PT824619E

PT824619E - Processo para producao de papel extensivel e instalacao para implementacao do processo

Info

Publication number: PT824619E
Application number: PT96910023T
Authority: PT
Inventors: Giorgio Trani; Norberto Cariolaro
Original assignee: Cartiere Cariolaro Spa; Giorgio Trani
Priority date: 1995-04-07
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 2000-07-31
Also published as: NO974617D0; DE69606634T2; BR9604854A; CN1183819A; HU220203B; AU694648B2; CZ293411B6; HUP9801812A2; ATE189718T1; NO974617L; US6024832A; KR100407525B1; ITVE950009A1; JP3407114B2; WO1996031647A1; PL322644A1; AU5334696A; JPH11509276A; PL179901B1; NO311183B1

Description

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DESCRIÇÃO “Processo para produção de papel extensível e instalação para implementação do processo”

Este invento refere-se a um processo para produção de papel extensível e a uma instalação para implementação do processo. A US-A-3454463 descreve um processo de se submeter papel de jornal a um encolhimento compressivo controlado incluindo as características de passar o lado do fio de uma banda em contacto com a superfície lisa móvel de um compactador mecânico e encolher a banda do jornal para um valor essencialmente acima do valor desejado e depois esticando a banda para o valor desejado. A EP-A-0631014 descreve um processo para fazer produtos de tecido suave.

Um objectivo da invenção é proporcionar um processo que torne o papel capaz de ser produzido com alto grau de resistência enquanto que ao mesmo tempo com uma extensibilidade tanto na direcção longitudinal quanto na direcção transversal de praticamente a mesma ordem de grandeza.

Um objectivo adicional da invenção consiste em proporcionar um processo que torne o papel capaz de ser produzido com uma instalação contínua.

Um objectivo adicional da invenção consiste em proporcionar um processo que permita a produção de papel com superfície lisa a fim de aperfeiçoar suas características de impressão.

Estes e outros objectivos, os quais estarão claros a partir da descrição a seguir, são alcançados de acordo com a invenção por um processo de produção de papel extensível tal como descrito na reivindicação 1.

Para implementar o processo é proporcionada uma instalação tal como descrito na reivindicação 7.

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Uma concretização preferida da presente invenção é descrita daqui por diante com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Fig. 1 é uma vista esquemática de uma instalação para implementação do processo da invenção; as Figs. 2, 3, 4 e 5 são vistas esquemáticas que mostram diferentes roletes utilizados no passo de pré-formação; a Fig. 6 é uma vista esquemática que mostra os roletes utilizados rio passo de compactação.

Como pode ser visto a partir das figuras, a instalação para produção de papel extensível compreende essencialmente um amassador de alta densidade 1 que consiste substancialmente num tanque cilíndrico 2 com uma base troncónica e que aloja internamente um impulsor cónico 3 que compreende sobre a sua superfície uma projecção helicoidal. O amassador 1 é ligado a uma tina de armazenamento 4 provida com um batedor 5 e ligada a uma estação de batimento 6 formada de unidades de batimento 7 do tipo de disco de lava que se alteram com caixas de armazenamento 8. A saída da última unidade de batimento 7 é ligada a uma unidade de batimento de alta densidade adicional 7’ do tipo anel perfurado ligada a uma tina de armazenamento 9 que comunica com uma caixa de escoamento 10 que alimenta uma estação 11 na qual a banda de papel é formada. Esta estação compreende um tecido 12 esticado entre dois roletes de retomo 13 e disposto para submeter a polpa de água e matérias primas fibrosas para extracção progressiva de água por meio da gravidade e vácuo. A extremidade a jusante da estação de formação de banda de papel 11 leva a uma estação de prensagem 14, a jusante da qual são proporcionadas uma estação de impregnação 23 e uma estação de pré-formação sucessiva 15. A jusante da estação de pré-formação 15 é proporcionada uma estação de secagem 16 do tipo de rolete quente que assegura um teor de humidade constante

84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ 3 da banda de papel entre 15% e 65%, preferivelmente 50%, e uma estação de compactação subsequente 17 que compreende pares de roletes que giram em sentido contrário de tipo e consistência de superfície diferentes, accionados em diferentes velocidades e capazes de compactar a banda tanto longitudinal como transversalmente.

Em particular o rolete superior 37 de cada par é de metal, compreendendo uma pluralidade de nervuras circunferenciais de superfície 38 e gira com uma velocidade maior do que a do rolete inferior correspondente 36, o qual é de borracha e possui a sua superfície lisa. A saída da estação de compactação 17 é ligada a uma estação de secagem adicional 18, a qual é ligada a uma estação de acetinamento 39 ligada a uma estação de enrolamento de papel sucessiva 19. A estação de secagem 18 assegura o teor de água da banda de papel entre 4% e 15%, preferivelmente em 10%. O propósito da estação de acetinamento 39 é de aperfeiçoar as características de impressão e de fixação do papel extensível obtido e opera com uma carga linear entre 10 e 100 kg/cm, preferivelmente entre 50 e 52 kg/cm. Entre a estação de secagem 18 e a estação de enrolamento 19 pode ser inserida uma estação de impregnação adicional e uma estação de secagem adicional para submeter a banda de papel a tratamento para aperfeiçoar suas características de impressão, se exigido. A instalação de acordo com a invenção compreende também uma série de controlos e dispositivos automáticos que asseguram que o ciclo de operação seja implementado correctamente e que será mencionado conforme requerido durante o curso da seguinte descrição. A operação da instalação de acordo com a invenção será descrita agora com referência à passagem da banda de papel em formação através de estações sucessivas.

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As resmas de matéria prima fibrosa são alimentadas ao amassador 1 de alta densidade juntamente com uma quantidade predeterminada de água para a sua mistura. A polpa é amassada, misturada com água e substâncias em partículas adicionadas, a finalidade das quais é aumentar a resistência final das fibras, para homogeneizar a água e a polpa de fibra e proporcionar características especiais ao papel obtido.

Em particular, a matéria prima fibrosa consiste de fibras vegetais que podem ser celuloses de fibra longa, celuloses de fibra curta ou outras fibras obtidas a partir de vegetais diferentes da madeira (línters de algodão, cânhamo, linho, esparto, fibra de “kenaf). As diferentes matérias primas podem ser trabalhadas na mesma linha ou preferentemente em linhas diferentes.

Girando o impulsor 3 resulta em amassamento progressivo da matéria prima fibrosa, o que preserva o comprimento das fibras originais e resulta na sua mistura íntima com a água e os activos alimentados ao amassador. Em particular, os aditivos utilizados podem incluir amidos, que são capazes de unir as fibras conjuntamente e aumentar as suas resistências finais, ou celulose de carboximetila (CMC), cuja finalidade é dispersar as fibras e por conseguinte prevenir a coagulação das mesmas, ou resinas sintéticas e/ou lácticas cuja finalidade consiste em unir as fibras conjuntamente para formar um tipo de ligamento elástico.

Uma polpa de fibra, água e aditivos deixa o amassador 1 com um teor de secagem de cerca de 15%, sendo esta polpa alimentada à estação de batimento 6 sucessiva para ser submetida a acção das unidades 7 de batimento de disco de lava, que trabalham as fibras substancialmente sem cortá-las, mas hidratando-se e friccionando-as e conferindo características particulares à polpa. Como um resultado deste tratamento, as fibras são modificadas de forma a facilitar a consolidação das mesmas e formar uma estrutura homogénea e contínua, essencial para as características que o produto final tem que apresentar. O grau de batimento da polpa pode ser determinado com base nos parâmetros objectivos medidos em unidades SR (Shopper Reagler), e de acordo com a presente invenção a polpa que sai do tratamento de batimento deve encontrar-se entre 30°SR e 60°SR de acordo com o peso em gramas do papel a

84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ 5 ser obtido.

Na saída do último passo de batimento a polpa, que foi estabelecida entre 30°SR e 60°SR, é alimentada na unidade de batimento 7' do anel perfurado, que opera a uma densidade de cerca de 20% e cuja finalidade é hidratar as fibras, engrossá-las e enrolá-las. A polpa é então alimentada para a tina de armazenamento 9 e dali para o interior da caixa de escoamento 10, a partir da qual com um teor de secagem de cerca de 0,5-1% é vazada sobre o tecido subjacente 12 da estação de formação 11 de banda de papel.

Na porção inicial deste tecido a polpa tende a eliminar progressivamente água, primeiramente pela gravidade e depois por sucção, até que a extremidade de saída do tecido apresente um teor de secagem de cerca de 18%. A banda de papel 20 que deixa a estação 11 passa a estação de prensagem 14 entre os roletes de prensagem 21 e feltras 22, perdendo água para obter um teor de secagem de cerca de 35%. A banda de papel passa então à estação de impregnação 23 onde é tratada com uma solução de vários aditivos cuja finalidade é a de melhorar as características de extensibilidade do papel e/ou melhorar a tecnologia de produção. Esta impregnação é efectuada preferentemente por um dispositivo de pulverização, mas pode também ser efectuada por outros sistemas, por exemplo, através da passagem da banda de formação de papel por tanques contendo a solução de impregnação. Em cada caso a quantidade de substância de impregnação é controlável, com vantagens consideráveis ambas em termos do custo da substância utilizada e em termos da exacta determinação da referida substância. A banda impregnada nesta maneira é sujeita a tratamento de pré-formação na estação 15, na qual uma ou mais unidades de pré-formação são proporcionadas. Estas podem ser todas idênticas ou diferentes. Em particular, cada unidade de pré-formação pode compreender: - um rolete superior 24 com um perfil conformado e um rolete liso 25 com feltro liso tradicional 26 (Fig. 2); 6 84 950 ΕΡ Ο 824 619/ΡΤ - um rolete superior liso 27 e um rolete inferior liso 28, entre os quais um feltro 29 é interposto apresentando uma estrutura de marcação externa para deformar de modo adequado a banda de formação de papel interposta entre o referido feltro e o rolete superior 27 (Fig. 3); - um rolete superior 30 com um perfil conformado e um rolete inferior liso 31 (Fig. 4); - um rolete superior liso 32, um rolete inferior liso 33, um feltro tradicional 34 e um feltro 35 de estrutura de marcação interposto entre o feltro 34 e o rolete superior 32 (Fig. 5). A utilização de várias unidades de pré-formação, que podem ser idênticas ou diferentes, fornece perfis praticamente de qualquer modelo a ser obtido na banda de papel, e em particular modelos que não são obtidos com uma única unidade de pré-formação. A banda de papel pré-formada nesta maneira é seca na estação 16 para um teor de secagem de cerca de 50-60% pela passagem através de um rolete quente ou um túnel de ar quente, antes de ser submetida a compactação.

Na passagem da estação de prensagem 14 para a estação de compactação 17, a velocidade do rolete é regulada de forma que o papel é sujeito a uma tensão de modo a passar por uma elongação longitudinal máxima compatível com a sua resistência final, de modo a obter a contracção transversal do papel, com uma reserva correspondente da extensibilidade transversal.

Pode ser interposta uma estação de fusão e/ou secagem entre a estação de pré-formação 15 e a estação de secagem 16, preferentemente do tipo infravermelho.

Na estação 17 a compactação, que ocorre tanto na direcção longitudinal como na direcção transversal, é efectuada pela passagem da banda de papel entre um par de roletes (Fig. 6), de cujo rolete inferior 36 é de borracha e é accionado a uma certa velocidade, atendendo a que o rolete superior 37 é de metal e 7 84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ compreende uma pluralidade de nervuras de superfície 38, por exemplo, circunferenciais, e gira a uma velocidade maior. Devido ao efeito de pressão e à configuração do rolete de metal 37, que coopera com a superfície friccionada do outro rolete 36, sendo a banda de papel sujeita a ondulação na direcção transversal e ao mesmo tempo, devido às diferentes velocidades do rolete, a uma acção de ruptura pelo rolete friccionado e a uma compactação consequente na direcção longitudinal.

No fim deste passo de compactação o papel é submetido a uma secagem adicional na estação 18 para atingir um teor de secagem de cerca de 85%, preferentemente 90%.

Deve ser observado que na passagem da estação de compactação para a saída da estação de secagem a velocidade do rolete é regulada (de modo substancialmente constante) de forma que nenhuma tensão de tracção seja aplicada, de modo a que o papel compactado longitudinalmente não perca nada da sua extensibilidade longitudinal.

Na saída da estação de secagem 18 a banda de papel é sujeita a acetinamento na estação 39. A banda de papel obtida desta maneira, em particular devido ao tratamento de compactação e pré-formação, impregnação, batimento, apresenta um alto grau de resistência mecânica e de extensibilidade quer na direcção longitudinal quer na direcção transversal, da ordem de pelo menos 16% transversalmente e pelo menos 20% longitudinalmente.

Lisboa, ^

Por CARTIERE CARIOLARO S.p.A. e GIORGIO TRANI - O AGENTE OFICIAL -

Claims

84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ 1/4 REIVINDICAÇÕES 1 - Processo para produção de papel extensível, compreendendo os seguintes passos: - alimentar uma mistura de fibras vegetais num membro amassador; - misturar a mistura com água no amassador; - batimento das fibras para obter uma polpa; - transferir a polpa batida para uma caixa de escoamento; - alimentar a polpa batida da caixa de escoamento num tecido de formação de banda de papel com consequente redução da porcentagem de água pela gravidade e vácuo; - prensagem da referida banda, com consequente redução adicional de seu teor de água; - secagem inicial da banda de papel para um teor de humidade substancialmente constante entre 15% e 65%; - compactação; - secagem final para um teor de humidade entre 15% e 4%, preferivelmente de 10% a 8%; - acetinamento; caracterizado por: - o passo de batimento ser executado pela fricção das fibras numa unidade de múltiplo passo para obtenção de uma polpa que apresenta um grau de batimento de pelo menos 30°SR; - o passo de compactação ser executado entre pelo menos um par de roletes dos quais um é de material duro compreendendo nervuras de superfície circunferencial e accionado a uma velocidade maior, e o outro ser de material macio com uma superfície lisa e accionado a uma velocidade menor.
2 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o passo de acetinamento ser processado com uma carga linear de entre 10 e 100 kg/cm, preferivelmente de 50-52 kg/cm.
3 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por após o 84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ 2/4

passo de batimento ser processado um passo de batimento de alta densidade adicional.
4 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, entre o passo de prensagem e o passo de compactação, a banda de papel ser sujeita a tensão de forma a dar uma elongação longitudinal máxima compatível com a sua resistência final.
5 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, após o passo de compactação, nenhuma tracção longitudinal ser aplicada à banda de papel, pelo menos até o seu teor de humidade ter caído para baixo de 4%.
6 - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a banda prensada ser impregnada com aditivos em solução para melhorar o tratamento de pré-formação subsequente.
7 - Instalação para implementação do processo reivindicado numa ou mais das reivindicações de 1 a 6, compreendendo: - um amassador (1) para a mistura baseada em fibra; - uma estação de batimento (6); - uma caixa de escoamento (10); - uma estação de formação de banda de papel (11); - uma estação de prensagem (14); - uma estação de secagem (16); - uma estação de compactação (17); - uma estação de secagem final (18); - uma estação de acetinamento (39); caracterizada por a estação de batimento compreender uma unidade de batimento de múltiplo passo de discos de lava hidratando as fibras através de fricção sem cortar as mesmas, e por a estação de compactação (17) compreender pelo menos um par de roletes, um (36) dos quais é de material de borracha e é accionado a uma velocidade menor do que o outro rolete (37) que é feito de material duro, estando pelo menos um dos roletes duros provido de uma pluralidade de nervuras (38) de superfície circunferencial.

84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ 3/4 reivindicação 7, caracterizada por uma
8 - Instalação de acordo com a estação de impregnação (23) estar interposta entre a estação de prensagem (14) e a estação de secagem (16).
9 - Instalação de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por uma estação de pré-formação (15) estar proporcionada a jusante da estação de impregnação (23).
10 - Instalação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por o membro amassador ser do tipo de alta densidade e consistir num tanque cilíndrico (1) que possui uma base troncónica invertida e alojar internamente um impulsor cónico (3) que compreende uma hélice relativa sobre a sua superfície.
11 - Instalação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a estação de batimento (6) ser formada a partir das unidades de batimento (7) que alternam com as caixas de armazenamento (8).
12 - Instalação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por uma estação de batimento de alta densidade adicional (7’) do tipo de anel perfurado ser proporcionada a jusante da estação de batimento (6).
13 - Instalação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a estação de formação de banda de papel (11) compreender um tecido (12) esticado entre roletes de retorno (13) e disposto para submeter a polpa de água e outras matérias primas fibrosas à extracção progressiva de água pela gravidade e/ou pelo vácuo.
14 - Instalação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a estação de prensagem (14) compreender roletes de compressão (21) e feltras (22).
15 - Instalação de acordo com a reivindicação 7, caracterizada por a estação de impregnação (23) compreender elementos para pulverizar a solução de impregnação sobre a banda de papel (20).
16 - Instalação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a estação de pré-formação compreender um rolete superior (24) de perfil conformado e um 84 950 ΕΡ 0 824 619/ΡΤ 4/4 rolete inferior liso (25) com feltro liso tradicional (26).
17 - Instalação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a estação de pré-formação compreender um rolete superior liso (27) e um rolete inferior liso (28), entre os quais é interposto um feltro (29) que possui uma estrutura de marcação externa.
18 - Instalação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a estação de pré-formação compreender um rolete superior (30) de perfil conformado e um rolete inferior liso (31).
19 - Instalação de acordo com a reivindicação 9, caracterizada por a estação de pré-formação compreender um rolete superior liso (32), um rolete inferior liso (33), um feltro tradicional (34) e um feltro (35) de estrutura de marcação externa interposto entre o feltro (34) e o rolete inferior (33). Lisboa, 28. m. £000 Por CARTIERE CARIOLARO S.p.A. e GIORGIO TRANI - O AGENTE OFICIAL -