BRPI0716978B1

BRPI0716978B1 - Método de fabricação de um produto fibroso

Info

Publication number: BRPI0716978B1
Application number: BRPI0716978-7A
Authority: BR
Inventors: Seppo Katajamäki; Esa Hassinen; Tom Nickull
Original assignee: M-Real Oyj
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2018-05-29
Also published as: WO2008031921A1; CA2663134A1; US20100059190A1; JP2010502853A; JP5189594B2; RU2432427C2; US8048266B2; BRPI0716978A2; RU2009109069A; CL2007002629A1; CN101553622B; CN101553622A; EP2061932B1; FI20060809A0; EP2061932A1; EP2061932A4; FI118809B; CA2663134C

Description

(54) Título: MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO FIBROSO (51) Int.CI.: D21H 27/38; D21D 5/02; D21F 11/04 (30) Prioridade Unionista: 11/09/2006 Fl 20060809 (73) Titular(es): M-REAL OYJ (72) Inventor(es): KATAJAMÀKI, SEPPO; HASSINEN, ESA; NICKULL, TOM

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MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UM PRODUTO FIBROSO

A presente invenção se refere a um método de fabricação de um produto fibroso de múltiplas camadas, de acordo com o descrito no preâmbulo da reivindicação 1.

Um produto desse tipo, geralmente, compreende pelo menos duas camadas sobrepostas, as quais apresentam diferente composições de fibra. Na produção de tal produto, é usado, pelo menos, parcialmente, um pequeno estoque de produtos químicos.

O fracionamento de polpa fibrosa usada para produção de papel ou papelão e o uso de frações em diferentes camadas, durante muitos anos, tem sido aplicado especialmente a papelões e tecidos que são preparados de fibra reciclada. O fracionamento de matéria-prima fibrosa longa é também comum. Nos dias de hoje, o fracionamento e uso de frações em diferentes camadas pode também ser aplicado na fabricação de papéis de impressão, quando os papéis de impressão são fabricados mediante uso de uma técnica de tecido de múltiplas camadas.

A técnica de fracionamento tem sido usada há bastante tempo e tem sido principalmente limitada ao tratamento de polpa mecânica e fibra reciclada. O fracionamento de polpa química tem sido aplicado muito menos que o f racionamento de fibra reciclada ou polpa mecânica e, mesmo assim, tem sido aplicado principalmente à polpa de madeira mole. O fracionamento da polpa possibilita a produção de estruturas ótimas, especialmente em produtos que foram fabricados mediante uso da técnica de múltiplas camadas. É também possível se utilizar o fracionamento para separar os finos da polpa, em cujo caso a restante fração de estoque de fibra longa melhora a resistência à tração quando comparado no mesmo nível de liberdade. O fracionamento pode ser realizado com limpadores centrífugos

2/16 ou com peneiras ou uma combinação destes. As peneiras permitem classificar as fibras, principalmente de acordo com o comprimento da fibra, enquanto que os limpadores centrífugos classificam as fibras de acordo com a sua densidade e volume específico.

O fracionamento de polpa de madeira mole foi descrito, por exemplo, nas seguintes publicações: Sari Panula-Ontto, Sellun fraktioinnilla ràátálõityihin tuotteisiin, KCL Linkki 3/2003, p. 7; Sari Panula-Ontto, Fractionation of unbleached softwood kraft pulp with wedge wire pressure screen and hydrocyclone, Licentiate thesis, 2003 ; Allison & J. Olson, Optimization of multiple screening stages for fibre length fractionation: Two stage case, Journal of Pulp and Paper Science, no. 3, 2000, pp. 113-119.

A técnica de limpeza centrífuga descrita acima não pode ser usada industrialmente pelo fato de que os valores de consistência são acentuadamente pequenos, pelo que se tornam necessárias medidas de concentração separadas que são demasiadamente dispendiosas.

Kari Koskenhely e outros, na sua publicação Effect of refining intensity on pressure screen fractionated softwood kraft, Nordic Pulp & Paper Research Journal, no. 2, 2005, pp. 169-175, escreveu que o princípio que fundamenta o fracionamento de polpa de madeira mole é que as frações podem ser refinadas separadamente de uma maneira ótima, depois, podendo ser usadas em adequados produtos ou, alternativamente, em diferentes camadas de papelões de múltiplas camadas. Por exemplo, uma moagem de baixa intensidade melhora a proporção de resistência à tração/resistência à drenagem da fração de estoque de fibra longa.

Na invenção descrita pela Patente U.S. No. 6.068.732, a rigidez de um papelão tendo pelo menos três

3/16 camadas é aumentada mediante uso da técnica de fracionamento, de tal modo que a polpa de madeira mole é fracionada usando uma peneira perfurada em frações de fibras curtas e longas. A fração de fibra longa é depois usada para as camadas superficiais do papelão, enquanto que a fração de fibra curta é usada, misturada com a polpa de madeira dura, na camada intermediária. Essa mistura de fibras pode ser também usada como parte da mistura de fibras das camadas superficiais. Além disso, a camada intermediária pode também conter 20-50% de polpa mecânica. A polpa usada é BCTMP.

A Patente Finlandesa FI No. 75200 descreve o fracionamento de polpa básica em frações de fibras curtas e longas. A fração de fibra longa é usada nas camadas que estão diretamente em contato com a tela e a fração de fibra curta na camada intermediária, ou no caso de uma tela de Fourdrinier, na parte superior da camada da tela. Desse modo, especialmente a propriedade de retenção é aperfeiçoada. Após o fracionamento, a fração de fibra longa é refinada e, depois, novamente fracionada. A fração de fibra curta resultante é então misturada com a fração de fibra curta proveniente do primeiro fracionamento. A polpa básica pode ser uma mistura de polpa química e mecânica, porém, pode também compreender apenas polpa química tendo fibras de diferentes comprimentos. A polpa básica também compreende o refugo.

De acordo com T. Bliss na publicação Pulp fractionation can benefit multilayer paperboard operations, Pulp & Paper, no. 2, 1987, pp. 104-107, a finalidade geral do fracionamento de fibras recicladas é melhorar a proporção de resistência/liberdade da fração, para economizar energia usada para refino ou para minimizar a geração de finos no refino. É possível se ajustar as

4/16 propriedades do papelão de múltiplas camadas mediante escolha de corretas frações para a camada certa.

Risto Weckroth, na sua tese de Máster, Koivusulfaattimassan ominaisuudet ja laadun parantaminen kolmikerroskartongin valmistuksen kannalta, Helsinki University of Technology, 1991), escreve que a polpa de bétula - entre outras coisas - foi fracionada a fim de remover os finos ou finos junto com fibras curtas. Entretanto, foi estudado somente o efeito do fracionamento do volume da polpa de bétula, com particular atenção ao seu uso na camada intermediária do papelão.

Uma utilização completa das frações geradas pelo fracionamento tem sido difícil. Um estágio de fracionamento nunca é completo, pelo fato de ser um processo estatístico. Quando de usa a técnica de limpeza centrífuga, é possível separar aproximadamente apenas a metade das fibras longas em diferentes frações. Como resultado, uma fração é gerada, pelo que se torna apropriada para a camada desejada de fibra. Entretanto, a questão de como usar a polpa restante permanece não-respondida, no que concerne à tecnologia do papel e ainda no que concerne a problemas econômicos.

A resistência à flexão do papelão, especialmente, do papelão de caixa dobrável, é uma de suas mais importantes propriedades de qualidade. É possível se melhorar isso, através do aumento da rigidez à tração, isto é, o módulo de elasticidade, da superfície e das camadas de forro (que, tipicamente, compreende a polpa), ou mediante aumento da dimensão da estrutura, especialmente, da camada intermediária. É possível se aumentar a rigidez à tração (módulo de elasticidade) da polpa através do aumento do estágio de refino, porém, o processo de refino gera uma rede de fibra mais compacta, que, por sua vez, impede consideravelmente a desidratação da camada intermediária, em cujo caso limita a capacidade ou provoca o fenômeno de

5/16 formação de bolhas e deslaminação (= expansão local da camada superficial e desprendimento das camadas).

Entre os estoques de fibras curtas, a polpa de bétula é uma matéria-prima interessante para a fabricação de papelão, pelo fato de apresentar uma combinação de uma adequada satisfatória resistência e propriedades óticas significativamente melhores do que a polpa de madeira mole. Quando o estágio de refino da polpa de bétula é intensificado, a desidratação na tela se deteriora, o que, por sua vez, provoca problemas de processabilidade na máquina de papelão, e a deslaminação começa a aparecer no produto, na medida em que a porosidade diminui.

Constitui um objetivo da presente invenção, eliminar pelo menos uma parte das desvantagens associadas à tecnologia conhecida e proporcionar uma nova solução para a produção de um produto fibroso de múltiplas camadas, especialmente, de matéria-prima de fibra curta.

A presente invenção é fundamentada na idéia de que uma matéria-prima de fibras curtas, isto é, na prática, polpa de madeira dura, é submetida antes do estágio de formação do tecido à classificação mecânica, onde os finos são inicialmente separados da polpa. Mais adequadamente, os finos que passam por uma peneira tendo um tamanho de furo de aproximadamente 0,2-1,5 mm são separados. A classificação é realizada usando uma peneira. Após isso, os finos e o rejeito do peneiramento são separadamente recuperados para proporcionar duas diferentes frações de material de fibras, as quais podem ser incorporadas em diferentes camadas do produto de múltiplas camadas. Nesse caso, é mais preferível se usar o rejeito do peneiramento, isto é, a fração de fibra longa na camada, a qual deve apresentar uma satisfatória resistência à tração. Os presentes inventores descobriram que através da remoção dos finos de uma fração como essa, que, geralmente, forma a

6/16 camada de superfície, é possível se aumentar o grau com que a polpa é refinada sem qualquer considerável deterioração durante a desidratação ou qualquer dano à porosidade.

Mais especificamente, o método de acordo com a presente invenção é principalmente caracterizado pelo que está descrito e indicado na parte que caracteriza a reivindicação 1.

Consideráveis vantagens são obtidas por meio da presente invenção. A resistência à tração e a rigidez à tração da fração de fibras longas, que é gerada no estágio de fracionamento, isto é, no peneiramento, são melhoradas e são consideradas significativamente melhores que aquelas da polpa de alimentação, no correspondente nível de drenagem e porosidade.

Com uma remoção controlada dos finos (antes ou depois do estágio de refino) é possível se melhorar no processo de moagem o módulo de elasticidade da matériaprima de fibra curta, tal como, a polpa de bétula, sem perder muito da porosidade. Os finos que foram separados no estágio de fracionamento são utilizados, por exemplo, na camada intermediária de um papelão de três camadas, tal como, papelão de caixa dobrável, em cujo caso é possível se aumentar a resistência interna e a capacidade de ajustamento. Ao mesmo tempo, a rigidez e a porosidade da camada superficial, que é isenta de finos, são melhoradas. A resistência da ligação interna da camada intermediária é melhorada quando o percentual de finos é aumentado, por exemplo, quando usada para substituir parte da polpa de refugo que é geralmente usada na camada intermediária.

Conseqüentemente, é possível se diminuir o estágio de refino e/ou a quantidade da polpa de refugo dosada na camada, em cujo caso a massa da estrutura é melhorada.

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Entretanto, é também possível preparar, por exemplo, tecidos ou produtos similares, nos quais a fração de fibra longa está no interior do produto de múltiplas camadas, enquanto que a fração rica em finos forma suas camadas superficiais.

Os presentes inventores descobriram que a reversão do brilho amarelo diminui quando uma fração compreendendo materiais extrativos e pequenas partículas é inserida na camada intermediária de um produto de múltiplas camadas. Quando a superfície compreende menor quantidade de material extrativo, o produto também é mais limpo.

Pelo fato de uma tela ser usada na classificação, a consistência da fração de finos é tão alta que não se faz necessário nenhum estágio de desidratação separado. Ao invés disso, a fração de finos obtida da tela é recuperada e usada como tal na forma de uma suspensão aquosa de material fibroso.

A seguir, a presente invenção será examinada com maiores detalhes, com a ajuda de uma explanação detalhada e fazendo-se referência aos desenhos anexos, nos quais:

- a figura la é uma descrição esquemática do tratamento de matéria-prima de fibra curta, de acordo com a presente invenção;

- a figura lb mostra o tratamento da polpa em condições em que a fração de finos é recuperada com uma baixa consistência; e

- a figura lc mostra o estágio de refino da polpa sem o estágio de fracionamento;

- a figura 2 representa um gráfico do índice de tração em função do número de SR;

- a figura 3 representa um gráfico da rigidez à tração em função do número de SR;

- a figura 4 representa um gráfico da rigidez à tração em função da porosidade (Gurleyj ;

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- a figura 5 representa um gráfico do número de SR em função de SEC ;

a figura 6 representa um gráfico da massa da camada intermediária de folhas compostas em diferentes composições de camadas;

- a figura 7 representa um gráfico de resistências de ligação interna de folhas compostas em diferentes composições de camadas; e

- a figura 8 representa um gráfico de resistências de ligação interna de diferentes polpas compostas em função da massa.

Na presente invenção, é realizado o fracionamento (em particular, o fracionamento usando uma peneira perfurada) de bétula, a fim de melhorar a qualidade da polpa de bétula.

Conforme é evidente da figura la, a polpa de bétula é fracionada com uma peneira (10) , a fim de remover os finos. Como resultado, é possível se aumentar o estágio de refino (11) da polpa de fibra restante sem que ocorra desidratação ou uma significativa deterioração da porosidade da polpa. Assim, a fração de estoque de fibra longa e os finos podem ser otimamente usados para melhorar as propriedades de resistência nas diferentes camadas do papelão de caixa dobrável. A fração de finos gerada pode ser usada na camada intermediária como um adesivo, para proporcionar uma maior resistência à estrutura, em cujo caso não há necessidade de um estágio muito longo de refino das fibras daquela camada. Ao invés disso, a rede de fibras permanece mais volumosa e a resistência à flexão de toda a estrutura da camada é também melhorada.

De acordo com a presente invenção é então possível se utilizar a polpa de alimentação integralmente na preparação do produto, mediante separação da fração de estoque de fibra longa e da fração de estoque de fibra

9/16 curta/finos entre si, em cujo caso, se necessário, as frações são posteriormente separadamente processadas, antes de serem alimentadas nas diferentes camadas do mesmo produto de múltiplas camadas. Se desejado, parte de uma fração ou ambas as frações, a princípio, podem ser usadas na produção de outro produto, mas, naturalmente, é mais racional se usar integralmente a polpa de alimentação na preparação de um único produto.

Preferivelmente, a matéria-prima de fibra curta usada na presente invenção é uma polpa química que é preparada a partir de madeira dura, mediante uso de um processo de cozimento alcalino. A polpa é preparada mediante uso como matéria-prima de uma madeira da espécie Bétula, espécie Populus, espécie Eucalyptus ou espécie Akasia, ou uma mistura de duas ou mais destas.

É possível preparar os produtos inteiramente de madeira dura, tipicamente, a percentagem de fibras de madeira dura preparadas quimicamente é de 50-100% em peso das polpas de camada superficial, mas, é também possível se utilizar misturas de polpa de madeira mole e polpa de madeira dura. Mais adequadamente, a percentagem máxima de fibras de madeira mole preparadas de polpa mecânica é de 50%. O comprimento das fibras de madeira dura é naturalmente de aproximadamente um terço do comprimento das fibras de madeira mole. Assim, é possível a geração de finos a partir de madeira dura com menor quantidade de refino. Pelo fato de que, por exemplo, a polpa de bétula possui satisfatórias propriedades de resistência, se comparado com muitas outras espécies de madeira dura, é mais adequado para a camada de um papelão de múltiplas camadas que proporcione ao papelão sua resistência à flexão. Em um papelão de três camadas, essa camada, preferivelmente, é a camada superficial e/ou a camada de

10/16 forro. Quando a resistência à flexão do papelão é aperfeiçoada, sua gramatura pode ser também reduzida.

Numa polpa de bétula não-fracionada, a percentagem produzida de finos é de aproximadamente 4-6,5%, conforme determinado pelo Método DDJ, isto é, tipicamente, a fração passa por uma peneira de 2 00 mesh de malha. Ao refinar as fibras, a quantidade de finos é aumentada. De acordo com a presente invenção, através do uso de fracionamento, é possível se aumentar a percentagem de finos da fração de finos da polpa de bétula de 8-9%, em papelão de caixa dobrável, com parâmetros de fracionamento favoráveis da ordem de 11-12%. Em outros produtos, o percentual das frações varia, dependendo do produto. É possível se modificar a proporção de fracionamento mediante mudança dos parâmetros de fracionamento e refino.

De acordo com a presente invenção, uma porção de material de fibra de, pelo menos, aproximadamente 5% em peso, mais adequadamente, aproximadamente 5-30% em peso, especialmente, aproximadamente 7-25% em peso, conforme calculado do material fibroso da polpa, é separado da polpa usando uma peneira, e cuja porção compreende finos que passam numa peneira de 0,2-1,5 mm. Para aplicações de papelão de caixa dobrável, o tamanho de abertura médio da peneira usada é, preferivelmente, de aproximadamente 1,0 mm ou um pouco menos, tal como, aproximadamente 0,8 mm. A área livre da peneira (isto é, a área sem furos) , geralmente, é de aproximadamente 20-80%, especialmente, de aproximadamente 25-75% de sua área total.

A fração de finos obtida da peneira é recuperada na forma de uma suspensão aquosa de material de fibra. A fim de preparar um produto fibroso, essa suspensão de material de fibra e água pode ser misturada com outros componentes de polpa da camada intermediária, sem uma etapa separada de desidratação. A consistência dessa suspensão de

11/16 material de fibra é de aproximadamente 0,5-2% em peso, especialmente, de aproximadamente 0,8-1,5% em peso.

Se o fracionamento for realizado, por exemplo, mediante uso de uma técnica de limpeza centrífuga (Figura lb) , o estágio de fracionamento (20) gera uma suspensão de finos tendo uma consistência inferior a 0,1% em peso, em cujo caso deve ser desidratada (22), por exemplo, mecanicamente ou através de vaporização, antes de sua fração poder ser misturada com os outros componentes de polpa da camada intermediária. É possível o procedimento de refino (21) da fração de estoque de fibra longa de uma maneira tradicional, se a fração dos finos a serem removidos não for suficientemente grande, pelo que o refino deve ser limitado para evitar a perda de porosidade. A figura lc mostra um tratamento convencional, no qual uma fração é refinada (31) de uma maneira conhecida per si.

De acordo com a presente invenção, durante o estágio de peneiramento (10), também uma fração, cuja percentagem de finos foi significativamente reduzida (fração de estoque de fibra longa ou rejeito do peneiramento) é recuperada. A fração compreendendo menor quantidade de finos é trazida para o estágio de refino (11) onde é refinada para uma condição de capacidade de drenagem previamente definida. Opcionalmente, a fração compreendendo menor quantidade de finos é usada para preparar tal camada de fibra, a qual requer satisfatórias propriedades de resistência à tração. Conseqüentemente, é possível se

utilizar	as	frações	que
finos e	as	frações	que
finos.
	A	fração	de

nos é usada essencialmente nãorefinada ou ligeiramente refinada na preparação da camada de fibra, conforme mostrado na figura ia. Tipicamente, a energia usada para refino é de aproximadamente 0-30

12/16 kWh/ton. Preferivelmente, a fração de finos é misturada com polpa mecânica, mais adequadamente, polpa de madeira moída, polpa mecânica de refino ou polpa quimio-termomecânica, rejeito do processo ou uma combinação destes, após o que a mistura gerada é usada para preparar pelo menos uma camada de fibra do produto de múltiplas camadas. A fração de finos da mistura é de aproximadamente 5-50% em peso, preferivelmente, de aproximadamente 10-30% em peso do peso total da mistura.

As máquinas modernas de papel e papelão geram apenas pequenas quantidades de rejeitos. Em situações onde, relativamente, pouco rejeito é gerado, a polpa primária deve ser usada ao invés da cola junto com camadas volumosas, o que é dispendioso. A presente invenção evita esses problemas mediante uso de fração de finos, tanto no lugar do rejeito como em conjunto com o mesmo. 0 produto resultante é tão forte que o papelão é capaz de suportar os esforços mecânicos da sua fase de produção e de seu uso.

Ao utilizar diferentes frações, é preparado um produto fibroso, preferivelmente, papelão, mais adequadamente, papelão de caixa dobrável, tendo, pelo menos, duas camadas de fibras sobrepostas.

De acordo com uma modalidade preferida, é preparado um produto de três camadas, no qual os finos são incluídos na camada intermediária do produto. A camada intermediária proporciona de 3 0-7 5% em peso da toda a quantidade de fibra do produto de papelão. 0 produto pode ser simétrico, em cujo caso a camada superficial pode ser, por exemplo, de aproximadamente 1,1-3,0 vezes mais espessa que a camada de forro.

Um exemplo de tal papelão de múltiplas camadas é um produto que compreende como uma combinação:

- uma camada inicial de fibra com uma superfície externa e uma superfície interna

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- uma segunda camada de fibra, a qual é disposta a uma distância da primeira camada e que apresenta uma superfície externa e uma superfície interna, em cujo caso a superfície interna da segunda camada de fibra é disposta sobre o lado interno da primeira camada de fibra; e

- uma terceira camada de fibra, a qual é adaptada entre a primeira e a segunda camada de fibra, cujo papelão de múltiplas camadas pode ser revestido, nãorevestido ou revestido apenas com uma superfície externa.

As subcamadas do produto de múltiplas camadas são fixadas entre si, principalmente, por meio de ligações de hidrogênio. Se necessário, é possível melhorar a ligação mediante uso de adesivos que são geralmente conhecidos.

As gramaturas típicas dos produtos de três camadas são da ordem de 50-500 g/m², das quais as gramaturas das camadas de superfície e de forro são de aproximadamente 20-200 g/m² e da camada intermediária de 10-450g/m².

Em aplicações de tecido, é possível preparar um produto que compreende uma camada intermediária, que apresenta uma satisfatória resistência à tração, e que compreende uma fração de estoque de fibra longa e camadas superficiais que compreendem finos e que oferecem uma superfície macia e absorvente.

De acordo com outra modalidade preferida, é preparado um produto de duas camadas, no qual uma fração de finos é incluída na camada superficial ou camada de forro do produto. A camada compreendendo a fração de finos é, preferivelmente, de aproximadamente 50-80% em peso, em relação a todas as fibras do papelão. As gramaturas típicas desses produtos são da ordem de 50-400 g/m², em cujo caso as gramaturas das camadas superficiais e de forro são, individualmente, de aproximadamente 25-200 g/m².

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É óbvio que é possível se misturar outra polpa na fração de fibra fina e na fração de rejeito da peneira, isto é, a fração de estoque de fibra longa, a fim de aumentar a quantidade da fração e modificar suas propriedades. Entretanto, a quantidade de fração de fibra fina gerada na peneira a partir da camada compreendendo fração de finos do produto forma, preferivelmente, pelo menos, 50% em peso de matéria seca em relação à quantidade de fibra, preferivelmente, pelo menos, 75% e mais ainda preferivelmente, 80-100%. De modo correspondente, a fração de estoque de fibra longa proveniente da peneira forma a parte principal ou mesmo 80-100% da camada que compreende a fração de estoque de fibra longa (em relação ao peso seco desse material de fibra) . Assim, com essa solução preferível é possível se obter um produto que é gerado a partir de um material inicial, mediante peneiramento, e que apresenta propriedades significativamente superiores a de um produto correspondente, a polpa do material inicial a partir do qual foi apenas refinado.

A finalidade dos exemplos seguintes é descrever a presente invenção, porém, sem qualquer limitação para a mesma.

Exemplo 1

Bétula KSK (um produto de polpa de bétula comercial disponível da Oy Metsã-Botnia Ab, Kaskinen Mills) foi fracionado em uma peneira com furo de 0 de 0,8 mm.

Dados do Fracionamento:

Peneira: RADISCREEN 1000D®

Tamanho da abertura: 00,8 mm

Fração de estoque de fibra longa (Rm): 85%

Consistência	da	Alimentação: 3,1%
Consistência	da	fração de estoque de fibra longa:4,6%
Consistência	da	fração de estoque de fibra curta:1,1%
Temperatura:	20	°C

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A fração de estoque de fibra longa foi refinada usando um refinador de disco em quatro diferentes níveis de consumo específico de energia (43, 56, 68 e 87 kWh/ton). As amostras foram analisadas e as folhas testadas.

Os estágios de fracionamento e refino são mostrados na Figura la e o estágio de refino de referência da polpa não-fracionada é mostrado na figura lc.

Dentre outras coisas, o número de SR (21 -> 19, finos 30) da polpa não-refinada se modificou significativamente no estágio de fracionamento, o que mostra que a distribuição de fibra se modificou de forma significativa. A resistência à tração (em valores constantes de SR) da fração de estoque de fibra longa fracionada foi de aproximadamente 6% maior que aquela da polpa de referência (marrom contra turquesa), figura 2 (índice de tração em função do número de SR).

De modo similar, com a fração de estoque de fibra longa, a rigidez à tração foi melhorada de aproximadamente 5% em valor constante de SR (30), comparado com polpa de bétula não-fracionada normal (marrom contra turquesa), (Figura 3) (rigidez à tração em função do número de SR) .

Com a fração de estoque de fibra longa, a rigidez à tração foi melhorada de aproximadamente 4%, em um valor constante de Gurley (50 s), comparado com a polpa de bétula não-fracionada normal (Figura 4) (rigidez à tração em função da porosidade de Gurley).

A energia usada para o refino em um valor constante de SR (30) aumentou de aproximadamente 12% quando foi usada uma fração de fibra fracionada (55 kWh/ton -> 62 kWh/ton) (Figura 5) (número de SR em função do SEC).

Ao se empregar o fracionamento, foi possível reduzir ligeiramente a quantidade de finos da fração de estoque de fibra longa, quando comparado com a polpa de bétula KSK normal, porém, é também possível diminuir a

16/16 quantidade de finos ainda mais, mediante ajuste de outros parâmetros de fracionamento.

Ao utilizar testes de folhas compostas, é possível melhorar a massa da camada intermediária através do uso de finos fracionados (Figura 6 - massa de folha composta) , ao invés de usar o refugo não-ref inado. A resistência da ligação interna foi ligeiramente melhorada quando foram usados mais finos como substitutivos do refugo gerado pelo processo (Figura 7 - resistência da ligação interna de folhas compostas). Essa substituição pode ser utilizada no refino de polpa mecânica que é utilizado na camada intermediária, mediante elevação de seu objetivo de CSF, em cujo caso a sua massa, também, é melhorada.

Quando a polpa de refugo é totalmente substituída pelos finos provenientes do estágio de fracionamento (verde x, BCTMP 85/refugo 0/finos 15) se torna possível aumentar a massa da mistura, ao mesmo tempo em que se mantém a resistência da ligação interna no mesmo nível (Figura 8 resistências de ligações internas de diferentes polpas compostas em função da massa).

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de fabricação de um produto fibroso de múltiplas camadas, cujo produto compreende pelo menos duas camadas sobrepostas que apresentam diferentes composições

5 de fibra, e cujo produto é fabricado mediante uso de, pelo menos em parte, polpa química de fibras curtas, caracterizado pelo fato de que:

a polpa de fibras curtas é submetida à peneiração com uma peneira (10) tendo um tamanho médio de abertura de 0,210 1,5 mm, a fim de formar uma fração de finos, cujos finos são de um tamanho que passa através da peneira (10), e uma fração que é retida na peneira (10), em que a fração de finos é misturada com pelo menos um dentre polpa mecânica e refugo do processo para gerar uma

15 mistura em que a participação da fração de finos é de 5-50% em peso, calculada sobre o peso seco total da mistura e, então, utilizar a mistura gerada para preparar pelo menos uma camada de fibra do produto fibroso de múltiplas camadas, e

20 a fração retida é recuperada, refinada e incorporada em uma ou mais diferentes camadas do produto fibroso de múltiplas camadas, e em que as fibras para a folha primária e os finos sobre a superfície da folha primária compreendem frações

25 obtidas por fracionamento de uma única mistura de polpa.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mediante uso de uma peneira (10), uma fração de material de fibra de 5-30% em peso é

Petição 870170065540, de 04/09/2017, pág. 6/9

2/4 separada da polpa, cuja fração compreende finos que passam numa peneira (10) cujo tamanho de furo é de 0,2-1,5 mm.
3. Método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que 5-30% em peso do material

5 de fibra da polpa é separado da polpa por meio de uma peneira (10), a qual apresenta um tamanho médio de furo de

1,0 mm.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que

10 os finos que são obtidos da peneira (10) são recuperados na forma de uma suspensão aquosa de material de fibra.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a suspensão que é formada do material de fibra e da água obtidos da peneira (10) é usado

15 como tal, sem desidratação separada, a fim de preparar um produto fibroso.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que a fração de finos obtida da peneira (10) é recuperada na forma de uma suspensão de

20 material de fibra que apresenta uma consistência de 0,5-2% em peso, particularmente, de 0,8-1,5% em peso.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a participação da fração de finos na mistura é de 5-50%, preferivelmente de 10-40%, em

25 relação ao peso total da mistura.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a

Petição 870170065540, de 04/09/2017, pág. 7/9

3/4 fração de finos é usada na forma não-refinada para a preparação da camada de fibra.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que

5 durante o estágio de peneiração, é recuperada uma fração tendo uma percentagem significativamente reduzida de finos.
10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a fração que compreende uma menor quantidade de material de finos é submetida ao refino 10 (11), pelo que a mesma é refinada para uma predeterminada capacidade de drenagem e porosidade.
11. Método, de acordo com a reivindicação 9 ou

10, caracterizado pelo fato de que a fração que compreende uma menor quantidade de material de finos é usada para 15 preparar uma camada de fibra que necessita de satisfatórias propriedades de resistência à tração.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que é preparado um produto de três camadas, em cujo caso a fração 20 de finos está incluída na camada intermediária do produto.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que é preparado um produto de duas camadas, em cujo caso a fração de finos está incluída na camada superficial ou na camada

25 de forro do produto.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a polpa de fibra curta é uma polpa química, a qual é

Petição 870170065540, de 04/09/2017, pág. 8/9

4/4 preparada a partir de madeira dura usando um método de cozimento alcalino.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a

5 polpa de fibras curtas é preparada usando como matériaprima uma madeira da espécie Betula, espécie Populus, espécie Eucalyptus ou da espécie Akasía, ou uma mistura destas.

16. Método , de acordo com a reivindicação 15, 10 caracterizado pelo fato de que o dito método é para produzir um produto fibroso no qual 50-100% das fibras

compreendem polpa de fibras curtas.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dito método é para

15 produzir um produto fibroso no qual 100% das fibras frescas de alimentação compreendem polpa de fibras curtas.
18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o dito método é para produzir um produto fibroso no qual 120 50%, preferivelmente de 10-45% das fibras, compreendem polpa de fibras de madeira macia.

Petição 870170065540, de 04/09/2017, pág. 9/9

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HW

HW

Fibra longa/curta

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