PT97894B - Aparelho e processo proprios para impedir a formacao de estalagmites durante a realizacao da operecao de revestimento do papel - Google Patents

Description

presente invento diz respeito a um aparelho e a um processo próprios para impedir a formação de estalagmites durante a realização da operação de revestimento do papel.

Ho fabrico de papel revestido, para se conseguir obter papel cuja superfície seja microporosa e mais lisa, procede-se à aplicação sobre o papel não revestido de um ou mais revestimentos que servem para preencher as depressões devidas â rugosidade da superfície do papel e portanto para uniformizar essa mesma superfície. Por meio dum dispositivo de pré-dosagem vai ser adequadamente aplicada sobre a banda de papel uma composição de revestimento húmida que é fornecida em excesso,

A fim de que o revestimento aplicado sobre a banda de papel vã ficar com uma espessura uniforme, existe um raspador, também designado por lâmina raspadora, que se estende através de toda a largura da banda de papel e que se acha disposta a uma oerta distância do dispositivo de pré-dosagem.

Desde há muito tempo que se sabe que quando a banda de papel passa a alta velocidade, o que é desejável para se conseguir obter as maiores taxas de produção possíveis, surgem problemas na zona situada a jusante da lâmina raspadora, relativamente ao sentido de deslocamento da banda de papel, <o chamado lado ”eeco” da lâmina raspadora) devido ao facto de nessa zona, ao longo de todo o comprimento da lâmina raspadora, se ir formar um bordo líquido ou duro que é constituído pela composição de revestimento que pode estar ou não misturada com fibras. Ha literatura técnica, a formação desse bordo é designada por ”formação de estalagmites” ou também por “formação de gotas, de barbas ou de rebarbas”, Ho presente texto será utilizado o termo “formação de estalagmites”.

Ê já sabido através da literatura que a formação de estalagmites assume proporções tanto mais sérias quanto maior for a velocidade da banda de papel. Actualmente são já vulgares velocidades entre 1.000 e 1,500 m/min, não sendo impossível que de futuro venham a ser utilizados valores ainda mais elevados. Além disso, a gravidade da formação de estalagmites depende da composição do revestimento, para o qual todos os fabricantes de papel tém a sua própria receita, devendo no entanto o referido revestimento conter sempre um constituinte formado por um pigmento, oomo por exemplo a argila ou o giz, e um ligante tal oomo por exemplo o látex ou um amido modificado, é conveniente, tanto sob o ponto de vista da qualidade do papel como dos custos de produção desse mesmo papel, que o revestimento a ser aplicado tenha um elevado conteúdo de sólidos, So entanto, descobriu-se que o elevado conteúdo de sólidos vai promover uma forte formação de estalagmites na lâmina raspadora.

A formação de estalagmites no lado “seco” da lâmina raspadora constitui uma ocorrência altamente inconveniente porque dessas estalagmites se podem desprender pedaços da composição de revestimento, especialmente quando estas assumem grandes dimensões, podendo os referidos pedaços ir provocar estragos na superfície do papel quando atingem a banda de papel, uma vez que dão origem â formação de riscos e de cavidades. Além disso, os pedaços duros de estalagmite podem também provocar estragos na superfície dos cilindros sobre os quais, durante a realização do processo de fabrico do papel, vai passar a banda de papel apõs aplicação do revestimento. Em especial, a superfície dos cilindros que são designados por cilindros de calandragem e que se destinam a ser utilizados na operação de alisamento complementar da superfície do papel, ê susceptível de sofrer este tipo de estragos. A substituição desses cilindros ê muito dispendiosa. Finalmente, durante a realização do subsequente processo de

- 5 impressão do papel, os pedaços duros da composição de revestimento que ainda se acham presentes no papel apôs ter terminado o processo de fabrico podem dar origem a problemas ou à criação de material de impressão com mau aspecto. Além disso, a ocorrência de estalagmites vai limitar a selecção das matérias-primas destinadas a serem utilizadas na composição de revestimento, o que pode ir afeotar negativamente a qualidade do papel e/ou os custos das matérias-primas.

Para uma descrição mais pormenorizada do problema anteriormente descrito, pode ser feita referência a três artigos publicados na revista Vochenblatt ftír Papierfabrikation, a saber; Streichfarben mit hohem Feststoffgehalt - Sheologie und Verarbeitbarkeit beim BIadestreichen da autoria de G. Engstroera in Vol, 6, 1984, páginas 184-187; Fabrikationsstoerungen durch stalagraitenfoermigen Streichfarbenaufbau an den Schabem schnell laufender Streichmaschinen da autoria de Η. P, Hofmann e de A. von Saven in Vol. 8, 1986, páginas 261-265; e Betrachtungen tíber Stalagmitenbildung und Bladetíberkochen” da autoria de D, Eklund e de S, Fors in Vol, 10, 1988, páginas 400-404. Dois artigos publicados na revista Tappi em 1973 revelam-nos que os efeitos negativos da formação de estalagmites já tinham sido reconhecidos há muito tempo. Esses artigos são os seguintes; Effect of coating color rheology on the blade coating process da autoria de J. P. Jíodrak in Vol, 56, Fo, 10, Outubro de 1973, páginas 70-73; e Effect of hydrocoloids on coating color operability and coating paper properties da autoria de E. J. P. Barbar in Vol. 56, Fo. 10, Janeiro de 1973, páginas 52-55,

Do que acaba de ser exposto resulta evidente que na operação de revestimento do papel é extremamente importante impedir a formação de estalagmites sem que sejam concedidas quaisquer concessões no que respeita à desejada alta velocidade da banda de papel e/ou preparação da composição de revestimento e/ou às propriedades do papel que se destina a ser revestido e muito especialmente sem que sejam concedidas quaisquer concessões no que respeita ao desejado relativamente elevado valor do conteúdo de sólidos da composição de revestimento.

Por conseguinte, um dos objectivos do invento consiste em proporcionar um aparelho e um processo próprios para inibir completamente a formação de estalagmites ou pelo menos para reduzir a formação de estalagmites a um nível que seja absolutamente inofensivo, independentemente da velocidade da banda de papel que se desloca passando Junto ao raspador, independentemente da formação e do conteúdo de sólidos da composição de revestimento e independentemente da qualidade do papel que se destina a ser revestido.

O invento proporciona adequadamente um processo para o revestimento de papel, que compreende a operação que consiste em fazer passar junto a um raspador uma banda de papel sobre o qual foi aplicada uma camada duma composição de revestimento, caracterizado por a formação de prejudiciais estalagmites no lado de jusante do raspador, em relação ao sentido do movimento de deslocação da banda de papel, ser impedida por intermédio da operação que consiste era se fornecer um fluido inibidor da formação de estalagmites a uma zona que se encontra delimitada, por um lado, pela banda de papel e, por outro lado, pelo anteriormente referido lado do raspador.

O fluido inibidor da formação de estalagmites deverá ser de preferência o vapor de ãgua, podendo no entanto também ser utilizada a água ou uma mistura de vapor de água e/ou ar e qualquer outro fluido que seja capaz de inibir a formação de estalagmites e que não vá afectar negativamente a qualidade do papel e/ou do revestimento.

O invento também proporciona um aparelho próprio para o revestimento de papel, que se acha equipado com meios próprios para aplicar uma camada duma composição de revestimento sobre uma banda de papel e com um raspador que se estende ao longo de toda a largura da banda de papel, caracterizado por se achar também dotado de meios próprios para fornecer duma maneira uniformemente distribuída e substancialmente ao longo de toda a largura do lado de jusante do raspador, em relação ao sentido do movimento de deslocação do papel, um fluido inibidor da formação de estalagmites a uma zona que se acha delimitada pela banda de papel e pelo anteriormente referido lado do raspador.

Surpreendeutemente descobriu-se que nas condições de realização prática, a formação de estalagmites era impedida pelas operações do processo de acordo com o invento sem que isso fosse afectar de qualquer maneira a composição e/ou o comportamento da composição de revestimento.

Uma vantagem adicional do presente invento é aquela que consiste no facto da vida de trabalho útil da lâmina raspadora aumentar consideravelmente uma vez que esta lâmina, ao contrário do que é costume acontecer, já não precisa de ser substituída quando se formam muitas estalagmites, e devido ao facto de agora já não se formarem estalagmites, esta lâmina só precisará de ser substituída quando a aresta da lâmina começar a mostrar sinais de desgaste que são inadmissíveis por outras razões.

São conhecidos diversos tipos de raspadores e apesar de no presente texto ser feita sempre referência, por motivos de simplificação, a uma lâmina raspadora, chama-se a atenção para o

- β facto d© que o invento não se acha limitado apenas à utilização de lâminas raspadoras, podendo ser aplicado a todos os tipos de raspadores que se estendam substancialmente ao longo de toda a largura duma banda de papel e que apresentem o problema da formação de estalagmites.

Também se chama a atenção para o facto de que na US-A-3.152.918 ©e refere que na operação de revestimento do papel as propriedades da composição de revestimento irão ser afectadas se a zona situada entre o dispositivo de pré-dosagem e a lâmina raspadora for alimentada com humidade através dina tubo equipado com orifícios de pulverização. So entanto, este principio é oompletamente inadequado se a composição destinada a ser utilizada com a lâmina raspadora for uma composição com um elevado conteúdo de sólidos, ao mesmo tempo que o problema da formação de estalagmites ê mais importante exactamente no caso em que o conteúdo de sólidos é muito elevado.

O invento irá ser em seguida melhor explicado por meio dum exemplo prático com referência ao desenho anexo em que a figura representa uma vista em perspectiva dum aparelho de revestimento de papel que se acha equipado com os meios de acordo com o invento.

Na figura o número de referência <1> designa um cilindro sobre cuja superfície vai passar uma banda de papel <2>. O cilindro vai rodar no sentido indicado na figura por meio duma seta. A fim de se remover da banda de papel a quantidade da composição de revestimento em excesso e para se uniformizar a camada da composição de revestimento, é proporcionada a existência duma lâmina raspadora <3> que é suportada por um bloco <4> que é próprio para suportar a lâmina raspadora ao longo de toda a sua largura na posição regulável desejada com respeito ao cilindro <1), O aparelho anteriormente descrito é geralmente conhecido na indústria do fabrico de papel e por conseguinte não precisa de ser descrito com mais pormenor.

Conforme foi anteriormente descrito, a composição de revestimento formando um bordo esfiado húmido ou seco, a estalagmite, vai acumular-se no lado seco” da lâmina raspadora <3> quando o cilindro <1> roda a altas velocidades, e por conseguinte quando a banda de papel <2) passa a altas velocidades, e/ou no caso da composição de revestimento apresentar um elevado conteúdo de sólidos, encontrando-se o referido lado ”seco” da lâmina raspadora indicado na figura por meio do número de referência <3* >.

De acordo com o invento, estas estalagmites são impedidas de se formar graças & existência dum sistema de tubos que compreende três tubos <5>, um tubo colector de alimentação <ô> e um tubo <7) que se acha dotado com injectores <8> que se acham distribuídos a intervalos regulares ao longo do tubo. Os tubos <5) encontram-se ligados por um lado ao tubo colector de alimentação <6> por meio de torneiras <9> e pelo outro lado a um tubo <7>. Através dos tubos <6>, <5> e <7> pode ser fornecido vapor de água ou água ou uma mistura de água e de vapor de água ou qualquer outro fluido adequado, sob a forma de vapor ou de líquido, aos injectores na zona limitada, por um lado, pelo lado seco <3*> da lâmina raspadora e, por outro lado, pela banda de papel <2>. Sm vez dos injectores <8>, também é possível utilizar uma ou mais aberturas de descarga que podem ter ou não a forma de fendas.

O caudal de fluido pode ser controlado pelas torneiras <9>, sendo preferível utilizar como fluido o vapor de água devido ao facto do seu caudal poder ser regulado duma maneira adequada e porque é um fluido abundante no prooesso de fabrico de papel.

Descobriu-se na prática que a posição exacta do tubo <7> com respeito à lâmina raspadora (3), o número e a forma específica da<s> abertura(s) de descarga ou injectores (8) e a pressão a que , o fluido é fornecido podiam ser escolhidos livremente dentro de limites muito amplos porque, em consequência da alta velocidade de passagem da banda de papel, se vai criar uma pressão reduzida junto do lado “seco” da lâmina raspadora, motivo pelo qual o

I fluido vai, por assim dizer, ser chupado para o lado “seco” da ¹ lâmina raspadora e impedir a formação de estalagmites.

Além disso, para os indivíduos especializados nesta técnica, será evidente que existem várias outras variantes Õbvias no que diz respeito à forma específica dos tubos <5>, <ô> e <7> e ao número desses mesmos tubos.

Conforme se pode facilmente depreender do que acaba de ser exposto, o invento proporciona uma solução muito eficaz, mas também capaz de poder ser realizada duma maneira económica, para um problema que, no processo de fabrico de papel, se tinha mostrado intransponível desde há muito tempo a esta parte.

Claims (1)

1. RSrVIgPICACÕES

   13. - Processo para o revestimento de papel, que compreende a operação que consiste em fazer passar junto a um raspador uma banda de papel sobre o qual foi aplicada uma camada duma composição de revestimento, caracterizado por a formação de prejudiciais estalagmites no lado de jusante do raspador, em relação ao sentido do movimento de deslocação da banda de papel, ser impedida por intermédio da operação que consiste em se fornecer um fluido inibidor da formação de estalagmites a uma zona que se encontra delimitada, por um lado, pela banda de papel e, por outro lado, pelo anteriormente referido lado do raspador.

   23. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o fluido conter água.

   33. - Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o fluido ser o vapor de água.

   43. - Aparelho próprio para o revestimento de papel, que se acha equipado com meios próprios para aplicar uma camada duma composição de revestimento sobre uma banda de papel e com um raspador que se estende ao longo de toda a largura da banda de papel, caracterizado por se achar também dotado de meios próprios para fornecer duma maneira uniformemente distribuída e substancialmente ao longo de toda a largura do lado de jusante do raspador, em relação ao sentido do movimento de deslocação do papel, um fluído inibidor da formação de estalagmites a uma zona que se acha delimitada pela banda de papel e pelo anteriormente referido lado do raspador.

   53. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por os meios próprios para fornecer o fluido à referida

   12 zona compreenderem um tubo alongado que se acha dotado com pelo menos uma abertura que se acha dirigida para a referida zona e que se estende segundo uma direcção substancialmente paralela à lâmina raspadora, substancialmente ao longo de todo o comprimento da referida lâmina raspadora, encontrando-se o referido tubo ligado a uma fonte de alimentação de fluido por intermédio dum sistema de tubagens.

   ©â. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por o raspador ser uma lâmina raspadora.

   7é. - Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado por a fonte de alimentação de fluido ser concebida para fornecer vapor de água.