BRPI0707823A2

BRPI0707823A2 - produto, e, processo para o tratamento de um substrato

Info

Publication number: BRPI0707823A2
Application number: BRPI0707823-4A
Authority: BR
Inventors: Gary P Fugitt; Scott E Ginther; John W Stolarz; Robert W Carlson; Stanley H Mcgrew; Steven P Metzler; Terell J Green
Original assignee: Meadwestvaco Corp
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2011-05-10
Also published as: WO2007100667A3; KR20080087168A; CN101389727A; CA2643891A1; MY150737A; EP1987110A4; CN101389727B; JP2009527659A; WO2007100667A2; EP1987110A2; NO20083241L; JP5254809B2; US20070295466A1; RU2009104458A; CA2643891C; KR101023587B1; RU2436882C2

Abstract

PRODUTO, E, PROCESSO PARA O TRATAMENTO DE UM SUBSTRATO É descrito um método para o tratamento de um substrato. De acordo com um aspecto, o método inclui a aplicação de um revestimento polimérico em um substrato, e fazendo com que o revestimento polimérico entre em contato com uma superficie aquecida enquanto o revestimento ainda está úmido. Opcionalmente, o revestimento polimérico poderá incluir um material reticulável, e poderá ser utilizado um agente de reticulação para promover a reticulação. O revestimento polimérico duplica a superficie aquecida. Também é apresentado um produto produzido de acordo com o método descrito. O produto é caracterizado por ter espaços vazios embaixo da superficie do revestimento.

Description

"PRODUTO, Ε, PROCESSO PARA O TRATAMENTO DE UMSUBSTRATO"

REFERÊNCIA AO PEDIDO RELACIONADO

Este pedido reivindica o benefício de prioridade de acordocom a 35 U.S.C. parágrafo 119(e) do pedido provisório do número de série60/776.114 depositada em 23 de fevereiro de 2006, que é incorporado aquicomo referência na sua integridade.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A apresentação atual refere-se a um método para o tratamentode um substrato com uma composição polimérica de formação de filme. Maisespecialmente, a apresentação refere-se a um método para a produção depapel ou papelão, composto das etapas de aplicação de um revestimentopolimérico de formação de filme em um substrato, e colocando orevestimento polimérico em contato com uma superfície aquecida enquanto orevestimento polimérico ainda está úmido. A camada polimérica resultantetem uma superfície lisa com espaços vazios (por exemplo, bolhas)imediatamente abaixo da superfície. Em certas realizações, o revestimentopolimérico poderá ser composto de um hidrogel reticulável, e poderá seraplicada uma solução reticuladora no revestimento polimérico sobre asuperfície do substrato, dessa forma formando pelo menos um revestimentopolimérico parcialmente reticulado e então colocando o mesmo em contatocom uma superfície aquecida. A apresentação atual também se refere a umproduto de substrato tratado.

O papel é fabricado por um processo de produçãoessencialmente contínuo, onde uma suspensão aquosa diluída de fibrascelulósicas escoa para dentro da extremidade úmida de uma máquina deprodução de papel e uma folha contínua seca consolidada com comprimentoindefinido emerge continuamente da extremidade seca da máquina deprodução de papel. A extremidade úmida da máquina de produção de papel écomposta de uma ou mais caixas principais, uma seção de drenagem e umaseção de prensagem. A extremidade seca de uma máquina de produção depapel moderna é composta de uma quantidade de cilindros com carcaçarotativa, aquecidos por vapor, distribuídos ao longo de uma rota dedeslocamento de uma folha contínua de serpentina embaixo de uma estruturade cobertura de conservação de calor. Apesar de haverem numerosasvariações de projeto para cada uma dessas seções da máquina de produção depapel, a mais importante comercialmente dentre as variantes é a máquina"Fourdrinier" onde a caixa descarrega um largojato da suspensão sobre a telaem movimento com uma malha extremamente fina.

A tela é construída e acionada por uma correia sem fim que édeslocada sobre uma quantidade de rolos ou folhas de suporte. Um diferencialde pressão através da tela a partir do lado em contato com a suspensão e olado oposto retira a água da suspensão através da tela enquanto aquela seçãoda tela se desloca ao longo de uma porção da mesa do circuito da rota da tela.Quando a água de diluição da suspensão é extraída, a constituição fibrosa dasuspensão é acumulada sobre a superfície da tela como uma manta úmida,mas substancialmente consolidada. Após a chegada no final do comprimentoda mesa de circuito da tela, a manta já acumulou massa e resistência à traçãosuficientes para conter um pequeno espaço físico entre a tela e o primeiro rolode prensagem. O primeiro rolo de prensagem desloca a manta para umprimeiro espaço de prensagem onde o volume maior de água que permanecena manta é removido através de prensagem no intervalo do rolo. Poderãoseguir-se um ou mais intervalos adicionais de prensagem.

Da seção de prensagem, a manta contínua, agora geralmentecaracterizada como uma folha contínua, entra na seção de secagem damáquina de papel para remover termodinamicamente o restante da água.

Falando genericamente, as fibras mais importantes para afabricação de papel são obtidas de espécies de árvores de madeira macia e demadeira rígida. No entanto, as fibras obtidas de palha ou de bagaço, em certoscasos, têm sido utilizadas. Processos químicos e mecânicos de desfazer fibras,bem conhecidos na técnica anterior, são utilizados para a separação das fibrasda composição de crescimento natural para a produção de papel. As fibras deprodução de papel obtidas pelos processos e métodos químicos de separaçãode fibras, geralmente são chamadas de polpa química, enquanto que as fibraspara a produção de papel derivadas de métodos mecânicos de separação defibras, poderão ser chamadas de polpa de madeira moída ou polpa mecânica.Existem também processos combinados de separação de fibras, tais comoaqueles semi-químicos, termoquímicos ou termo- mecânicos. Quaisquer dastrês espécies poderão ter as fibras separadas por métodos químicos oumecânicos. No entanto, algumas espécies e processos de separação de fibrassão mais econômicos ou adequados funcionalmente do que outros.

Uma diferença importante entre a polpa química e a mecânicaé que a polpa mecânica poderá ser passada diretamente do estágio deseparação de fibras para a máquina de produção de papel. A polpa química,por outro lado, deve ter no mínimo as fibras separadas mecanicamente,lavadas e peneiradas, depois da digestão química. Usualmente, a polpaquímica é também refinada mecanicamente depois de ser peneirada e antes damáquina de produção de papel. Adicionalmente, o comprimento médio defibra da polpa mecânica é, como regra, mais curto do que o da polpa química.No entanto, o comprimento da fibra é também grandemente dependente dasespécies de madeira das quais a fibra é originada. As fibras de madeira maciageralmente são três vezes mais compridas do que as fibras de madeira rígida.

As propriedades mais importantes de um papel específico sãodeterminadas em grande parte pelas espécies de matéria-prima utilizada e pelaforma na qual a máquina de produção de papel e o processo de formação dafolha contínua tratam estas matérias-primas. Fatores de operação importantesno mecanismo de formação da folha contínua de papel são a caixa principal ea tela.

Papel ou papelão revestido utilizado para a impressão e paraembalagem geralmente requerem níveis elevados de polimento, maciezexcelente, e capacidade de impressão excelente, assim como certascaracterísticas de resistência e rigidez.

Se o papel ou papelão revestido tem uma rigidez elevada, elepode passar com facilidade através de máquinas de impressão ou deembalagem de alta velocidade com menos aglomeração na alimentação. Opapel com rigidez mais elevada pode ser utilizado vantajosamente em livros,revistas e catálogos, porque ele fornece uma sensação de rigidez ou de pesomaior semelhante a uma capa de livro. Para a embalagem, é necessária arigidez para a manutenção da integridade estrutural do produto de papelãodurante o enchimento e no uso posterior.

A rigidez tem uma relação estreita com o peso básico e adensidade do papel. Existe uma tendência geral de aumento da rigidez quandoo peso básico aumenta, e ela é reduzida quando a densidade do papelaumenta. A rigidez e outras propriedades podem ser melhoradas aumentando-se o peso básico. No entanto, isto resultaria em um produto que utiliza maisfibras, o que aumentaria o custo e o peso. Assim sendo, e desejável um papelou papelão revestido com rigidez elevada mas com um peso básico moderado.O papel com um peso básico moderado é também mais econômico porque éutilizada menos matéria-prima. Além disso, os custos de despacho baseadosno peso são menores para o papel com peso básico baixo.

Além de alta rigidez, o papel ou papelão revestido que deveser impresso, com freqüência requer um polimento e uma maciez elevados.Para o papel ou papelão revestido ter tais características de qualidade, adensidade tipicamente deve ser aumentada até um certo ponto para permitiruma superfície de impressão utilizável. A maciez normalmente é obtidaatravés de calandragem. No entanto, a calandragem provocará uma reduçãono calibre, o que tipicamente resulta em uma redução correspondente narigidez. O processo de calandragem deteriora a rigidez do papel através daredução significativa do calibre e do aumento da densidade. A folha base paraos graus convencionais de papel revestido tipicamente é fortemente adensadaatravés de calandragem para produzir uma rugosidade superficialsuficientemente baixa para produzir uma maciez final revestida aceitável pelaindústria. Estes processos de calandragem, incluindo o tratamento de umapilha úmida, poderá aumentar a densidade tanto quanto 20% a 25%.

Assim sendo, a relação entre o polimento e a rigidez e entre amaciez e a rigidez geralmente são inversamente proporcionais um ao outro,para uma determinada quantidade de fibra por unidade de área. Os graus deembalagem são vendidos com base no calibre, e assim sendo, os processos deprodução que reduzem o calibre (aumentando a densidade do papel) reduzemo preço de venda. Os processos que causam uma redução menor do calibreeconomizam os custos de material. O calibre é medido em "pontos", onde umponto = 0,001 polegadas. Por exemplo, o método convencional de produçãode papel com 10 pontos requer o uso de um papel tendo uma espessura maiordo que 12 pontos antes da calandragem. Seria desejável poder produzir umpapel acabado tendo aproximadamente a mesma espessura que o substratoinicial.

As melhorias no processo de calandragem incluem acalandragem de gradiente úmido, a calandragem a quente, a calandragemmacia, e a rigidez ligeiramente melhorada através da calandragem por correiapara um determinado calibre, mas não alteram a relação fundamental entre ocalibre, a rigidez, a maciez, e as propriedades de impressão.

Têm sido feitas várias propostas para se melhorar a rigidez dopapel ou papelão revestido sem calandragem para impressão. Por exemplo,várias propostas incluem teores elevados de madeira macia na matéria-prima,a adição de fibras especialmente preparadas na matéria-prima, a adição depolímeros grandemente ramificados dentro da matéria-prima, e grandesquantidades de amido ou látex de copolímero com uma temperatura detransição de vidro elevada (comumente referida como "Tg") dentro daformulação de revestimento.

No entanto, as desvantagens em potencial para estes métodosde melhoria de rigidez são que, apesar de serem úteis para a melhoria darigidez do papel, eles poderiam degradar potencialmente a maciez, opolimento, e/ou a capacidade de impressão do papel revestido obtido.

Por causa das razões mencionadas acima, tem sido muitodifícil obter-se uma rigidez satisfatória do papel sem o aumento de densidade.Podem ser utilizados outros métodos para a alteração da relação entredensidade/maciez nos graus de papel e de papelão. A aplicação de umrevestimento de papel é uma forma muito comum para se melhorar aspropriedades da superfície do papel sem provocar os aumentos drásticos nadensidade do papel tipicamente associados com os níveis de calandragemrequeridos para se obter um certo nível de maciez. De preferência, asuperfície final revestida deve ser uniforme para produzir uma aparênciaaceitável e propriedades para impressão.

Assim sendo, seria desejável produzir-se um produto de papelou de papelão tendo as propriedades desejadas, ao mesmo tempo mantendo-sea densidade inicial da folha ou minimizando-se o aumento em densidade.Além disso, seria desejável produzir-se um papel ou papelão que apresentasseuma maciez melhorada sem o aumento concomitante de densidade associadocomo os métodos convencionais para a criação da maciez. Existem métodosde revestimento por fundição para a produção de superfícies muito macias,mas estes métodos tipicamente são operados em velocidades mais lentas deprodução do que a velocidade de várias máquinas de produção de papel.

SUMÁRIO DA APRESENTAÇÃO

Em uma realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umpolímero solúvel em água e um agente de liberação. Existem espaços vaziosformados dentro do revestimento.

Em outra realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umpolímero solúvel em água e essencialmente nenhum material elastomérico.Existem espaços vazios formados dentro do revestimento.

Em outra realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umasuperfície, e a superfície tem uma maciez Sheffield menor do que cerca de300 unidades. Existem espaços vazios formados por baixo da superfície dorevestimento.

Em outra realização, é apresentado um produto que inclui umsubstrato com um revestimento sobre o substrato. O revestimento inclui umpolímero solúvel em água, um agente de liberação, e essencialmente nenhummaterial elastomérico. O revestimento inclui uma superfície, e a superfícietem uma maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades. Existemespaços vazios formados por baixo da superfície do revestimento.

Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um filme úmido de solução poliméricaaquosa no substrato. A solução polimérica aquosa é imobilizada através dacolocação da mesma em contato com uma superfície aquecida para fazer comque a solução polimérica aquosa entre em ebulição, e para pelo menos secarparcialmente a solução polimérica aquosa.

Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado no substrato um filme úmido desolução polimérica aquosa. A solução polimérica aquosa é imobilizadacolocando-se a mesma em contato com uma superfície aquecida para fazercom que a solução polimérica aquosa entre em ebulição e forme espaçosvazios que permanecem na solução polimérica aquosa, e secar pelo menosparcialmente a solução polimérica aquosa.

Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água e um agente de liberação. O filme é imobilizadocolocando- se o mesmo em contato durante menos de cerca de 3 segundoscom uma superfície aquecida com uma temperatura acima de cerca de 150 ° Cpara fazer com que a solução polimérica aquosa entre em ebulição e formeespaços vazios no filme, e pelo menos seque parcialmente o filme.

Em outra realização, é apresentado um processo para o

tratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água e essencialmente nenhum materialelastomérico. O filme é imobilizado colocando-se o mesmo em contato comuma superfície aquecida, durante menos de cerca de 3 segundos, com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme, e pelomenos seque parcialmente o filme.

Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água e essencialmente nenhum materialelastomérico. O filme é imobilizado colocando-se o mesmo em contato comuma superfície aquecida durante pelo menos cerca de 3 segundos, com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme, e pelomenos seque parcialmente o filme. A superfície de revestimento depois dasecagem tem uma maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades.Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato. E aplicado um revestimento de soluçãopolimérica aquosa no substrato como um filme úmido. O revestimento incluium polímero solúvel em água, um agente de liberação, e essencialmentenenhum material elastomérico. O filme é imobilizado colocando-se o mesmoem contato com uma superfície aquecida durante menos de cerca de 3segundos, com uma temperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer comque a solução polimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios nofilme, e para pelo menos secar parcialmente o filme. A superfície derevestimento depois da secagem tem uma maciez Sheffield menor do quecerca de 300 unidades.

Em outra realização, é apresentado um processo para otratamento de um substrato celulósico. É aplicado um filme úmido de soluçãopolimérica aquosa no substrato. A solução polimérica aquosa inclui pelomenos cerca de 60% de polímero solúvel em água por peso seco, e até 10% deagente de liberação por peso seco. A solução polimérica aquosa é imobilizadacolocando-se a mesma em contato com uma superfície aquecida durantemenos de cerca de 3 segundos, com uma temperatura acima de cerca de 150 °C, para fazer com que a solução polimérica aquosa entre em ebulição e formeespaços vazios na solução polimérica aquosa, e pelo menos secarparcialmente a solução polimérica aquosa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fig. 1 é uma vista esquemática de um aparelho para otratamento de um substrato com um revestimento polimérico de acordo comuma realização da presente invenção.

As figs. 2-9 são micrográficos de seção em corte mostrando amorfologia das amostras feitas de acordo com uma realização da invenção, etendo um revestimento de topo.

As figs. 10 - 12 são micrográficos de seção em cortemostrando a morfologia de amostras feitas de acordo com uma realização dainvenção.

As figs. 13-14 são micrográficos de superfície feitos porintermédio de microscopia de varredura de elétrons mostrando a morfologiadas amostras feitas de acordo com uma realização da invenção.

As fígs. 15-16 são micrográficos de superfície feitos pormicroscópio eletrônico de varredura de retro-espalhamento mostrando amorfologia das amostras feitas de acordo com uma realização da invenção.

A fig. 17 é um gráfico mostrando a distribuição das dimensõesdos espaços vazios nas amostras feitas de acordo com uma realização dainvenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Na descrição das realizações preferidas, será utilizada certaterminologia para fins de esclarecimento. Pretende-se que tal terminologiainclua não somente as realizações citadas mas todos os equivalentes técnicosque operam de uma forma semelhante, para uma finalidade semelhante, paraobter um resultado semelhante. A citação de qualquer documento não deveser considerada como uma admissão de que é a técnica anterior com relação apresente invenção. A não ser que seja indicado de outra forma ou a não serque o contexto sugira de outra forma, todos os pesos, percentagens, eproporções são por peso.

A apresentação atual refere-se a um método para o tratamentode um substrato com um revestimento polimérico de formação de filme. Maisespecialmente, a apresentação refere-se a um método para a fabricação depapel ou papelão, composto das etapas de aplicação de um revestimentopolimérico em um substrato, e colocando-se o revestimento polimérico emcontato com uma superfície aquecida enquanto o revestimento polimérico estáainda úmido. A ebulição de água no revestimento polimérico faz com quesejam formados espaços vazios embaixo da superfície, mas a superfície dofilme é macia. O papel ou papelão produzido de acordo com certasrealizações da presente invenção apresenta níveis desejados de lisura e maciezda superfície sem aumento significativo de densidade do papel básico. Emcertas realizações, o revestimento polimérico poderá incluir um materialreticulável e uma solução reticulável poderá ser aplicada no revestimentopolimérico sobre a superfície do substrato, dessa forma formando pelo menosuma composição de formação de filme polimérico parcialmente reticulada.Em tais casos, o revestimento polimérico, tipicamente, primeiramente poderáser aplicado na folha contínua e então a solução de reticulação é aplicadaantes que a folha contínua tratada entre em contato com a superfície aquecida.Para polímeros com uma reticulação muito fraca, poderá ser possívelfornecer-se a solução de reticulação no próprio revestimento.

Uma vantagem do tratamento de um substrato com orevestimento polimérico de formação de filme de acordo com a presenteinvenção refere-se à melhoria na maciez e/ou na lisura que podem ser obtidossem um aumento significativo da densidade ou uma redução do calibre dafolha. Não é requerida calandragem pesada da folha contínua de papel decelulose associada com técnicas convencionais para a produção de um papeltendo propriedades de impressão comparáveis com os papéis convencionaisrevestidos. Além disso, mesmo quando a folha contínua de papel de celulose émacia, podem ser aplicadas pressões muito menores para o fornecimento depropriedades de impressão semelhantes nos papéis com rigidez aumentada.De acordo com certas realizações da presente invenção, a folha contínua depapel de celulose é amaciada de tal forma que o calibre não é reduzido emmais de cerca de 7% e tipicamente é reduzido entre cerca de 2% e 5%. Porcomparação, os papéis convencionais revestidos tipicamente são calandradosantes do revestimento em pressões muito maiores, que provocam um aumentona densidade de cerca de 20 a 25%. De acordo com um aspecto da invenção, afolha contínua de papel de celulose poderá ser calandrada até uma maciez"Parker Print Surf' entre cerca de 2 e 6 mícrons antes da aplicação do filmepolimérico. No entanto, poderão ser utilizados substratos com valores maioresde "Parker Print Surf'. Por exemplo, poderá ser utilizado um substrato comuma maciez "Parker Print Surf' em torno de 9 mícrons. A maciez "ParkerPrint Surf " é determinada de acordo com o standard TAPPIT 555 om-99.

A fig. 1 ilustra um aparelho 10 útil na prática de certasrealizações da invenção. Um substrato 12 é submetido a tratamento sobre umasuperfície do mesmo com o revestimento polimérico reticulável 14 paraformar uma camada de revestimento polimérico 16 sobre o substrato 12.Embora o revestimento polimérico ainda esteja úmido, uma solução opcionalde reticulação 18 poderá ser aplicada na camada do revestimento polimérico16, dessa forma formando um revestimento polimérico reticulado 20 sobre osubstrato 12. O revestimento polimérico 20 tipicamente é pelo menosparcialmente reticulado. O revestimento polimérico ainda está úmido antes deser colocado em contato com o tambor polido 22 pressionando-se a folhacontínua 12 contra a superfície do tambor com um rolo de aplicação depressão 24. O calor da superfície do tambor provoca a ebulição dentro dorevestimento polimérico úmido, de forma que sejam formados espaços vaziosno polímero sob a superfície. A solução reticuladora faz com que orevestimento polimérico seja reticulado e forme gel sobre uma camada oufilme substancialmente contínuo. Tipicamente, o filme resultante apresentaráuma resistência melhorada em relação à folha base. A folha polimérica tratadapoderá não estar totalmente seca e assim sendo, ela poderá ser direcionadaatravés de um aquecedor secundário 26. Qualquer tipo de dispositivosecundário de aquecimento pode ser utilizado, que seja capaz de secar a folhatratada sem afetar adversamente as propriedades da folha. A folha tratadaemerge de aquecedores secundários 26 como um substrato tratado por filmepolimérico 28 caracterizado por uma lisura e maciez melhorados.

Opcionalmente, os processos adicionais de revestimento 30 (e outrosprocessos, tais como revestimento, calandragem com polimento, etc.) poderãoser utilizados para a formação de um produto revestido 32.

Conforme mostrado na fig. 1, a folha contínua envolve umaporção substancial do tambor polido quente 22. A quantidade deenvolvimento poderá depender das condições de operação, tais como avelocidade da folha contínua, o teor de umidade da composição de formaçãode filme polimérico 20, a temperatura do tambor, e outros fatores do processo.E possível que seja suficiente uma pequena quantidade de tempo de contatocom o tambor polido quente 22. Além de fornecer o substrato na forma defolha contínua, ele poderá também ser fornecido na forma de folha.

O revestimento polimérico reticulável e a solução opcional dereticulação poderão ser aplicados por várias técnicas, tais como, revestimentopor imersão, revestimento por bastão, revestimento por lâmina raspadora,revestimento por rolo de gravura, revestimento por rolo reverso, prensagempor tamanho medido, revestimento por rolo macio, revestimento por extrusão,revestimento por cortina, revestimento por aspersão e semelhantes. Orevestimento polimérico reticulável e as soluções de reticulação poderão seraplicados pela mesma técnica de revestimento ou poderão ser utilizadosmétodos diferentes para cada um deles.

Uma realização de acordo com a presente invenção é baseadana coagulação ou geleificação que ocorre entre o álcool polivinílico e bórax.De acordo com este tipo de sistema o álcool polivinílico (PVOH) é umexemplo de um polímero reticulável e uma solução de bórax é um exemplo deuma solução reticuladora correspondente. Tão logo a solução de PVOH 14 éaplicada, com aproximadamente 25% de sólidos e cobertura de cerca de 5g/m2 a seco, a solução reticuladora 16 é aplicada com uma velocidade esólidos em solução para produzir uma cobertura de bórax pelo menos de cercade 0,1 g/m2 a seco. Este filme polimérico reticulado 20, úmido, é entãocolocado em contato com um tambor polido quente 22 por intermédio deaplicação de pressão da folha contínua 12 contra a superfície do tambor comum rolo de aplicação de pressão 24. A temperatura da superfície do tambor épelo menos em torno de 150 ° C, ou de acordo com certas realizações, pelomenos cerca de 190 ° C, de forma que o revestimento possa ser secado eliberado da superfície do tambor. O tempo de contato do filme poliméricocom o tambor poderá estar na faixa de até cerca de 3,0 segundos, maisespecialmente, entre cerca de 0,5 - 2,0 segundos. Este é um tempo suficientepara que o filme polimérico seja imobilizado e solidificado, fazendo com quea superfície do filme polimérico tenha um acabamento plano macioequivalente à superfície do tambor. A imobilização do filme polimérico incluipelo menos parcialmente a secagem do filme. O revestimento não énecessariamente completamente seco quando sai do tambor, e assim sendo,poderá ser necessária a secagem adicional 26. A folha contínua então continuaatravés do processo e poderá receber camadas adicionais de revestimento, porexemplo, revestimentos convencionais, antes de ser enrolado. O revestimentopolimérico poderá ser aplicado como uma só camada ou como duas ou maiscamadas. Experiências limitadas também sugerem que um filme poliméricopoderá ser imobilizado ou solidificado somente com o contato momentâneocom o tambor aquecido, como pode ser obtido utilizando-se um rolo deprensagem 24 para pressionar a folha contínua 12 contra o tambor quente 22,sem qualquer envolvimento adicional da folha contínua ao redor do tamborquente. No entanto, é considerado que poderá ser praticado algumenvolvimento no tambor quente, e que opcionalmente poderá ser utilizado umfeltro 23 para auxiliar a prensagem da folha contínua em contato com otambor quente. Se é utilizado um feltro 23 para auxiliar a folha contínua nocontato com o tambor quente, então o feltro 23 poderá ser carregado entre orolo de prensagem 24 e o tambor aquecido 22.

O contato entre o filme polimérico e o tambor quente faz comque ocorra a ebulição dentro do filme polimérico, criando espaços vazios oubolhas no filme. As condições de espaçamento devem ser ajustadas de formaque ocorra ebulição. Foram obtidos resultados satisfatórios em laboratóriocom um rolo de prensagem existente, uma folha contínua com largura de 9polegadas (22,86 cm), e cargas no espaço vazio entre cerca de 2 a cerca de 15libras (0,90 a 6,8 kg) por polegada (2,54 cm) linear. Dependendo da dureza dorolo de prensagem e dos diâmetros do tambor a quente e do rolo deprensagem, as condições poderão ter que ser ajustadas.

Exemplos específicos de polímeros reticuladores úteis emcertas realizações da presente invenção incluem hidrogéis reticuláveis. Osseguintes hidrogéis reticuláveis são especialmente úteis: amido, maizena naforma de cera, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja,e alginatos. Poderão ser utilizados um ou mais polímeros escolhidos daquelescitados acima. O polímero reticulável tipicamente é aplicado na forma desolução usualmente como uma solução aquosa. A concentração do polímerona solução não é especialmente limitada mas pode ser facilmente determinadapor alguém com conhecimento normal na técnica. Por exemplo, uma soluçãoem torno de 20% de amido poderá ser utilizada conforme descrito abaixo. Opolímero reticulável poderá ser aplicado para produzir uma cobertura dasuperfície (base seca) de cerca de 3 a cerca de 15 gsm (g/m2) e, maisespecialmente, de cerca de 4 a cerca de 8 gsm. De acordo com realizaçõesespeciais da presente invenção, o polímero reticulável poderá ser utilizado emuma quantidade variando de cerca de 60% a cerca de 100% por peso demateriais secos.

Exemplos específicos de reticuladores incluem boratos,aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio e derivados dos mesmos. Oreticulador, se utilizado, tipicamente poderá ser aplicado na forma de soluçãoe usualmente como uma solução aquosa. A concentração do reticulador nasolução não é especialmente limitada mas pode ser facilmente determinadapor alguém com conhecimento normal na técnica. O reticulador poderá seraplicado para produzir uma cobertura de superfície (base seca) de cerca de 0,1a cerca de 0,5 gsm, mais especialmente, de cerca de 0,2 a cerca de 0,3 gsm.

A temperatura da superfície aquecida está em excesso daquelatipicamente utilizada para o revestimento por fusão. A temperatura maiselevada deve permitir velocidades de operação mais elevadas. E previsto queo papel ou papelão produzido de acordo com certas realizações da presenteinvenção poderá ser produzido em velocidades na faixa de cerca de 750 a3000 fpm, mais especialmente, de cerca de 1500 a 1800 fpm. Apesar de nãodesejarmos ser limitados pela teoria, a temperatura e o tempo de residênciamaiores são escolhidos de tal forma que a composição de revestimento sejaaquecida até a sua temperatura de ebulição e parece que quando orevestimento entra em ebulição acontece um aumento na área de contato entreo revestimento e o tambor. O contato aumentado resulta em uma superfícieaquecida pelo filme polimérico que apresenta uma maciez e um polimentomelhorados. Além disso, a superfície tratada é receptiva a tinta. A ebulição dorevestimento quando ele está sendo amaciado na superfície do tambor polidoparece melhorar significativamente o polimento e a maciez do substratotratado pelo filme polimérico acabado.

O revestimento polimérico sobre o substrato é tipicamentepressionado contra a superfície aquecida durante um período de temposuficiente para permitir que o revestimento entre em ebulição e então sejaajustado para um acabamento macio, polido. De acordo com realizaçõesespeciais, o tempo de contato do filme polimérico formado no tambor estádentro da faixa de até cerca de 3,0 segundos, mais especialmente, até cerca de2,0 segundos, e mais especialmente, até cerca de 0,5 segundos.

O revestimento polimérico poderá também incluir um ou maispigmentos. Exemplos de pigmentos úteis incluem, mas não são limitados acaulim, talco, carbonato de cálcio, acetato de cálcio, dióxido de titânio, argila,óxido de zinco, alumina, hidróxido de alumínio e sílica sintética, com a sílicanão cristalina, a sílica amorfa ou a sílica finamente dividida sendo exemplosdos mesmos. Poderão também ser utilizados pigmentos orgânicos.

O revestimento polimérico reticulável e/ou a soluçãoreticuladora poderão ainda incluir um ou mais agentes de liberação. Exemplosespecíficos de agentes de liberação úteis aqui incluem, sem limitação, ceras,tais como ceras de petróleo, vegetal, animal e sintética, sabões metálicos deácido graxo, tais como estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa,tais como ésteres graxos, amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, eálcoois graxos, polímeros, tais como poliolefinas, polímeros de silicone,flúor- polímeros e polímeros naturais, compostos fluoretados, tais comoácidos graxos fluoretados e combinações dos mesmos. Uma pessoa comconhecimento normal na técnica poderá rapidamente determinar a quantidadede agente de liberação a ser utilizada em uma aplicação específica.Tipicamente, o revestimento poderá conter cerca de 0,3 a 10% de agente deliberação, mais especialmente, cerca de 2 a 5% em peso. Ao invés de, ou emadição ao agente de liberação no revestimento, o agente de liberação poderáser aspergido sobre a superfície de revestimento, ou aplicado na superfície dotambor aquecido. Se pode ser aplicada uma superfície não aderente no tamboraquecido, através de um agente de liberação ou outros meios, então aaplicação de um agente de liberação no revestimento ou sobre a superfície derevestimento poderá não ser necessária.

O revestimento polimérico utilizado em certas realizações dapresente invenção, onde pelo menos é contido o polímero mencionadoanteriormente, geralmente é preparado na forma de uma composição aquosa.Uma relação apropriada entre aqueles ingredientes é diferente, dependendo dacomposição polimérica, das condições de aplicação e assim por diante, masela não tem nenhuma limitação especifica se o papel tratado produzido podesatisfazer a qualidade requerida para o uso pretendido do mesmo. Além disso,o revestimento polimérico, de acordo com certas realizações da presenteinvenção, opcionalmente pode conter aditivos, tais como um dispersante, umagente de retenção de água, um agente espessante, um agente anti-espumante,um conservante, um corante, um agente a prova de água, um agenteumidificante, um agente secante, um iniciador, um plastificante, um corantefluorescente, um absorvente ultravioleta, um agente de liberação, umlubrificante e um polieletrólito catiônico.

De acordo com uma realização especifica da presenteinvenção, o substrato é tratado com o revestimento polimérico próximo deuma região central da máquina de produção de papel, como a posição deprensagem e colagem. Além disso, o aparelho para a aplicação dorevestimento polimérico no substrato poderá ser colocado em relação àmáquina de papel de forma que possa aplicar o filme polimérico em qualquersuperfície da folha contínua de formação de papel. Poderá ser utilizado maisde um aparelho para a aplicação do filme polimérico em cada lado da folhacontínua de formação de papel.

Estas vantagens permitem o uso de papel ou de papelãocalandrado levemente, dessa forma preservando a rigidez e ao mesmo tempofornecendo boas propriedades de impressão.

A folha base tipicamente é formada de fibras usadascomercialmente para tal finalidade, e de acordo com as realizaçõesespecíficas, incluem polpa krafit não branqueada ou branqueada. A polpapoderá consistir de madeira rígida ou de madeira macia ou uma combinaçãodas mesmas. O peso básico da camada de fibras de celulose poderá variar decerca de 30 a cerca de 500 gsm, e mais especialmente, de cerca de 150 a cercade 350 gsm. A folha base poderá também conter cargas orgânicas einorgânicas, agentes de colagem, agentes de retenção, e outros agentesauxiliares, conforme é conhecido na técnica. O produto final de papel podeconter uma ou mais camadas de fibras de celulose, camadas de filmepolimérico e, de acordo com certas realizações, outras camadas funcionais.A presente invenção, de acordo com certas realizações, produzpapel ou papelão revestido em um ou nos dois lados para impressão ouembalagem, cujo valor de maciez "Parker Print Surf " depois dos processos derevestimento e acabamento, quando medido de acordo com o método de testede papel e polpa TAPPI nr. 5A, é menor do que cerca de 2 - 3 mícrons.

O papel ou papelão descrito aqui poderá adicionalmente serproduzido com um ou mais revestimentos adicionais. Um revestimento detopo contendo componentes convencionais poderá ser produzido paramelhorar certas propriedades do papel ou papelão. Exemplos de taiscomponentes convencionais incluem pigmentos, aglutinantes, cargas e outrosaditivos especiais. O revestimento de topo, quando presente, poderá seraplicado com pesos de revestimento muito menores do que os revestimentosconvencionais e ainda fornecer propriedades de impressão semelhantes.Assim sendo, o peso do revestimento de topo poderá ser em torno de 4 a 9gsm como uma só camada de revestimento ou de cerca de 8 a 18 gsm comoduas camadas de revestimento. Ao contrário, os papéis convencionaisrevestidos, tipicamente requerem cerca de 10 a 20 gsm como uma só camadade revestimento ou 18 a 30 gsm como duas camadas de revestimento paraproduzir propriedades comparáveis da superfície. O papel ou papelão poderátambém ser revestido no lado da folha tendo a superfície não tratada.

Tendo sido apresentados os ensinamentos da apresentaçãoatual, ela agora será ilustrada por intermédio de exemplos específicos que nãodevem ser considerados como limitando o escopo das reivindicações de formaalguma.

Uma folha base tendo um calibre de cerca de 10 pontos, umvalor "Parker Print Surf "(PPS) de cerca de 9 mícrons (pressão de 10 kg comuma parte traseira macia) e uma maciez Sheffield de cerca de 310, pode sertratada de acordo com certas realizações da presente invenção para produziruma folha tratada tendo uma maciez melhorada com somente uma reduçãomínima do calibre. A folha base poderá ser tratada aplicando-se uma soluçãode PVOH com aproximadamente 25% de sólidos na folha base para produziruma cobertura de cerca de 5 g/m2 a seco. A seguir, a solução reticuladorapoderá ser aplicada em uma velocidade e com sólidos na solução paraproduzir uma cobertura de bórax pelo menos de cerca de 0,1 g/m2 a seco. Ofilme polimérico reticulado, úmido, pode ser colocado em contato com umtambor polido quente pressionando-se a folha contra a superfície do tambor.A temperatura da superfície do tambor poderá ser pelo menos de cerca de 190° C. O revestimento seria secado e liberado da superfície do tambor. O tempode contato do filme polimérico com o tambor tipicamente estaria na faixaentre cerca de 0,5 - 2,0 segundos. A folha tratada teria um calibre entre cercade 9,6 e 10,0 pontos, um valor PPS de cerca de 2,4 a 3,0 e uma maciezSheffield em torno de 140 - 170.

Em uma realização preferida, poderá ser utilizada uma soluçãode amido como o material polimérico no revestimento polimérico.

Um aspecto da apresentação refere-se a um método deprodução de papel ou papelão. De acordo com uma realização da invenção, ométodo inclui a aplicação de um revestimento polimérico composto de umhidrogel reticulável em um substrato, a aplicação de uma solução dereticulação no revestimento polimérico sobre a superfície do substrato, dessaforma formando pelo menos um revestimento de formação de filmepolimérico parcialmente reticulado e colocando o revestimento polimérico deformação de filme em contato com uma superfície aquecida enquanto orevestimento polimérico de formação de filme ainda está úmido. A superfícieaquecida poderá ser um tambor polido quente tendo um acabamento macioliso. A temperatura da superfície aquecida tipicamente está dentro de umafaixa de cerca de 150 ° C a cerca de 240 ° C. Poderão ser utilizadastemperaturas mais elevadas, por exemplo, até cerca de 300 °C.A temperaturada superfície aquecida de acordo com certas realizações está dentro de umafaixa de 180 ° a cerca de 200 ° C, e de acordo com certas realizações, é pelomenos de cerca de 190 ° C.

De acordo com realizações especiais da invenção, o polímeroreticulado poderá ser escolhido do grupo consistindo de amido, maizena comocera, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja, ealginatos. De acordo com certos aspectos da presente invenção, o polímeroreticulável poderá ser utilizado em quantidades variando de cerca de 60 acerca de 100% em peso dos materiais secos.

Em algumas manifestações, o reticulador poderá ser um boratoou derivado de borato, como bórax, tetraborato de sódio, ácido bórico, ácidofenil bórico, ou ácido butil bórico. O reticulador poderá ser utilizado emquantidades variando de cerca de 1 a cerca de 12%, com base no polímeroreticulador.

A presente invenção é também direcionada para papéistratados produzidos de acordo com o método descrito. Os papéis tratados sãocaracterizados por uma maciez melhorada em conjunto com aumentosrelativamente pequenos de densidade, comparado com a folha original.

Como é desejável ter-se o revestimento úmido quando elecontata o tambor aquecido, o revestimento poderá ser umidificado, porexemplo, aplicando-se água. Um método é aspergir água sobre o revestimentoantes dele contatar o tambor quente. No entanto, em certas realizações, poderáser possível operar-se sem qualquer umidificação adicional.

Em certas realizações, poderá ser utilizado o amido como opolímero solúvel. Em certas realizações, os revestimentos com base em amidopodem ser operados com sucesso sem um reticulador, e poderão ser obtidosbons resultados sem geleificação (também chamado de coagulação).

Uma solução de amido contendo 2 - 5% de um agente deliberação foi colocada em contato com um tambor aquecido nas condiçõesdescritas acima. Em certas condições, se é desejada a umidificação dorevestimento, poderá ser utilizada somente água como a aspersão e serproduzida uma boa reprodução da superfície polida. Se os sólidos dorevestimento são suficientemente poucos, o processo trabalha sem umaaspersão de água para a umidificação. Um revestimento de amido com 20%de sólidos foi aplicado na folha contínua e foi colocado em contato com umtambor aquecido, e produziu uma boa reprodução.

Foram testados revestimentos de amido contendo 25% e 30%de sólidos. Ambos estes revestimentos foram liberados do tambor semqualquer adesão, mas com uma boa reprodução de superfície. O revestimentocom 25% de sólidos apresentou uma reprodução moderada, mas orevestimento com 30% de sólidos não era muito macio. Parece que uma certaquantidade de água presente na superfície poderá auxiliar a propagar aebulição ao longo do revestimento inteiro. Abaixo de uma certa quantidade deágua superficial, as áreas superficiais localizadas poderão ainda ter umaebulição suficiente para produzir uma boa reprodução da superfície dotambor, mas outras áreas da superfície não o fazem. Assim sendo, sem aumidificação da superfícies com uma aspersão de água, quando os sólidosaumentam acima de 20%, a percentagem de área que reproduz a superfíciemacia do tambor é reduzida com o aumento de sólidos do revestimento, atéque cerca de um revestimento com 30% de sólidos obtém pouca ou nenhumareprodução da maciez na superfície. Se é aspergida água suficiente sobre asuperfície do revestimento com 30% de sólidos antes do contato com otambor aquecido, pode ser obtida uma reprodução completa da superfície.

Nós esperaríamos que esta relação pudesse ser também afetada pelacapacidade de absorção da matéria-prima, peso do revestimento, viscosidadedo revestimento e da velocidade do processo. Poderia ser possívelestabelecer-se os efeitos desses parâmetros através de experiências adicionais.

Os exemplos descritos acima foram executados com umasuperfície cromada sobre o tambor aquecido. Os exemplos descritos abaixoforam executados depois que o tambor foi revestido outra vez na superfíciecom um revestimento de carbureto de tungstênio. Em cada um destesexemplos, foram feitas várias "corridas" para se conseguir os dados. Umacorrida consiste do tambor a ser aquecido até aproximadamente 190 ° C, serestabelecido um nível de aspersão, ser aplicado o revestimento na folhacontínua através de um método de bastão de alimentação, opcionalmenteseguido por aspersão de umidificação (que opcionalmente poderá conter umagente de reticulação), e então a folha contínua ser colocada em contato como tambor a 35 fpm. A temperatura do tambor durante uma corrida variou entre180 ° C e 190 ° C. Durante uma corrida, a única variável que foi alterada foi opeso do revestimento aplicado pelo bastão de alimentação. Foram feitasalterações do tipo de revestimento, teor de sólidos no revestimento, nível deaspersão nas corridas de experiência diferentes e no equipamento. O peso dorevestimento foi medido através de pesagem diferencial e é registrado como"bone-dry". Algumas das experiências foram executadas com o reticulador nopróprio revestimento, por exemplo, quando foi utilizado um material comoamido, que não reticula fortemente.

Exemplo 1

Uma folha base com prensagem mínima com um peso básicode 111 libras/3.000 pés2 foi utilizada como um substrato sobre o qual seaplicou e tratou composições de revestimento simples. O primeirorevestimento era álcool polivinílico (PVOH) CELVOL 203S com 95% porpeso a seco e 5% de Emtal 50 VCS, um triglicerídeo utilizado como umagente de liberação. Os sólidos do revestimento constituíam 20% em peso. Orevestimento foi aplicado por um bastão de alimentação. A tabela é uma listade amostras e de condições de teste. A mostra 1.1 foi feita pela aspersão dorevestimento com uma solução de reticulação contendo 3% em peso de bóraxe 1% em peso de óleo de rícino como o agente de liberação. A velocidade deaspersão foi de 48 ml/min. A amostra replicou o poço do tambor e foi liberadado tambor sem ser aderida. Foram obtidos melhorias significativas na maciezcom uma perda mínima de calibre. Para a amostra 1.2, as condições eram asmesmas, exceto que não foi utilizado nenhum bórax na solução de aspersão.Sem o bórax para reticular o álcool polivinílico, o revestimento não foiliberado da superfície, e parte do filme permaneceu na superfície do tambor.Esta experiência mostra claramente o benefício da reticulação do álcoolpolivinílico.

TABELA

Amostras e condições de teste

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Em outra corrida, carboximetil celulose (CMC) foi substituídapor álcool polivinílico para a comparação do desempenho do polímero. Acarboximetil celulose era a FINFIXX 30, que poderia ser executada somentecom 7% de sólidos devido à viscosidade do revestimento. O revestimento foiformulado com 95% de polímero e 5% de Emtal. As amostras 1.3 e 1.4 sãodois pesos de revestimento diferentes aspergidos com uma aspersão de bóraxde 48 ml/min. O revestimento replicou o poço da superfície do tambor e foicompletamente liberado do tambor. A maciez foi melhorada com uma perdamínima de calibre, mas a maciez não era tão boa quanto com o álcoolpolivinílico. Para a corrida que produziu a amostra 1.5, não foi utilizado bóraxna aspersão. O revestimento replicou bem a superfície do tambor e foicompletamente liberado do tambor. A maciez foi melhorada removendo-se obórax. Isto mostrou que um revestimento que não foi reticulado poderia ser10 replicado e liberado do tambor, o que indica que materiais diferentes dosmateriais reticuláveis podem ser utilizados neste processo.Exemplo 2

Uma folha base com prensagem mínima tendo um peso básicode 111 libras/ 3.000 pés2 foi utilizada como um substrato sobre o qual seaplicou e tratou composições simples de revestimento. O primeirorevestimento era o amido CLEER-COTE 625 com 95% em peso a seco (umamido de milho ceroso com viscosidade modificada) e 5% de Emtal 50 VCS5sendo utilizado um triglicerídeo como o agente de liberação. Os sólidos dorevestimento constituíam 20% em peso. O revestimento foi aplicado porintermédio de um bastão de alimentação. A amostra 2.1 foi feita aspergindo-se o revestimento com uma solução reticuladora contendo 3% em peso debórax e 1% em peso de um óleo de rícino sulfonado como um agente deliberação. A velocidade de aspersão foi de 46 ml/min. A amostra replicoubem o tambor e foi liberada do tambor sem se aderir. Foram obtidas melhoriassignificativas na maciez com uma perda mínima de calibre. As amostras 2.2,2.3, 2.4 e 2.5 foram preparadas com pesos diferentes de revestimento domesmo revestimento, mas a aspersão não continha bórax. Todas as amostrasreplicaram bem a superfície e foram completamente liberadas do tambor. Asamostras 2.6 e 2.7 foram executadas sem qualquer aspersão. As amostrasreplicaram bem a superfície e foram completamente liberadas do mesmo. Osvalores de maciez não eram tão bons, mas as amostras ainda tinham umamaciez significativamente melhorada com uma redução mínima no calibre.Isto demonstra que o processo pode ser executado sem nenhuma aspersão deumidificação.

Exemplo 3

Esta experiência foi uma continuação do exemplo 2,explorando os efeitos dos sólidos do revestimento. As amostras 3.1 e 3.2foram executadas com um revestimento com 23% de sólidos sem nenhumaaspersão de umidificação. Foram obtidas uma boa replicação e uma boaliberação. Para as amostras 3.3 e 3.4, os sólidos do revestimento foramaumentados para 25,7%, outra vez sendo aplicado sem nenhuma aspersão deumidificação. Foi obtida uma liberação completa, mas foi obtida umareplicação incompleta da superfície. Com base na inspeção visual, somentecerca de 90 - 95% da superfície replicou o tambor. Para as amostras 3.5 e 3.6,foi executado este mesmo revestimento com 25,7% de sólidos e foi aplicadauma aspersão de umidificação de 48 ml/min. A replicação da superfície foicompleta e os valores de maciez foram grandemente melhorados. Para asamostras 3.7 até 3.12, foi utilizado um revestimento com 30% de sólidos.

Quando não foi utilizada nenhuma aspersão de umidificação (3.7), foi obtidauma liberação completa, mas somente uma pequena percentagem dasuperfície foi replicada. Quando foi utilizada uma aspersão de umidificaçãode 48 ml/min (3.8), a replicação foi grande- mente melhorada, mas asuperfície ainda estava mosqueada com uma área de replicação pobre.

Quando a aspersão de umidificação foi aumentada para 98 ml/min (3.9, 3.10& 3.12), a replicação foi completa e a maciez foi grandemente melhorada comuma redução mínima no calibre. A seguir, foram reduzidos os sólidos dorevestimento. Com 17,5% de sólidos no revestimento (3.13, 3.14) semnenhuma aplicação de aspersão de umidificação, foram obtidas uma boaliberação e uma replicação completa. Com 10% de sólidos (3.15) semnenhuma aplicação de aspersão de umidificação, a baixa viscosidade dorevestimento levou a um peso reduzido do revestimento e a um aumento deabsorção do revestimento na folha, e assim sendo, ocorreu uma replicaçãopobre.

Amostras dos produtos macios, produzidos utilizando-seamido como o revestimento polimérico, com 20% de sólidos, foramrevestidas no topo com um revestimento convencional de argila pigmentada(cerca de dois terços de argila e um terço de carbonato, com um aglutinantede látex, aplicado em um só revestimento com aproximadamente 10libras/3.000 pés2) aplicado sobre a camada polimérica macia. Estas amostrasforam então selecionadas para exame da morfologia da camada derevestimento. O corte foi feito congelando-se as amostras em nitrogêniolíquido, e então partindo-se as amostras em dois (fratura por congelamento).As beiradas partidas das amostras (por exemplo, as seções em corte) foramentão examinadas em um microscópio.

Os micrográficos revelaram que existem espaços vazios nacamada de revestimento polimérico, conforme mostrado nas figuras 2 a 9, queincluem barras de medição para indicar a sua escala. Para as figuras 2 - 5, aampliação do microscópio foi de 1000 vezes, e as barras de medição tinhamum comprimento de 20 mícrons. Na figura 2, como um exemplo, a estruturaconforme mostrada inclui um substrato de papelão 110. A espessura dosubstrato geralmente se estende abaixo da área do micrográfico. Por causa doprocesso de fratura por congelamento, o substrato 110 conforme mostrado nosmicrográficos algumas vezes é separado ou parcialmente separado da camadapolimérica 120. Assim sendo, o limite superior do substrato 110 poderá sermostrado somente aproximadamente pela distância tracejada que representa osubstrato.

Nestas amostras, a camada de revestimento polimérico 120 foiaplicada sobre o substrato 110, e foi secada contra um tambor aquecido,conforme descrito anteriormente. Então foi aplicado e secado o revestimentode topo 130. O termo "revestimento polimérico" é utilizado aqui paradescrever aquela camada aplicada conforme descrito acima, e que então fezcontato contra um tambor aquecido enquanto estava úmida. O termo"revestimento de topo" é utilizado para descrever a camada externa, que foiaplicada como camada. Obviamente, o "revestimento de topo" poderia seraplicado em mais de uma camada e poderia ser de materiais de revestimentodiferentes daqueles utilizados aqui.

Os espaços vazios 121 são evidentes na camada derevestimento polimérico 120, conforme é visto nas figuras 2-9. A figura 2, porexemplo, mostra diversos espaços vazios 121 na camada de revestimentopolimérico 120, com os espaços vazios parecendo ser de aproximadamente 5a 20 mícrons na dimensão lateral. E considerado que o seu tamanho dentro daamostra fraturada está aproximadamente na mesma faixa. Os espaços vaziostipicamente parecem ser algo "planos" na direção "vertical", isto é, indo paraa espessura da amostra. Os espaços vazios também parecem ter "paredes" quesão relativamente macias, e geralmente finas. Estas paredes finas são bastanteaparentes conforme visto entre os espaços vazios adjacentes. Quando umaparede de espaço vazio é adjacente ao revestimento de topo 130, a suaespessura poderá ser difícil de ser vista mas a sua presença poderá serdeduzida pelo contorno macio menor do revestimento de topo 130 adjacenteao espaço vazio.

A figura 3 é um micrográfico de exemplo mostrando váriosespaços vazios 121 na camada de revestimento polimérico. Os espaços vaziosparecem estender-se sobre uma área equivalente de não mais do que a metadeda área da superfície revestida. A camada de revestimento polimérico não ébem definida neste micrográfico.

A figura 4 é um micrográfico de exemplo mostrando váriosespaços vazios 121 na camada de revestimento polimérico 120. As paredesdos espaços vazios parecem ser relativamente finas, conforme evidenciadopor uma aparência algo translúcida nas paredes de dois dos espaços vazios.

Para as figuras 5-9, a ampliação do microscópio foi de 500vezes e as barras de medição tinham um comprimento de 50 mícrons. Afigura 5 mostra vários espaços vazios na camada polimérica 120, com barrasindividuais de medição mostrando dimensões dos espaços escolhidos, porexemplo, movendo-se geralmente da esquerda para direita, medições de 10,5mícrons na distância vertical, 36 mícrons na distância lateral, 10,6 mícrons nadistância vertical, e 36,3 mícrons na distância lateral. Outra vez os espaçosvazios parecem estender-se sobre uma área equivalente de aproximadamentemetade da área da superfície revestida.

A figura 6 mostra outra amostra com barras de mediçãosemelhantes, por exemplo, movimentando-se geralmente da esquerda paradireita, medições de 8,66 mícrons na distância vertical,32,1 mícrons nadistância lateral, 11,8 mícrons na distância vertical, e 22,7 mícrons nadistância lateral. Medições como estas nas figuras 5 e 6 foram obtidas parauso no gráfico discutido posteriormente na figura 17.

A figura 7 mostra os espaços vazios 121 na camada polimérica120, incluindo vários mostrando um aspecto geralmente plano. Os espaçosvazios parecem estender-se sobre uma área equivalente próxima do total daárea da superfície revestida. A figura 8 mostra outra amostra com os espaçosvazios de largura semelhante 121. As áreas de parede dos diversos espaçosvazios são visíveis. A figura 9 mostra ainda outra amostra onde os espaçosvazios 121 parecem estender-se sobre uma área equivalente quase ao da áreada superfície revestida.

Outras amostras de produtos macios, produzidos utilizando-seamido como o revestimento polimérico, com 20% de sólidos, não foramrevestidas no topo. Estas amostras foram cortadas para o exame da morfologiada camada de revestimento. O corte foi feito congelando-se as amostras emnitrogênio líquido, e então partindo-se as amostras em dois (fratura porcongelamento). As beiradas de parte das amostras (por exemplo, as seções emcorte) foram então examinadas em um microscópio conforme mostrado nasfiguras 10 a 12, que inclui barras de medição para indicar a sua escala. Aampliação do microscópio foi de 1000 vezes, e as barras de medição tinhamum comprimento de 20 mícrons. A figura 10 mostra a camada polimérica 120,que contém os espaços vazios 121 e tem uma superfície externa muito macia.A camada polimérica está sobre um substrato de papelão 110, e é mostradouma das fibras de celulose 112. A espessura do substrato geralmente seestende abaixo da área do micrográfico.

As figuras 11 e 12 mostram micrográficos adicionais deamostras que foram revestidas por polímeros mas não foram revestidas notopo. Outra vez, a maciez da camada polimérica 120 é evidente, assim como osão os espaços vazios na parte inferior 121. As paredes dos espaços vazios,com freqüência, coincidem com a superfície do revestimento polimérico.

A figura 13 (com uma ampliação de 200 vezes) e a figura 14(com uma ampliação de 500 vezes) mostram a superfície das amostrasconforme são vistas em um microscópio de varredura eletrônica. Estasamostras não foram revestidas com o revestimento de topo 130. As estruturassemelhantes a um cordão maior 122 que aparecem como uma rede ou malhafina são espaços vazios individuais na camada polimérica 120. A camadapolimérica aqui aparece essencialmente transparente, exceto pelas paredes dosespaços vazios.

As figuras 15 e 16 mostram a superfície das amostrasconforme é visto em um microscópio eletrônico de varredura em retro-espalhamento. Estas amostras não receberam um revestimento de topo 130.As estruturas 112 semelhantes a um cordão maior são fibras de celulose dosubstrato 110. As estruturas 122 semelhantes a células menores que aparecemcomo uma rede ou malha fina são as paredes dos espaços vazios individuaisna camada polimérica 120. A camada polimérica aqui aparece essencialmentetransparente, exceto pelas paredes dos espaços vazios. Os espaços vaziosparecem ser distribuídos ao longo da superfície inteira.

A figura 17 é um gráfico mostrando a distribuição dostamanhos de espaços vazios com base aproximadamente em 90 medições decada largura de espaço vazio (dimensão lateral) e altura (uma dimensãovertical nos micrográficos). As medições mostram uma largura média deespaço vazio (medido na direção paralela à espessura da amostra) de cerca de19 mícrons, com um desvio standard de cerca de 9 mícrons. As mediçõesmostram uma altura média do espaço vazio (medida na direção indo para"dentro" da espessura da amostra) de cerca de 10 mícrons, com um desviostandard de cerca de 4 mícrons.

Estas dimensões de espaço vazio parecem ser representativasdas amostras estudadas aqui. No entanto, elas não significam ser limitantes,porque alterações nos materiais ou nas condições de processamento poderãoapresentar outras dimensões.

E feita a hipótese de que bolhas de vapor criam estes espaçosvazios enquanto o revestimento está em contato com o tambor aquecido, e asbolhas poderão produzir uma força para ajudar a manter o revestimento emcontato com o tambor. Os espaços vazios resultantes tipicamente auxiliam aligar o intervalo entre a camada de substrato rugosa IlOea superfície maciado tambor aquecido. Assim sendo, o revestimento polimérico seco tem umasuperfície replicada macia, que é mais macia do que a camada de substrato110. Parece que muitos ou a maioria dos espaços vazios permanecem intactosquando é aplicado o revestimento de topo 130. Assim sendo, o revestimentode topo poderá no final ser mais macio por causa da camada poliméricainferior 120 relativamente mais macia. Isto é visto como uma vantagemobtida pela invenção. Além da possível influência dos espaços vazios emauxiliarem a criar uma superfície replicada macia, os espaços vazios poderãotambém contribuir para uma densidade menor no produto.

As condições no espaço entre o rolo de prensagem 24 e otambor quente 22 poderão influenciar a formação de espaços vazios norevestimento polimérico. Dependendo da dureza do rolo de prensagem, e dosdiâmetros do rolo de prensagem e do tambor quente, poderá ser necessárioajustar-se a alimentação nesse espaço (por exemplo, a alimentação PLI sobreo espaço) para se obter ebulição nesse espaçamento, que cria os espaçosvazios.

O papel ou papelão revestido pelo polímero criado por esteprocesso poderá ser utilizado sempre que for desejado um substrato macio ouum produto acabado. O papel ou papelão revestido pelo polímero poderá serutilizado como tal (por exemplo, conforme mostrado nas figuras 10-16) ou elepoderá ser usado como um substrato para revestimentos adicionais ou outrostratamentos a serem aplicados (por exemplo, o revestimento de topo 130mostrado nas figuras 2- 9, ou outros revestimentos) nos mesmos. Materiaisadicionais ou processos de acabamento poderão ser aplicados no papel oupapelão revestido por polímero, com ou sem revestimentos adicionais. Porexemplo, poderão ser aplicados um ou mais revestimentos adicionais,conforme é típico com o revestimento básico, o revestimento de topo, e orevestimento triplo de substratos de papel ou papelão convencionais. Poderãoser aplicados processos de calandragem, antes ou após os revestimentosopcionais adicionais. Por exemplo, poderá ser aplicado um ou maisrevestimentos adicionais, seguido por uma etapa de calandragem depolimento.

Métodos de produção e uso de material revestido por polímerode acordo com a invenção devem ficar rapidamente aparentes a partir da meradescrição do material e do processo conforme apresentado aqui. Não éportanto considerada necessária nenhuma discussão ou ilustração adicional detal material ou método.

Embora tenham sido descritas e ilustradas as realizaçõespreferidas da invenção, deve ficar aparente que podem ser feitas váriasmodificações nas realizações e nas implementações da invenção sem seafastarem do espírito ou do escopo da invenção. Apesar das realizaçõespreferidas ilustradas aqui terem sido descritas em conexão com um substratode papel ou de papelão, estas realizações poderão ser implementadasfacilmente de acordo com a invenção em outras estruturas, incluindo, semlimitação, têxteis, panos não tecidos, materiais fibrosos, substratos de ácidopolilático, e filmes porosos.

Deve ficar entendido, portanto, que a invenção não é limitadaàs realizações específicas apresentadas (ou aparentes a partir da apresentação)aqui, mas são limitadas somente pelas reivindicações anexadas aqui.

O que é reivindicado como novo e desejado para ser protegidopelas cartas patentes dos EUA é caracterizado pelo fato de constituir:

Claims

1. Produto, caracterizado pelo fato de compreender:um substrato; eum primeiro revestimento sobre o substrato,onde o primeiro revestimento inclui um polímero solúvel emágua e um agente de liberação, eonde espaços vazios são formados dentro do primeirorevestimento.

2. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do primeiro revestimento não conter essencialmente nenhum materialelastomérico.

3. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do substrato incluir celulose.

4. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do substrato incluir pelo menos um dentre um papel, papelão, tecido,material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácido polilático.

5. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do polímero solúvel em água incluir um polímero reticulável.

6. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do primeiro revestimento incluir um agente de reticulação.

7. Produto de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelofato do agente de reticulação ser composto pelo menos de um dentre bórax,boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, e derivados dosmesmos

8. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do primeiro revestimento incluir, em base de peso a seco, pelo menoscerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% de agente de liberação.

9. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato do polímero solúvel em água incluir pelo menos um dentre amido, milhoceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja, ealginato.

10. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentre cera, cera depetróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálico de ácidograxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteres graxos,amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos, polímeros,poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímeros naturais,compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados e combinações dos mesmos.

11. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ser ainda composto de um segundo revestimento sobre o primeirorevestimento.

12. Produto de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato do segundo revestimento incluir pelo menos um dentre pigmento,aglutinante, e carga.

13. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície pelo menos de 50%da superfície do primeiro revestimento e ter espaços vazios da subsuperfícietendo uma dimensão transversal pelo menos de 5 mícrons.

14. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

15. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha.

16. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 300 unidades.

17. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 200 unidades.

18. Produto de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 150 unidades.

19. Produto, caracterizado pelo fato de compreender:um substrato; eum primeiro revestimento sobre o substrato,onde o primeiro revestimento inclui um polímero solúvel emágua e essencialmente nenhum material elastomérico, eonde os espaços vazios são formados dentro do primeirorevestimento.

20. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do substrato incluir celulose.

21. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel, papelão, tecido,material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácido polilático.

22. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do polímero solúvel em água incluir um polímero reticulável.

23. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir um agente de reticulação.

24. Produto de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato do agente de reticulação ser composto pelo menos de um dentrebórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, e derivados dosmesmos

25. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir, com base no peso a seco, pelomenos cerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% de agente deliberação.

26. Produto de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentre uma cera, umacera de petróleo, uma cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálicode ácido graxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteresgraxos, amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos,polímeros, poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímerosnaturais, compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinaçõesdos mesmos.

27. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos um dentre amido,milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja,e alginato.

28. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

29. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de compreender um segundo revestimento sobre o primeirorevestimento.

30. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do segundo revestimento incluir pelo menos um dentre pigmento,aglutinante, e carga.

31. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície pelo menos de 50%da superfície do primeiro revestimento e ter espaços vazios da subsuperfícietendo uma dimensão transversal pelo menos de 5 mícrons.

32. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

33. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha.

34. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 300 unidades.

35. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 200 unidades.

36. Produto de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 150 unidades.

37. Produto, caracterizado pelo fato de ser composto por:um substrato; eum primeiro revestimento sobre o substrato,onde o primeiro revestimento inclui uma superfície,onde a superfície tem uma maciez Sheffield menor do quecerca de 300 unidades, eonde os espaços vazios são formados sob a superfície doprimeiro revestimento.

38. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento não incluir essencialmente nenhummaterial elastomérico.

39. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do substrato incluir celulose.

40. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel, papelão, tecido,material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácido polilático.

41. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir um polímero reticulável.

42. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir um agente de reticulação.

43. Produto de acordo com a reivindicação 42, caracterizadopelo fato do agente de reticulação ser composto pelo menos de um dentrebórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, e derivados dosmesmos.

44. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir, com base de peso a seco, pelomenos cerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% de agente deliberação.

45. Produto de acordo com a reivindicação 44, caracterizadopelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentre cera, cera depetróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálico de ácidograxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteres graxos,amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos, polímeros,poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímeros naturais,compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinações dosmesmos.

46. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos um dentre amido,milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja,e alginato.

47. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

48. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de pelo menos 50% da superfície do primeiro revestimento terespaços vazios da subsuperfície tendo uma dimensão transversal pelo menosde 5 mícrons.

49. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

50. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha.

51. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato da superfície ter uma maciez Sheffield menor do que cerca de 200unidades.

52. Produto de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato da superfície ter uma maciez Sheffield menor do que cerca de 150unidades.

53. Produto, caracterizado pelo fato de compreender:um substrato; eum primeiro revestimento sobre o substrato,onde o primeiro revestimento inclui um polímero solúvel emágua, um agente de liberação, e essencialmente nenhum materialelastomérico,onde o primeiro revestimento inclui uma superfície,onde a superfície tem uma maciez Sheffield menor do quecerca de 300 unidades, eonde os espaços vazios são formados por baixo da superfíciedo primeiro revestimento.

54. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do substrato incluir celulose.

55. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel, papelão, tecido,material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácido polilático.

56. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do polímero solúvel em água incluir um polímero reticulável.

57. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir um agente de reticulação.

58. Produto de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato do agente de reticulação ser composto pelo menos de um dentrebórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio e derivados dosmesmos.

59. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir, com base no peso a seco, pelomenos cerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% de agente deliberação.

60. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentre cera, cera depetróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálico de ácidograxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteres graxos,amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos, polímeros,poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímeros naturais,compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinações dosmesmos.

61. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos um dentre amido,milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja,e alginato.

62. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

63. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato de pelo menos 50% da superfície do primeiro revestimento terespaços vazios da subsuperfície tendo uma dimensão transversal pelo menosde 5 mícrons.

64. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

65. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha.

66. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato da superfície ter uma maciez Sheffield menor do que cerca de 200unidades.

67. Produto de acordo com a reivindicação 53, caracterizadopelo fato da superfície ter uma maciez Sheffield menor do que cerca de 150unidades.

68. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de compreender:a aplicação no substrato de um filme úmido de uma soluçãopolimérica aquosa; ea imobilização da solução polimérica aquosa através decolocar-se a solução polimérica aquosa em contato com umasuperfície aquecida para fazer com que a solução polimérica aquosa entre emebulição,onde a imobilização inclui a secagem pelo menos parcial dasolução polimérica aquosa.

69. Processo de acordo com a reivindicação 68, caracterizadopelo fato do filme úmido estar em contato com a superfície aquecida durantemenos de cerca de 3 segundos.

70. Processo de acordo com a reivindicação 68, caracterizadopelo fato do filme úmido estar em contato com a superfície aquecida durantemenos de cerca de 2 segundos.

71. Processo de acordo com a reivindicação 68, caracterizadopelo fato do filme úmido estar em contato com a superfície aquecida durantepelo menos cerca de 0,5 segundos.

72. Processo de acordo com a reivindicação 68, caracterizadopelo fato da superfície aquecida estar em uma temperatura acima de cerca de 150 °C.

73. Processo de acordo com a reivindicação 68, caracterizadopelo fato do filme úmido da solução polimérica aquosa estar em contato comuma superfície aquecida com uma temperatura acima de cerca de 150 ° Cdurante menos de cerca de 3 segundos.

74. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de ser composto por:a aplicação no substrato de um filme úmido de uma soluçãopolimérica aquosa,a imobilização da solução polimérica aquosa através dacolocação da solução polimérica aquosa em contato com umasuperfície aquecida para fazer com que a solução polimérica aquosa entre emebulição e forme espaços vazios que permanecem na solução poliméricaaquosa,onde a imobilização inclui pelo menos a secagem parcial dasolução polimérica aquosa.

75. Processo de acordo com a reivindicação 74, caracterizadopelo fato do filme úmido estar em contato com a superfície aquecida durantemenos de cerca de 3 segundos.

76. Processo de acordo com a reivindicação 74, caracterizadopelo fato do filme úmido estar em contato com a superfície aquecida durantemenos de cerca de 2 segundos.

77. Processo de acordo com a reivindicação 74, caracterizadopelo fato do filme úmido estar em contato com a superfície aquecida durantemenos de 0,5 segundos.

78. Processo de acordo com a reivindicação 74, caracterizadopelo fato da superfície aquecida estar em uma temperatura acima de cerca de 150 °C.

79. Processo de acordo com a reivindicação 74, caracterizadopelo fato do filme úmido da solução polimérica aquosa estar em contato comuma superfície aquecida com uma temperatura acima de cerca de 150 ° Cdurante menos de cerca de 3 segundos.

80. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de compreender:a aplicação no substrato de um primeiro revestimento de umasolução polimérica aquosa como um filme úmido,onde o primeiro revestimento inclui um polímero solúvel emágua e um agente de liberação,a imobilização do filme colocando-se o mesmo em contatocom uma superfície aquecida durante menos de cerca de 3 segundos com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme,onde a imobilização inclui pelo menos a secagem parcial dofilme.

81. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecida durante menosde cerca de 2 segundos.

82. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecida durante menosde cerca de 0,5 segundos.

83. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do substrato incluir celulose.

84. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato da solução polimérica aquosa não conter essencialmente nenhummaterial elastomérico.

85. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel, papelão, tecido,material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácido polilático.

86. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do polímero solúvel em água incluir um polímero reticulável.

87. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do agente de reticulação ser incluído no primeiro revestimento ouser aplicado no primeiro revestimento, antes do filme ser colocado em contatocom a superfície aquecida.

88. Processo de acordo com a reivindicação 88, caracterizadopelo fato do agente de reticulação ser composto pelo menos de um dentrebórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, e derivados dosmesmos.

89. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir, com base no peso a seco, pelomenos cerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% de agente deliberação.

90. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos um dentre amido,milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina, proteína de soja,e alginato.

91. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

92. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentre cera, cera depetróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálico de ácidograxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteres graxos,amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos, polímeros,poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímeros naturais,compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinações dosmesmos.

93. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato de ser ainda composto da aplicação de um segundo revestimentoapós pelo menos a secagem parcial do filme.

94. Processo de acordo com a reivindicação 93, caracterizadopelo fato do segundo revestimento incluir pelo menos um dentre pigmentos,aglutinantes, e cargas.

95. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície e pelo menos 50%da superfície do primeiro revestimento ter espaços vazios da subsuperfícietendo uma dimensão transversal pelo menos de 5 mícrons.

96. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

97. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do substrato compreender uma folha.

98. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 300 unidades.

99. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 200 unidades.

100. Processo de acordo com a reivindicação 80, caracterizadopelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície com uma maciezSheffield menor do que cerca de 150 unidades.

101. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de compreender:a aplicação no substrato de um primeiro revestimento de umasolução polimérica aquosa como um filme úmido,onde o primeiro revestimento inclui um polímero solúvel emágua e essencialmente nenhum material elastomérico;a imobilização do filme colocando o mesmo em contato comuma superfície aquecida durante menos de cerca de 3 segundos, com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme,onde a imobilização inclui pelo menos a secagem parcial dofilme.

102. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecidadurante menos de cerca de 2 segundos.

103. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecidadurante menos de cerca de 0,5 segundos.

104. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do substrato incluir celulose.

105. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel,papelão, tecido, material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácidopolilático.

106. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do polímero solúvel em água incluir um polímeroreticulável.

107. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato de um agente reticulável ser incluído no primeirorevestimento ou ser aplicado no primeiro revestimento antes do filme sercolocado em contato com a superfície aquecida.

108. Processo de acordo com a reivindicação 107,caracterizado pelo fato do agente reticulador ser composto pelo menos de umdentre bórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, ederivados dos mesmos.

109. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir, com base no peso aseco, pelo menos cerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% deagente de liberação.

110. Processo de acordo com a reivindicação 109,caracterizado pelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentrecera, cera de petróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálicode ácido graxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteresgraxos, amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos,polímeros, poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímerosnaturais, compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinaçõesdos mesmos.

111. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos umdentre amido, milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina,proteína de soja, e alginato.

112. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

113. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato de ser ainda composto da aplicação de um segundorevestimento após pelo menos a secagem parcial do filme.

114. Processo de acordo com a reivindicação 113,caracterizado pelo fato do segundo revestimento incluir pelo menos um dentrepigmentos, aglutinantes, e cargas.

115. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície e pelomenos 50% da superfície do primeiro revestimento ter espaços vazios dasubsuperfície tendo uma dimensão transversal pelo menos de 5 mícrons.

116. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

117. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do substrato compreender uma folha.

118. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície comuma maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades.

119. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície comuma maciez Sheffield menor do que cerca de 200 unidades.

120. Processo de acordo com a reivindicação 101,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir uma superfície comuma maciez Sheffield menor do que cerca de 150 unidades.

121. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de ser composto por:a aplicação no substrato de um primeiro revestimento de umasolução polimérica aquosa como um filme úmido,a imobilização do filme colocando o mesmo em contato comuma superfície aquecida durante menos de cerca de 3 segundos com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme,onde a imobilização inclui pelo menos a secagem parcial dofilme,onde o primeiro revestimento inclui uma superfície,onde a superfície do primeiro revestimento depois da secagemtem uma maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades.

122. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecidadurante menos de cerca de 2 segundos.

123. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do filme estar em contato com as superfície aquecidadurante menos de cerca de 0,5 segundos.

124. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do substrato incluir celulose.

125. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel,papelão, tecido, material fibroso, material poroso, filme poroso, ou ácidopolilático.

126. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato da solução polimérica aquosa não conteressencialmente nenhum material elastomérico.

127. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato da solução polimérica aquosa incluir um polímeroreticulável.

128. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato de um agente de reticulação ser incluído no primeirorevestimento ou ser aplicado no primeiro revestimento antes do filme sercolocado em contato com a superfície aquecida.

129. Processo de acordo com a reivindicação 128,caracterizado pelo fato do agente de reticulação ser composto pelo menos deum dentre bórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, ederivados dos mesmos.

130. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir, com base no peso aseco, pelo menos cerca de 60% do polímero solúvel em água e até 10% deagente de liberação.

131. Processo de acordo com a reivindicação 130,caracterizado pelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentrecera, cera de petróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálicode ácido graxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteresgraxos, amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos,polímeros, poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímerosnaturais, compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinaçõesdos mesmos.

132. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos umdentre amido, milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina,proteína de soja, e alginato.

133. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

134. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato de ser ainda composto da aplicação de um segundorevestimento após pelo menos a secagem parcial do filme.

135. Processo de acordo com a reivindicação 134,caracterizado pelo fato do segundo revestimento incluir pelo menos um dentrepigmentos, aglutinantes, e cargas.

136. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato de pelo menos 50% da superfície do primeirorevestimento ter espaços vazios da subsuperfície tendo uma dimensãotransversal pelo menos de 5 mícrons.

137. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

138. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato do substrato compreender uma folha.

139. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato da superfície do primeiro revestimento ter uma maciezSheffield menor do que cerca de 200 unidades.

140. Processo de acordo com a reivindicação 121,caracterizado pelo fato da superfície do primeiro revestimento ter uma maciezSheffield menor do que cerca de 150 unidades.

141. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de ser composto por:a aplicação no substrato de um primeiro revestimento de umasolução polimérica aquosa como um filme úmido,onde o primeiro revestimento inclui um polímero solúvel emágua, um agente de liberação, e essencialmente nenhum materialelastomérico,a imobilização do filme colocando o mesmo em contato comuma superfície aquecida durante menos de cerca de 3 segundos com umatemperatura acima de cerca de 150 ° C para fazer com que a soluçãopolimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios no filme,onde a imobilização inclui pelo menos a secagem parcial dofilme,onde o primeiro revestimento inclui uma superfície,onde a superfície do primeiro revestimento após a secagem terum maciez Sheffield menor do que cerca de 300 unidades.

142. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecidadurante menos de cerca de 2 segundos.

143. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do filme estar em contato com a superfície aquecidadurante menos de cerca de 0,5 segundos.

144. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do substrato incluir celulose.

145. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do substrato incluir pelo menos um dentre papel,papelão, tecido, material fíbroso, material poroso, filme poroso, ou ácidopolilático.

146. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do polímero solúvel em água incluir um polímeroreticulável.

147. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato de um agente de reticulação ser incluído no primeirorevestimento ou ser aplicado no primeiro revestimento, antes do filme sercolocado em contato com a superfície aquecida.

148. Processo de acordo com a reivindicação 147,caracterizado pelo fato do agente de reticulação ser composto pelo menos deum dentre bórax, boratos, aldeídos, sais de amônio, compostos de cálcio, ederivados dos mesmos.

149. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir, com base no peso aseco, pelo menos cerca de 60% de polímero solúvel em água e até 10% deagente de liberação.

150. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do agente de liberação incluir pelo menos um dentrecera, cera de petróleo, cera vegetal, cera animal, cera sintética, sabão metálicode ácido graxo, estearatos metálicos, alquil derivados de cadeia longa, ésteresgraxos, amidas graxas, amidas graxas, ácidos graxos, álcoois graxos,polímeros, poliolefinas, polímeros de silicone, fluoropolímeros, polímerosnaturais, compostos fluoretados, ácidos graxos fluoretados, e combinaçõesdos mesmos.

151. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir pelo menos umdentre amido, milho ceroso, proteína, álcool polivinílico, caseína, gelatina,proteína de soja, e alginato.

152. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do primeiro revestimento incluir amido.

153. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato de ser ainda composto da aplicação de um segundorevestimento após pelo menos a secagem parcial do filme.

154. Processo de acordo com a reivindicação 153,caracterizado pelo fato do segundo revestimento incluir pelo menos um dentrepigmentos, aglutinantes, e cargas.

155. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato de pelo menos 50% da superfície do primeirorevestimento ter espaços vazios da subsuperfície tendo uma dimensãotransversal pelo menos de 5 mícrons.

156. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do substrato compreender uma folha contínua.

157. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato do substrato compreender uma folha.

158. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato da superfície do primeiro revestimento ter uma maciezSheffield menor do que cerca de 200 unidades.

159. Processo de acordo com a reivindicação 141,caracterizado pelo fato da superfície do primeiro revestimento ter uma maciezSheffield menor do que cerca de 150 unidades.

160. Processo para o tratamento de um substrato, caracterizadopelo fato de compreender:fornecimento de um substrato celulósico,a aplicação no substrato de um filme úmido de soluçãopolimérica aquosa,onde a solução polimérica aquosa é composta pelo menos decerca de 60% de polímero solúvel em água com base de peso a seco, e até10% de agente de liberação com base de peso a seco,a imobilização da solução polimérica aquosa colocando amesma em contato com uma superfície aquecida durante menos de cerca de 3segundos com uma temperatura acima de cerca de 150 ° C, para fazer comque a solução polimérica aquosa entre em ebulição e forme espaços vazios nasolução polimérica aquosa,onde a imobilização inclui pelo menos a secagem parcial dasolução polimérica aquosa.

161. Processo de acordo com a reivindicação 160,caracterizado pelo fato da solução polimérica aquosa estar em contato com asuperfície aquecida durante menos de cerca de 2 segundos.

162. Processo de acordo com a reivindicação 160,caracterizado pelo fato da solução polimérica aquosa estar em contato com asuperfície aquecida durante menos de cerca de 0,5 segundos.