PT902119E

PT902119E - Processo para a preparacao de uma banda de papel

Info

Publication number: PT902119E
Application number: PT98660094T
Authority: PT
Inventors: Maija Pitkanen; Markku Leskela; Stina Nygard; Eeva Anas
Original assignee: M Real Oyj
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2002-03-28
Also published as: JP3085936B2; FI973705A; EP0902119A2; DE69801969T2; CA2247533A1; EP0902119B1; FI973705A0; ES2163243T3; US6436238B1; EP0902119A3; ATE206779T1; CA2247533C; JPH11200278A; DK0902119T3; FI104502B; DE69801969D1

Description

DESCRIÇÃO

PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UMA BANDA DE PAPEL A presente invenção tem por objecto um processo de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 para a produção de uma banda de papel.

De acordo com um processo deste tipo, enxagua-se uma matéria-prima fibrosa e transforma-se o lote obtido numa banda que se seca.

Na produção de papel, as pastas mecânicas são usadas, por exemplo, para papeis de jornal e papeis de SC e LWC. Comparada com a pasta química, as vantagens particulares das pastas mecânicas são o seu baixo custo de produção e os seus maiores rendimentos. Campos de aplicação inteiramente novos também estão a ser encontrados para as pastas mecânicas, em particular pastas de madeira rija. Em relação com a presente invenção verificou-se que usando pastas mecânicas feitas de faia é possível produzir qualidades de papeis finos que são bastante melhores do que os actuais. Ao mesmo tempo, isto conduz a condições de formação de bandas que são, contudo, distintamente mais difíceis do que os papeis finos convencionais e os papeis de jornais preparados a partir de espruce. A presente invenção tem por objecto o controle destas condições de formação de bandas.

Em comparação com as pastas químicas, há alguns problemas consideráveis relacionados com as pastas mecânicas tais como, elevadas concentrações de substâncias LC (substâncias líquidas e coloidais), em quantidades variando entre 2000 e 8000 mg/1 (quando se usam pastas quimicamente puras as quantidades correspondentes são de 500 a 1000 mg/1). As concentrações elevadas de substâncias perturbadoras aumentam o risco de & distúrbios para o funcionamento. As concentrações de extractos liofilicos que são particularmente perturbadores no que respeita ao funcionamento são quatro vezes, ou mesmo até sete vezes maiores nas pastas mecânicas branqueadas do que nas pastas químicas. Os extractos liofilicos são a principal causa para a maioria dos precipitados, manchas e buracos numa máquina de papel. O brilho de um papel contendo pastas mecânicas é inferior e a estabilidade do brilho é mais pobre do que o do papel fino tradicional contendo somente pastas químicas. A grande concentração de finos nas pastas mecânicas é, simultaneamente, uma vantagem e uma desvantagem. Confere ao papel um bom volume porque tem uma grande capacidade de dispersão e dá ao papel uma maior opacidade, mas para a funcionamento da máquina do papel uma elevada concentração de finos é uma desvantagem. Os finos têm uma superfície específica grande o que consome uma grande quantidade dos vários químicos do papel, tanto os químicos de processo como os químicos funcionais. É também necessário usar uma grande quantidade de químicos nas bandas contendo quantidades abundantes de finos de modo a controlar a desidratação. Os finos têm uma grande superfície e prejudicam a desidratação da banda durante a produção do papel. 0 risco de perturbações do pez aumenta, em particular na presença de iões metálicos bivalentes ou multivalentes. Estes são capazes de precipitar o pez mesmo em pequenas concentrações. Em particular o cálcio faz aumentar os problemas em processos em que se usou o carbonato de cálcio como material de enchimento ou como pigmento de revestimento quando se usa pasta mecânica.

As pastas mecânicas são produzidas a partir de madeiras pouco rijas, primeiramente espruce e, em menor grau, a partir de madeiras rijas como a faia (lat. Populos tremula). As pastas produzidas a partir de diferentes espécies de madeira contêm

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#£'' ^ ........ quantidades variadas de extractos liofilicos. A concentração dos extractos da madeira de espruce moída e branqueada é de cerca de 0,30 a 0,35% e a da madeira moída prensada de faia branqueada é de 0,60 a 0,70%. Também a composição dos extractos é diferente no caso da madeira rija e da madeira mole. Assim, a madeira moída de espruce contém grandes quantidades de ácidos resinosos livres, ácidos gordos livres, ésteres de ácidos gordos e ésteres esterifiçados livres. A composição dos extractos liofilicos da madeira de faia difere da do espruce. Na fracção dos extractos da madeira de faia os ésteres de ácidos gordos dominam, há só pequenas quantidades de ácidos gordos livres e não se encontra ácido de resina nos extractos de madeira rija.

Por causa da elevada concentração de extractos na pasta mecânica de faia, as pastas mecânicas produzidas a partir de faia têm sido consideradas como envolvendo grande risco de funcionamento.

Também há outros problemas associados com o uso de faia na produção do papel. As células de pedra da camada mais interior da casca, isto é, o esclerides, têm tornado difícil o uso de faia em pastas químicas e têm causado problemas pelo lixo da casca da madeira prensada de faia. Além disso, cerca de 24 a 26% das células de faia são células de vásculo, o que aumenta os riscos de problemas de funcionamento quando se usa a pasta de faia. Verificou-se que as pequenas células de faia causam a formação de nódoas e manchas na formação da banda.

Em comparação com o espruce, a madeira rija tem uma maior retenção de água (MRA) e as fibras mais pequenas dão uma banda mais densa. Estes dois factores em conjunto reduzem a desidratação da banda. O benefício do faia comparado com o espruce é a sua concentração inferior de linhinha o que dá um brilho superior e 3

uma estabilidade do brilho melhorada. A faia torna-se assim uma matéria-prima interessante na produção de pasta mas pelas razões anteriores e também pela menor resistência da faia em comparação com o espruce , o uso do faia não tem aumentado nas pastas mecânicas. 0 parente do faia, o choupo (lat. Populus balsamea) também é usado em certa medida para a produção de pastas de madeira moida na América do Norte, mas também aparecem alguns tipos de problemas relacionados com a funcionamento.

Um dos objectos da presente invenção é eliminar os problemas relacionados com o estado da arte anterior e dar uma solução inteiramente nova para a utilização de pastas mecânicas produzidas a partir da faia na produção de papel, em particular na produção de um papel de base para a nova geração de papeis finos. Em particular, a presente invenção tem por objecto uma solução para controlar as condições claramente mais difíceis de formação de bandas a partir da faia. Um brilho superior e uma estabilidade do brilho são exigidos para papeis finos. Um nível de brilho superior é mais crítico para controlar, por exemplo, a formação de manchas e nódoas causada pelo pez. A presente invenção baseia-se nas constatações surpreendentes que se seguem, que tornaram possível melhorar substancialmente o funcionamento da pasta mecânica de faia numa máquina de papel.

As quantidades de matéria orgânica que se dissolvem a partir da madeira moida e outras pastas mecânicas e a variação destas quantidades pode ser restringida mantendo o pH da máquina do papel relativamente baixo e dentro dum intervalo pequeno. Para além do pH baixo, é ainda possível limitar a quantidade de matéria orgânica total solúvel (COD) e a quantidade de impurezas aniónicas orgânicas, mantendo uma condutividade relativamente elevada. 4

Ο ρΗ relativamente baixo e a condutividade relativamente elevada são particularmente vantajosos no que respeita ao pez que se dispersa na água da madeira moída da faia. De acordo com Sundberg e outros, (K. Sundberg, J. Thornton, R. Ekman, B. Holmbom, Nord. Pulp Paper Res. J. 9 (1994) 2, 125 - 128) a dispersão do pez da pasta em água é promovida pelo facto de os hidratos de carbono dissolvidos na água da pasta (madeira moída de espruce - PTM) estabilizarem estericamente a dispersão de pez. Quando se está a operar um processo de acordo com a presente invenção, a elevada condutividade reduz a solubilidade das substâncias orgânicas e quando a concentração na água das substâncias que estabilizam a dispersão de pez cai, reduz-se a quantidade de pez dispersa na água.

Também se verificou que, consoante a aplicação específica, a dose de peróxido necessária para branquear a madeira de faia é substancialmente inferior à dose de peróxido para a madeira de espruce, o que, por si só, reduz a quantidade de substâncias solúveis em água. Surpreendentemente, a concentração de extractos na superfície da madeira de faia moída e branqueada (cobertura de extractos) não é superior para a madeira de espruce, mesmo se a concentração total de extractos na madeira de faia for cerca de duas vezes superior à da madeira de espruce.

No que diz respeito ao funcionamento, é também essencial controlar a desidratação. O uso de madeira moída de faia envolve um risco significativo neste aspecto por causa do tamanho das suas fibras ser pequeno e geralmente a retenção da água nas pastas mais rijas ser maior do que nas pastas mais macias por causa da composição de hidratos de carbono caraterística. Por meio da presente invenção é possível evitar estes dois factores que causam riscos de funcionamento. Primeiro, quando se prepara a madeira de faia moída, como se descreve no Exemplo 1, verificou-se, surpreendentemente, que a liberdade da madeira 5 moída de faia se podia deixar num nível mais elevado do que o necessário para a madeira de espruce produzida com o mesmo fim. Isto é porque a madeira de faia contém só pequenas quantidade de fragmentos e fibras grosseiras que exigiriam um tratamento numa liberdade menor. Em segundo lugar, a desidratação da banda de papel contendo madeira de faia é promovida, significativamente, quando a extremidade húmida é operado de acordo com a presente invenção,

Quando a pasta química de faia é usada para a produção de papeis finos tradicionais, as células de vásculo da faia fazem aumentar aos nódoas e manchas na máquina de papel. Os agentes anti-espuma usados para controlar o processo parecem causar a floculação de pequenas células de vásculo. Estes flocos ligam-se livremente à superfície dos rolos de papel e atacam então as superfícies dos rolos da secção de prensa ou as superfícies do cilindro da secção de secagem originando nódoas leves na superfície do papel. Quando se examinam estes nódoas ao microscópio, podem encontrar-se flocos das células de vásculo. Surpreendentemente, quando se usa a pasta mecânica de faia, não se encontrou qualquer floculação das células de vásculo. Isto é provavelmente porque as propriedades físicas (dureza) e químicas (mais superfície hidrofóbica) das fibras mecânicas são diferentes das das fibras das pastas químicas.

Mais especificamente, o processo de acordo com a presente invenção caracteriza-se principalmente por aquilo que está estabelecido na caracterização de parte da reivindicação 1. A presente invenção traz vantagens consideráveis. Assim, usando um pH relativamente baixo e um intervalo de pH estreito, a sensibilidade a distúrbios do processo de produção de papel pode ser reduzida, porque a quantidade de substâncias perturbadores dissolvidas cai e a variação da quantidade cresce pouco. 0 papel é produzido num sistema que está num constante

estado de interacção e mudança, pelo que o presente método, isto é, a operação da máquina, o que inclui as caracteristicas mencionadas antes, cria uma situação estável e prontamente controlável.

Em comparação com a produção do papel fino tradicional, a condutividade do lote é mantida num nivel elevado de 1000 a 1500 pS/cm. Os sais, em particular os iões de metais alcalinos monovalentes , tais como o sódio e os sais dele derivados no branqueamento da pasta de faia são responsáveis pelo aumento da condutividade. A condutividade está relacionada com a concentração de sódio da água de processo. A concentrações electroliticas elevadas e elevados níveis de condutividade, as variações na concentração electrolítica (e na condutividade) não causam variações nos equilíbrios da fase química da extremidade molhada nem influenciam a desidratação na máquina do papel quando opera a condutividades baixas (300 a 600 pS/cm dos papeis finos tradicionais). É particularmente vantajoso operar com condutividades relativamente elevadas no que respeita à pasta de faia mecânica com elevada concentração de extractos. A elevada condutividade reduz a quantidade de hidratos de carbono dissolvidos da pasta para a água e, deste modo, também a quantidade de extractos liofílicos dissolvidos.

Para o branqueamento da madeira de faia, a dose de peróxido necessária é muito maís pequena do que para a madeira de espruce, o que reduz a quantidade de solúveis na água. A quantidade de extractos na superfície da madeira de faia branqueada (a cobertura de extractos é determinada por ESCA) não é superior à da madeira molda de espruce. A combinação de elevada condutividade, pequeno intervalo de pH e pequenas quantidades de iões bivalentes cria condições estáveis na extremidade húmida da máquina de papel. Uma vez que o pH é superior a 7, o carbonato de cálcio e os sais de cálcio 7 similares podem adicionar-se como material de enchimento da banda de papel, sem um aumento substancial da concentração de cálcio na água da peneira. A presente invenção utiliza fibras macias de madeira com uma dimensão de fibra pequena, para a produção de papel. A desidratação da banda de papel preparada é, contudo, indiscutivelmente pobre. Pelo contrário, uma banda que contenha pasta de faia é mais rapidamente desidratada do que uma banda que contenha madeira moída à base de espruce. Surpreendentemente, verificou-se que a faia pode ser moida até a um maior nível de liberdade porque se formam quantidades menores de fragmentos e fibras grosseiras durante a trituração. Além disso, em comparação coma a produção de papeis finos tradicionais, a condutividade relativamente elevada promove e estabiliza a eliminação da água.

De acordo com um enquadramento preferido da presente invenção, combina-se uma pasta mecânica de faia com uma pasta química de madeira macia para a preparação de papel de base para papeis finos. Tradicionalmente os papeis finos eram feitos exclusivamente com pasta química. Em comparação com esta maneira de produzir papel fino, o branqueamento da pasta mecânica de faia dará à máquina um nível de condutividade elevado, o que melhora a estabilidade da extremidade húmida. Promove a eliminação da água e aumenta a estabilidade da eliminação da água. Quando se produz um lote contendo cerca de 30 a 60% em peso de pasta de faia com um brilho de 81 a 85%, a condutividade é de cerca de 1100 a 1600 pS/cm, o que é claramente mais elevado do que os processos convencionais de papel fino (300 a 600 pS/cm). O facto de a pasta de faia de desidratar rapidamente torna possível alcançar um teor de substância seca surpreendentemente elevado, superior a 48%, depois da secção de prensa. Isto

melhora o funcionamento da secção de secagem, o que minimiza os riscos que se correm e as necessidades de vapor e aumenta a capacidade da máquina de papel.

Com a ajuda da presente invenção, é possível controlar muito melhor o problema da formação de pez com a faia do que com a madeira à base de espruce.

Em resumo, deve-se evidenciar que, por meio da presente invenção, no que respeita ao controlo da química da extremidade húmida da pasta mecânica de faia, é possível controlar muito melhor o funcionamento da máquina de papel, em particular quando se prepara um papel de base para papeis finos com elevado brilho e elevada opacidade. A retenção e o carácter aniónico podem ser controlados por substâncias conhecidas per se. Por meio da presente invenção, as quantidades aquosas de substâncias LC e em particular dos extractos liofílicos, que são prejudiciais ao funcionamento da máquina, podem ser restringidas e as propriedades da pasta de faia podem ser optimizadas controlando a moagem e a refinação de modo a atingir-se uma desidratação óptima. Obtém-se assim um processo mais estável e mais facilmente controlável. A presente invenção também inclui a melhoria da desidratação das pastas de madeiras rijas por meio do controlo das concentrações electrolíticas da água de processo. De acordo com estudos recentes, a concentração electrolítica/condutividade tem uma influência maior no comportamento da pasta de madeiras rijas e na retenção da água da pasta, do que na pasta de madeiras moles. Além disso, verificou-se que é possível eliminar esclerides que são conhecidas por ser problemáticas e, surpreendentemente, as células de vásculo das pastas mecânicas de faia não causam qualquer problema de funcionamento nestas condições. A presente invenção melhora significativamente as possibilidades de uso de pastas mecânicas de faia para a produção de papeis finos com elevado brilho e opacidade.

A presente invenção será examinada mais detalhadamente com a ajuda de uma descrição pormenorizada e com referência a um certo número de exemplos de trabalho. A Figura 1 mostra o COD da madeira moída de faia vs o pH e a condutividade, a Figura 2 mostra a turbidez de LC da madeira de faia moída vs. o pH e a condutividade, a Figura 3 mostra o caracter aniónico da madeira de faia moída vs. o pH e a condutividade, a Figura 4 mostra o tempo de desidratação de misturas de pastas mecânicas de faia e de espruce, respectivamente com pasta química de pinho vs. a gramagem das folha de papel medida com o ADD e a Figura 5 descreve o teor de matéria seca de misturas de pastas mecânicas de faia e de espruce, respectivamente com pasta química de pinho vs. a gramagem das folha de papel medida com o ADD.

De acordo com a presente invenção, a pasta é produzida a partir de P. tremula, P. tremuloides, P. balsamea, P. balsamifera, P. trichocarpa ou P. heterophylla, em particular faia (faia tremente, P. tremula; faia do Canadá, P. tremuloides) ou variedades de faia, conhecidas por faias híbridas, produzidas a partir de diferentes faias de base por hibridização assim como outras espécies produzidas por tecnologia de recombinação, ou choupo. A matéria prima usa-se para produzir madeira moída (MM) ou madeira moída à pressão (MMP) ou é desintegrada para formar cavacos e os cavacos usam-se para produzir pasta termo-mecânica (PTM) ou pasta quimo-termo-mecânica (PQTM) por métodos conhecidos per se.

De preferência a pâsta mecânica de faia contém cerca de 10 a 20% de fibras de +20...+48 mesh, que conferem resistência mecânica à pasta. Para maximizar a dispersão da luz, a porção das fracções +100, +200 e -200 deve ser tão grande quanto possível. De preferência devem constituir mais do que 50% da pasta total. Em particular, a sua proporção no total da pasta é superior a 70%, de preferência superior a 80%. Por outro lado, a quantidade da fracção mais pequena, isto é a de -200 mesh, não deve ser demasiado grande, caso contrário a desidratação na máquina do papel tornar-se-á mais difícil. Preferencialmente a proporção desta fracção é inferior a 50%, em particular 45% ou menos. A pasta mecânica é branqueada após a moagem e a refinação, respectivamente. De preferência a pasta é branqueada com peróxido em condições alcalinas. De acordo com um enquadramento preferido, a pasta é branqueada em uma, duas ou várias etapas da sequência de branqueamento, sendo a pasta acidificada entre as etapas de branqueamento e o resíduo de peróxido é reduzido. Geralmente a dose de peróxido é de cerca de 2 a 3,5% em peso da matéria seca da pasta, para a pasta de faia 0,5 a 1,5%, em particular 0,7 a 1,2 %. Uma etapa de branqueamento com ditionite compreende o tratamento da pasta com Na2S204 que pode ser incorporado na sequência do branqueamento.

Lava-se a pasta mecânica antes do branqueamento e depois do branqueamento com uma mistura de água da secção de formação da pasta e água clarificada da máquina do papel numa lavagem à pressão (filtro de pressão) usando, normalmente, cerca de 0,1 a 10 m3 de água por tonelada de pasta. Elimina-se a água da pasta com a lavagem à pressão, de modo a aumentar o teor de matéria seca da pasta de 4 a 5% a cerca de 20 a 30%. Os efluentes da eliminação da água são reciclados para a produção de pasta mecânica. Por meio da lavagem à pressão evita-se que as impurezas sejam transferidas para a máquina do papel.

Verificou-se que há uma correlação linear entre a condutividade da pasta e a concentração de Na. As doses dos produtos químicos do branqueamento e o racio de deslocação durante a lavagem regula o nível de condutividade na máquina do papel. Os iões de Na são acompanhados de silicatos que também têm influência na condutividade. A pasta branqueada é então refinada para o grau de pulsação que é, por exemplo, 30 a 100 CSF, de preferência cerca de 40 a 80 CSF.

Forma-se um lote de pasta mecânica em conjunto com uma pasta química. O lote pode conter outros materiais fibrosos e aditivos tais como agentes de enchimento . O carbonato de cálcio, o talco e o caulino são exemplos de agentes de enchimento. O teor de matéria seca do lote é de cerca de 0,1 a 5%. Usa-se como fase aquosa do lote o filtrado clarificado de uma água circulante da máquina de papel.

De preferência adiciona-se ao lote uma pasta química de madeira mole totalmente branqueada, em que se vai obter uma banda de papel apropriada como papel de base para papeis finos. A referida banda tem elevado volume, elevado brilho, elevada opacidade e boa formação. A quantidade de pasta mecânica é então, por exemplo, 20 a 70% em peso, de preferência 30 a 60 % em peso e a quantidade de pasta de madeira macia branqueada é, por exemplo, 80 a 30% em peso, de preferência 70 a 40% em peso da matéria seca do lote.

O pH do lote proporcionado (isto é o pH do lote bombeado para a máquina do papel), está compreendido entre 6,8 e 7,2, de preferência o pH do lote está compreendido entre 7,0 e 7,2 e o pH da pasta da máquina está entre 7,1 e 7,5, de preferência entre cerca de 7,1 e 7,3. Se necessário, usa-se uma base ou um ácido apropriados para colocar o pH do lote e para ajustar o pH durante a produção do papel. As bases utilizadas compreendem, em particular, bicarbonatos ou carbonatos de metais alcalinos e hidróxidos de metais alcalinos. Os ácidos utilizados incluem ácidos minerais e sais de ácidos. Os ácidos preferidos são o ácido sulfúrico e os seus sais de ácido tal como alúmen e a base preferida é o bicarbonato de sódio.

Uma banda de papel produz-se a partir de um lote fibroso numa máquina de papel, de uma maneira conhecida per se. Um enquadramento preferido compreende, em particular, a produção de um papel de base de papeis finos com a seguinte composição: 30 a 50 % em peso da substância fibrosa constituída por pasta mecânica produzida a partir da faia e 70 a 50% em peso de pasta química de madeira macia. A solução de acordo com a presente invenção é particularmente apropriada para papeis de embrulho em que o carbonato de cálcio se usa como um pigmento das cores do papel de embrulho. Em particular, o carbonato de cálcio tem uma distribuição da dimensão das partículas elevada.

Os exemplos seguintes, que não são limitativos, ilustram a presente invenção:

Exemplo 1

Produção de madeira moída de faia num equipamento piloto

Prepara-se madeira moída à pressão com um processo MMP70 pressurizado. Trituram-se as pastas com um moinho de pedra e obtém-se uma dimensão média dos grãos de 73 mesh. As moagens realizaram-se com um moinho piloto de forno. 0 moinho opera usando as seguintes condições:

Pressão mais interior do moinho: 250 kPa, ia 7% - Fluxo do jacto de água: 3,5 1/s (consistência pretendida de cerca de 1,5%)

- Temperatura do jacto de água: 70 °C

Tratou-se a pasta moída para se obter uma pasta acabada, branqueada e post-refinada. O tratamento é feito sequencialmente da seguinte forma: - Escolha principal; - Refinação com elevada consistência dos detritos em duas etapas; - Crivo dos detritos refinados; - Combinação da parte rejeitada da primeira escolha e da segunda escolha aceites; - Branqueamento das duas fases com peróxido + ditionote; - Refinação final A escolha da pasta foi feita usando técnicas de escolha de pratos fraccionada. A refinação dos parte rejeitada realizou-se, com elevada consistência em duas etapas. Em ambos as etapas fez-se a precipitação daparte rejeitada antes da moagem com uma prensa de fábrica dupla e diluiu-se depois da moagem com o efluente da prensa. A refinação da parte rejeitada foi realizada com lâminas para uma refinação da pasta com elevada consistência. Retiraram-se amostras das duas fases da refinação. Depois da primeira etapa, a amostra foi submetida a desintegração numa banda de amostra e depois da segunda fase a desintegração foi feita num contentor. Determinaram-se as propriedades técnicas do papel a partir da amostra retirada depois da segunda etapa de refinação. O crivo da parte rejeitada de refinados foi feita de uma maneira conhecida per se.

As pastas foram branqueadas por meio de um branqueamento em duas etapas com peróxido e hidrosulfureto em duas passagens. 14

Primeiro fez-se a precipitação da pasta a branquear num filtro de cinto e depois carregou-se num equipamento de refinação operado com elevada consistência com um corte de lâminas bastante grande que se usou como misturador químico. A solução de peróxido, que contém todos os produtos químicos de branqueamento foi carregada como água à pressão da pressão de alimentação do equipamento de refinação. Depois do equipamento de refinação introduziu-se a pasta em sacos grandes onde se deixou ficar durante cerca de 2 horas. A dosagem de produtos químicos de branqueamento pretendida (90% da produção) foi a seguinte: h2o2 1,5%, normalmente 0,8 - 1% NaOH 1, 0% Na2Si03 3, 5% DTPA 0, 5% A DTPA foi doseada misturada com o líquido de branqueamento. A acidificação da asta realizou-se com ácido sulfúrico a 93% que se diluiu em água numa relação de 1:10. Doseou-se o ácido diluído na pasta de branqueamento 8 1 por saco. A partir da pasta parcialmente derretida e acidificada, CSF, determinaram-se os fragmentos, as fracções de Bmc-N e o brilho. Durante o duplo branqueamento reduziu-se o resíduo de peróxido após a acidificação por adição à pasta, num equipamento de produção de pasta, de 1,33 Kg de sulfureto de sódio por saco. Levou-se então o pH a 6,5 adicionando hidróxido de sódio a 50%. Nos ensaios prévios o pH pretendido foi de 6,0.

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Depois disto, adicionou-se uma solução de NajSzCu a 10% para se realizar o branqueamento com ditionite. A dosagem foi de 0,6%. A partir do segundo branqueamento determinaram-se as propriedades técnicas da pasta e do papel. A post-refinação foi realizada com um refinador de disco Tampella T224 com uma baixa consistência. A pasta foi refinada com um consumo de energia especifica de cerca de 70 kWh/t. A drenagem de pasta final foi de 50 ml CSF. A distribuição da dimensão das fibras da pasta foi a seguinte:

Fracção de fibra Percentagem + 14 0% +28 1, 6% + 48 16,0% + 200 43, 0% -200 39,4%

Exemplo 2

Funcionamento da madeira molda de faia

Examinou-se neste exemplo a quantidade de COD dissolvido da pasta preparada no Exemplo 1, em função do pH e da condutividade. Os resultados estão indicados nas figuras de 1 a 3. A figura 1 mostra, sob a forma de um gráfico de barras, a quantidade de COD's solúveis a um pH de 7,2, 7,6 e 8,1, para dois niveis diferentes de condutividade, viz. 520 e 1600 uS/cm.

Uma apresentação correspondente à influência do pH e da condutividade na turbidez de LC está indicada na figura 2 e no caracter aniónico está indicado na figura 3. 16

Como mostra a figura 1, à medida que o pH sobe, a quantidade de COD dissolvida cresce e, para condutividades baixas estão dissolvidas mais impurezas do que para condutividades mais altas. Do mesmo modo, um aumento do pH conduz a um aumento correspondente da quantidade de substâncias aniónicas dissolvidas a partir de madeira moída de faia (cf. Figura 3) . Para condutividades baixas a quantidade de substâncias aniónicas dissolvidas é maior do que para condutividades mais elevadas. PH baixo, pequeno intervalo de pH e condutividade elevada faz diminuir a sensibilidade do processo aos distúrbios porque as quantidades de líquidos e substâncias coloidais perturbadoras são menores. A figura 2 mostra a dependência da turbidez de LC do pH e da condutividae. Há uma correlação linear entre a turbidez de LC medida no centrifugado filtrado com a concentração do pez presente na solução sob a forma de uma dispersão estável. É evidente pela figura que há menos substâncias de pez dispersas na água a condutividades mais elevadas do que a condutividades mais baixas.

Exemplo 3

Desidratação da pasta misturada

Comparou-se a desidratação das pastas misturadas contendo madeiras de faia e de espruce moídas, respectivamente, usando a técnica do Analisador de Drenagem Dinâmica (ADD), como se segue: A pasta química era uma de papel de embrulho de pinho branqueado que tinha sido refinado de duas formas diferentes; tal qual (não fraccionado) e fraccionado com refinação separada das fracções aceites e rejeitadas. A resistência à drenagem da f? pasta composta pelas misturas de refinação separada dos aceites e rejeitados foi a mesma que para a pasta refinada não fraccionada, isto é, 340 ml (CSF) . A capacidade de drenagem da madeira molda de espruce foi <20 ml CSF e a da madeira moída de faia 33 ml CSF. As misturas de pasta continham 60% de pasta química, 40% de madeira moída e cerca de 10% de material de enchimento de carbonato (material de enchimento L) e 0,8 % de pasta de amido. O pH das pastas estava no intervalo de 7 a 7,5 e a condutividade no intervalo de 400 a 500 pS/cm, cujo valor foi ajustado por adição de NaCl·

Determinou-se os tempos de desidratação e a concentração de matérias secas da folha pela técnica de ADD. O aparelho Analisador de Drenagem Dinâmica é utilizado para simular a desidratação na secção da peneira (para o nível da água) da máquina do papel. Os resultados estão indicados nas figuras 4 e 5.

Como se pode ver pelas figuras, a madeira moída de espruce dá normalmente tempos de desidratação mais prolongados do que a madeira moída de faia. 0 teor de matéria seca de uma folha de papel feito a partir de madeira moída de faia é claramente superior ao da feita a partir de madeira moída de espruce. Os resultados indicam que as propriedades de desidratação de uma banda de papel que contenha pasta mecânica de faia e, em consequência, as propriedades de funcionamento, são melhores do que para o papel à base de madeira moída de espruce tradicional.

Exemplo 4

Produção de um papel de base para papeis finos

Produziu-se um papel de base a partir de pasta mecânica de faia (MM) e pasta química de pinho que se misturaram numa relação em peso de 40 para 60. Adicionou-se ao lote carbonato de 1« cálcio moído como material de enchimento, numa quantidade de cerca de 10% de material fibroso.

Produziu-se o papel de base num formador de lacunas. As propriedades do papel de base foram as seguintes:

Gramagem 53,5 g/m2 Volume 1,45 cm3/g Opacidade 88% Brilho 82,5% Partículas 240 ml/min Grosseiras Porosidade 170 ml/min Teor de material de 12% enchimento Não se verificaram problemas com o funcionamento do papel de base.

Lisboa, 27 de Dezembro de 2001 }

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Processo de preparação de uma banda de papel segundo o qual - forma-se uma pasta de papel a partir de uma matéria prima fibrosa, - forma-se uma banda a partir da pasta de papel, - seca-se a banda caracterizado pelo facto de - se formar a pasta de papel a partir de pasta mecânica branqueada preparada a partir de matéria bruta de madeira da família das Populus, sendo o pH da pasta ajustado para 6,8 a 7,2 e sendo o pH da pasta mecânica ajustado para 7,1 a 7,5 e sendo a condutividade da pasta de papel ajustada para 1000 a 1500 pS/cm.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de o pH da pasta de papel se fixar em 7,0-7,2.
3. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo facto da pasta mecânica ser pasta mecânica de madeira moída, pasta desfibrada à pressão, pasta termo-mecânica ou pasta quimio-mecânica.
4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de a pasta mecânica ser branqueada com peróxido.
5. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se formar uma suspensão a partir da pasta mecânica contendo talco, caulino ou carbonato de cálcio como carga e tendo um teor de matéria seca da ordem de 0,1 a 5%. 7*
6. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se formar uma suspensão a partir da pasta mecânica e de pasta química de madeira resinosa branqueada.
7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo facto de a quantidade de pasta mecânica ser de 20 a 70% em peso e a quantidade de pasta química de madeira resinosa branqueada ser de 80 a 30% em peso, de preferência de 70 a 40% em peso, em relação ao peso da matéria seca da pasta de papel.
8. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a pasta mecânica ser lavada antes e/ou depois do branqueamento, ficando a pasta mais compacta em cerca de 4 a 5 % até 20 a 30%.
9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de a pasta mecânica ser lavada e desidratada numa prensa húmida com uma sub-tela,
10. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo facto de a água resultante da desidratação ser reciclada para a preparação da pasta mecânica.
11. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de se utilizar, se necessário, um hidróxido de metal alcalino, um bicarbonato de metal alcalino ou um ácido mineral ou um sal de ácido para ajustar o pH da suspensão.
12. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a pasta mecânica ser fabricada a partir de P. tremula, P. tremuloides, P. balsamea, P. balsamifera, P. trlchocarpa ou P. hetfírnphylla.
13. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a banda de papel ser revestida com um revestimento de pasta colorida contendo carbonato de cálcio.
14. Processo de acordo com uma qualquer das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de a banda de papel ser revestida com um revestimento de pasta contendo um pigmento com uma distribuição estreita da dimensão das particulas. Lisboa, 27 de Dezembro de 2001