BRPI0714996A2 - mÉtodo de operaÇço de um processo de fabricaÇço de papel - Google Patents
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Abstract
MÉTODO DE OPERAÇçO DE UM PROCESSO DE FABRICAÇçO DE PAPEL. Trata-se de um método de operação de um processo de fabricação de papel que contém uma seção de prensagem com pelo menos um estrangulamento da prensa. O método compreende a execução simultânea das seguintes etapas: (a) provisão de um meio de prensagem para o dito processo de fabricação de papel que tem um tamanho de MFP que seja menos do que o tamanho MFP de meio de prensagem que foi fornecido originalmente a o dito processo de fabricação de papel; (b) adição de uma quantidade eficaz de um ou de mais aditivos de desidratação da folha de prensagem ao dito processo de fabricação de papel antes do último estrangulamento da prensa do dito processo de fabricação de papel; (c) provisão de uma relação de umidade da folha de uma folha de papel que entra em um estrangulamento da prensa da dita seção de prensagem entre aproximadamente 2 e aproximadamente 9; e (d) aplicação de uma taxa ideal de desenvolvimento de pressão em um ou mais estrangulamentos da prensa do dito processo de fabricação de papel, em que qualquer uma das ditas etapas a, b, c e d: resulta na produção de uma folha de papel mais uniforme sem a redução nos sólidos de papel que saem da seção de prensagem que se deve esperar da execução de a, c e d, sozinhas ou em combinação de umas com as outras; ou resulta na produção de uma folha de papel mais uniforme com um aumento no teor de sólidos da dita folha de papel que sai da a seção de prensagem.
Description
METODO DE OPERAgAO DE UM PROCESSO DE FABRICAC&O DE
PAPEL
CAMPO DA ΙΝΥΕΝςΑ。 A presente invengao refere-se a um metodo de operagao de um processo de fabricagao de papel que resultados em uma folha de papel mais uni forme sem uma redugao na quantidade de solidos que saem da segao de prensagem ou um aumento nos solidos que saem da segao de prensagem.
ANTECEDENTES
A melhora das propriedades de desidratagao e da
folha de papel que saem da segao de prensagem sao duas questoes visadas na fabricagao de papel. O desafio com essas duas que s toe s e que uma me lhora na desidratagao na segao de prensagem, que conduz a um aumento no teor de solidos que saem da segao de prensagem, se da a custa das propriedades da folha, e ο inverso tambem e verdadeiro. Varios metodos foram empregados para solucionar estas questoes.
Um impulsor primario para a desidratagao de uma folha de papel e a aplicagao de pressao mecanica a folha de papel na segao de prensagem, particularmente no estrangulamento da prensa. Mais especificamente, uma folha de papel, que e suportada em um estrangulamento da prensa por uma ou mais estruturas de meios porosos, tais como telas de prensagem, e sujeitada a pressao mecanica no (s) estrangulamento(s) de prensagem na segao de prensagem.
Nos anos setenta, a relagao entre a pressao aplicada e ο tempo de residencia do estrangulamento foi expressa por Beck da Appleton Mills e Busker da Beloit como impulso, ο qual era ο produto dos dois componentes P (pressao) χ t (tempo). O aumento do impulso melhora tipicamente a desidratagao durante a prensagem e pode ser conseguido ao aumentar ο comprimento do estrangulamento da
prensa. Esta compreensao para estender ο tempo sob ο qual a pressao e exercida sobre a folha de papel foi aplicada primeiramente para as classes de papel que sao consideradas como de fIuxo controlado. As primeiras prensas com estrangulamentos da prensa de comprimentos estendidos eram rolos de diSmetro grande (LDR) , seguidos em 1981 pela primeira prensa de sapata· Os LDRs e a prensa de sapata permitiram aumentos significativos no tempo de residencia do estrangulamento sobre ο qual a pressao aplicada poderia agir para desidratar a folha de papel· Nao somente ο esmagamento f oi evitado, mas os s61idos da folha foram aumentados em comparagao as melhores prensas de rolo padrao disponiveis.
No entanto, ha limitagoes praticas para a taxa de desenvolvimento de pressao aplicada no(s) estrangulamento(s) de prensagem, porque uma taxa demasiadamente alt a de desenvolvimento de pressao ira conduzir a ruptura da folha, ao rompimento da folha (esmagamento), ou a marcagao da folha.
Outras tecnologias para intensificar a remogao da agua foram exploradas. A aplicagao de calor a segao de prensagem, por exemplo, atraves de duchas de vapor, tambem melhorou a remogao mecanica da agua da segao de prensagem. A aplica^ao de calor eleva a temperatura da agua e reduz a sua viscosidade, desse modo fazendo com que seja mais facil remover mecanicamente a agua da folha. Especificamente, um outro desenvolvimento comercializado envolve a aplicagao de calor diretamente no estrangulamento da prensa para criar uma frente de vapor de deslocamento que deve reduzir nao somente a viscosidade da agua, mas a frente de vapor enquanto ele passa atraves da folha deve deslocar fisicamente a agua adicional da folha. Melhoras na secagem de ate 10 pontos percentuais foram observadas com melhoras adicionais nas propriedades da folha· As consideragSes praticas mantiveram
tal processo afastado da comercializagao. Outros meios para ο deslocamento de fluido tambem f oram ensinados na tecnica anterior. Prensas de ar f oram utilizadas para forgar atraves ο ar a folha para deslocar "a agua livre" da folha de papel·〇 mesmo era verdadeiro com outros fluidos tais como espuma.
Uma abordagem quimica para desidratar uma folha de papel em uma segao de prensagem nao foi tao bem suceciida. Por exemplo, a maior parte dos auxiliares de drenagem quimicos utilizados na segao de forma?ao nao demonstraram funcionar na segao de prensagem.
Alem disso, as tentativas de usar saboes ou compostos com compostos de amina quaternaria nas experimentagdes piloto resultaram em sucesso limitado no aumento da desidratagao da folha durante a prensagem e as propriedades de resistencia diminuida da folha devido a interferencia com a ligagao de hidrogenio das fibras de celulose.
Alem disso, solventes insoluveis em agua foram introduzidos no estrangulamento da prensa para substituir a agua da folha· Estes solventes aumentam os solidos da folha que sai dos estrangulamentos da prensa porque eles deslocam a agua livre na folha de papel. As taxas de secagem na segao de secagem sao aumentadas porque os solventes sao evaporados mais facilmente na segao do secador. Esta tecnica e discutida na patente norte-americana n° 4 .684 .440 concedida a Permiman et al. , a qual e aqui incorporada titulo de r*ef erencia. No entanto, embora ο mecanismo parecesse funcionar para determinadas classes de papel de pouco peso (50 gsm ou menos), as consideragoes ambientais e de seguranga impediram a execugao desta tecnica.
Ambas as propriedades da folha e a desidrataqao da folha sao afetadas pela estrutura do meio de prensagem. Mais
especificamente, ο tamanho de Poro de Fluxo Medio (MFP) do meio de prensagem influencia as propriedades da folha de papel. Particularmente, um tamanho de poro menor (que denota uma estrutura "mais fina") confere uma lisura maior de folha a folha de papel no estrangulamento da prensa, um resultado desejado. Ha limitagoes praticas para ο tamanho de MFP da tela da prensa. Um tamanho de MFP demasiadamente pequeno pode ter um efeito adverso na desidratagao da folha, especialmente de umas folhas com um peso base maior que sao consideradas como de fIuxo controlado, especificamente um aumento na resistencia de fIuxo da tela e de um aumento na contrapressao hidraulica na folha no estrangulamento da prensa. Alem disso, um tamanho de poro demasiadamente pequeno cria um potencial para ο rompimento da folha, a ruptura da folha, e a marcagao da folha devido a um aumento na pressao hidraulica.
PESCRICAP RESUMIDA DA 工NVENgAo A presente invengao apresenta um metodo de operagao de um processo de fabricagao de papel que contem uma segao de prensagem com pelo menos um estrangulamento da prensa, ο qual compreende a execugao simultanea das seguintes etapas： (a) provisao de um meio de prensagem para ο dito processo de fabricagao de papel que tem um tamanho de MEP que e menor do que ο tamanho de MFP de meio de prensagem que foi provido originalmente ao dito processo de fabricagao de papel； (b) adigao de uma quantidade eficaz de um ou mais aditivos de desidratagao da folha de prensagem ao dito processo de fabricagao de papel antes do ultimo estrangulamento da prensa do dito processo de fabricagao de papel； (c) provisao de uma relagao da umidade de folha de uma folha de papel que entra em um estrangulamento da prensa da dita segao de prensagem entre aproximadamente 2 e aproximadamente 9； e (d) aplicagao de uma taxa ideal de desenvolvimento de pressao em um ou mais estrangulamentos da prensa do dito processo de fabricagao de papel, em que qua lquer uma das ditas etapas a, b, c e d resulta： na produgao de uma folha de papel mais uniforme sem uma redugao nos solidos de papel que saem da segao de prensagem que deve ser esperada na execugao das etapas a, c e d, sozinhas ou em combinagao umas com as outras； ou resulta na produgao de uma folha de papel mais uniforme com um aumento no teor de solidos da dita folha de papel que sai da segao de prensagem.
BREVE DESCRIQAO DOS PROJETOS A figura 1 mostra as condigoes experimentais utilizadas em uma maquina de papel piloto para investigar a influencia das condigoes de prensagem e do uso de um produto quimico de desidratagao de prensagem na remogao da agua.
A figura 2 mostras os solidos da folha e os dados do peso base coletados durante a experimentagao da maquina de papel piloto descrita na figura 1.
A figura 3 mostra os solidos das folhas finais como uma fungao do impulso da prensa de rolos (16, 24 ou 40 kPa*s) , do impulso da prensa de sapatas (150 ou 300 kPa*s)‘ da fluencia da pasta (250 ou 400 ml CSF) , do tipo de meio de prensagem (A ou B), e da dose Nalco 64114 (0, 1, 2 kg/ton com base nos solidos).
A figura 4 mostra a aspereza da folha como uma fungao do impulso da prensa de rolos (16, 24 ou 4 0 kPa*s)‘ do impulso da prensa de sapatas (150 ou 300 kPa*s) , da fluencia da pasta (250 ou 400 ml CSF) , do tipo de meio de prensagem (A ou B) , e da dose Nalco 64114 (0, 1, 2 kg/ton com base nos solidos).
DESCRIgAO DETALHADA DA 工ΝΥΕΝζ^Ο Definigoes：
O "processo de fabricagao de papel" refere-se a um
metodo de fabricagao de produtos de papel a partir da polpa, ο qual compreende a formagao de uma pasta celulosica aquosa
de fabricagao de papel, a drenagem da pasta para formar uma folha, a prensagem da folha para remover a agua adicional, e a secagem da folha. As etapas de formagao da pasta de fabricagao de papel, drenagem, prensagem e secagem podem ser executadas de qualquer maneira convencional, geralmente conhecida dos elementos versados na tecnica. O processo de fabricagao de papel tambem se refere a produgao da polpa.
A "desidratagao com prensagem" refere-se a remogao da agua da folha de papel sob a carga mecanica das prensas e suas pegas associadas e pode ser especificada como a remogao total da agua que ocorre na segao de prensagem ou de qua lquer operagao de prensagem individual (um estrangulamento da prensa).
Os "aditivos de desidratagao da folha de prensagem" sao produtos quimicos adicionados ao processo de fabricagao de papel antes e/ou na segao de prensagem do processo de fabricagao de papel para ajudar na desidratagao da folha.
"MFP" ref ere-se ao tamanho de Poro de Fluxo Medio do meio de prensagem. O tamanho de Poro de Fluxo Medio e ο tamanho de poro medio da distribuigao cumulativa de tamanhos de poro em um em meio de prensagem tal como medido em um porometro de extrusao de liquido (tal como manufaturado por Porous Materials, Inc. em Ithaca, Ni) ao utilizar a agua como ο fluido e com a amostra comprimida ate uma pressao de pico tipica para um estrangulamento da prensa. "DADMACIAcAm" refere-se a cloreto de dialil dimeti
lamdnio/acrilamida.
"OCC11 ref ere-se a um recipiente corrugado velho,
tambem conhecido como papelao.
"CSF" refere-se a Fluidez Padrao Canadense. "LDR" refere-se a rolo de diametro grande.
REALIZAg0ES PREFERIDAS DA ΙΝΥΕΝςΑΟ O valor de MFP do meio de prensagem e um parametro
importante para melhorar as propriedades desidratagao e/ou de folha de papel. Especificamente, ο metodo da ίηνβηςδο reivindicada requer： a provisao de um meio de prensagem para ο dito processo de fabricagao de papel que tem um tamanho de MEP que seja me nor do que ο tamanho de MFP do meio de prensagem que foi originalmente provido ao dito processo de fabricagao de papel.
O meio de prensagem originalmente provido ao processo de fabricagao de papel refere-se ao meio de prensagem provido historicamente a um estrangulamento especxfico de prensa para um processo de fabricagao de papel, ο qual inclui ο meio de prensagem que e utilizado antes de praticar ο metodo da invengao reivindicada. Por exemplo, cada segao de prensagem tem seu proprio meio de prensagem que e utilizado tipicamente para produzir uma folha com determinadas propriedades e teor de solidos da folha.
Na pratica, um elemento versado na tecnica ira substituir ο meio de prensagem utilizado no processo. de fabricagao de papel pelo meio de prensagem que tem um MFP mais baixo do que aqueIe originalmente provido ao processo de fabricagao de papel. O meio de prensagem com ο MFP mais baixo devera ser eventualmente substituido pelo meio de prensagem com ο mesmo tamanho de MFP ou com um meio que tem um valor mais baixo de MFP do que ο meio de prensagem que e originalmente utilizado no processo de fabricagao de papel. E sabido no estado da tecnica que a redugao do
valor de MFP resulta em uma me lhora nas propriedades da folha. A redugao do valor de MFP tambem aumenta ο gradiente da pressao hidraulica no estrangulamento da prensa porque ο meio de prensagem com um MFP menor tem uma resistencia maior ao fIuxo. Uma pressao hidraulica demasiadamente alta no estrangulamento da prensa pode fazer com que a folha seja rompida ou esmagada, mas a pressao hidraulica demasiadamente
baixa pode ter um efeito adverso na desidratagao se houver uma forga de impulsao insuficiente para remover a agua da folha de papel. Isto e especialmente verdadeiro para folhas com peso base mais pesado, conhecidas como folhas "de fIuxo controlado".
Foi descoberto que a pressao hidraulica em um
estrangulamento da prensa pode ser elevada ate um ponto onde a desidratagao benefica ocorre atraves da combinagao do uso do meio de prensagem, que deve conduzir normalmente ao esmagamento da folha por causa do nivel da pressao hidraulica no estrangulamento da prensa com a adigao do produto quimico de desidratagao de prensagem. Especificamente, ο meio de prensagem deve ter um aumento na resistencia de fIuxo em relagao ao valor maximo, ο que deve conduzir normalmente ao esmagamento da folha. Em uma realizagao, ο valor de MFP do meio de
prensagem que entra na segao de prensagem tem um tamanho de MFP que e pelo menos 25% menor do que ο meio de prensagem que foi originalmente provido ao processo de fabricagao de papel.
A faixa alvo do valor de MFP para varios graus de
papel sera diferente.
Em uma realizagao, a produgao de papel fino utiliza
um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 15 micrdmetros a aproximadamente 30 micrometros.
Em uma outra realizagao, a produgao de toalhas de
papel utiliza um meio de prensagem com um MFP de
aproximadamente 5 micrometros a aproximadamente 15 micrometros.
Em uma outra realizagao, a produgao de papelao utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 25 micrometros a aproximadamente 50 micrometros.
Em uma outra realizagao, a produgao de papel de
imprensa utiliza um meio de prensagem com um MFP de
aproximadamente 15 micrometros a aproximadamente 30 micrometros.
Em uma outra realizagao, a produgao de polpa utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 30 micrometros a aproximadamente 70 micrometros.
A relagao de umidade da folha que entra na segao de
prensagem e um dos parametros que tambem e importante para a desidratagao de uma folha de papel por causa de seu efeito na pressao hidraulica do sistema. As melhores praticas atuais resultam em uma folha de papel que tem uma relagao de umidade de aproximadamente 0,8 (g de H20/g de solidos) (para uma folha de 125 gsm isto deve ser equivalente a 100 gsm de agua)
que sai da segao de prensagem, comerciais na faixa de 1 a umidade da folha que sai da aproximadamente 3,0 a 4,0. Se
com a maior parte das maquinas 1,3. As relagoes txpicas de segao de prensagem variam de a relagao de umidade da folha
no estrangulamento da prensa for menor do que aproximadamente 2,0, ο desenvolvimento da pressao hidraulica nao deve geralmente ser suficientemente alto para acarretar ο beneficio da desidratagao dos aditivos de desidratagao da folha de prensagem adicionados ao processo de fabricagao de papel.
Em uma realizagao, a relagao de umidade da folha que entra na segao de prensagem e de aproximadamente 2 a aproximadamente 4. Esta faixa e uma faixa preferida na maioria das operagoes de fabricagao de papel.
Um elemento versado na tecnica deve saber medir a relagao de umidade da folha em um processo de fabricagao de papel. A relagao de umidade da folha pode ser calculada ao medir a razao entre a quantidade de agua na folha de papel e a quantidade de fibra seca na folha de papel. Ela pode ser determinada, por exemplo, ao tomar uma amostra pega do processo de fabricagao de papel e ao determinar gravimetricamente ο teor de umidade. A aplicagao de pressao mecanica no estrangulamento da prensa e um outro parametro importante para melhorar a desidratagao em um processo de fabricagao de papel. A desidratagao maxima da folha em virtude de um aumento na taxa da pressao mecanica aplicada a uma folha de papel e a conseqiiente pressao hidraulica maxima apenas, em um ou mais estrangulamentos da prensa, tern as suas limitagoes, uma vez que uma taxa de pressao aplicada demasiadamente alta irl causar ο rompimento da folha. Para combater este efeito adverso, ο meio de prensagem, que transporta e suporta a folha de papel atraves do estrangulamento da prensa e prove os vacuos para ace i tar a agua que e prensada da folha de papel molhada, pode ser modificado para ter um tamanho de MFP maior. Esta etapa, no entanto, provou frequentemente afetar adversamente as propriedades da folha, um resultado tipicamente nao desejado pelo fabricante de papel. No entanto, uma melhora nas propriedades da folha, uma folha de papel mais uniforme, pode ser produzida sem uma redugao nos solidos de papel que saem da segao de prensagem que deve ser esperada da execugao das etapas a, c e d, sozinhas ou em combinagao de umas com as outras, ou com um aumento no teor de solidos de uma folha de papel que sai da segao de prensagem, pode ocorrer ao, simultaneamente： controlar a taxa dr desenvolvimento de pressao no estrangulamento da prensa； utilizar um meio de prensagem com ο tamanho de MFP apropriado； prover uma relagao de umidade da folha que entra no estrangulamento da prensa a um nivel suficiente； e adicionar determinados aditivos de desidrata?ao da folha de prensagem ao sistema antes do iiltimo estrangulamento da prensa.
Em uma realizagao, a taxa ideal de desenvolvimento de pressao no(s) estrangulamento(s) de prensa e de pelo menos
1.500 Mpa/s· A taxas de menos de 1.500 Mpa/s, e improvavel que uma pressao hidraulica suficiente da folha seja desenvolvida para que ο sistema seja eficaz. A taxa de desenvolvimento de pressao aplicada a folha de papel varia com ο tipo de papel que e manufaturado. Por exemplo, uma taxa de 4.000 Mpa/s e tipica para os lengos de papel.
A medigao direta da taxa de pressao aplicada em um estrangu1ameηtο da prensa nao e um procedimento padrao. No entanto, ο elemento versado na tecnica da teoria de prensagem deve saber estimar a taxa de pressao aplicada. Utilizando um perfil de pressao simulado, tal como pode ser obtido utilizando ο software Nip Profile™ proprietario da Albani 工nternacional, e possivel calcular a taxa estimada de pressao aplicada a partir da inclinagao tangente da regiao mais aguda da curva da pressao. A taxa e expressa em unidades de pressao ou tensao por unidade de tempo (MPa/s). Alternativamente, se um perfil dinamico da pressao puder ser diretamente medido, a taxa de pressao aplicada pode ser deduzida do perfil medido de uma maneira similar.
A adigao de um ou mais aditivos de desidratagao da folha de prensagem ao processo de fabricagao de papel antes do Gltimo estrangulamento da prensa tambem e um parametro importante para melhorar as propriedades de desidratagao e/ou de folha de papel. Por exemplo, se ο tamanho de MFP do meio de prensagem for diminuxdo e a taxa de desenvolvimento da pressao aplicada for aumentada, ha uma grande probabilidade da ocorrencia de esmagamento da folha no processo de fabricagao de papel. O uso de um aditivo(s) de desidratagao de prensagem pode impedir isto.
A aplicagao de aditivos de desidratagao da folha de prensagem ao processo de fabricagao de papel pode ocorrer em varios locais antes do ultimo estrangulamento da prensa da segao de prensagem. Por exemplo, os aditivos de desidratagao da folha de prensagem podem ser aplicados a pasta antes da formagao da folha ou entao a folha de papel na segao de formagao. O(s) aditivo(s) de desidratagao da folha de prensagem pode(m) ser aplicado(s) a segao de formagao atraves de uma langa de aspersao.
Os aditivos de desidratagao da folha de prensagem
podem incluir: polimeros contendo aldeido； polimeros contendo amina primaria e secundaria； e polimeros contendo acido boronico.
Os polimeros contendo aldeido podem ser aplicados ao processo de fabricagao de papel. Os polimeros contendo aldeido referem-se aos polimeros que contem um grupo aldeido livre ou um grupo aldeido protegido latente que pode ser convertido em um aldeido livre.
Em uma realizagao, os polimeros contendo aldeido contem um ou mais polimeros funcionalizados com aldeido que compreendem grupos amina ou amido em que pelo menos aproximadamente 15% molar dos grupos amina ou amido sao funcionalizados atraves da reagao com um ou mais aldeidos e em que os polimeros funcionalizados com aldeido tem um peso molecular medio ponderal de pelo menos aproximadamente 100.000 g/mole. A preparagao deste polimero e discutida no pedido de patente norte-americano 2005/0161181, que e aqui incorporado a titulo de referencia.
Em uma outra realizagao, ο polimero contendo aldeido e um copolimero de DADMAC/AcAM glioxilado. A preparagao deste polimero e discutida no pedido de patente norte-americano 2005/0161181. Tres produtos, Nalco 64114, Nalco 64170, e Nalco 64110 sao exemplos de polimeros glioxilados, e estao disponiveis junto a Nalco Compani, 1601 W. Diehl Road, Naperville, IL, 60563-1198.
Em uma outra realizagao, ο polimero contendo aldeido e um copolimero de DADMAC/ACAm glioxilado protegido.
Os exemplos destes polimeros sao descritos nas patentes norte-americanas n° . 4.605.718 e 5.490.904 e sao aqui incorporados a titulo de referenda.
Em uma outra realizagao, os aditivos de desidratagao de folha de prensagem sao os polimeros que contem aldeido ou polissacarideos de aldeido protegidos. Tais polimeros sao descritos na patente norte-americana 4 . 675.394 ou em J. Pulp Pap. Sci. , 1991, 17(6), J206-j216, amido de aldeido catidnico comercialmente disponivel junto a National Starch como Co-Bond 1000; em Ind. Eng. Chem. Res., 2002, 41, 5366-5371, dextrano dietil acetal; amido oxidado TEMPO (2,2,6,6-tetrametil-l-piperdinil0xi), celulose ou gomas, e sao aqui incorporados a titulo de referenda.
Os polimeros contendo amina primaria e secundaria podem ser aplicados ao processo de fabricagao de papel. Em uma realizagao, os polissacarideos contendo
amina sao a quitosana (poli[β-(1,4)-2-amina-2-de0xi-D- glucopiranose] ) tal como descrito em Nordic Pulp Pap. Res. J., 1991, 6 (3), 99-109, que e aqui incorporado a titulo de referenda, ou polissacarideos tais como os ami do s ou as gomas derivatizadas para conter grupos 3-amina-2-hidr0xi propila pendentes tal como na patente norte-americana 6 . 455 . 661, que e aqui incorporada a titulo de referenda.
Em uma outra realizagao, os polimeros contendo aminas sinteticas sao selecionados do grupo que consiste em： polietilenimina, polimeros de condensagao de
epicloridrina/amonia, polimeros de condensagao de dicloreto de etileno/amonia, polimeros de polivinilamina ou polimeros contendo vinilamina, polimeros de polialilamina ou polimeros contendo alilamina； e polimeros dendrimericos tal como descrito na patente norte-americana 6.468.396, a qual e aqui incorporada a titulo de referenda.
Os polimeros contendo acido boronico tambem podem
ser adicionados ao processo de fabricagao de papel. Em uma realizagao, os polimeros contendo acido boronico sao selecionados do grupo que consiste em ： poliformamida hidrolisada, e polivinilamina derivatizada com acido 4-carboxi fenil bor3nico. Estes polimeros, bem como outros polimeros contendo acido boronico, sao descritos em WO 2006/010268 e essa publicagao e a qui incorporada a titulo de referencia.
A quantidade de aditivos de desidratagao de prensagem quimica adicionados ao processo de fabricagao de papel depende do tipo do processo de fabricagao de papel.
Em uma realizagao, os aditivos quimicos de desidratagao de folha de prensagem sao adicionados em uma quantidade de aproximadamente 01, kg/ton a aproximadamente 15 kg/ton, Em ainda uma outra realizagao, ο aditivo de desidratagao de folha de prensagem e adicionado em uma quantidade de aproximadamente 0,25 kg/ton a aproximadamente 5 kg/ton.
As metodologias da presente invengao podem ser aplicadas a muitos tipos diferentes de processos de fabricagao de papel. Em uma realizagao, ο processo de fabricagao de papel e selecionado do grupo que consiste em： um processo de fabricagao de papel para a produgao de papel fino； um processo de fabricagao de papel para a produgao de lengos de papel； um processo de fabricagao de papel para a produgao de papelao； um processo de fabricagao de papel para a produgao de papel de imprensa； e um processo de fabricagao de papel para a produgao de uma folha de polpa. 〇 seguinte exemplo nao se presta a limitar.
EXEMPLO
Uma experimentagao da segao de prensagem em uma
maquina de papel piIoto foi realizada em The Packaging Greenhouse em Karlstad, Suecia.〇 objetivo da experimentagao
era determinar os efeitos da estrutura do meio de prensagem, a configuragao da prensa, a fluidez do material de partida, a carga mecanica da prensa, e a dose de Nalco 64114 (polimero de DADMAC/AcAm glioxilado disponivel junto a Nalco Company, Naperville, IL, EUA) na folha secada removida da segao de prensagem. A experimentagao era um projeto fatorial preenchido com cinco fatores. Quatro dos fatores tinham dois niveis e ο quinto, a dose de aditivo quimico, tinha tres niveis. Os fatores e os niveis eram：
1. Configuragao da prensa (prensa de sapatas sozinha ou prensa de rolos seguida pela prensa de sapatas).
2. Carga da prensa (nivel baixo - 120 kN/m na prensa de rolos； 750 kN/m na prensa de sapatas； ou nivel elevado - 200 kN/ra na prensa de rolos e 1.500 kN/m na prensa de sapatas).
3. Projeto do meio de prensagem (A： tamanho de MFP = 30 μτη,
B: tamanho de MFP = 15 μτη).
4. Fluidez (baixa = 250 ml CSF ou alta = 400 ml CSF).
5. Dose de Nalco 64114 (O, 1 ou 2 kg/ton com base nos solidos)·
0 projeto experimental consistiu em 60 rodadas. Isto incluiu tres experiencias replicadas rodadas em cada dia. Foi determinado que a prensa de rolos nao poderia ser descarregada completamente para as condigoes que requeriam apenas ο uso de uma prensa de sapatas. Isto mudou ο projeto porque a prensa de sapatas sozinha foi realmente rodada utilizando uma carga de linha de 80 kN/m na prensa de rolos. O projeto principal em sua forma final foi resumido na tabela da figura 1. As experiencias foram randomizadas dentro de cada dia. As pressoes das prensas de rolos e de sapatas foram expressas como ο impulso de prensagem em kPa *s. Esta e a carga de prensagem aplicada real (kN/m) dividida pela velocidade da maquina (m/s).
Os fatores que foram mantidos constantes durante a experimentagao incluiram a composigao da pasta, a velocidade da maquina, ο peso base, e ο grau de saturagao do meio de prensagem. A pasta era um OCC simulado obtido ao reformar a polpa de rolos de papelao de revestimento virgem acabado produzido em uma usina de papelao de revestimento sueca. A velocidade da maquina foi fixada em 300 m/min, ο peso base alvo era 150 g/m2, e ο meio de prensagem foi mantido saturado ao ajustar ο vacuo da caixa de Uhle. Saturado significa que ο teor de umidade do meio de prensagem de entrada e tal que ο meio de prensagem fica completamente saturado no estrangulamento de prensa carregado. Esta condigao saturada e requerida para maximizar a remogao da agua.
As amostras da folha pega foram tomadas em miiltiplos locais： imediatamente antes da acamagao (pre- acamagao), depois da prensa de rolos e antes da prensa de sapatas (pos-rolo), e depois da prensa de sapatas (pos-sapata - solidos da folha final). Os solidos da folha foram determinados gravimetricamente para cada amostra atraves de secagem durante toda a noite em um forno a 105°C. Os resultados da medigao dos solidos da folha foram resumidos na tabela da figura 2. Cada valor dos solidos da folha listado era a media de duas medigoes.
Foi verificado que um aditivo de desidratagao de folha de prensagem aumenta os solidos da folha final em uma quantidade pequena, mas significativa para a maioria das condigoes de prensagem. No entanto, ο aditivo quimico de desidratagao de folha de prensagem os aumentou solidos da folha em 5-6% surpreendentes quando ο impulso da prensa de rolos era baixo (16 kPa*s) e ο impulso da prensa de sapatas eram alto (300 kPa.s) ao utilizar ο meio de prensagem B e um ou outro nivel de fluidez de pasta. Este impacto foi ilustrado na figura 3 ao contrario das outras condigoes de
prensagem onde ο impacto do aditivo de desidratagao de folha de prensagem era pequeno. A condigao de prensagem onde ο grande efeito do aditivo de desidratagao f folha de prensagem existiu foi quando a quantidade maxima de agua na folha entrou na prensa de sapatas (pressao baixa da prensa de rolos com ο meio de prensagem B) e a pressao da prensa de sapatas era alta com ο meio de prensagem B propiciando uma alta resistencia a remogao da agua.
A aspereza das folhas foi medida de acordo com ο Metodo de Teste T 555 om-99 da TAPPI ao utilizar ο dispositivo Parker Print Surf (PPS). Esta tecnica pressiona um anel de metal de encontro a superficie da folha e mede ο fIuxo de ar a pressao constante entre a superficie da folha e ο anel. Este f Iuxo de ar e utilizado para calcular um valor da aspereza (μιη) . O teste foi realizado em dez locais em cada lado de cada folha utilizando ο revestimento protetor de borracha mole e uma pressao da bragadeira de 1 MPa. Os valores medios da aspereza de cima e de baixo das folhas foram tragados na figura 4. Geralmente, ο alto e ο fundo das folhas tinha uma aspereza equivalents. As folhas produzidas utilizando ο meio de prensagem B, com ο tamanho de MFP menor, eram significativamente mais lisas do que as folhas produzidas utilizando ο meio de prensagem A.
O uso de uma baixa pressao baixa da prensa de rolos, uma alta pressao da prensa de sapatas e Nalco 64114 permitiu a produgao de uma folha mais Iisa atraves do uso de um meio de prensagem com um tamanho de MFP menor sem a perda da desidratagao da folha na segao de prensagem em comparagao ao uso das mesmas condigoes com ο meio de prensagem de
tamanho de MFP maior.
Claims (15)
1. METODO DE OPERAgAO DE UM PROCESSO DE FABRICAgAO DE PAPEL, que contem uma segao de prensagem com pelo menos um estrangulamento de prensa, caracterizado pelo fato de compreender a execugao simultanea das seguintes etapas： a. provisao de um meio de prensagem para ο dito processo de fabricagao de papel que tem um tamanho de MFP que e menor do que ο tamanho de MFP do meio de prensagem que foi originalmente provido ao dito processo de fabricagao de papel; b. adigao de uma quantidade eficaz de um ou mais aditivos de desidratagao de folha de prensagem ao dito processo de fabricagao de papel antes do Ultimo estrangulamento da prensa do dito processo de fabricagao de papel; c. provisao de uma relagao de umidade de folha de uma folha de papel que entra em um estrangulamento da prensa da dita segao de prensagem ate entre aproximadamente 2 a aproximadamente 9； e d. aplicagao de uma taxa ideal de desenvolvimento de pressao em um ou mais estrangulamentos da prensa do dito processo de fabricagao de papel, em que qualquer uma das ditas etapas a, b, c e d： resulta na produgao de uma folha de papel mais uniforme sem a redugao nos solidos de papel que saem da segao de prensagem que deve ser esperada da execugao de e, c e d, sozinhas ou em combinagao umas com as outras； ou resulta na produgao de uma folha de papel mais uniforme com um aumento no teor de solidos da dita folha de papel que sai da seqao de prensagem.
2. MET0D0, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο dito processo de fabricagao de papel e selecionado do grupo que consiste em： um processo de fabricagao de papel para a produgao de papel f ino； um processo de fabricagao de papel para a produgao de lengos de papel； um processo de fabricagao de papel para a produ?ao de papelao； um processo de fabricagao de papel para a produgao de papel de imprensa； e um processo de fabricagao de papel para a produgao de uma folha de polpa.
3. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de a dita relagao de umidade da folha e de aproximadamente 2 a aproximadamente 4.
4. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que a dita taxa ideal de desenvolvimento de pressao e de pelo menos 1.500 Mpa/s.
5. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο dito aditivo quimico de desidratagao de prensagem e adicionado a uma pasta de fabricagao de papel antes da formaqao da folha ou a uma folha de papel na segao de formagao de um processo de fabricagao de papel.
6. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο dito aditivo quimico de desidratagao de prensagem e adicionado em uma quantidade de aproximadamente 0,1 kg/ton a aproximadamente 15 kg/ton.
7. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de ο dito aditivo quimico de desidratagao e adicionado em uma quantidade de aproximadamente 0,25 kg/ton a aproximadamente 5 kg/ton.
8. MET0D0, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο dito aditivo de desidratagao de folha de prensagem e um copolimero de DADMAC/AcAm glioxilado.
9. METODO, de acordo com a reivindicagao 2, caracterizado pelo fato de que ο dito processo de fabricagao de papel para papel fino utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 15 micrometros a aproximadamente 30 micrSmetros.
10. METODO, de acordo com a reivindicagao 2, caracterizado pelo fato de que ο dito processo de fabricagao de papel para lengos de papel utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 5 micrometros a aproximadamente micrometros .
11. METODO, de acordo com a reivindicagao 2, caracterizado pelo fato de que ο dito processo de fabricagao de papel para papelao utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 25 micrometros a aproximadamente 50 micr0metros.
12. MET0D0, de acordo com a reivindicagao 2, caracterizado pelo fato de que ο dito processo de fabricagao de papel para papel de imprensa utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 15 micrometros a aproximadamente 30 micrometros.
13. METODO, de acordo com a reivindicagao 2, caracterizado pelo fato de que ο dito processo de fabricagao de papel para uma folha de polpa utiliza um meio de prensagem com um MFP de aproximadamente 30 micrometros a aproximadamente 7 0 micrometros.
14. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο dito tamanho de MFP do meio de prensagem tem um tamanho de MFP que e pelo menos 25% menor do que ο meio de prensagem que foi originalmente provido ao processo de fabricagao de papel.
15. METODO, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο dito aditivo de desidratagao de folha de prensagem e um polimero contendo aldeido que contem um ou mais polimeros funcionalizados com aldeido que compreendem polimeros grupos amina ou amido em que pelo menos aproximadamente 15 por cento molar dos grupos amina ou ami do sao funcionalizados atraves da reagao com um ou mais aldeidos e em que os polimeros funcionalizados com aldeido tem um peso molecular medio ponderal de pelo menos aproximadamente 100.000 g/mole.
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