro consiste num tecido de base, numa camada de controlo de fluxo, e em camadas de manta superior e inferior. A camada de controlo é tratada com um composição química hidrófoba. A patente US 5,232,768 descreve um processo de drenagem de tecido de prensagem seco. 0 tecido de prensagem compreende uma camada de superfície com uma elevada resistência ao fluxo de fluidos. A barreira é formada por fibras adicionais, filamentos, espuma, etc., adicionadas à estrutura do tecido de prensagem. A patente US 5,204,171 descreve um tecido de prensagem que compreende um tecido de suporte, uma primeira camada de 6 fibras não tecidas cosidas no tecido de suporte, uma camada de bloqueio de filamentos lisos depositados na primeira camada, e uma segunda camada de fibras não tecidas depositadas na camada de bloqueio e cosidas ao feltro de prensagem. A patente US 4,199,401 descreve um tecido de prensagem que inclui uma camada exterior fibrosa compreendendo uma manta de fibras grossas, uma subcamada fibrosa compreendendo uma manta de fibras relativamente finas fixas à camada exterior, e tecido de base de reforço. Existe uma diferença de pelo menos 5,0 denier entre as medições de fibra das fibras grossas e finas. A patente US 3,840,429 descreve a utilização de uma membrana contra a re-humidificação para retardar ou controlar a transferência de água entre o tecido de prensagem e o papel. A membrana passa através da ranhura da prensa e o tecido de prensagem e o papel. A membrana é hidrófoba para evitar o retorno da água do tecido de prensagem para a folha, e o tecido de prensagem é hidrófilo para facilitar a retenção da água. A patente US 4,588,475 descreve a utilização de uma manta para reduzir a re-humidif icação de uma teia de papel depois de passar através da ranhura da prensa. A manta é feita passar através da ranhura com uma superfície em contacto com a teia de papel e outra superfície em contacto com um rolo de prensagem. A patente DE 297 06 427 Ul revela um tecido de prensagem compreendendo uma estrutura de suporte de base e uma camada de manta fixa à estrutura de suporte de base. Uma camada fundida é fixa a uma ou a ambas as superfícies exteriores do tecido de prensagem. 7

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Tecido de prensagem (10) tendo uma barreira contra a re-humidificação compreendendo: uma estrutura de suporte de base (12); uma camada de manta (14) ligada à estrutura de suporte de base; e a dita camada de manta tendo uma camada fundida (16) que actua como uma barreira contra a re-humidif icação, caracterizada por o dito tecido de prensagem incluir pelo menos uma camada adicional de manta ligada à camada fundida.
2. Tecido de prensagem de acordo com a reivindicação 1, no qual a camada fundida (16) é composta por pelo menos uma camada de manta feita num material polimérico.
3. Tecido de prensagem de acordo com a reivindicação 1, no qual a camada fundida (16) é tratada ou revestida de modo a ficar hidrófila.
4. Processo de produção de um tecido de prensagem (10) tendo uma barreira contra a re-humidificação caracterizada por os passos de: proporcionar uma estrutura de suporte de base (12) ; 1 aplicar pelo menos uma camada de manta (14) sobre a estrutura de suporte de base; fundir a camada de manta para criar uma camada fundida (16) que actue como uma barreira contra a re-humidificação; aplicar pelo menos uma camada de manta (14) sobre a camada fundida.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, no qual as camadas de manta (14) estão ligadas à estrutura de suporte de base (12) por agulhagem.
6. Processo de acordo com a reivindicação 5, que inclui a aplicação de uma pluralidade de camadas de manta (14) à estrutura de suporte de base (12).
7. Processo de acordo com a reivindicação 4, que compreende ainda o passo de proporcionar um tratamento hidrófilo (18) da camada fundida.
8. Processo de acordo com a reivindicação 7, o tratamento hidrófilo (18) sendo feito por pulverização de um revestimento hidrófilo sobre a camada fundida.
9. Processo de fabrico de fabrico de um tecido de prensagem (10) tendo uma barreira contra a re- humidificação, caracterizado pelas etapas que consistem em: 2 proporcionar uma estrutura de suporte de base (12) ; proporcionar uma cintura de fibras de manta (14) separada da estrutura de suporte de base (12); fundir pelo menos uma parte da cintura de manta para criar a partir dela uma camada fundida (16) que actua como uma barreira contra a re-humidificação; ligar a cintura de manta (14) às estruturas de suporte de base; e aplicar pelo menos uma camada suplementar de manta sobre a camada fundida.
10. Processo de acordo com a reivindicação 9, incluindo ainda a realização de um tratamento hidrófilo (18) da camada fundida (16).

11. Processo de acordo com a reivindicação 10, no qual o tratamento hidrófilo (18) é feito por pulverização de um revestimento hidrófilo sobre a camada fundida.

12. Processo de acordo com a reivindicação 9, no qual a cintura de manta (14) está ligada à estrutura de suporte de base (12) por agulhagem.

13. Processo de acordo com a reivindicação 9, no qual a cintura de manta (14) e pelo menos uma camada adicional de manta (14) estão ligadas à estrutura de suporte de base (12) por agulhagem. Lisboa, 19 de Julho de 2010. 3 RESUMO Tecido de prensagem 0 presente invento refere-se a um tecido de prensagem (10) tendo uma material ou barreira contra a re-humidificação (16) com a estrutura interna de um tecido de prensagem, e um processo para o fabricar. Não são necessários materiais externos para a criação da barreira. Por outras palavras, o material existente é modificado para criar uma barreira natural que evite o retorno da água para o tecido de prensagem.
11 1 1/1 Figura 1

II