PT1644578E

PT1644578E - Camada sulcada e perfurada para utilização em telas de fabrico de papel

Info

Publication number: PT1644578E
Application number: PT04777401T
Authority: PT
Inventors: John Hawes
Original assignee: Albany Int Corp
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2011-09-14
Also published as: TW200510605A; RU2363797C2; KR101193817B1; WO2005010276A1; CA2532735A1; NO20060704L; AU2004259408A1; CN1823196B; CA2532735C; BRPI0412568A; EP1644578B1; JP2007531826A; KR20060063889A; RU2006101213A; ATE522660T1; BRPI0412568B1; ES2367567T3; US7166195B2; US20050013969A1; CN1823196A

Description

DESCRIÇÃO

"CAMADA SULCADA E PERFURADA PARA UTILIZAÇÃO EM TELAS DE FABRICO DE PAPEL"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Campo da Invenção A presente invenção refere-se às técnicas de fabrico de papel. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a telas de prensagem para a secção de prensagem de uma máquina de papel.

Descrição da Técnica Anterior

A produção de papel começa com o processamento da madeira. A madeira é composta, sobretudo, de duas substâncias principais, celulose e lenhina; ambas são orgânicas, isto é, as suas moléculas são construídas em torno de cadeias e anéis de átomos de carbono. A celulose ocorre nas paredes das células da planta e é o material fibroso que é utilizado para fazer papel. A lenhina é uma grande molécula complexa que actua como uma espécie de cola que mantém as fibras de celulose unidas e endurece as paredes da célula, conferindo à madeira a sua resistência mecânica. De modo a converter a madeira em polpa adequada para fazer papel, as fibras de celulose devem ser libertas da lenhina. 1

Durante o processo de fabrico de papel, é formada uma folha contínua de fibras celulósicas depositando uma pasta fibrosa, isto é, uma dispersão aquosa das fibras celulósicas, sobre uma tela de formação móvel na secção de formação de uma máquina de papel. Uma grande quantidade de água é drenada da pasta através da tela de formação, deixando a folha contínua de fibras celulósicas sobre a superfície da tela de formação. A folha contínua de fibras celulósicas acabada de formar prossegue da secção de formação para uma secção de prensagem, que inclui uma série de rolos de prensagem. A folha contínua de fibras celulósicas passa através dos rolos de prensagem suportada por uma tela de prensagem ou, como é frequentemente o caso, entre duas destas telas de prensagem. Nos rolos de prensagem, a folha contínua de fibras celulósicas é submetida a forças de compressão que espremem a água daquela e que fazem aderir umas às outras as fibras celulósicas na folha contínua, para transformar a folha contínua de fibras celulósicas numa folha de papel. A água é aceite pela tela ou telas de prensagem e, idealmente, não retorna à folha de papel. A folha de papel, finalmente, prossegue 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 acabada de formar é direccionada num trajecto em serpentina, sequencialmente, em torno de cada série de tambores, por uma tela de secagem que mantém a folha de papel encostada às superfícies dos tambores. Os tambores aquecidos reduzem o conteúdo de água da folha de papel a um nível desejável através de evaporação. 2

Deve entender-se que as telas de formação, prensagem e secagem têm, todas, a forma de laços sem-fim na máquina de papel e funcionam como transportadores. Deverá entender-se ainda que o fabrico de papel é um processo contínuo que prossegue a velocidades consideráveis. Isto é, a pasta fibrosa é depositada continuamente sobre a tela de formação na secção de formação, enquanto uma folha de papel recentemente fabricada é enrolada continuamente em rolos após sair da secção de secagem. A presente invenção refere-se especificamente a telas de prensagem utilizadas na secção de prensagem. As telas de prensagem desempenham um papel crítico durante o processo de fabrico de papel. Uma das suas funções, como implicado acima, é suportar e transportar o produto de papel que está a ser fabricado através dos rolos de prensagem.

As telas de prensagem participam, igualmente, no acabamento da superfície da folha de papel. Isto é, as telas de prensagem são concebidas para terem superfícies lisas e estruturas uniformemente resilientes, de modo a que, no decurso da passagem através dos rolos de prensagem, seja conferida ao papel uma superfície lisa, isenta de marcas.

Talvez mais importante, as telas de prensagem aceitam as grandes quantidades da água extraídas do papel molhado no rolo de prensagem. De modo a desempenhar esta função, literalmente, tem de existir um espaço, geralmente referido como volume vazio, no interior da tela de prensagem para onde a água corra, e a tela deve ter permeabilidade adequada à água durante toda a sua vida útil. Finalmente, as telas de prensagem devem ser capazes 3 de impedir a água aceite do papel molhado de voltar ao papel e tornar a molhá-lo após este sair do rolo de prensagem.

As telas de prensagem actuais são produzidas numa ampla variedade de estilos concebidos para satisfazer as exigências das máquinas de papel nas quais são instaladas para as classes de papel que estão a ser fabricadas. Geralmente, compreendem uma tela base tecida na qual foi introduzida, com agulhas, uma massa de material fibroso, fino, não-tecido. As telas base podem ser tecidas a partir de fios monofilamento, monofilamento dobrados, multifilamento ou multifilamento dobrados e podem ser de camada única, multi-camada ou laminadas. Os fios são, de modo típico, extrudidos a partir de qualquer uma de várias resinas de polímero sintéticas, tais como resinas de poliamida e poliéster, utilizadas para esta finalidade pelos especialistas nas técnicas de telas para máquinas de papel.

As próprias telas base tecidas assumirem muitas formas diferentes. Por exemplo, podem ser tecidas sem-fim ou tecidas planas e, subsequentemente, convertidas na forma sem-fim com uma costura tecida. De modo alternativo, podem ser produzidas por um processo geralmente conhecido como tecelagem sem-fim modificada, em que os bordos transversais da tela base são dotados de laços de costura utilizando os seus fios na direcção da máquina (MD) . Neste processo, os fios MD são tecidos continuamente para a frente e para trás entre os bordos transversais da tela, cada bordo voltando para trás e formando um laço de costura. Uma tela base produzida desta forma é colocada na forma sem-fim, durante a instalação numa máquina de papel e, por esta razão, é referida como uma tela costurável na máquina. Para colocar esta tela na forma sem-fim, os dois bordos transversais são aproximados, os 4 laços de costura nos dois bordos são intercalados um com o outro, e um pino ou cavilha de costura é direccionado através da passagem formada pelos laços de costura intercalados.

Além disso, a tela de prensagem pode ser formada de diversas camadas. Por exemplo, a tela pode incluir uma base tecida e uma camada intermédia que são laminadas em conjunto. Uma destas telas é a tela de prensagem da Albany International Apertech™, que inclui uma tela base tecida e uma camada polimérica. A camada polimérica da tela Apertech™ é perfurada e está ilustrada na Figura 1. A Fig 1 é uma vista em planta do lado do papel da camada polimérica, em que a camada polimérica é indicada geralmente pelo número 2 de referência e as perfurações pelo número 4 de referência. Como pode ser visto a partir da figura, a superfície 2 é lisa e as perfurações estão distribuídas uniformemente através da superfície. A presente invenção refere-se em primeiro lugar a um melhoramento numa camada perfurada de uma tela de fabrico de papel, tal como a camada utilizada na tela Apertech™.

Uma tela de prensagem compreendendo áreas planas, áreas sulcadas e orifícios cegos é conhecida do documento US 6029570.

Uma camada semelhante para utilização numa tela de fabrico de papel é conhecida do documento GB 891860. 5

SUMARIO DA INVENÇÃO A requerente da presente invenção reconheceu que, em algumas aplicações de uma tela de fabrico de papel com uma camada perfurada, o padrão de orifícios da camada perfurada é replicado na folha de papel. A requerente reconheceu ainda que estas marcas são causadas por grande número de finos, tendo uma densidade relativamente elevada de lenhina, na folha contínua de papel. Mais especificamente, a replicação do padrão de orifícios no papel é devida a concentrações de fluxo de fluido através dos orifícios que causam a migração de finos e da sua lenhina associada, o que dá origem a áreas claras/escuras contrastantes no papel.

Face ao inconveniente causado em determinadas aplicações pela camada perfurada de uma tela de fabrico de papel, é um objectivo da invenção difundir o fluxo na superfície da camada perfurada de modo a reduzir a perda de carga através da camada e reduzir, deste modo, a concentração do fluxo através dos orifícios e, consequentemente, a migração de finos na folha contínua de papel. Para realizar este objectivo, é proporcionada uma camada perfurada sulcada. Os sulcos servem para difundir o fluxo e reduzir a migração de finos de modo a que o padrão claro/escuro associado aos finos seja evitado e a qualidade da folha de papel resultante seja melhorada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A seguinte descrição pormenorizada, dada a título de exemplo e não destinada a limitar a presente invenção a si mesma, será 6 melhor compreendida em combinação com os desenhos anexos, em que números de referência idênticos indicam elementos e partes idênticas, nos quais: A Figura 1 é uma vista em planta de uma camada perfurada de uma tela de fabrico de papel; A Figura 2 é uma vista em planta de uma camada perfurada, de acordo com uma forma de realização da invenção; A Figura 3 é uma vista em planta de uma camada perfurada, de acordo com ainda outra forma de realização da invenção; e A Figura 4 é uma vista em corte de uma camada perfurada, de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DAS FORMAS DE REALIZAÇAO PREFERIDAS

Uma forma de realização preferida da presente invenção será descrita no contexto das telas de prensagem de fabrico de papel. Porém, deve observar-se que a invenção é aplicável a telas utilizadas em outras secções de uma máquina de papel, assim como as utilizadas noutros contextos industriais onde a difusão do fluxo através de uma superfície de uma tela melhora o desempenho da tela. Alguns exemplos de outros tipos de tela às quais a invenção é aplicável incluem telas de formação de fabrico de papel, telas de secagem de fabrico de papel, telas de secagem atravessadas por ar e telas de formação de polpa. Um outro exemplo de um tipo da tela à qual a invenção é aplicável são telas modificadas, tais como telas utilizadas para fazer têxteis 7 não-tecidos nos processos de deposição molhada, deposição a seco, extrusão e sopragem e/ou ligação por torção. A Figura 2 é uma vista em planta de uma secção de uma camada perfurada de acordo com a invenção. Como pode ser visto a partir da Figura 2, a camada inclui uma pluralidade de áreas 10 planas, uma pluralidade de áreas 8 sulcadas e uma pluralidade de perfurações 6. As áreas sulcadas encontram-se num plano abaixo do plano em que as áreas planas se encontram. Um corte da camada é mostrado na Figura 4.

Referindo a Figura 4, pode-se ver que o plano das áreas sulcadas se encontra a uma distância "t" abaixo da superfície 24 superior da camada. O plano das áreas sulcadas define a profundidade do sulco. Como se pode ver, a profundidade do sulco é igual a cerca de um quarto da espessura "T" total da camada -a espessura total sendo definida como a distância da superfície superior, definindo o plano de deposição, à superfície 26 inferior. Para fins de clareza da apresentação, apenas três perfurações 28 são mostradas na Figura 4.

Deve observar-se que a profundidade do sulco não está limitada a ser igual a cerca um quarto da espessura total, mas pode ser modificada de acordo com o(s) material(is) utilizado(s) para formar a camada e as propriedades desejadas da camada acabada. Observa-se, igualmente, que, embora os sulcos sejam descritos como tendo profundidade uniforme, uma forma de realização alternativa inclui sulcos de profundidade variável, caso em que todas as áreas sulcadas não se encontrariam num único plano paralelo a um plano de superfície. Isto é, na forma de realização alternativa, as áreas sulcadas não se encontram num plano ou encontram-se num plano que não é paralelo ao plano da superfície superior nem ao plano da superfície inferior. Além disso, é possível modificar a altura das áreas planas, de tal modo que a superfície superior da camada tenha uma construção irregular e as áreas planas já não se encontrem num único plano. Além disso, deve observar-se que, na forma de realização da Figura 2, algumas perfurações se encontram parcialmente num sulco e parcialmente num plano. É possível formar a camada de tal modo que cada perfuração se encontre totalmente num plano, sem que nenhuma perfuração se encontre ao longo de uma interface plano/sulco. Em qualquer caso, as perfurações podem ser formadas antes ou depois de os sulcos serem formados. É, igualmente, concebível que os sulcos possam ter um ângulo com a direcção da máquina. Além disso, podem existir duas séries de sulcos num ângulo entre si num padrão tracejado. A Figura 3 é uma vista em planta de uma secção de uma camada perfurada de acordo com ainda outra forma de realização da invenção. Como se pode ver da Figura 3, todas as perfurações 18 estão confinadas às áreas 22 planas e não se encontra nenhuma perfuração em qualquer área 20 de sulco. Todas as variantes discutidas relativamente à forma de realização da Figura 2 são aplicáveis à forma de realização da Figura 3, à excepção das variantes relativas à localização das perfurações.

Independentemente da forma de realização, prefere-se combinar a camada sulcada e perfurada da invenção com outras camadas, de modo a realizar uma tela de prensagem de fabrico de papel. Por exemplo, a camada sulcada e perfurada da invenção 9 pode ser substituída pela camada perfurada da tela Apertech™ para construir deste modo uma "Apertech™ sulcada".

Em qualquer forma de realização, a invenção difunde o fluxo na superfície de uma camada perfurada de uma tela de fabrico de papel. A difusão do fluxo reduz a perda de carga através da camada e reduz, deste modo, a migração de finos, o que tem o efeito de reduzir/evitar o padrão claro/escuro que esta migração confere à folha de papel.

Modificações à presente invenção serão óbvias para os especialistas na técnica face a esta divulgação, desde que caiam no âmbito das reivindicações anexas.

Lisboa, 7 de Setembro de 2011 10

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Camada para utilização numa tela de fabrico de papel, compreendendo: uma pluralidade de áreas (10, 22) planas; uma pluralidade de áreas (8, 20) sulcadas; e uma pluralidade de perfurações (6, 18, 28) estendendo-se de uma superfície (24) superior até uma superfície (26) inferior da referida camada; e em que a combinação das referidas áreas planas, áreas sulcadas e perfurações reduz o padrão claro/escuro que a migração de finos confere à folha de papel.
2. Método de formar uma camada para utilização numa tela de fabrico de papel, compreendendo as etapas de: formar uma pluralidade de sulcos num material base para formar um material base modificado tendo uma pluralidade de áreas planas e uma pluralidade de áreas sulcadas; e perfurar o referido material base modificado para formar uma pluralidade de perfurações estendendo-se de uma superfície (24) superior até uma superfície (26) inferior da referida camada no referido material base modificado, em que a combinação das referidas áreas planas, áreas sulcadas e perfurações reduzem o padrão 1 claro/escuro que a migração de finos confere à folha de papel.
3. Camada para utilização numa tela de fabrico de papel de acordo com a reivindicação 1, formada criando uma pluralidade de sulcos num material base para formar um material base modificado tendo uma pluralidade de áreas planas e uma pluralidade de áreas sulcadas, e perfurando o referido material base modificado para formar uma pluralidade de perfurações no referido material base modificado.
4. Tela de prensagem de fabrico de papel, compreendendo uma camada de acordo com a reivindicação 1.
5. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, em que as referidas áreas sulcadas se encontram num plano.
6. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, em que as referidas áreas planas se encontram num plano.
7. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, em que as referidas áreas sulcadas se encontram num plano e as referidas áreas planas se encontram num plano.
8. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado na reivindicação 7 em que o referido plano das referidas áreas 2 sulcadas e o referido plano das referidas áreas planas são paralelos.
9. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, que inclui uma série de áreas sulcadas, algumas das quais estão posicionadas com um ângulo superior a 0 graus relativamente a uma direcção da máquina.
10. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado na reivindicação 1 ou 9, em que as referidas séries de áreas sulcadas estão num padrão tracejado.
11. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, em que as referidas perfurações estão dispersas por todas as referidas áreas planas e referidas áreas sulcadas e, em que as referidas perfurações dispersas nas referidas áreas sulcadas se encontram ao longo da interface de uma área plana e uma área sulcada.
12. Camada ou método ou tela de prensagem como reivindicado em qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3 ou 4, em que as referidas perfurações estão apenas nas referidas áreas planas. Lisboa, 7 de Setembro de 2011 3