PT990069E - Processo e equipamento para produzir cartao e papel a partir de papel usado - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO “Processo e equipamento para produzir cartão e papel a partir de papel usado” O presente invento refere-se a um processo e a um equipamento para produção de papel e cartão. Em especial, o invento refere-se a uma produção de cadência contínua, com uma mínima utilização de água e, energia, a partir de papel usado. É sabido que na produção do papel é necessário empregar grandes quantidades de águas. Usualmente, o processo adoptado compreende um passo de maceração do papel realizado com grandes quantidades de água, de maneira a separar as fibras longas naturais. Essas fibras são subsequentemente ligadas umas às outras por queda e leve compressão entre tecidos e feltros. Finalmente, o produto assim obtido é submetido a um passo de secagem. Além da grande quantidade de água necessária, há também uma grande perda de energia devido tanto à necessidade de remover a água do produto como à necessidade de um longo passo de tratamento da água poluída que assim se produziu. A WO 95/12020 revela um processo para a produção de um material de folha fibroso por meio de fibras celulósicas secas em repouso num suporte que se move continuamente para formar ali uma camada e molhar a camada suficientemente para causar a formação de ligações de hidrogénio. Contudo, o produto obtido por este método precisa de ser mais processado para ser utilizável. É um objectivo geral do presente invento evitar os inconvenientes acima mencionados proporcionando um processo e uma instalação para produção de papel a partir de papel usado, com uma baixa quantidade de água, preferivelmente sem a produção de água de impregnação para ser evacuada e um desperdício de energia limitado.

Tendo em conta este objectivo, foi concebido de acordo com o invento um processo para produção de papel ou cartão o qual compreende os passos de: - retalhar papel usado para o reduzii a partículas, - colocar as partículas em baixo numa camada regular para formar uma manta; - pulverizar a manta com água; - submeter a manta a uma compressão de pelo menos 19,6 MPa (200 kg/cm2) e preferivelmente entre 29,4 e 49 MPa (entre 300 e 500 kg/cm2). δό 824 ΕΡ Ο 990 069/ΡΤ

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De acordo com este processo também é proporcionada uma instalação para produção de papel ou cartão, compreendendo: - meios para retalhar papel usado até que fique reduzido a partículas; - primeiros meios de distribuição para dispor em baixo partículas numa camada regular para formar uma manta; - meios de pulverização para pulverizar a manta com água; - meios de compressão para submeter a manta a uma compressão de pelo menos 19,6 MPa (200 kg/cm2) e preferivelmente entre 29,4 e 49 MPa (entre 300 e 500 kg/cm2).

Para melhor explicar os princípios inovadores do presente invento e as vantagens que oferece sobre a arte precedente, uma possível concretização que aplica os ditos princípios será dada daqui para a frente, por meio de exemplo não limitador, com referência ao único desenho anexo.

Com referência à figura, uma instalação 10 para produção de papel de acordo com o invento encontra-se mostrada em diagrama. A instalação é constituída por um dispositivo 11 para produzir fragmentos de papel ou pó que são enviados para um primeiro distribuidor 12 para formar uma camada 13 num transportador de correia 14. Os fragmentos podem ser vantajosamente reduzidos a tamanhos médios não excedendo 7 mm e, preferivelmente, compreendidos entre 2 mm e 5 mm. Um dispositivo de pulverização 15 molha, vantajosamente por atomização por chuveiro, a camada formada na manta de modo a produzir uma manta húmida ou tira. Pode ser proporcionado um segundo distribuidor 16 para distribuir uma segunda camada de fragmentos de papel ou pó na primeira camada húmida. Assim obtém-se uma manta ou tira a qual é formada por duas camadas de fragmentos de papel com uma película de água entre as duas camadas. A tira de fragmentos de papel húmida é passada para dentro de um dispositivo compressor 17 e uma tira compacta 18 sai do mesmo. A compressão tem lugar a pressões pelo menos tão altas como 49,6 MPa (200 kg/cnf) e, preferivelmente, entre 29,4 c 49 MPa (entre 300 c 500 kg/cm2). Λ quantidade de água distribuída sobre a camada de fragmentos é vantajosamente seleccionada de tal maneira que o comprimir não produz uma importante extraeção de água da tira de papel. Por exemplo, achou-se vantajoso que a quantidade de água seja mais baixa ou igual a um litro por kg de papel. Devido à compressão, a água pulverizada que se encontra entre as camadas é forçada a penetrar pelo menos em parte nas camadas e na tira de papel, ficando então a

86 824 ΕΡ Ο 990 069/ΡΤ humidade substancialmente uniforme na espessura da tira. A tira que sai encontra-se apenas ligeiramente húmida.

Tem-se notado que a tira de papel assim obtida tem uma excelente coesão, comparável com a obtida com o papel produzido de acordo com os métodos tradicionais, se bem que feita de fragmentos de papel. A tira assim obtida pode ser submetida a uma operação de compressão adicional por meio de rolos 19, para proporcionar por exemplo um acabamento adicional da superfície. Se a quantidade de água residual retida for ainda considerada excessiva, a tira de papel pode ser adicionalmente submetida a um passo de secagem 20. Uma vez completados os passos de produção de papel, o papel pode ser enrolado numa bobine ou carretel 21. A distribuição de fragmentos de papel para formar as duas camadas na manta pode ser conseguida por meio de crivos de vibração inclinados 22, 24 com tamanhos de malha apropriada baseados nos tamanhos de fragmentos desejados. Podem ser juntos possíveis fragmentos de tamanhos maiores nos recipientes 23, 24 na extremidade mais baixa dos crivos para serem depois recirculados e enviados de novo para o dispositivo de retalhar 11. O dispositivo de retalhar ou cortar 11 pode ser constituído por um tambor dentado rotativo 26 contra o qual a massa de papel usado 27 é empurrada por meio de uma prensa 28.

As partículas dc papel cortado podem ser parecidas com flocos; portanto os mesmos são muito diferentes das fibras de celulose de maior ou menor comprimento que são usualmente necessárias na produção de papel de acordo com a arte conhecida.

Antes das partículas de papel atingirem os distribuidores 12, 16, podem também ser misturadas num misturador 29 com outras partículas de diferente produção. Por exemplo, a cor do papel produzido pode ser ajustada ao misturar partículas produzidas derivadas do retalhar de partículas de papel de diferentes composições ou origens. O dispositivo dc comprimir e espremer 17 a tira de papel pode com vantagem ser constituído pela porção de extremidade do transportador 14 c uma correia rotativa 30 disposta para ter uma extensão que está voltada para a dita porção de extremidade da correia transportadora 14. As correias 14 e 30 são accionadas para se movimentarem à mesma velocidade e as extensões que estão em frente são empurradas uma contra a outra pelos rolos de compressão 31, 32 dispostos face a face em faces opostas da correia. 4 4 ^«suawKSBB' 86 824 ΕΡ Ο 990 069/ΡΤ Ο material da correia é assim seleccionado para ser permeável à água ou de qualquer maneira capaz de facilitar a remoção de água da tira que ó espremida entre as correias. Neste altura toma-se evidente que as finalidades pretendidas foram atingidas. O fornecimento da água pode ser numa quantidade estritamente necessária para um humedecimento correcto das camadas. A acção de comprimir faz com que a água passe através das camadas no sentido de dentro para fora atingindo uma impregnação perfeita das camadas. A humidade residual é muito baixa e, se for necessário, pode ser facilmente removida por secagem rápida com um baixo consumo de energia. Ajustando a quantidade de água pulverizada, não há praticamente água a ser extraída.

Assim, não existe um grande consumo de água e as operações de purificação de água que são peculiares na arte conhecida não são necessárias. A instalação de acordo com o invento é muito simples e o fabrico e manutenção da mesma é fácil e barato. A produção de uma ou mais camadas permite o fabrico de papel e cartão com diferentes características de superfície nas duas faces a serem realizadas. Um processo de acordo com o invento está adaptado para fazer papel simples ou de duas faces ou cartões consistindo quer numa única camada quer em camadas sobrepostas. A espessura das camadas produzidas pode ser facilmente alterada e verificada tapando as superfícies perfuradas dos crivos de vibração, por exemplo.

Diferentemente da arte conhecida, a instalação pode ser facilmente e prontamente parada e arrancada de novo, de forma a obedecer, por exemplo, aos turnos de trabalho, necessidades de manutenção normal e extraordinária, controlos ou mudanças de produção, etc.

Obviamente, a descrição acima de uma concretização que aplica os princípios inovadores do presente invento é reproduzida apenas como exemplo e não pode ser considerada como uma limitação do alcance inventivo como aqui se pretende. Por exemplo, se for necessário, podem ser acrescentados aditivos à água atomizada para satisfazerem necessidades especiais, sendo as quantidades de aditivos substancialmente aquelas que são as estritamente necessárias para a quantidade de papel produzido, sem desperdícios c sem 5 86 824 ΕΡ Ο 990 069/ΡΤ necessitar de recuperação. Uma pequena quantidade de cola ou pasta pode ser opcionalmcnte acrescentada a água. Por exemplo, achou-se que com mais de 20% de cola na água se pode obter um cartão delgado praticamente revestido.

Lisboa, 12 Uv. çu11

Por GIIJSEPPE LOCATI - O AGENTE OFICIAL -

Claims (20)

1. 86 S24 ΕΡ Ο 990 069/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para produção de papel ou cartão compreendendo os seguintes passos: - retalhar papel usado para o reduzir a partículas; - colocar as partículas cm baixo numa camada regular para formar uma manta; - pulverizar a manta com água; - submeter a manta a uma compressão de pelo menos 19,6 MPa (200 kg/cm2) e preferivelmente entre 29,4 e 49 MPa (entre 300 e 500 kg/cm2).
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreendendo o passo adicional de colocar em baixo uma segunda camada de partículas na primeira camada depois do passo da pulverização e antes do passo de compressão.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a pulverização ser feita por atomização por chuveiro.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a compressão ser exercida por rolos dc compressão enquanto a manta vai passando entre correias transportadoras voltadas uma para a outra.
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreendendo um passo adicional a jusante do primeiro passo de compressão.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 1, compreendendo o passo adicional de diminuição do conteúdo de água na manta por aquecimento.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual existe um tal fornecimento de água que substancialmente faz com que deixe de haver extraeção de água da manta durante o passo de compressão.
8. 8. Processo dc acordo com a reivindicação 1, no qual o fornecimento de água é menor do que um litro por kg de papel ou menor do que o mesmo.
9. 9. Processo de acordo com a reivindicação 1, no qual as partículas têm um tamanho médio que não excede 7 mm e, preferivelmente, encontrando-se incluído entre 2 mm e 5 mm. 86 824 . ν®:» ερ ο 990 069/ρτ /Λ;" f 2/3 --'ν
10. 10. Instalação para produção de papel ou cartão, compreendendo: - meios (11) para retalhar papel usado até ficar reduzido a partículas; - primeiros meios de distribuição (12) para colocar em baixo partículas numa camada uniforme para formar uma manta de partículas; - meios de pulverização (15) para pulverizarem a manta com água; - meios de compressão (17) para submeterem a manta a uma compressão de pelo menos 19,6 MPa (200 kg/cm2) e preferivelmente entre 29,4 e 49 MPa (entre 300 a 500 kg/cm2).
11. 11. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por compreender segundos meios de distribuição (16) para colocar em baixo uma segunda camada de partículas sobre a primeira camada, meios esses que estão dispostos entre os meios de pulverização (15) e os meios de compressão (17).
12. 12. instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por os meios de pulverização (15) realizarem a atomização por chuveiro sobre a camada.
13. 13. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por os meios de compressão (17) compreenderem rolos de compressão (31, 32) dc frente um para o outro entre extensões em frente de correias transportadoras (14, 30) entre as quais a manta de partículas corre.
14. 14. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por a manta de partículas ser formada numa correia transportadora (14) que passa próxima dos diferentes meios de distribuição, pulverização e compressão.
15. 15. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por compreender ainda meios de comprimir (19) a manta dispostos a jusante dos primeiros meios de comprimir.
16. 16. Instalação dc acordo com a reivindicação 10, caracterizada por compreender meios de secagem (20) para diminuírem o conteúdo de água na manta a jusante dos meios de comprimir.
17. 17. Instalação de acordo com a reivindicação 11, caracterizada por os meios de distribuição (12, 16) compreenderem crivos de vibração (22, 24). 313 86 824 ΕΡ Ο 990 069/ΡΤ
18. 18. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caractcrizada por os meios de retalhar papel (11) compreenderem um tambor dentado rotativo (26) contra o qual a massa de papel usado (27) é forçada.
19. 19. Instalação de acordo com a reivindicação 10, caracterizada por à saída dos meios de retalhar papel (11), as partículas terem um tamanho médio que não excede 7 mm e incluírem preferivelmente entre 2 mm e 5 mm.
20. 20. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender o passo adicional de colocar em baixo uma segunda camada de partículas de papel usado retalhado sobre a primeira camada depois do passo de pulverização e antes do passo de comprimir para formar uma manta que consiste em duas camadas de partículas de papel usado retalhado com uma película de água entre as mesmas, o passo de compressão forçando a água para o exterior através das camadas. γ - , iá- f JV. cw ^ L/isboci, Por GIUSEPPE LOCATI - O AGENTE OFICIAL -