PT1448851E

PT1448851E - Processo de fabrico de pasta de papel química contendo material de enchimento

Info

Publication number: PT1448851E
Application number: PT2801927T
Authority: PT
Inventors: Petri Silenius; Risto Kekki
Original assignee: M Real Oyj
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2013-06-04
Also published as: US20040244930A1; CN1575364A; AU2002335317B2; WO2003035979A1; ES2422329T3; CA2463669A1; NZ532431A; CN1318693C; EP1448851B1; FI20012073A0; JP2005538258A; EP1448851A1; FI117715B; FI20012073A

Description

DESCRIÇÃO

Processo de fabrico de pasta de papel química contendo material de enchimento 0 invento refere-se a um processo de fabrico de pasta de papel quimica contendo um material de enchimento, cujo material de enchimento é preparado por precipitação de partículas, que compreendem um sal orgânico ou inorgânico, sobre a superfície de fibrilas de desperdícios. 0 invento também se refere a um processo por meio do qual é possível fabricar e/ou produzir o dito material de enchimento numa forma que pode ser utilizada directamente em aplicações de papel e de cartão. Além disso, um objecto do invento consiste em proporcionar um processo de fabrico de papel e/ou de cartão, processo esse que faz uso de pasta de papel química, tendo o dito material de enchimento nele incorporado como fardos de pasta de papel química secos. 0 invento também se refere a um processo para melhorar a economia de fabrico e de utilização de um material de enchimento, em particular um material de enchimento à base de carbonato de cálcio, utilizado no fabrico de papel e de cartão.

Nos últimos tempos, têm sido feitos grandes esforços para desenvolver materiais de enchimento à base de carbonato de cálcio e os seus processos de fabrico para poder satisfazer os requisitos de qualidade, cada vez maiores, do papel de alta qualidade, para reduzir os efeitos no ambiente e a necessidade de energia, e para melhorar a operabilidade da máquina de papel e de cartão. Tradicionalmente, no fabrico de papel e de cartão, uma carga é preparado a partir de pasta mecânica ou pasta química ou a partir de uma combinação destas, e os materiais de enchimento necessários e outros aditivos podem ser adicionados 1 a esta carga, e mais papel ou cartão de qualidade desejada pode ser fabricado por meio de um processo adequado. A EP 0 791 685 descreve um processo para a adição de material de enchimento de hidróxido de cálcio a uma pasta à base de fibras de celulose, em que a pasta é fluidizada e o material de enchimento é-lhe adicionado. 0 carbonato de cálcio é precipitado, com dióxido de carbono. A Patente FI 100729 que corresponde à patente US 6,251,222 descreve um material de enchimento à base de carbonato de cálcio que confere ao papel melhores propriedades de resistência e um peso base inferior, e por meio do qual é geralmente possível reduzir os custos de fabrico de papel. 0 material de enchimento à base de carbonato de cálcio é produzido por precipitação de carbonato de cálcio sobre a superfície de fibrilas de desperdícios produzidas a partir de fibras de celulose e/ou fibra de pasta mecânica por meio de refinação. A este respeito, os agregados de cristais de carbonato de cálcio são formados, assemelhando-se a colares de pérolas e são mantidos juntos por meio de fibrilas de desperdícios, isto é, fibras finas, e nas quais as partículas de carbonato de cálcio se precipitaram sobre as fibrilas de desperdícios, aderindo a elas. O diâmetro das partículas de carbonato de cálcio nos agregados é de cerca de 0,2-3 pm. Este material de enchimento, também conhecido sob a marca registada SuperFill®, é vantajosamente à base de carbonato de cálcio e transmite uma combinação claramente melhorada de dispersão de luz e de resistência para o papel, em comparação com materiais de enchimento convencionais à base de carbonato de cálcio. É particularmente significativo que o material de enchimento SuperFill® seja capaz de transmitir uma distribuição muito uniforme do material de dispersão de luz para o papel. 2 0 material de enchimento SuperFill® à base de carbonato de cálcio pode ser fabricado à escala industrial, principalmente como suspensões diluidas, o que limita consideravelmente a utilização do material de enchimento. Isto também leva ao facto do material de enchimento SuperFill® só poder ser utilizado em locais i onde está localizada uma instalação de fabrico de material de enchimento SuperFill®, porque o transporte do material de enchimento torna-se muito pouco económico e difícil, devido ao seu elevado teor de água. Além disso, se 0 material de enchimento SuperFill® for fabricado apenas em pequenas quantidades, os custos de produção são elevados, que por sua vez leva ao facto de, nalgumas aplicações do produto, o preço do material de enchimento se torna demasiado elevado. Além disso, o processo de fabrico do material de enchimento SuperFill® requer instalações especiais, tais como, por exemplo, um fonte suficientemente boa de dióxido de carbono, o que nem sempre está disponível nas localidades onde o papel ou o cartão são fabricados.

Com base no exposto acima, pode observar-se que existe uma necessidade óbvia de um processo por meio do qual é possível o fabrico e/ou a produção de pasta de papel química que contenha material de enchimento SuperFill®, vantajosamente material de enchimento SuperFill® à base de carbonato de cálcio SuperFill®, cuja pasta pode ser utilizada directamente em aplicações de papel e de cartão e por meio do qual é possível evitar, ou pelo menos reduzir substancialmente, os problemas acima mencionados dos dispositivos da técnica anterior.

Um objecto do invento é um processo por meio do qual é possível o fabrico de pasta de papel química que contenha material de enchimento SuperFill®, vantajosamente material de enchimento SuperFill® à base de carbonato de cálcio, aí 3 incorporado numa quantidade adequada para cada aplicação de papel e de cartão, secou e misturado com a pasta de papel quimica, seca, vantajosamente, em fardos, tornando assim possivel a utilização de material de enchimento SuperFill® também em locais de fabrico onde não existe uma unidade de produção do dito material de enchimento.

Um objecto do invento é também a assim fabricada pasta de papel química com material de enchimento SuperFill® nela incorporado, numa quantidade adequada para cada aplicação de papel e de cartão.

Um objecto do presente invento é ainda um processo para melhorar a economia de fabrico e de utilização do material de enchimento SuperFill®, vantajosamente um material de enchimento SuperFill® à base de carbonato de cálcio.

Além disso, um objecto do invento é um processo de fabrico de papel e/ou de cartão, processo esse que faz uso de pasta de papel química tendo um material de enchimento SuperFill®, vantajosamente um material de enchimento SuperFill® à base de carbonato de cálcio, nele incorporado como seco em fardos de pasta de papel quimica.

As caracteristicas dos processos e da pasta de papel quimica de acordo com o invento estão estabelecidas nas reivindicações.

Verificou-se que os problemas associados com a técnica anterior podem ser substancialmente reduzidos ou evitados por meio da disposição de acordo com o invento, em que o material de enchimento SuperFill®, vantajosamente material de enchimento SuperFill® à base de carbonato de cálcio, que foi preparado por precipitação de um sal orgânico ou inorgânico, vantajosamente, carbonato de cálcio, sobre a superfície de fibrilas de desperdícios produzidas por refinação a partir de fibras de 4 celulose e/ou fibra de pasta mecânica, é passado numa suspensão diluida para um secador de pasta de papel quimica a ser misturada com pasta de papel quimica. Além de, ou em vez de carbonato de cálcio, também é possível usar outro componente de dispersão de luz precipitado sobre a superfície de fibrilas de desperdícios, tais como um gesso, oxalato de cálcio, sulfato de bário, sílicas precipitadas e silicatos. 0 material de enchimento pode também conter, opcionalmente, um agente de dispersão, tal como, por exemplo, hexametafosfato de sódio.

No processo de acordo com o invento, o material de enchimento SuperFill® é passado numa suspensão aquosa, cujo teor de sólidos é 0,1 -35% em peso, vantajosamente 2 - 6% em peso, para um secador de pasta de papel química e ainda para ser misturada com pasta de papel química. Depois disso, a secagem da pasta de papel química pode ser efectuada por meio de qualquer processo convencional utilizado para a secagem de pasta de papel química. Com vantagem, a pasta de papel química é seca em fardos.

Como resultado, obtém-se/obtêm-se pasta de papel química, com vantagem fardos de pasta de papel química, contendo uma quantidade desejada de material de enchimento SuperFill® uniformemente distribuído na pasta de papel química. Quando necessário, a pasta de papel química pode ser refinada, mas também pode ser não refinada.

Os fardos de pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® podem ser transformados em paste de uma forma convencional num moinho de papel ou de cartão, e podem ser adicionados a qualquer mistura de pasta convencional utilizada no fabrico de papel e de cartão. O papel e o cartão podem ser fabricados a partir de pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® por meio de 5 processos em si, de cujos processos a fase separada convencional de adição de material de enchimento é agora omitida. 0 material de enchimento SuperFill® contendo pasta de papel química pode ser adicionado à pasta entre 1 e 100%.

Nas fábricas que fabricam qualidades de revestimento, as diferenças nos valores de pigmento proveniente com desperdício podem ser compensadas de um modo adequado, por exemplo, por meio de uma combinação de duas pastas químicas tendo diferentes teores de material de enchimento SuperFill®. O processo de acordo com o invento e a pasta química assim fabricados têm vantagens significativas relativamente às disposições da arte anterior. O invento torna possível melhorar substancialmente o potencial de lucro da tecnologia associada ao material de enchimento SuperFill®, em que a economia de fabrico é melhorada e o número de locais de aplicação é maior. De acordo com o invento, é possível o fabrico de pasta de papel química que contém uma quantidade adequada de material de enchimento para cada aplicação de papel e de cartão. O processo torna possível evitar o transporte de grandes quantidades de água, poupando-se assim energia, custos e espaços. A pasta de papel química assim fabricada contendo material de enchimento SuperFill® pode ser transportada ao longo de grandes distâncias e também pode ser usado em locais de fabrico e aplicações de produtos em que faltam as utilidades necessárias para a construção de uma instalação de PCC, tais como, por exemplo, uma fonte suficiente de dióxido de carbono ou dispositivos de processamento de pasta adequados. Com estes meios é também possível o fabrico de pasta de papel química com uma qualidade uniforme, contendo uma quantidade precisamente pré-determinada de material de enchimento SuperFill®. É possível o fabrico de papel e de cartão de uma qualidade mais uniforme, cujas 6 propriedades são superiores às do papel fabricado de uma forma convencional. 0 invento torna possível uma instalação de produção centralizada de material de enchimento SuperFill®, que tenha uma capacidade elevada e que possa produzir material de enchimento a custos mais baixos. A instalação de produção pode também compreender, opcionalmente, uma linha de secagem separada para o material de enchimento. 0 processo de acordo com o invento é ilustrada por meio dos seguintes exemplos, mas o invento não se destina a estar-lhes limitado.

Exemplo 1

Fabrico de pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® a) Uma suspensão de material de enchimento SuperFill® foi preparada através de um processo conhecido que está descrito, entre outras coisas, na patente F1 100729. b) A pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® foi produzida fazendo passar 625 kg, calculados como sólidos, da suspensão de material de enchimento SuperFill®, fabricado na alínea a) e contendo 500 Kg de CaCC>3 e 125 kg de fibrilas de desperdícios, de modo a ser misturada com a pasta química (375 kg de polpa de bétula não refinada ou ligeiramente refinada) que foi então seca de um modo convencional, obtendo-se 1000 kg de pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill®, calculados como sólidos. 7

Exemplo 2

Utilização de pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® no fabrico de papel 0 papel foi fabricado a partir de pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® descrita no Exemplo 1, de uma forma convencional numa máquina de fabrico de papel de tal modo que uma tonelada de papel continha: 600 kg pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® que continha 300 kq CaC03 225 kg de polpa de bétula 75 kg de fibrilas de desperdícios 250 kg de polpa de bétula 150 kg polpa de madeira resinosa num total de 1000 kg A pasta de papel química contendo material de enchimento SuperFill® foi acrescentado à mistura no fabrico de papel de forma que o papel continha 30% em peso de CaCC>3 e de pasta de papel química no papel, 7 6% em peso era polpa de bétula e 24% em peso polpa de madeira resinosa. A opacidade, brilho, suavidade e formação do papel assim fabricado foram superiores às do papel correspondente que foi fabricado de forma tradicional e ao qual o material de enchimento foi adicionado separadamente. Além disso, a operabilidade da máquina de papel permaneceu inalterada.

Lisboa, 29 de Maio de 2013. 8

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de fabrico de pasta de papel química contendo material de enchimento, caracterizado por o material de enchimento ser preparado por precipitação de um sal de dispersão de luz seleccionado do carbonato de cálcio, gesso, oxalato de cálcio, sulfato de bário, sílica precipitada, silicato e suas combinações sobre a superfície de fibrilas de desperdício produzidas por refinação a partir de fibras de celulose e/ou fibras de pasta de papel mecânica, e o material de enchimento assim preparada ser passada por uma suspensão aquosa para um secador de pasta de papel química a ser misturada com pasta de papel química e a pasta de papel química contendo o material de enchimento é seca.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pasta de papel química contendo o material de enchimento ser seca em fardos.
3. Processo de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado por o sal inorgânico de dispersão da luz ser o carbonato de cálcio.
4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o teor de sólidos do material de enchimento na suspensão ser de 0,1 - 35% em peso.
5. Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por o teor de material de enchimento na suspensão ser de 2 - 6% em peso. 1
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por a pasta de papel química ter sido refinada.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o material de enchimento conter um agente de dispersão.
8. Processo de fabrico de papel ou cartão, caracterizado por pasta de papel química contendo material de enchimento ou uma combinação de pastas de papel químicas contendo materiais de enchimento, fabricada pelo processo de acordo com a reivindicação 1, ser adicionada a uma mistura que é usada no fabrico de papel ou cartão e o papel ou o cartão é feito.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por a pasta de papel química contendo material de enchimento ou combinação de pastas de papel químicas contendo materiais de enchimento ser reduzida a pasta e adicionada a uma mistura que é usada no fabrico de papel ou de cartão e o papel ou o cartão é feito.
10. Utilização da pasta de papel química contendo material de enchimento ou combinação de pastas de papel químicas contendo materiais de enchimento fabricadas pelo processo de acordo com a reivindicação 1 no fabrico de papel ou de cartão. Lisboa, 29 de Maio de 2013. 2