BRPI0612449A2 - composiÇço para a secagem atravÉs de ar para uso de uma mÁquina para a fabricaÇço de papel - Google Patents
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Abstract
COMPOSIÇçO PARA A SECAGEM ATRAVÉS DE AR PARA USO EM UMA MÁQUINA PARA A FABRICAÇçO DE PAPEL. A presente invenção refere-se a uma composição para a secagem através de ar (TAD) para a produção de papel tecido e produtos correlacionados sobre uma máquina para a fabricação de papel compreendendo uma pluralidade de fios de lançamento tecidos com uma pluralidade de fios transversais à direção de máquina para produzir um padrão de superfície do lado de papel caracterizado pela alternação dos primeiros bolsos (219, 220) e dos segundos bolsos (200). Os primeiros e os segundos bolsos são ligados por fios de lançamento elevados e por fios transversais à direção de máquina elevados produzidos por arestas vivas no padrão da composição. Os primeiros bolsos são, preferivelmente, maiores em área do que os segundos bolsos. O tecido de base da composição no interior do primeiro bolso é, preferivelmente, um padrão de tecido plano. O interior do segundo bolso também pode ser dividido no meio por um fio transversal à direção de máquina elevado.
Description
"COMPOSIÇÃO PARA A SECAGEM ATRAVÉS DE AR PARA USO EM UMA MÁQUINA
PARA A FABRICAÇÃO DE PAPEL" Antecedentes da Invenção Campo da Invenção
A presente invenção está relacionada à técnica da fabricação de papel. Mais especificamente, a presente invenção está relacionada a composições para a secagem através de ar (TAD) usadas para a fabricação de tecidos e toalhas a granel, e de artigos não tecidos e composições sobre uma máquina para a fabricação de papel. Descrição da Técnica Anterior
Os produtos de papel macio, absorvente e descartável tais como lenços de rosto, papel higiênico e toalhas de papel são itens bastante difundidos na vida contemporânea das sociedades industrializadas e modernas. Enquanto existem numerosos métodos para a fabricação de tais produtos, em termos gerais a sua fabricação começa com a formação de uma trama celulósica fibrosa na seção de formação de uma máquina para a fabricação de papel. A trama celulósica fibrosa é formada pelo depósito de uma pasta fluida, isto é, uma dispersão aquosa de fibras celulósicas, por sobre uma composição de formação móvel na seção de formação. Uma grande quantidade de água é drenada a partir da pasta fluida através da composição de formação deixando a trama celulósica fibrosa sobre a superfície da composição de formação.
A trama celulósica fibrosa é então transferida para uma composição ou uma correia para a secagem através de ar (TAD) por meio de um fluxo de ar, gerado a partir de um vácuo ou de uma sucção, a qual deflete a trama e a força a se conformar, pelo menos em parte, a topografia da composição ou da correia de TAD. A jusante a partir do ponto de transferência, a trama, transportada sobre a composição ou a correia de TAD, passa através de um secador a ar, onde um fluxo de ar aquecido direcionado contra a trama e através da composição ou da correia de TAD, seca a trama até um grau desejado. Finalmente, a jusante a partir do secador a ar, a trama pode ser aderida à superfície de um secador Yankee e impressa por sobre o mesmo pela superfície da composição ou da correia de TAD, para uma secagem em adição e completa. A trama totalmente seca é então removida a partir da superfície do secador Yankee com uma lâmina amolada, algo que a compacta e a torna um papel crepom e aumenta o seu volume. A trama compactada ou de papel crepom é então enrolada por sobre rolos para um processamento subseqüente, incluindo o empacotamento em uma forma adequada para o transporte da mesma e para a aquisição da trama pelo mercado consumidor.
Conforme indicado acima, há vários métodos para a fabricação de produtos tecidos a granel, e a descrição acima deveria ser subentendida como sendo as linhas gerais das etapas que, em geral são compartilhadas por alguns dos métodos. Por exemplo, o uso de um secador Yankee não é sempre requerido como, por exemplo, em uma determinada situação onde a compactação pode não ser algo desejado ou, em outros meios, tais como "papel crepom úmido" pode já ter sido realizado quando da compactação da trama.
Deveria ser apreciado que as composições de TAD podem tomar a forma de laços infindáveis sobre a máquina para a fabricação de papel e funcionar da mesma maneira que esteiras ou correias mecânicas. Deveria ser apreciado em adição que a fabricação de papel é um processo contínuo o qual ocorre em uma velocidade considerável. Isto significa que a pasta fluida fibrosa é continuamente depositada por sobre a composição de formação na seção de formação, enquanto a folha de papel recentemente fabricada é continuamente enrolada por sobre os rolos depois de ser seca.
Aqueles com especialização na técnica deverão apreciar que as composições são criadas por tecido e tem um padrão de tecer o qual repete para o tecido plano em ambas as direções de lançamento ou direção da máquina (MD) e de enchimento ou direção transversal à da máquina (CD). As composições tecidas podem assumir várias formas diferentes. Por exemplo, elas podem ser tecidas de forma infindável, ou tecidas de uma forma plana e, subseqüentemente, convertidas em um formato infindável com uma costura. Também deverá ser apreciado que a composição resultante deve ser uniforme em sua aparência; isto é, não deve ocorrer mudanças abruptas no padrão de tecido que resultem em características indesejáveis na folha de papel formada. Devido a natureza repetitiva dos padrões de tecido, uma deficiência comum da composição é uma característica de padrão diagonal na composição. Em adição, qualquer marcação no padrão, desejada ou não, comunicada ao tecido formado causará algum tipo de impacto nas características do papel.
As composições de fabricação de papel contemporâneas são produzidas em uma ampla variedade de estilos desenhadas para atender aos requerimentos das máquinas para a fabricação de papel sobre as quais essas composições são instaladas para os graus de papel sendo fabricados. Geralmente, elas compreendem uma composição de base tecida a partir de um mono filamento e podem ser de camada simples ou de camadas múltiplas. Os fios são tipicamente extrusados a partir de qualquer uma das várias resinas sintéticas poliméricas, tais como as resinas de poliamido e de poliéster, usadas com este propósito por aqueles indivíduos com especialização ordinária na técnica de roupagem de máquinas para a fabricação de papel.
0 presente pedido de patente diz respeito a, pelo menos em parte, composições ou correias de TAD usadas sobre os secadores através de ar de uma máquina de tecido a granel. Mais especificamente, o presente pedido de patente diz respeito a uma composição de TAD da variedade revelada na patente norte- americana No. 6.768.855 para Reugvie (o qual é aqui incorporado por referência). Reugvie revela uma composição de TAD compreendendo uma composição de base tecida tendo um revestimento de um material de resina polimérica. Embora a presente composição não tenha um revestimento de resina, vários dos ensinamentos de Reugvie relacionados a composições de TAD são relevantes.
As composições deste tipo também podem ser usadas na seção de formação de uma máquina de tecido a granel para formar tramas celulósicas fibrosas deixando regiões discretas com um peso básico relativamente baixo em um suporte continuo de peso básico relativamente alto. As correias deste tipo também podem ser usadas para a fabricação de outros artigos e composições não tecidas por meio de processos tais como hidro emaranhamento, o qual tem regiões discretas nas quais a densidade das fibras é menor do que aquela em regiões adjacentes.
As propriedades de absorvência, resistência, suavidade, maciez e aparência estética são importantes para muitos produtos quando usados com o seu propósito intencionado, particularmente quando os produtos fibrosos celulósicos são produtos para o rosto ou são papel higiênico, toalha de papel, guardanapo sanitário ou fralda.
Volume bruto, tensão de direção transversal, absorvência, e suavidade são características particularmente importantes quando da produção de folhas de papel tecido, guardanapo e toalhas de papel. Para produzir um produto de papel tendo estas características, uma composição será freqüentemente construída de tal maneira que uma superfície superior exibe variações topográficas. Estas variações topográficas são freqüentemente medidas como diferenças de plano entre fios na superfície da composição. Por exemplo, uma diferença de plano é tipicamente medida como a diferença em altura entre um fio na direção transversal à máquina elevado ou um fio de lançamento ou como a diferença em altura entre as arestas vivas de MD e as arestas vivas de CD no plano da superfície da composição. Freqüentemente, a superfície da composição exibirá bolsos nos quais casos a diferença de plano pode ser medida como uma profundidade do bolso. A presente invenção proporciona uma composição de
TAD a qual exibe as características favoráveis para a formação de papel tecido e para os produtos correlacionados. Sumário da Invenção
Em conformidade, a presente invenção é uma composição de TAD, embora a mesma possa encontrar aplicações na seção de formação, na seção de prensagem e na seção de secagem de máquinas para a fabricação de papel. Como tal é uma composição para fabricação de papel a qual compreende uma pluralidade de fios de lançamento inter tecidos com uma pluralidade de fios transversais à direção de máquina.
A presente invenção é, preferivelmente, uma composição de TAD compreendendo uma pluralidade de fios de lançamento inter tecidos com uma pluralidade de fios transversais à direção de máquina para produzir um padrão de superfície de lado do papel caracterizado pela alternação de primeiros bolsos e de segundos bolsos.
Os primeiros bolsos e os segundos bolsos são ligados por fios de lançamento elevados e por fios transversais à direção de máquina elevados, produzidos por arestas vivas no padrão da composição. Os primeiros bolsos são, preferivelmente, maiores em área do que os segundos bolsos. A composição de base no interior dos primeiros bolsos tem, preferivelmente, um padrão de tecido plano. 0 interior dos segundos bolsos também pode ser dividido no meio por um fio transversal à direção de máquina.
A presente invenção será agora descrita em detalhes mais completos com uma referência freqüente sendo feita às figuras desenhadas, as quais são identificadas abaixo. Breve Descrição dos Desenhos
Para um entendimento mais completo da invenção, referência é feita a seguinte descrição e aos desenhos acompanhantes, nos quais:
a Figura 1 mostra uma vista lateral do papel e uma vista lateral da máquina ilustrando os padrões de tecido da superfície do lado do papel e da superfície do lado da máquina para uma realização preferida da presente invenção;
a Figura 2 é uma vista de superfície em profundidade salientando os tamanhos relativos dos bolsos ou a superfície do lado do papel da composição que é mostrada na Figura 1;
a Figura 3 é uma vista de superfície em profundidade salientando os fios transversais à direção de máquina elevados e os fios de lançamento na superfície do lado do papel da composição que é mostrada na Figura 1;
a Figura 4 é uma vista esquemática plana do padrão de tecido da superfície do lado do papel para a composição que é mostrada na Figura 1; a Figura 5 mostra os padrões de contorno do fio de lançamento para o padrão da composição que é mostrada na Figura 4;
a Figura 6 mostra os padrões de contorno do fio transversal à direção de máquina para o padrão da composição que é mostrada na Figura 4;
a Figura 7 mostra vistas de seção transversal no CD ilustrando padrões de contorno diferentes de fio transversal à direção de máquina para a composição que é mostrada na Figura 1; e
a Figura 8 mostra vistas de seção transversal no MD ilustrando os padrões de contorno diferentes de fio de lançamento para a composição que é mostrada na Figura 1. Descrição Detalhada da Realização Preferida A presente invenção é, preferivelmente, uma
composição de TAD tendo pelo menos dois tamanhos de bolsos diferentes os quais alternam sobre a superfície do lado do papel. Os tamanhos dos bolsos são em função do padrão de tecido, contagem da malha, e dos fios usados no padrão. Os tamanhos dos bolsos podem ser caracterizados por uma dimensão de MD/ CD e/ou por uma profundidade do bolso. Os bolsos são formados/ ligados por fios transversais à direção de máquina e por fios de lançamento os quais são elevados a partir da base plana da superfície da composição. Os fios transversais à direção de máquina e os fios de lançamento elevados são produzidos por meio de longas arestas vivas no padrão de tecido. O tecido de base da composição no lado de dentro de cada um dos bolsos pode ser um padrão de tecido plano ou qualquer outro padrão adequado. Em adição, um bolso pode incluir um ou mais fios elevados ou semi elevados de lançamento ou fios elevados ou semi elevados transversais à direção de máquina no lado de dentro do perímetro do bolso. Por exemplo, um tamanho de bolso pode ter um fio elevado transversal à direção de máquina dividindo a área do bolso no meio.
As composições de acordo com a presente invenção
podem ter uma contagem final de malha na taxa de 12 - 20 fios/cm no MD e de 10 - 18 fios/cm no CD. A profundidade do bolso da presente composição pode variar entre 300 e 500 pms.
Uma das vantagens da presente composição é a relativamente alta porcentagem de área aberta resultando em uma alta permeabilidade a ar quando comparado com outras composições de TAD. A presente composição produz um padrão distinto e visível no papel tecido enquanto limita os estresses da fabricação assim mantendo a resistência de tensão e prevenindo contra rupturas. Como um resultado, a presente composição pode reduzir ou não causar furos de pino no papel tecido, conforme é visto no caso de outras composições de TAD altamente estruturadas.
Uma realização preferida da presente invenção pode ser produzida com um padrão de 10 irradiações compreendendo três contornos diferentes de fios de lançamento e três contornos diferentes de fios transversais à direção de máquina. Este padrão forma dois tamanhos de bolsos (ou depressões) sobre a superfície da composição. O bolso menor engloba uma área a qual está entre 45% e 65% da área englobada pelo bolso maior. Ambos o bolso maior e o bolso menor são circundados por arestas vivas longas e mais altas fora de plano criadas pelos fios de lançamento e pelos fios transversais à direção de máquina. O interior do bolso maior tem um padrão de superfície de tecido plano. O interior do bolso menor é dividido no meio por um fio transversal à direção de máquina elevado cortando o seu centro. Este fio elevado transversal à direção de máquina pode ou não estar em plano com as arestas vivas longas e altas formando os bolsos. Outras realizações, alternativamente, podem ter um fio de lançamento elevado dividindo o bolso no meio.
A Figura 1 mostra uma vista lateral do papel e uma
vista lateral de uma máquina ilustrando os padrões de tecido da superfície do lado do papel e da superfície do lado da máquina para a realização preferida da presente invenção. Nesta realização preferida todos os fios de MD têm 0.35 mm de diâmetro e todos os fios de CD têm 0.40 mm de diâmetro. A contagem de malha é de 18.9 fios/ cm no MD e de 19.0 fios/ cm no CD. A profundidade do bolso para esta composição é de aproximadamente 430 - 440 pms. Este padrão também tem corredores obturadores sobre o lado da máquina da presente composição, para uma resistência à abrasão.
A Figura 2 é uma vista de uma superfície em profundidade da realização preferida tomada a partir de um instrumento de medição ótica de 3D de alta precisão MarSurf TS 50 fabricado pela Mahr GmbH Gottingen, Alemanha, e os tamanhos relativos de bolsos sobre a superfície lateral do papel são salientados. A Figura 2 proporciona uma vista em close-up da superfície lateral do papel que é mostrado na Figura 1. A composição mostrada na Figura 2 tem dois tamanhos diferentes de bolsos: um bolso pequeno 200 e um bolso grande 210, 220. O bolso pequeno 2 00 tem uma área de aproximadamente 4.03 mm2. O bolso grande tem uma área mínima de medição de aproximadamente 7.8 4 mm2 (conforme é mostrado pelo bolso salientado 210) e uma área de medição mediana de 10.52 mm2 (conforme é mostrado pelo bolso salientado 220).
A Figura 3 é uma vista de uma superfície em profundidade da realização preferida também tomada a partir de um instrumento de medição ótica de 3D de alta precisão MarSurf TS 50 fabricado pela Mahr GmbH Gottingen, Alemanha, mostrando os fios elevados transversais à direção de máquina e os fios elevados de lançamento sobre a superfície lateral do papel. Os bolsos são formados/ ligados por fios elevados transversais à direção de máquina 330 por fios elevados de lançamento 310. Note bem que o interior dos bolsos grandes tem um padrão de tecido plano, enquanto o interior dos bolsos pequenos tem um fio elevado transversal à direção de máquina o qual divide o bolso no meio. Este fio elevado transversal à direção de máquina 320 pode ou não estar no mesmo plano que os fios elevados transversais à direção de máquina e os fios de lançamento os quais ligam os bolsos.
A Figura 4 é uma vista esquemática plana do padrão de tecido da superfície do lado do papel para a composição que é mostrada na Figura 1. Na Figura 4, o MD percorre verticalmente e o CD percorre horizontalmente. Cada uma das colunas corresponde a um fio de lançamento e cada uma das fileiras corresponde a um fio transversal à máquina. O número de caixas indica as arestas vivas onde o fio de lançamento numerado está sobre a superfície superior (o papel) da composição. Em conformidade, as caixas vazias indicam as localizações onde o fio de lançamento passa sob um fio transversal à direção de máquina.
A Figura 5 mostra os padrões de contorno do fio de lançamento para o padrão da composição que é mostrada na Figura 4. Os números à direita de cada um dos padrões de contorno dos fios de lançamento indicam o número do fio de lançamento seguido pelo numero de padrão de contorno para aquele fio de lançamento. Por exemplo, os fios de lançamento 1, 4, 6 e 9 cada um tece uma versão em decalagem/ deslocada do padrão de contorno número 1. Note bem que, o presente padrão de composição incorpora 3 contornos de fios de lançamento diferentes em uma seqüência 1,2,2,1,3 a qual repete duas vezes em um padrão repetido. Cada um dos fios de lançamento corresponde a uma coluna na Figura 4. Por exemplo, o fio de lançamento 1 corresponde ao padrão mostrado na primeira coluna na Figura 4. Conforme é mostrado pelo padrão de contorno para o fio de lançamento 1, o fio de lançamento passa sob o fio transversal à direção de máquina 1-3, sobre o fio transversal à direção de máquina 4, sob o fio transversal à direção de máquina 5, sobre os fios transversais à direção de máquina 6 e 7, sob o fio transversal à direção de máquina 8, sobre o fio transversal à direção de máquina 9, e sob o fio transversal à direção de máquina 10. Em conformidade, na coluna 1 da Figura 4, as caixas correspondendo aos fios transversais à direção de máquina 4, 6, 7 e 9 indicam que o fio de lançamento 1 forma arestas vivas onde o mesmo passa sobre os fios transversais à direção de máquina no padrão de contorno. Alternativamente, as caixas na Figura 4 são vazias onde o fio de lançamento passa sob o fio transversal à direção de máquina. A Figura 6 mostra os padrões de contorno do fio
transversal à direção de máquina para o padrão de composição que é mostrado na Figura 4. Como na Figura 5, os números à direita de cada um dos padrões de contorno dos fios transversais à direção de máquina indicam o número do fio transversal à direção de máquina seguido pelo número do padrão de contorno para aquele fio transversal à direção de máquina. Por exemplo, os fios transversais à direção de máquina 1, 4, 6, e 9 cada um, tece uma versão em decalagem/ deslocada do padrão de contorno 1. Note bem que, o presente padrão de composição incorpora 3 contornos de fio transversal à direção de máquina diferentes em uma seqüência de 1,2,2,1,3 a qual repete duas vezes em um padrão repetido. Cada um dos fios transversais à direção de máquina corresponde a uma fileira na Figura 4. Por exemplo, o fio transversal à direção de máquina 1 corresponde ao padrão mostrado na primeira fileira na Figura 4. Conforme é mostrado pelo padrão de contorno para o fio transversal à direção de máquina 1, o fio transversal à direção de máquina passa sobre o fio de lançamento 1, sob o fio de lançamento 2, sobre o fio de lançamento 3, sob o fio de lançamento 4, sobre o fio de lançamento 5, e sob o fio de lançamento 6-10. Em conformidade, na fileira 1 da Figura 4, as caixas correspondendo aos fios de lançamento 2, 4 e 6 - 10 indicam que estes fios de lançamento formam arestas vivas onde os mesmos passam sobre o fio transversal à direção de máquina 1 no padrão de contorno. Conforme acima mencionado, as caixas na Figura 4 são vazias onde o fio de lançamento passa sob o fio transversal à direção de máquina.
A Figura 7 mostra vistas de seção transversal no CD ilustrando dois dos três diferentes padrões de contorno de fio transversal à direção de máquina para a composição que é mostrada na Figura 1.
A Figura 8 mostra vistas de seção transversal no MD ilustrando dois dos três diferentes padrões de contorno de fio de lançamento para a composição que é mostrada na Figura 1.
A presente invenção é intencionada para cobrir outros padrões de composição tendo tamanhos e formatos diferentes de bolsos, diferentes profundidades de bolsos, e diferentes contornos de fios. Em conformidade, a presente invenção não deveria ser interpretada como sendo limitada às realizações preferidas acima reveladas. A composição de acordo com a presente invenção, preferivelmente, compreende apenas fios de mono filamento, preferivelmente de poliéster, poliamido, ou de outros polímeros.
Qualquer combinação de polímeros para qualquer um dos fios pode ser usada conforme é identificado por um indivíduo com uma especialização ordinária na técnica. Os fios de CD e de MD podem ter um formato circular de seção transversal com um ou mais diâmetros diferentes. Por exemplo, os fios elevados transversais à direção de máquina e os fios elevados de lançamento podem ter um diâmetro diferente daquele dos fios transversais à direção de máquina e dos fios de lançamento formando a composição de base (por exemplo, os bolsos interiores). Os diâmetros dos fios transversais à direção de máquina e dos fios de lançamento podem variar a partir de 0.2 0 mm a 0.55 mm, e são, preferivelmente, entre .35 mm e .45 mm. Todavia qualquer combinação de diâmetros pode ser usada e estes diâmetros exemplares não devem ser interpretados como limitantes da invenção de forma alguma. Ainda mais, em adição a uma seção transversal circular, um ou mais dos fios pode ter outro formato de seção transversal tal como um formato de seção transversal retangular ou um formato de seção transversal não arredondado.
As modificações ao acima mencionado seria algo óbvio para aqueles indivíduos com especialização ordinária na técnica, mas não tornaria a invenção tão modificada além do escopo da presente invenção. As reivindicações a seguir deveriam ser consideradas como algo que cobre tais situações.
Claims (10)
1. Composição para a secagem através de ar para uso em uma máquina para a fabricação de papel caracterizada pelo fato que compreende: uma pluralidade de fios de lançamento inter tecidos com uma pluralidade de fios transversais à direção de máquina para produzir um padrão de superfície do lado do papel tendo primeiros bolsos e segundos bolsos alternativos; no qual os primeiros bolsos são maiores em área do que os segundos bolsos; e no qual os primeiros bolsos e os segundos bolsos são ligados por fios elevados de lançamento e por fios elevados transversais à direção de máquina produzidos por arestas vivas longas no padrão de superfície do lado de papel.
2. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que um tecido de base da composição no interior do primeiro bolso é um padrão de tecido plano.
3. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que um tecido de base da composição no interior do segundo bolso é dividido ao meio por um fio transversal à direção de máquina.
4. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que tem um padrão de tecido de 10 irradiações compreendendo 3 contornos de fio de lançamento diferentes e 3 contornos de fio transversal à direção de máquina diferentes.
5. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que a área do segundo bolso é entre 45% e 65% da área do primeiro bolso.
6. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que um padrão de tecido da superfície do lado de máquina tem corredores obturadores para uma resistência à abrasão.
7. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que pelo menos algum da pluralidade de fios de lançamento e algum da pluralidade de fios transversais à direção de máquina é um fio de poliamido ou um fio de poliéster.
8. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que a composição de TAD é uma composição de tecido de camada simples.
9. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que pelo menos algum da pluralidade de fios de lançamento e algum da pluralidade de fios transversais à direção de máquina tem um formato de seção transversal circular, um formato de seção transversal retangular e um formato de seção transversal não arredondado.
10. Composição para a secagem através de ar de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato que pelo menos algum da pluralidade de fios de lançamento e algum da pluralidade de fios transversais à direção de máquina é um fio de mono filamento.
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