[0001] A presente invenção se relaciona com uma máquina para fabricação de papel tecido para fabricar uma trama de papel tecido, compreendendo:
- uma seção úmida para formar uma trama de fibras,
- uma seção de prensagem para prensar a trama de fibras, a citada seção de prensagem compreendendo:
- uma única prensa, compreendendo:
- um primeiro elemento de prensa,
- um segundo elemento de prensa, os citados elementos de prensa formando uma cunha de prensagem entre eles com uma pressão pré-determinada,
- um feltro de prensa correndo em um loop sem fim ao redor de uma pluralidade de cilindros-guia e através da citada cunha de prensagem junto e em contato com a trama de fibras formada, o segundo elemento de prensa sendo arranjado dentro do loop do feltro de prensa,
- uma cinta lisa correndo em um loop sem fim ao redor de uma pluralidade de cilindros-guia e através da citada cunha de prensagem junto e em contato com a trama de fibra formada, o primeiro elemento de prensa sendo arranjado dentro do loop da cinta, e
- um cilindro de transferência arranjado dentro do loop da cinta lisa,
- uma seção seca para secagem final da trama de fibra prensada na cunha de prensagem, a citada seção seca compreendendo uma superfície de secagem para secagem final da trama de fibra prensada, o citado cilindro de transferência sendo arranjado para
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2/21 formar uma cunha de transferência junto com a superfície de secagem para a transferência da trama de fibra para a superfície de secagem, através do que a cinta lisa é arranjada para carregar a trama de fibra prensada entre a cunha de prensagem e a cunha de transferência.
[0002] A presente invenção também se relaciona com um método para produzir uma trama de papel tecido em uma máquina para fabricação de papel tecido com volume específico e maciez mais altos do que são obtidos por um método convencional, o citado método compreendendo as etapas de:
- uma trama de fibra ser formada e pré-desaguada em uma seção úmida,
- a trama de fibra ser prensada em uma seção de prensagem, compreendendo:
- uma prensa simples, compreendendo:
- uma cunha de prensagem,
- um feltro de prensa correndo em um loop sem fim ao redor de uma pluralidade de cilindros-guia e através da citada cunha de prensagem junto e em contato com a trama de fibra formada,
- uma cinta lisa correndo em um loop sem fim ao redor de uma pluralidade de cilindros-guia e através da citada cunha de prensagem junto e em contato com a trama de fibra formada, e
- um cilindro de transferência arranjado dentro do loop da
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cinta lisa, |
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- a trama |
de fibra |
prens |
ada na |
cunha |
de |
prensagem |
ser |
|
finalmente |
secada em |
uma |
seção |
seca |
compreendendo |
uma |
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superfície |
de secagem |
para |
secagem |
final |
da |
trama de fibra |
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prensada, |
|
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sendo que a trama de fibra é transferida para a superfície de secagem por meio de uma cunha de transferência formada pelo
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3/21 cilindro de transferência e a superfície de secagem, e sendo que a trama de fibra prensada é carregada entre a cunha de prensagem e a cunha de transferência pela cinta lisa.
[0003] A presente invenção também se relaciona com um método para reduzir o consumo de energia em uma máquina para fabricação de papel do tipo mencionado acima, e um método para reconstruir uma máquina convencional. A invenção também se relaciona com um uso da cinta lisa para fabricar uma trama de papel tecido crepom, de volume específico relativamente alto e muito macio.
[0004] Por papel tecido é significado aqui papel macio com uma gramagem usualmente abaixo de 25 g/m2, p.ex., 15-25 g/m2, e volume específico de 6 a 8,8 cm3/g dependendo da gramagem. O papel tecido é o papel base para vários produtos de papel de lâmina única e multilâmina, tais como guardanapos, toalhas de mão, e rolos de papel higiênico, e ele tem um volume específico na faixa de 7-10 cm3/g e uma maciez melhor que aquela de papel tecido produzido convencionalmente. O papel tecido que é produzido de acordo com a invenção tem uma gramagem de 12-42 g/m2, preferivelmente 15-25 g/m2, espessura de 130-240 pm, resistência DM [direção da máquina] de 60-500 kN/m, resistência DC [direção cruzada] de 40-250 kN/m e um volume específico de 7-10 gm3/g. A polpa usada pode preferivelmente ser uma mistura de 70% de fibras curtas e 30% de fibras longas. A polpa pode ser virgem, a qual é polpa fresca a partir de celulose pura e uma mistura de polpa de madeira dura e polpa de madeira macia, isto é, fibras curtas e longas. Outros tipos de polpa também podem ser usados, p.ex., fibras recicladas, no método e na máquina para fabricação de papel tecido de acordo com a invenção.
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4/21
Diferentes polpas são usadas para diferentes produtos. Para uma polpa para produzir papel higiênico, tecido facial e similares uma polpa é usada a qual é uma mistura de 50-90% de madeira dura e 50-10% de madeira macia. Para toalhas, a polpa contém 0-50% de madeira dura e 100-50% de madeira macia.
[0005] Por volume específico relativamente alto é significado um volume específico de papel macio ficando na citada faixa de 7-10 cm3/g. O papel tem uma espessura ficando na faixa de 130-240 pm, a citada espessura sendo medida antes da conversão. A maciez pode ser até 90 na escala TSA de 0100.
[0006] A figura 3 da US 6.743.339 mostra uma máquina de papel tecido de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, isto é, onde uma cinta lisa e essencialmente impermeável corre junto com a trama de papel tecido através da prensa única na seção de prensagem da máquina para fabricação de papel tecido e adicionalmente para uma cunha de transferência contra uma superfície de secagem. O problema com esta configuração de máquina, entretanto, é que ela tem muito má operabilidade porque água em demasia é arrastada com o feltro de prensa na cunha e o chamado esmagamento da trama de fibra de tecido pode ocorrer na cunha de prensagem. Uma solução para este problema é reduzir a pressão na cunha de prensagem e ao mesmo tempo compensar o desaguamento reduzido resultante introduzindo uma ou mais cunhas de prensagem adicionais na seção de prensagem. Tais configurações de máquinas são descritas na fig. 1, 2 e 4 da citada especificação. Entretanto, esta solução tem a desvantagem de tornar difícil criar volume específico suficiente, isto é, espessura, da trama de fibra de tecido, uma vez que cada cunha de prensagem
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5/21 pela qual a trama de fibra de tecido tem que passar afeta negativamente o volume específico produzindo mais blocos de fibras na trama e torna difícil conseguir um produto final da qualidade requisitada.
[0007] Na US 6.287.426 B1 uma máquina de papel tecido é descrita, compreendendo uma cinta lisa que corre em um loop
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através de uma |
cunha |
de |
prensagem e |
a |
partir |
da |
qual a |
trama |
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é transferida |
para |
uma |
entelagem, |
a |
qual |
carrega a |
trama |
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adicionalmente |
para |
a |
cunha de transferência |
na seção de |
secagem.
[0008] O objetivo da presente invenção é resolver o problema acima e prover uma máquina para fabricação de papel tecido melhorada, na qual tanto boa operabilidade quanto boa qualidade e volume específico e maciez suficientemente altos da trama de papel tecido acabada sejam conseguidos com baixa energia e baixos custos de investimento. A invenção, portanto, omite a chamada técnica TAD como um pré-secador para remover água da trama de fibra para aumentar o teor seco entre a seção de formação e o secador final. Alternativamente, a técnica TAD pode substituir o cilindro Yankee como uma unidade de secagem final. Em particular, o objetivo da invenção é fornecer uma máquina para fabricação de papel alternativa, mais simples e mais barata usando a técnica de prensagem onde abaulamento e entelagem de estruturação caros possam ser inteiramente omitidos, e volume específico e maciez suficientes da trama possam ser alcançados a um preço razoável.
[0009] A máquina para fabricação de papel tecido da invenção é caracterizada pelo fato de um dispositivo de prédesaguamento ser arranjado à montante da prensa para pré
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6/21 desaguar a trama de fibra para um teor seco de preferivelmente 15-30% antes que a trama de fibra corra para dentro da cunha de prensagem da prensa, e de o feltro de prensa e a cinta lisa serem arranjados para serem separados um do outro imediatamente após a saída da cunha de prensagem e definirem entre eles um ângulo α, que tenha pelo menos 5°, para impedir o reumedecimento da trama de fibra prensada. O citado pré-desaguamento ocorre preferivelmente sem compressão da trama de fibra.
[0010] Uma cinta lisa provê uma adesão melhor ao cilindro Yankee porque a trama de fibra tem uma porcentagem maior de sua superfície formada uniformemente, o que por sua vez contribui para melhor adesão à superfície de secagem, encrespamento melhor e mais uniforme, e volume específico mais alto (espessura de cerca de 150 pm) e melhor maciez.
[0011] Por secador final é significado aqui cilindros de secagem, cilindros Yankee, preferivelmente com capota, e possivelmente cilindro TAD.
[0012] Preferivelmente, a trama de papel tecido produzida na máquina para fabricação de papel tecido tem volume específico mais alto que aquele obtido em uma máquina para fabricação de papel tecido convencional. Preferivelmente, a trama de fibra não é comprimida nem durante o prédesaguamento ou a transferência para a superfície de secagem, nem é o volume específico afetado notadamente na citada cunha de transferência. Preferivelmente, a citada cinta lisa é impermeável à água.
[0013] De acordo com uma configuração da máquina para fabricação de papel tecido, a cinta lisa é impermeável à água.
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7/21 [0014] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, ela tem um dispositivo de pré-desaguamento para pré-desaguamento da trama de fibra para um teor seco de 15-30% sem compressão.
[0015] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, ela compreende um dispositivo de pré-desaguamento que tem um dispositivo de sucção.
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[0016] De acordo |
com |
uma |
outra |
configuração |
da |
máquina |
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para fabricação de |
papel |
tecido, a |
prensa é uma |
prensa com |
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uma cunha alongada. |
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[0017] De acordo |
com |
uma |
outra |
configuração |
da |
máquina |
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para fabricação de |
papel |
tecido, a |
prensa é uma |
prensa de |
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sapata. |
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[0018] De acordo |
com |
uma |
outra |
configuração |
da |
máquina |
para fabricação de papel tecido, a pressão específica na cunha de prensagem é 4-6 MPa e a carga linear é 400-600 kN/m.
[0019] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido a prensa, para gramagens da trama de fibra na faixa de 12-42 g/m2, preferivelmente 15-25 g/m2, é projetada para desaguar a trama de fibra até que a trama de fibra tenha um teor seco de 46-52% após a prensa.
[0020] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, a cinta lisa permite uma boa adesão da trama de fibra contra ela, através do que a velocidade da máquina pode ser aumentada para 1.300-2.200 m/min.
[0021] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, a prensa permite a recuperação da espessura da trama de fibra na saída da cunha
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8/21 de prensagem, p.ex., cerca de 10-20% da espessura.
[0022] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, o dispositivo de prédesaguamento compreende um cilindro de sucção, localizado dentro do loop do feltro de prensa, e uma caixa de vapor, localizada no lado de fora do loop do feltro de prensa oposta ao cilindro de sucção.
[0023] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, ela compreende um dispositivo de pré-aquecimento arranjado à jusante da prensa para aumentar a temperatura da trama de fibra antes da trama de fibra alcançar a superfície de secagem.
[0024] De acordo com uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido, quando a trama de fibra após prensagem tem um teor seco de 45-52% antes da secagem, o requisito de energia da seção seca pode ser reduzido em 2035% se comparado com uma máquina convencional na mesma velocidade de máquina e na mesma dimensão de máquina ou reduzida proporcionalmente a dimensão do secador final (capacidade de secagem).
[0025] Uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido é caracterizada pelo fato de, quando a trama de fibra tem um teor seco de 45-52% antes da secagem, a dimensão do secador final pode ser diminuída se comparada com uma máquina convencional, para a mesma velocidade de máquina e mesmo consumo de energia.
[0026] Uma outra configuração da máquina para fabricação de papel tecido é caracterizada pelo fato de, quando a trama de fibra tem um teor seco de 45-52% antes da secagem, a velocidade da máquina pode ser aumentada se comparada com uma
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9/21 máquina convencional, para a mesma dimensão de máquina e mesmo consumo de energia.
[0027] O método de acordo com a invenção é caracterizado pelas etapas de:
- a trama de fibra ser desaguada em um dispositivo de prédesaguamento sem compressão, o citado dispositivo sendo arranjado à montante da prensa, para um teor seco de 15-30% antes que a trama de fibra corra para dentro da cunha de prensagem junto com a cinta lisa, e
- o feltro de prensa e a cinta lisa serem separados um do outro imediatamente após a saída da cunha de prensagem, evitando desta forma o reumedecimento da trama de fibra prensada.
[0028] Uma trama de papel tecido de qualidade e maciez relativamente altas é aqui preferivelmente produzida. Preferivelmente a cinta lisa é impermeável à água ou ela tem uma baixa permeabilidade à água. Preferivelmente, a trama é pré-desaguada à montante da prensa sem compressão significativa.
[0029] De acordo com uma outra configuração do método, o feltro de prensa e a cinta lisa são separados um do outro imediatamente após a saída da cunha de prensagem tal que o feltro de prensa e a cinta lisa definam entre si próprios um ângulo α, que tem pelo menos 5°.
[0030] De acordo com uma outra configuração do método, a trama de papel tecido é produzida em uma velocidade de máquina na faixa de 1.300-2.200 m/min.
[0031] De acordo com uma outra configuração do método, a trama de fibra é desaguada em um dispositivo de prédesaguamento para um teor seco de 15-30% antes que a trama de
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10/21 fibra entre na cunha de prensagem da prensa tal que a trama de fibra obtenha um teor seco de 45-52% após a prensa reduzindo desta forma o requisito de energia para a secagem final da trama de fibra na superfície de secagem.
[0032] De acordo com uma outra configuração do método, o citado requisito de energia é 20-35% menor que o correspondente requisito de energia de uma máquina para fabricação de papel tecido convencional na mesma velocidade.
[0033] O método para reconstruir uma máquina convencional em uma máquina para a produção de papel tecido de volume específico e maciez mais altos envolve a etapa de substituir um feltro de prensa convencional por uma cinta lisa entre uma última prensagem e um secador final da máquina. A cinta lisa é neste caso preferivelmente substancialmente impermeável à água e consiste de pelo menos um dos materiais metal, polímero e poliuretano, que é tecido ou extrudado.
[0034] A invenção será descrita adicionalmente no seguinte com referência aos desenhos.
[0035] A figura 1 mostra uma máquina para fabricação de papel tecido de acordo com uma primeira configuração da invenção; e [0036] A figura 2 mostra uma máquina para fabricação de papel tecido de acordo com uma segunda configuração da invenção.
[0037] Nas figuras 1 e 2, diferentes configurações são mostradas esquematicamente de uma máquina para fabricação de papel tecido para produzir uma trama de papel tecido 1 sem o uso de secagem a ar em calha (TAD) para desaguamento de acordo com a presente invenção. Uma característica comum das diferentes configurações é que elas compreendem uma seção
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11/21 úmida 2, onde a trama de papel é formada, uma seção de prensagem 3 para desaguar para aumentar o teor seco da trama antes da secagem final, e uma seção seca 4. A seção úmida 2 de cada máquina para fabricação de papel tecido de acordo com as configurações mostradas compreende um formador de fios duplos 5 que compreende uma caixa de entrada 6, um cilindro de formação 7 e uma primeira entelagem de formação 8, a qual corre ao redor e em contato com o cilindro de formação 7. O formador 5 também compreende uma segunda entelagem de formação 9, a qual é um tecido que corre em um loop sem fim ao redor de uma pluralidade de cilindros-guia 10 e ao redor do cilindro de formação 7 em contato com a primeira entelagem 8 para receber um jato de matéria-prima a partir da caixa de entrada 6 entre ela própria e a primeira entelagem, após o que a matéria-prima é desaguada a maior parte através da entelagem 9 para formar uma trama de fibra formada 1' . Um pulverizador de água de alta pressão (pulverizador de agulha) 55 (com uma pressão de até 20 bar) compreendendo um ou mais tubos de bico de agulha atravessados com diâmetro de 1 mm é arranjado para atravessar para o exterior da entelagem de formação 8 à montante do cilindro de formação 7 para limpar o feltro de formação 8.
[0038] A seção de prensagem 3 compreende uma prensa 11, a qual compreende um primeiro elemento de prensa 12 e um segundo elemento de prensa 13 cooperando entre si para formar uma cunha de prensagem entre eles. Além disso, a seção de prensagem 3 compreende uma cinta lisa 14 correndo em um loop sem fio sobre uma pluralidade de cilindros-guia 15, ao redor de um cilindro de transferência liso 16, localizado adjacente à seção seca 4, a qual compreende um cilindro de secagem 19
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12/21 para secagem final da trama 1' , e através da cunha de prensagem da prensa 11 junto e em contato com a trama de fibra formada 1' para desaguar a trama de fibra formada 1' quando esta corre através da cunha de prensagem N1, tal que uma trama de fibra desaguada 1 deixará a cunha de prensagem N1. A trama de fibra 1 é carregada pela cinta 14 até e através da cunha de transferência N2 entre o cilindro de transferência 16 e o cilindro de secagem 19, em cuja cunha N2 preferivelmente nenhuma prensagem ou desaguamento ocorre, mas somente uma transferência da trama de fibra 1 para a superfície 20 do cilindro de secagem 19. Além disso, a seção de prensagem 3 compreende um feltro de prensa recebedor de água 17 que é elasticamente deformável e comprimível na direção z, correndo em um loop sem fim ao redor de uma pluralidade de cilindros-guia 18 e através da cunha de prensagem N1 da prensa 11 junto com a cinta 14 e em contato com a trama de fibra formada 1' . O primeiro elemento de prensa 12 está localizado no loop da cinta 14, e o segundo elemento de prensa 13 está localizado no loop do segundo feltro de prensa 17. Nas configurações mostradas nas figs. 1 e 2, ambos os elementos de prensa 12, 13 são cilindros de prensa. Alternativamente a cilindros de prensa convencionais, cilindros formando uma cunha longa podem ser usados, tal como cilindros de prensa de sapata e outros tipos de prensas com cunhas longas. O feltro de prensa 17 deixa a trama de fibra 1 imediatamente após ter corrido pela cunha de prensagem N1 para evitar reumedecimento da trama de fibra 1. Isto é importante, uma vez que de outra forma o filtro de prensa 17 pode reumedecer a trama de fibra 1.
[0039] Para garantir a adesão da trama de fibra 1 e
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13/21 garantir excelente operabilidade da máquina, a cinta 14 é preferivelmente impermeável à água. Entretanto, uma certa leve permeabilidade à água pode ser permitida sob várias condições operacionais. Por exemplo, a cinta 14 pode ser do tipo descrito no documento mencionado anteriormente US 6.743.339, isto é, ela pode compreender uma camada externa tendo uma dureza na faixa de 50-97 Shore A, e uma rugosidade superficial no estado não comprimido no intervalo Rz = 2 - 80 pm (medido de acordo com a ISO 4287, parte I) e uma rugosidade superficial no estado comprimido no intervalo Rz = 0 - 20 pm (para uma carga linear aplicada de 20 - 200 kN/m). A cinta 14 consiste preferivelmente de um material plástico adequado, tal como poliuretano.
[0040] Outros tipos de cinta lisa com superfície de contato com a trama lisa, tal como uma cinta de metal ou cinta composta, podem ser usados alternativamente.
[0041] Na configuração de acordo com as figs. 1 e 2, o feltro de prensa 17 é utilizado também como a primeira entelagem de formação interna 8 do formador 5, tal que o cilindro de formação 7 também fique localizado dentro do loop do feltro de prensa 17. O formador 5 pode consequentemente ser um chamado formador C, como mostrado nas figs. 1 e 2, mas ele pode alternativamente ser de um tipo diferente, tal como um chamado formador Cresent.
[0042] Logo antes do primeiro cilindro-guia 18 após a prensa 11, um bico spray 53 é arranjado no lado interno do feltro de prensa 17 para fornecer água pura dentro do espaço afilado formado em cunha entre o feltro de prensa 17 e o cilindro-guia 18, a citada água sendo forçada para dentro do feltro de prensa 17 e deslocando a água contaminada presente
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14/21 no feltro de prensa 17 após a prensagem na prensa 11, através e para fora do feltro de prensa 17 à medida que ele corre ao redor do cilindro-guia 18. A montante do próximo cilindroguia 18 estão caixas de sucção 54 arranjadas no lado externo do feltro de prensa para sugar para fora água do feltro de prensa antes que ele chegue na seção úmida 2.
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[0043] Após |
a |
cinta |
14 |
ter |
deixado o |
cilindro |
de |
|
transferência |
16 e |
antes |
de alcançar a prensa |
11, a |
cinta |
14 |
|
corre através |
de |
uma estação |
de |
limpeza 30 |
para |
limpar |
a |
|
superfície da |
cinta 14 a |
qual |
está |
em contato |
com a |
trama |
de |
fibra 1'.
[0044] A seção seca 4 compreende pelo menos um cilindro de secagem 19 o qual nas configurações mostradas é o único cilindro de secagem que vantajosamente é um cilindro de secagem Yankee. Outras configurações alternativas da seção de secagem podem ser usadas, tal como cilindros de secagem convencionais ou secagem por meio de cintas metálicas. O cilindro de secagem 19, com o qual o cilindro de transferência 16 forma uma cunha de transferência N2, tem uma superfície de secagem 20 para secar a trama de fibra 1. Um raspador de encrespamento 21 é colocado em uma posição a jusante a partir da superfície de secagem 20 para encrespar a trama de fibra seca 1' a partir da superfície de secagem 20 para obter a trama de papel tecido 1 que é finalmente secada e encrespada. O cilindro de secagem 19 é coberto por uma capota 21. O cilindro de transferência mencionado 16 e o cilindro de secagem 20 formam uma cunha de transferência N2 entre eles através de cuja cunha de transferência N2 a cinta 14 e a trama de fibra 1 desaguada para 45-52% de teor seco correm juntas, mas deixam a cunha de transferência N2
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15/21 separadamente, uma vez que a trama de fibra 1 adere a e é transferida para a superfície de secagem 20 do cilindro de secagem 19. A carga linear na cunha de transferência N2 formada pelo cilindro 16 e pelo cilindro de secagem 19 é preferivelmente 30-60 kn/m e é tal que nenhum desaguamento ou compressão da trama ocorre nesta cunha. Para garantir que a trama de fibra 1 seja transferida para a superfície de secagem 20, um adesivo adequado é aplicado por meio de um dispositivo spray 23 à superfície de secagem 20 em um lugar entre o raspador de encrespamento 21 e a cunha de transferência N2 onde a superfície de secagem 20 está livre. Em configurações alternativas, a carga linear na cunha de transferência pode ser reduzida para 10 kN/m.
[0045] A prensa 11 pode ser uma prensa de cilindros onde os dois elementos de prensa 12, 13 são cilindros com superfícies de envelope liso ou, a qual é preferivelmente, uma prensa de cunha longa de várias configurações, p.ex., uma prensa de sapata, onde o primeiro elemento de prensa 12 é um cilindro de apoio liso e o segundo elemento de prensa 13 compreende uma sapata de prensa e uma cinta sem fim correndo através da cunha de prensagem da prensa de sapata em contato deslizante com a sapata de prensa a qual exerce uma pressão pré-determinada contra o interior da cinta e contra o cilindro de apoio 12. Assim, a sapata de prensa é um dispositivo que forma uma cunha de prensagem estendida. No caso onde a prensa 11 é uma prensa de sapata, a pressão máxima da prensa 11 é preferivelmente cerca de 4-6 MPa e sua carga linear é preferivelmente cerca de 400-600 kN/m. Em uma configuração preferida adicional da prensa 11, o primeiro elemento de prensa 12 é um cilindro de apoio liso e o segundo
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16/21 elemento de prensa compreende um dispositivo para formar uma cunha de prensagem estendida, os citados dispositivos compreendendo um corpo suporte elástico arranjado para prensar em uma direção no sentido do cilindro de apoio. Em uma configuração alternativa, o elemento de prensagem 13 é um cilindro de apoio liso, enquanto o segundo elemento de prensa 12 compreende um dispositivo formando uma cunha estendida do tipo mencionado acima.
[0046] A prensa 11 portanto constitui a única prensa da seção de prensagem 3, resultando em uma configuração de máquina simples, barata e confiável. Entretanto, uma vez que a prensa 11 é a única prensa, a pressão na prensa 11 pode ser relativamente alta para conseguir teor seco suficientemente alto da trama de fibra 1 quando ela é transferida para a superfície de secagem 20 e um número suficiente de ligações são formadas entre as fibras na trama de fibra 1 tal que a trama 1 tenha resistência suficiente. A provisão de um número suficiente de ligações de fibras na trama de fibra 1 na cunha de prensagem N1 em tais configurações da máquina reduz drasticamente a necessidade de moer as fibras em um moinho e deste modo o consumo de energia da máquina também é reduzido. Preferivelmente, a trama de fibra 1 tem um teor seco na faixa de 45-52% quando ela é transferida para a superfície de secagem 20.
[0047] A configuração de acordo com a fig. 2 é similar àquela na fig. 1 exceto que ela está suplementada adicionalmente com um dispositivo de pré-aquecimento 27 à jusante da prensa 11 para aumentar a temperatura da trama de fibra 1 antes que a trama de fibra 1 alcance o cilindro de secagem 19. A trama é encrespada a partir da superfície de
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17/21 secagem a qual tem uma temperatura entre 85°C e 110°C.
[0048] De acordo com a invenção, a máquina para fabricação de papel tecido compreende um dispositivo de sucção de prédesaguamento 24 localizado à montante da prensa 11 para desaguar a trama de fibra 1' tal que ela obtenha teor seco suficientemente alto até 15-30% quando ela entra na prensa 11. Se a trama de fibra 1' não obtiver teor seco suficientemente alto antes de entrar na prensa 11 e o feltro de prensa 17 arrastar água em demasia para dentro da cunha N1, existe um risco de que a trama de fibra 1' seja danificada, e no pior caso o chamado esmagamento ocorre na cunha de prensagem N1 da prensa 11 em cujo caso existe um risco que a trama de fibra 1' será rompida. Nas configurações de acordo com as figs. 1 e 2, o dispositivo de sucção de prédesaguamento 24 compreende um cilindro de sucção 25 (ou dispositivos convencionais conhecidos similares com vácuo de 30-50 kPa) localizado dentro do loop do feltro de prensa 17, e uma caixa de vapor 2 6 com uma capacidade de 0,1-0,8 t de vapor por tonelada de papel, localizada no lado de fora do loop do feltro de prensa 17 oposto ao cilindro de sucção 25 para aquecer a água na trama de fibra formada 1'. Alternativamente, outros dispositivos de desaguamento conhecidos na arte podem ser usados. Por meio de tal cilindro de sucção 25 e caixa de vapor 26, a quantidade de água é reduzida na trama de fibra formada 1' e no feltro de prensa 17 tal que o teor seco da trama de fibra 1' seja aumentado de 8-12% para 20-25% ou até mesmo para 30%, tal que a trama de fibra formada 1' obtenha um teor seco desejavelmente aumentado antes da prensa 11 e o teor de água no feltro seja reduzido para conseguir um desaguamento efetivo na prensa 11.
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Nas configurações de máquina mostradas nas figs. 1 e 2, o teor seco da trama de fibra 1' deve ser pelo menos cerca de 15-30% quando a trama de fibra 1' correr para dentro da cunha N1. O cilindro de sucção 25 do dispositivo de desaguamento 24 deve aumentar este teor seco tal que ele seja preferivelmente pelo menos cerca de 20-30% quando a trama de fibra 1' entrar na prensa 11. Na configuração de máquina mostrada, o dispositivo de pré-desaguamento compreende um cilindro de sucção 25 e uma caixa de vapor 26 arranjados na seção úmida 2 ao longo da trajetória da trama de fibra 1' entre o formador e a seção de prensagem 3. Deve ficar entendido que outros dispositivos de pré-desaguamento, por exemplo caixas de sucção, podem ser usados para proporcionar à trama de fibra 1' o teor seco desejado antes que ela entre na prensa 11.
[0049] Para conseguir teor seco suficientemente alto da trama de fibra 1 após a prensa 11, a pressão específica na prensa é preferivelmente 4-6 MPa e a carga linear é preferivelmente 400-600 kN/m. Para uma pressão específica de
MPa, ela é obtida para gramagens da trama de fibra 1 na faixa de 16-25 g/m2 e um teor seco de 46-52% após a prensa 11. A razão para o alto teor seco na máquina para fabricação de papel tecido de acordo com a invenção é que nenhuma ou muito pouca quantidade de água é transportada da trama de fibra 1 para a cinta 14 na cunha de prensagem N1 da prensa 11 e que toda a água é carregada para fora pelo feltro de prensa 17, e que essencialmente nenhum reumedecimento da trama de fibra 1 ocorre entre a prensa 11 e o cilindro de transferência 16, uma vez que o feltro de prensa 17 e a cinta 14 são separados um do outro imediatamente após a saída da cunha N1. O reumedecimento evitado é um resultado do fato que
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a |
trama |
de |
fibra |
1 é |
carregada |
para o |
cilindro |
de |
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transferência |
16 |
pela |
cinta |
lisa |
14, a |
qual não |
absorve água, |
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e |
que o |
feltro |
de |
prensa |
17 |
deixa |
a trama |
de fibra |
1' |
imediatamente após a cunha de prensagem da prensa 11. Existe também um resultado adicional disto, nominalmente que a trama 1 pode se expandir na direção z e voltar parcialmente para seu volume específico ou espessura, p.ex., cerca de 10-20% da espessura, antes de alcançar a cunha de transferência N2 e deste modo manter o volume específico relativamente alto.
[0050] O teor seco relativamente alto da trama de fibra 1 após correr pela prensa 11 e o fato de a cinta lisa 14 não reumedecer a trama de fibra 1 significa que o desaguamento da trama de fibra 1 na cunha de transferência N2 entre o cilindro de transferência 16 e o cilindro de secagem 19 não é necessário. Isto é uma vantagem, uma vez que uma carga linear mais baixa ou baixa, que pode então ser usada na transferência, significa que a espessura da trama de fibra 1 é em uma grande extensão mantida à medida que a trama de fibra 1' corre através da cunha de transferência N2 e a trama de fibra 1' não é comprimida adicionalmente. Como mencionado acima, a carga linear na cunha de transferência é preferivelmente 30-50 kN/m. Uma carga linear reduzida na cunha de transferência N2 contribui adicionalmente para uma construção mais simples e mais barata de tanto o cilindro de transferência quanto do cilindro Yankee, o qual depois então não mais necessita suportar cargas grandes, e também se evita deformações da superfície de secagem, a necessidade de abaulamento de um cilindro de secagem, ou essencialmente a sensibilidade a problemas de abaulamento será menor, e melhor performance de operação é obtida. Isto, por sua vez,
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20/21 influencia o processo de encrespamento de um modo favorável, tal que um perfil de umidade e de gramagem mais uniforme da trama e encrespamento mais uniforme e espessura mais uniforme para o próprio papel são obtidos.
[0051] Graças ao alto teor seco da trama de fibra 1 após correr pela seção de prensagem 3, o requisito de energia para a secagem final da trama de fibra 1 na superfície de secagem 20 se torna 20-30% mais baixo que o correspondente requisito de energia em uma máquina para fabricação de papel tecido convencional na mesma velocidade de máquina e mesmo tamanho de máquina. Alternativamente, as dimensões do cilindro Yankee podem ser reduzidas para a mesma velocidade de máquina e mesmo consumo de energia. Para a mesma máquina e mesmo consumo de energia, a velocidade da máquina (capacidade de produção) pode ser aumentada proporcionalmente.
[0052] A boa aderência da trama de fibra 1, provida pela cinta lisa - devido ao fato que a trama de fibra tem uma porcentagem mais alta de superfície formada lisa que estará em contato com a superfície do cilindro Yankee na transferência, isto é, a trama de fibra tem uma espessura mais uniforme como visto na seção transversal (a direção z) resulta em uma melhor operabilidade da máquina para fabricação de papel tecido sem ruptura de trama. Isto torna possível aumentar a velocidade da máquina para 1.300-2.200 m/min. Entretanto, a alta adesão da trama de fibra 1 à superfície de secagem resulta em um resultado de encrespamento melhorado, isto é, maciez, do papel crepom e do produto final, e permite que uma subsequente calandragem para melhorar a maciez possa ser evitada. A trama de fibra, que é mais uniformemente encrespada, proporciona uma sensação
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21/21 melhor de maciez, isto é, ela tem uma qualidade do produto mais alta em um consumo de energia mais baixo se comparado com papel tecido fabricado em máquinas convencionais.