PT83272B

PT83272B - Processo para a producao de cartao de turfa formado por ar

Info

Publication number: PT83272B
Application number: PT83272A
Authority: PT
Original assignee: Johnson & Johnson
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1986-08-28
Publication date: 1993-09-30
Also published as: ES2001902A6; FI89180B; FI89180C; AU6205986A; AU585058B2; NO863444D0; IE862308L; JPS6255106A; JPH074806B2; BR8604097A; DK409086D0; DK409086A; US4676871A; NZ217692A; FI863296A0; DE3673319D1; NO167074B; EP0220422A3; NO167074C; NO863444L

Description

Memória descritiva referente à patente de invenção de JOHNSON & JOHNSON, norte-americana, (estados New Jersey), industrial e comercial, com domicílio em one Johnson & Johnson Plaza New Jersey, NJ 08933, Estados Unidos da América, para PROCESSO PARA A PRODUÇÃO PE CARTÃO PE TURFA FORMADO POR AR?

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Memória Descritiva iAntecedentes da invenção

A presente invenção refere-se a um processo para produzir economicamente cartão absorvente de turfa, mais particularmente a um processo para acamar turfa ao ar a fim de formar um cartão absorvente, flexível e forte, apropriado para utilização em produtos diversos como produtos absorventes de fluidos orgânicos, por exemplo pensos higiénicos, pensos, fraldas, etc., assim como em produtos hortícolas, por exemplo como protecção de plantas novas.

emprego de turfa, conjuntamente com outros materiais fibrosos, para produtos absorventes, foi sugerido em diversas descrições anteriores, por exemplo Patentes E.U. 4.170.515» 4.226.237» 4.215.692; e 4.5O7.I22. Além disso, sugeri^ ram-se processos para a incorporação de turfa num produto de car tão fibroso, processos esses exemplificados pelas Patentes E.U. 751.139 e 4.473.440.

A Patente E.U. No. 4.473.44O citada em último lugar é particularmente pertinente, porque descreve um processo para a produção de cartão de turfa absorvente e flexível para utilização em produtos absorventes. De acordo com o texto da re- 1 r

ferida patente, começa-se por peneirar turfa esfagno para separar materiais grandes como raízes e ramos e para separar partículas finas, isto é, as que passam por um crivo de malha 100. A turfa peneirada, facultativamente em combinação com outro material fibroso, 4 seguidamente posta na forma de uma pasta aquosa que tem um conteúdo de sólidos de 0,1 a 1,0$ em peso. A pasta é depois posta a correr numa teia Fourdrinier de máquina plana para o fabrico de cartão, onde se lhe extrai a água para formar um cartão pouco denso. 0 cartão é seco até um conteúdo de humidade bem definido, e, em seguida, é calandrado para proporcionar um cartão com conteúdo de turfa que é muito absorvente e flexível.

Embora, de maneira geral, o produto resultante deste processo da técnica anterior seja inteiramente satisfatório para utilização em produtos absorventes, o processo apresenta certos inconvenientes.

Em primeiro lugar, a necessidade de proporciona turfa peneirada cria grande encargos económicos ao processo. Vis, to que se rejeitam partículas grandes e pequenas de turfa colhida durante a peneiração, essencialmente apenas metade do material manipulado durante a colheita e a peneiração é realmente utilizada no produto. Não obstante este facto, o processo não pode aceitar particulas grandes que não sejam moídas e seguramente não pode aceitar partículas pequenas, isto é, partículas muito finas de turfa, porque a teia Fourdrinier ficaria rapidamente entupida por essas partículas finas e tornaria impossível a ulterior formação húmida do cartão. Assim, é pequena a eficiência quando medida pela utilização de matéria-prima.

Por outro lado, o processo de formação húmida da técnica anterior exige que o cartão seja formado a partir de uma pasta muito diluída, à qual se extrai água na teia Fourdrinier, e que em seguida é seca até ao nível de humidade prescrito antes da calandragem para produzir o cartão flexível e absorvente. Como é evidente, é necessário, portanto, efectuar a secagem

- da turfa num ponto do processo depois de o cartão estar formado, isto á, num ponto do processo em que a secagem á muitíssimo difícil, obrigando a utilizar equipamento de secagem caro e a consumir grandes quantidades de energia»

Por outro lado ainda, devido às limitações inerentes num processo de formação húmida, a escólha de outros materiais fibrosos para combinar com a turfa é necessariamente limitada. Não se podem aceitar dimensões de partículas excessivamente pequenas, e outras fibras, com comprimento relativamente grande, ficam emaranhadas em grumos e destroiem a uniformidade do produto resultante.

i Por conseguinte, há necessidade de um processo aperfeiçoado para a produção de cartão de turfa flexível e absor

I vente.

Sumário da invenção

De acordo com a presente invenção, proporcionase um processo para a fabricação de cartão de turfa absorvente e flexível que elimina os inconvenientes apresentados por sugestões anteriores, isto e, utiliza mais a turfa colhida, facilita muito o processo de secagem e aumenta a escolha de outros materiais que podem ser incorporados, juntamente com a turfa, no cartão acabado.

Especificamente, o processo da presente invenção compreende as fases de colher principalmente a turfa que tem um grau de decomposição de valor H-l medido pela Escala de Von Post Modificada, com não mais de trinta e três por cento da referida turfa colhida num grau de decomposição de valor H-2 ou mais. A turfa colhida á seguidamente individualizada e seca, preferivelmente por meios de secagem de transporte pneumático. As partículas de turfa individualizadas secas são depois acamadas ao ar por meio de dispersão das partículas numa corrente de ar de . grande velocidade e condensação (isto á, depósito) das part.ícu. las num substr_a-t₀ foraminoso como um cilindro perfurado ou um

crivo ou cinta metálicos para produzir o cartão de pequena densidade. 0 cartão é depois calandrado para produzir o produto flexível absorvente de acordo com a presente invenção.

Na aplicação deste processo, a fase de secagem é !controlada cuidadosamente para que o conteúdo de humidade do cartSo apresentado na fase de calandragem esteja dentro dos limites inecessários para se produzir um produto satisfatório. Esses limites estão indicados na referida Patente E.U. No. 4.473.440, que e incorporada na presente por referência.

Surpreendentemente, quando se aplica o processo ide formação húmida da técnica anterior, a técnica da colheita no 'que se refere ao grau de decomposição é um factor relativamente Ijpouco importante na produção de um cartão com absorvência desejável. Pelo contrário, quando se aplica o processo de formação seca de acordo com a presente invenção, essa selecção na colheita é de importância primordial, e cartão fabricado com turfa relativamen^e não decomposta dá um produto muito absorvente, ao passo que im Ijcartão feito com turfa relativamente decomposta é substancialments menos absorvente.

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Numa forma de realização preferida, adicionam-se (fibras compridas e delgadas à turfa à turfa em partículas, para aumentar a resistência do cartão resultante. Ϊ também somente por meio da utilização do processo da presente invenção que essa (adição^zé possível sem os problemas de formação de aglomerados e nés que surgem nos processos de formação húmida da técnica anterior.

Breve Descrição dos Desenhos

Figura 1 é um diagrama de fluxos esquemático que representa as diversas fases do processo da presente invenção j

Figura 2 é uma vista em corte transversal esquemático de uma turfeira típica; e

Figura 3 á um diagrama de fluxos esquemático das fases de formação ao ar e calandragem do processo da presente invenção.

il Descrição Pormenorizada da Invenção

Fazendo agora referência à Figura 1, está nesta representado em vista esquemática um diagrama de fluxos do processo que mostra as fases desta invenção, que incluem colheita 1, individualização 2, secagem 3» formação ao ar 4 e calandragem i⁵:

j Conforme foi descrito, a turfa utilizável para jo processo de formação seca da presente invenção á escolhida por \.meio da colheita de apenas turfa essencialmente não decomposta ¹ que tem um Valor de Von Post Modificado de H-l e que em caso jnenhum inclui mais de trinta e três por cento (em peso, com base í;em turfa seca) de turfa com um grau de degradação maior que H-2 mou mais. 0 mátodo de Von Post Modificado para a caracterização jdo grau de decomposição de um estrato de turfa á a experiência ,;de campo aceite pelos tácnicos da especialidade e descrita por_menorizadamente em ”Peat Bogs of the Inhabited Part of Roberval, !i jLac St. Jean, Dubuc and Chicoutini Counties”;

publicação do Ministário das Riquezas Naturais do Quábec, Direc'ção-Geral de Minas; autor Antoine Simard, Quábec 1974. Como se i sabe, as turfeiras têm geralmente uma estratificação vertical em corte transversal, conforme está representado na Figura 2. A camada mais acima 6 á constituída por folhas, ramos e flores de plantas vivas, predominantemente a planta de turfa viva, mas :inclui tambám outras plantas que vivem na turfeira. Essa camada |situada acima de todas as outras prolonga-se em geral a partir ;da superfície atá uma profundidade desde cerca de 2,54 atá 15»24 cm (1,0 atá 6,0 polegadas). Sob esta camada está uma camada 8 de turfa não decomposta que compreende folhas, ramos e flores de turfa morta e as raízes de plantas vivas. Esta camada á caracterizada por ser fibrosa, de cor relativamente clara,

- 5 5 OS O O

ím ] c»cupde;,.

Γ to$6d estando a estrutura da planta geralmente intacta. Essa camada 8 está em geral a uma profundidade que vai de 30 a 90 cm (1,0 a 3,0 pás) abaixo da superfície. Sob a camada 8 está uma camada 10 de turfa parcialmente decomposta que geralmente pode ser d is tinguida da camada 8 por uma linha nítida de separação de cor, sendo a camada 10 bastante mais escura que a camada 8. A camada 10 caracteriza-se por ter cor cada vez mais escura e degradação da estrutura da planta cada vez maior à medida que a profundidade aumenta, atá um ponto em que a estrutura da planta deixe de ser aparente e a cor do material passe gradualmente de casta nho a preto. A porção inferior desta camada 10 á geralmente a porção de uma turfeira utilizada como combustível. Esta camada 10 prolonga-se em geral desde uma superfície de aproximadamente 90 cm atá aproximadamente 2,40 m (3 a 8 pás) abaixo da superfície »

Sob a camada 10 está a camada 12 que á a áltima fase de decomposição da turfa. Esta camada 12 á geralmente denominada terra preta e caracteriza-se por não ter essencialmenite nenhuma estrutura de planta e ser de cor preta. Este material encontra-se geralmente a uma profundidade desde cerca dé 2,40 atá cerca de 3»60 m (8 a 12 pás) abaixo da superfície. Nalguns casos, as turfeiras não contêm esta camada.

A Escala de Von Post Modificada atribui valores a cada estrato de H-l atá H-4 com grau de decomposição crescente

A experiência consiste em comprimir amostras de cada estrato de turfa e examinar a água expelida. Atribui-se um valor H-l a um estrato de turfa fibrosa que, quando comprimida, expele um líquido límpido. Atribui-se um valor H-2 a um estrato parcialmente decomposto, com alguma estrutura de planta, que, quando comprimido, expele um líquido sujo mas livre de partículas orgânicas. Atribui-se um valor Se H-3 a turfa muito decomposta do tipo combustível que, quando comprimida, expele uma água lamacente misturada com matária orgânica castanha e preta.

Finalmente, atribui-se um valor H-4 às chamadas

turfas sedimentares fluentes, denominadas terra preta, que quando comprimida na mão ejecta todo o material da amostra por entre os dedos» objectivo da fase de colheita da presente invenção è extrair da turfeira essencialmente apenas a turfa com valor H-l, e isto pode ser feito escolhendo a camada 6 e 8 e excluindo a camada 10. Conforme se indicou anteriormente, há geralmente uma linha de demarcação, baseada em mudança de cor, entre as camadas 8 e 10, linha visível a olho nd e na qual se pode confiar que garante que se está a colher predominantemente material H-l. Inevitavelmente, contudo, pode ser incluído algum mate' rial com grau de decomposição H-2 ou maior. Descobriu-se que não se podem empregar mais de trinta e três por cento de material com grau de decomposição H-2 ou maior, no processo de acordo com a presente invenção. Preferivelmente, não se empregam mais de ΙΟ,Ο^ο. Conforme se verá na descrição que se faz na presente, as propriedades do cartão formado a seco resultante são muito prejudicadas com a inclusão de maiores quantidades de turfa decomposta, ao passo que não se observava isso quando se empregava 'um processo de formação húmida da técnica anterior. Até ao presente, não temos nenhuma explicação para este fenómeno.

método de escolha para colheita da turfa seleccionada da turfeira é o método denominado de Haku, elaborado na Finlândia e modificado de maneira que a selecção de turfa essencialmente não decomposta possa ser efectuada de acordo com a presente invenção. Abrem-se diversas trincheiras na área da tur' feira em que se está a fazer a colheita, com escoamento pa-ra trincheiras principais. Depois de abertas as trincheiras e dando algum tempo para o escoamento, perfila-se a turfeira, isto é, tira-se material superficial que se encontra entre duas trinchei ras adjacentes e desloca-se em direcção à linha de centro entre estas trincheiras. Pode fazer-se isto, por exemplo, com uma máquina grande de furar puxada por um tractor. Depois da perfila gem, a turfeira é moída, isto é, a superfície é amaciada para facilitar a retirada do material utilizável. Utiliza-se a seguir um espigão para raspar aproximadamente 5 cm da camada mais acima, que é depois carregada e armazenada ou utilizada imediatamente nas fases seguintes do processo da presente invenção. As fases

de moagem e raspagem são depois repetidas com a retirada de camadas sucessivas de 5 cm a-té ter sido retirado todo o material desejável da área de colheita da turfeira.

A turfa colhida 14, constituída por material com dimensões que vão desde 1,6 mm até 101,6 mm (1/16 a 4 polegadas) na sua maior dimensão contém água numa quantidade que varia desde aproximadamente 70,0 até aproximadamente 80,0$ em peso, com base na turfa húmida. Este material passa depois para uma fase de individualização 2, na qual a corrente de turfa colhida 14 é tratada de maneira a ser partida em grandes amontoados e pedaços, Preferivelmente, adiciona-se um agente tensio-activo neste ponto do processo, para acentuar as características de humedeci— | mento do cartão acabado. Esse agente tensio-activo pode ser [aspergido sobre a corrente 1^ de turfa colhida em bruto, empre(I gando uma solução aquosa diluída, por exemplo 0,1% em peso de [ agente tensio-activo, Um agente tensio-activo particularmente útil é um sulfosuccinato dioctilo de sédio que contém agente, fabricado pela Companhia Rohm & Hass e vendido por esta com a marca registada Triton GR-5·

A turfa colhida aspergida pode ser individualizada num qualquer de diversos equipamentos disponíveis conhecidos pelos técnicos da especialidade. Preferivelmente, a turfa colhida é fornecida a um moinho de martelos que, além de efectuar as funções de partir aglomerados e peças grandes, auxilia também a homogeneizar a adição de agente tensio-activo_o

Devido ao processo de aspersão, a turfa aspergida colhida ficará com o seu conteúdo de água aumentado, por exemplo para cerca de 85 a 90% de água em peso, e, por conseguinte, é preferivelmente passada por uma prensa húmida onde a água é extraída até ficar um conteúdo de cerca de 60 a 75% em peso. Uma prensa húmida particularmente útil é do tipo construído por Kamyr Inc,, de Glens Falis, Nova York, com a marca registada KAMYR RING PRESS, na qual um anel de crivo rotativo forma um canal circunferencial com as paredes da prensa. A turfa molhada que entra concentra-se na extremidade anterior do anel rotativo. 0 atrito do anel rotativo contra a concentração de turfa molhada à entrada faz com que a turfa se torne cada vez menos molhada e vá sendo comprimida em direcção à saída do dispositivo. Promove-

se o aumento da compacidade do material à. saída por meio de uma placa de restrição na saída da prensa, que pode ser ajustada para aumentar ou diminuir a dimensão da abertura de saída. Esse dispositivo é particularmente útil porque, além de extrair água desfibra partículas fibrosas grandes, por exemplo raízes. Além disso, o agente tensio-activo é distribuído de novo. A fase de prensagem húmida é seguida convenientemente por uma segunda fase de individualização, utilizando um segundo moinho de marte los em que se faz nova desfibrilação e o efluente da prensa húmida é amaciado para tratamento na fase de secagem 3»

A corrente 16 de turfa individualizada amaciada passa para a fase de secagem 3» A secagem deste material em par tículas pode ser efectuada por qualquer de diversos métodos conhecidos pelos técnicos e capazes de atingir o nível de secagem desejado sem destruir a estrutura e propriedades absorventes da turfa. A este respeito, a turfa deve ser seca até um conteúdo de humidade que permita que a turfa fornecida a partir da fase de formação ao ar 4 à. fase de calandragem 5 tenha o conteúdo de humidade necessário, conforme já foi sugerido na já mencionada Patente E.U. No» 4ο473®44θ₀ Este conteúdo de humidade depende da concentração da turfa no cartão acabado, mas pode dizer-se que, de maneira geral, varia entre aproximadamente 5 e aproxima damente 35% de água, com base no peso do cartão húmido o Deve notar-se que para se obter este conteúdo de humidade no ponto de entrada para a fase de calandragem 5, é necessário controlar o conteúdo de humidade que sai da fase de secagem 3 para um valor superior, porque se perde humidade apreciável da turfa nas fases intermédias entre secagem e calandragem. Por conseguinte, a fim de se alcançarem os níveis de humidade prescritos entre 5 e 35% na calandragem, é necessário controlar os níveis de humidade à saída das fases de secagem para entre 6 e 45%.

Os processos de secagem utilizáveis na presente incluem em geral o aumento da temperatura da turfa a fim de expulsar a água. As temperaturas máximas às quais a turfa é elevada durante a secagem são função de diversos factores» Como é evidente, uma temperatura alta é muitíssimo eficaz para separar água com rapidez e pode necessitar de menos tempo de permanênci; no equipamento, e, por conseguinte, equipamento mais pequeno e

mais barato. Por outro lado, uma temperatura alta é útil para assegurar que os microrganismos presentes na turfa colhida sejam destruídos, e isto é importante quando se emprega o cartão acabado em produtos utilizados em fins médicos ou de higiene pessoal. Em contrapartida, a secagem a alta temperatura pode ser menos eficiente de um ponto de vista de necessidades de instalações, e, além disso, observou-se que quando a turfa é sujeita a temperaturas elevadas, as características superficiais da turfa de maneira alteram-se para conferir propriedades absorventes como retenção e taxa de absorção de líquidos. Este enfraquecimen to devido à secagem pode ser compensado com a adição de agente tensio-activo ao produto, conforme é sugerido na fase de individualização 2. Por conseguinte, pode observar-se que as temperaturas de secagem óptimas são um equilíbrio económico entre diver sos factores, sendo um deles a utilização final do produto aca₍ bado. Em qualquer caso, no entanto, a temperatura de secagem máxima na fase de secagem não deve variar fora da gama desde cerca de 100°C até cerca de 300°C, _sendo apropriada uma tempera— o tura de cerca de 150 C para a maior parte das aplicações.

Entre os processos de secagem utilizáveis estão os que empregam secadores rotativos, secadores de vapor, e, de maneira genérica, secadores de transporte pneumático incluindo secadores instantâneos, por exemplo o secador instantâneo Raymond ou o secador instantâneo rotativo Vertex. Os secadores de transporte pneumático são do tipo em que o material a secar é disperse numa zona de gás quente seguida por transporte a grandes velocidades. 0 secador é essencialmente um dispositivo para dispersar um sólido molhado num gás quente, por exemplo incluindo uma conduta através da qual o gás transporta as partículas dispersas e um sistema de recolha, geralmente um separador de ciclone, para recolher os sólidos secos. Preferivelmente, para atingir da melhor maneira os níveis de secagem necessários para o processo desta invenção, utilizam-se dois secadores instantâneos em série. Deve observar-se que esta técnica de secagem é muito eficiente, principalmente porque a turfa a secar está num estado de grande |dispersão. Deve notar-se que essa técnica não é aplicável nos . processos de formação hiímida da técnica anterior, porque é for_ çoso secar—se um cartão já formado de acordo com estes processos

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da técnica anterior, e, portanto, não se pode empregar um sistema de gás de dispersão<>

A corrente 18 de turfa seca pode agora passar pare, a fase de formação ao ar, ou, em alternativa, pode ser armazena da para utilização futura. Se for armazenada, a turfa é preferi velmente embalada e protegida contra ataques de humidade ou perdas durante a armazenagem.

Na fase 4 de formação seca desta invenção, a turfa seca é opcionalmente combinada com outros materiais, por exemplo fibras compridas para conferir resistência, e formada ! a seco num cartão de pequena densidade. A Figura 3 representa j esquematicamente de maneira mais pormenorizada um processo de formação seca em que a corrente 18 de turfa seca è combinada || com fibras de poliéster 20« As fibras de poliéster são vantajoi! samente adicionadas à turfa para conferir resistência adicional · ao cartão resultante» Visto que estas fibras não são hidrófilas, até certo ponto, a sua inclusão prejudica as propriedades absorventes do cartão resultante, e, por conseguinte, é desejável I atingir um equilíbrio entre resistência e absorvência ao escolher a quantidade, comprimento e espessura destas fibras. Des! cobriu-se que é vantajoso utilizar uma quantidade dessas fibras ' que vai desde cerca de 1 até cerca de 15$ em peso, com base no peso total do cartão absolutamente seco acabado. As fibras devem ter uma espessura tão pequena e um comprimento tão grande quando possa ser consentido pelo equipamento em que se efectua o proces so, e, especificamente, o seu comprimento pode variar desde 9,5 até 50,8 mm aproximadamente (3/8 a 2 polegadas) com um diâmetro de cerca de um a seis denier. Embora se exemplifiquem essas fibras com poliéster, podem utilizar-se outras fibras compridas e resistentes, desde que preencham a função de resistência sem prejudicar indevidamente as propriedades absorventes. Por exemplo, podem usar-se fibras de vidro, polipropileno, nilão, poliacetato e raiona.

Voltando a fazer referência à Figura 3, as fibras de poliéster 20 exemplificadas são fornecidas a uma máquina de cardar 22 na qual são separadas e lhes é dada a forma de uma ' faixa 24 cardada leve. A faixa 24 é combinada com a turfa molha da 18 no alimentador volumétrico 26, no qual a turfa cai sobre

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a faixa numa espessura uniforme determinada previamente, que assegura a proporção desejada de turfa para poliéster»

Esses alimentadores volumétricos já existem no mercado, sendo um destes dispositivo vendido por Curt Joa Company. A turfa e o poliéster efluentes 28 do alimentador volumétrico 2Ó passam para o formador 30 de cartão de formação seca. 0 formador de cartão utilizável no processo desta invenção pode ser um qualquer de diversos formadores de faixa formada a seco já sugeridos para utilização em processos para a formação seca de tecidos não tecidos. Em geral, estes formadores devem ser capazes de dispersar a faixa 28 de poliéster e turfa numa corrente de gás a grande velocidade, vantajosamente ar, e condensar, isto é, depositar as partículas sobre um substrato foraminoso, por exemplo um cilindro perfurado ou crivo metálico ou cinta para produzir o cartão com pequena densidade. Exemplos desses formadores que podem ser adaptados para utilização no processo desta invenção estão descritos nas Patentes E.U. 3.768.119; 3·7^0.797; e 3*772.739· Por exemplo, uma corrente de ar 32, preferivelmente criada por um ventilador, é introduzida no formador e controlada para uma grande velocidade, fazendo-a passar através de uma área de passagem 3^· com pequena secção transversal. A faixa 28 passa para a entrada de um ou mais apanhadores rotativos, que individualizam as partículas de turfa e poliéster e as fornecem para serem arrastadas pela corrente de ar de grande velocidade. Os sálidos da corrente de ar são condensados numa cinta 36 sem fim móvel com a forma de uma teia metálica, formando por este meio um cartão 37 com pequena densidade e espessura aproximadamente uniforme. Aumenta—se a condensa ção aplicando um vácuo no lado da cinta oposto aquele em que o cartão é formado.

As condições de funcionamento do formador, por exemplo quantidade e velocidade da corrente de ar, velocidades dos apanhadores, grau de vácuo, velocidade da teia, etc., dependem todas de factores como o equipamento específico utilizado, a uniformidade do cartão resultante desejada, o peso básico do cartão desejado, entre outros. As quantidades de ar, por exemplo, podem variar desde 0,616 m^ por Kg (10 pés cúbicos por libra) de sólidos até 18,5 m3 por Kg (300 pás cúbicos por libra); as velo12

— cidades dos apanhadores podem variar desde 500 até 1500 rpm; as velocidades lineares podem variar desde cerca de 5,0 metros/ minuto até cerca de 100,0 metros/minuto; e os níveis de vácuo podem variar desde cerca de 7^,2 cm até carca de 203,2 cm de água (30 a 80 polegadas).

Deve entender-se que embora o processo exemplificado utilize o alimentador volumétrico como meio para misturar as fibras compridas com a turfa para formar o cartão no formador, também se podem aplicar outros métodos. Por exemplo, pode fornecer-se a turfa isolada por intermédio de um alimentador volumétrico a um rotor de um formador de faixa de rotor duplo, conforme descrito nas patentes mencionadas acima. 0 poliéster pode ser fornecido separadaraente ao outro rotor e os dois materiais podem ser misturados no interior do préprio formador de cartão.

I Numa forma de realização preferida desta invenção, é desejável proporcionar ao cartão acabado um revestimento numa ou em ambas as faces, a qual serve para diminuir a formação de poeira de turfa durante a utilização ou manipulação do cartão e para ocultar a cor geralmente não branca do cartão de turfa, o que é desejado nalgumas utilizações médicas e de higiene pessoal. Esses revestimentos podem compreender fibras de pasta de madeira branqueada, por exemplo pasta de madeira Kraft, a qual, | por exemplo, pode ser deixada cair sobre a faixa antes ou depois (, da formação seca da turfa para produzir um revestimento sobre qualquer das faces do cartão. Evidentemente, essa pasta de madei ra pode ser largada a seco tanto antes como depois da formação a seco da turfa para produzir revestimentos em ambas as faces. Numa forma de realização preferida, a pasta de madeira é fornecida ao cartão na forma de uma faixa formada anteriormente, por exemplo um papel de seda. Conforme está representado na Figura • 3, aplica-se papel de seda 38 a partir da armação de desenrolamento 40 à faixa 36 a montante da posição de aplicação de turfa. Adicionalmente, fornece-se papel de seda 38' a partir da armação de desenrolamento 40' ao cartão 37 a jusante da posição de aplicação da turfa. Por conseguinte, aplica-se uma folha de papel de . seda sobre cada uma das faces do cartão. 0 revestimento de papel ' de seda pode ser facilitado se se aspergir primeiro o papel de

_ seda com água, e, por isso, podem montar-se cabeças de aspersão (não representadas) em posiçoes apropriadas no processo. 0 papel de seda depende, evidentemente, da utilização final desejada do cartão. Para utilização em produtos médicos ou de higiene pessoal, verificou-se que é vantajoso empregar papel de seda com um peso básico desde cerca de 10 até cerca de 3θ g/m^_e0 cartão 37 que sai da fase de formação a seco 4 (Figura 1) passa depois para a fase de calandragem 5« 0 cartão 37 pode ter uma densidade que varia desde aproximadamente 0,01 até aproximadamente 0,09 g/cnr. De acordo com a presente invenção, o cartão foi cuidadosamente condicionado a fim de ter o conteúdo de humidade prescrito pela Patente E.U. No. 4.473·44θ. Efectuou-se isto fazendo o controlo da fase de secagem 3· Este conteúdo de humidade varia geralmente entre aproximadamente 10 e aproximadamente 25% em peso de água. 0 cartão 37 passa depois entre os rolos de calandra 42 para produzir o cartão densificado absorvente e flexível desta invenção. Os rolos são colocados de maneira a produzir um cartão densificado para o grau desejado de compressão. Para a maior parte dos fins, obtém-se um cartão absorvente muito flexível quando se comprime para uma densiI Ό _; dade desde cerca de 0,4 até cerca de 1 g/cm .Essa compressão | pode ser efectuada por rolos que exerçam uma força de compressão de cerca de 178,7 Kg por cm linear a cerca de 1787 Kg por cm linear (1000 a 10000 libras por polegada linear).

i Para descrever melhor a presente invenção, apresentam-se os exemplos que se seguem.

EXEMPLO 1

Colheu-se turfa numa turfeira utilizando o método de Haku descrito acima. A turfa é retirada do estrato que se encontra entre a superfície da turfeira até uma profundidade de 75 cm (2,5 pés), e, experimentada pelo método de Von Post, tem um valor Von Post de H-l. A turfa colhida tem um conteúdo de humidade de 70% de água em peso, com base em turfa molhada.

. A turfa passa por debaixo de um chuveiro de uma ’ solução diluída de agente tensio-activo Triton GR-5, presente

em quantidade suficiente para depositar 0,6$ em peso de agente tensio-activo com base no peso de turfa.

A turfa passa seguidamente para um moinho de martelos no qual as partículas fibrosas grandes são partidas e des fibriladas e o agente tensio-activo é combinado intimamente com a turfa. 0 material que sai do moinho de martelos, que tem um conteúdo de água de 85$ a 90$ em peso, com base no peso da turfa molhada, passa depois para uma prensa húmida na qual o nível de humidade é reduzido para aproximadamente &5^c/<> θ se faz nova homogeneização e desfibrilação. 0 efluente da prensa húmida passa para um segundo moinho de martelos no qual se faz nova individualização como preparação para introduzir o material em dois secadores instantâneos sucessivos» efluente do segundo moinho de martelos é seco em duas fases de secagem instantânea, utilizando ar que tem uma ⁰ j temperatura de entrada de 15θ 0 e secando a turfa ate um nível de aproximadamente 35% de água, em peso, com base em turfa molhada» A turfa seca é comprimida atá aproximadamente 0,3 g/cm^ e enfardada em embalagem protectora de polietileno e armazenada para processamento ulterior» material enfardado obtido por armazenamento é processado ulteriormente, sendo combinado com fibras de poliéster que têm um comprimento de 35 mm (1 3/8 polegadas) e uma espessura de 1,5 denier. 0 poliéster é cardado numa faixa leve com o peso básico de 15 g/m², e, em seguida, combinado com turfa desenfardada num alimentador volumétrico a fim de manter uma quantidade de 2,0$ em peso de poliáster, com base no peso conjunto de turfa e poliéster» efluente do alimentador volumétrico é fornecido a um formador de cartão do tipo descrito na Patente E«U» 3.768«118» Os apanhadores são accionados a 800 rpm e a mistura individualizada de poliéster e turfa é arrastada por uma corrente de ar que utiliza aproximadamente 14 m3 por Kg (270 pés cúbicos por libra) de sólidos. Os sólidos são condensados sobre uma cinta metálica sem fim sobre a qual se coloca primeiro uma camada de papel de seda que tem um peso básico de 15 g/m². A cinta desloca-se à velocidade de 3θ>0 m/minuto e forma-se sobre ela um cartão que tem um peso básico de aproximadamente 300 g/m².

Aplica-se uma segunda camada do mesmo papel de seda à face superior. 0 cartão resultante que sai do formador de cartão tem uma densidade de aproximadamente 0,048 g/ciiP e um conteúdo de humidade de 20já em peso de água com base no peso do cartão» cartão passa a seguir pelo aperto de rolos de calandra que exercem uma pressão de 1251 Kg/cm linear, (7-000 libras/polegada linear), e é comprimido por este meio para uma densidade de 0,7 g/cm^J.

cartão é experimentado para se determinar a absorvéncia, utilizando o ensaio da placa» Este ensaio compreende a colocação de uma amostra pesada com 101,6 x 101,6 cm (4x4 polegadas) de cartão entre duas placas, uma das quais tem um orifício com 3,2 mm (1/8 poleg-ada) de diâmetro» Coloca! se um peso sobre a placa superior para produzir uma pressão de , 0,35 Kg/cm (5 libras/polegada quadrada)» Introduz-se água pelo orifício para saturar o cartão» Consegue-se isto deixando a água correr continuamente durante pelo menos cinco minutos. 0 volume de água retida pelo cartão é medido e registado em unidades de centímetros cúbicos de água por grama de cartão. 0 cartão de amostra tinha uma absorvência de 10,7 cnr/g,

EXEMPLO COMPARATIVO

Procurou-se fabricar uma sucessão de cartões emί pregando o processo de Exemplo 1, excepto que a turfa colhida tinha aproximadamente 4o$ de turfa com valor H-2 e foi tirada da turfeira num nível desde 0 até 105 cm (o a 3,5 pés). A turfa seca foi depois peneirada para passar por um crivo de malha 10 e ser retida por um crivo de malha 4o. Fabricaram-se cartões com esta turfa peneirada com 4o?á de turfa com valor H-2 e experimentaram-se para determinação de absorvência de acordo com o processo de Exemplo 1. A absorvência destes exemplos variou desde 4,5 a 7,5 cnr/g em comparação com o valor de 10,7 obtido quando se trabalha de acordo com a presente invenção. 0 cartão resultante era também de cor mais escura e tinha menos integridade física.

EXEMPLO 2

Fabricou-se uma sucessão de cartões utilizando o processo do Exemplo 1, excepto que os cartões continham quantidades diversas de turfa valor H-2. Os cartões foram experimentados para determinar a absorvência com os resultados indicados no Quadro 1 que se segue.

QUADRO 1

Amostra	Turfa H-2 (peso $)	Absorvência (cm³/g)
1	0	9o9
2	33	6.9
3	66	5»8
4	100	4.1

Conforme se pode observar, quando a turfa continha um nível de H-2 maior que aproximadamente 33$, a absorvência do cartão resultante diminuia substancialmente.

EXEMPLO 3

Este exemplo descreve a descoberta surpreendente de que o conteúdo de turfa valor H-2 é importante no processo de formação seca desta invenção, mas não é importante nos proce:; sos de formação húmida da técnica anterior. Preparou—se uma sucessão de cartões que utilizaram 100$ de turfa H-l e 60$ de turfa Η—1 e 40$ de turfa H—2. Os cartões foram fabricados pelo processo de formação seca do Exemplo 1 e também pelo processo húmido conforme descrito na Patente E.U. No. 4.473.44o. Os cartões foram experimentados para determinar a absorvência, empregando o método do Exemplo 1. Os resultados estão indicados no Quadro 2 que se segue.

- 17 QUADRO 2

	Turfa H-2	Processo de	Absorção
Amostra	(peso %)	formação	(cm^/g)
1	0	Seco	10.7
2	4o	Seco	4.5 - 6.7
3	0	Molhado	11.0
4	4o	Molhado	11.0

H-2 tem um seco desta invenção e de formação húmida da

Conforme se pode observar, a quantidade de turfa efeito significativo na absorvência para o processo essencialmente nenhum efeito no processo técnica anterior.

E I VINDICAÇOES

Processo para a fabricação de cartão absorvente a partir de turfa, caracterizado pelo facto de compreender:

(a) a colheita de turfa com um grau de decomposição de valor H-l medido pela escala de Von Post Modificada, com o máximo de 33^ em peso da referida turfa colhida a apresentar um grau de decomposição de valor H-2 ou mais;

(b) individualização da turfa colhida;

(c) secagem da turfa individualizada;

(d) corrente de gás;

arrastamento da referida turfa seca numa (θ)

Processo de acordo com a rizado pelo facto de não existir mais referida turfa colhida com um grau de ou mais.

reivindicação 1, caractedo que 10% em peso da decomposição de valor H—2

- 2* 18 -

-3-Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado pelo facto de o cartão ter uma densidade de cerca de 0,01 até cerca de 0,09 g/cm\

- 4? -

Claims

Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado pelo facto de o cartão com pequena densidade ser calandrado para uma densidade de cerca de 0,4 até cerca de 1 g/απ .

_ ₅a _

Processo de acordo com a reivindicação 4, caracte rizado pelo facto de a referida calandragem ser efectuada por meio de uma força de compressão de cerca de 178,7 Kg por cm linear a cerca de 1787 Kg por cm linear (1000 a 10.000 libras por polegada linear).

- Processo de acordo com a reivindicação 4, caracte rizado pelo facto de o cartão com pequena densidade ser mantido com um conteúdo de humidade de desde cerca de 5 até cerca de 35 por cento em peso de humidade antes da calandragem.

- 7- -

Processo de acordo com a reivindicação 6, caracte rizado pelo facto de o conteúdo de humidade ser mantido por meio do controlo do conteúdo de humidade da turfa seca.

- 8» -

Processo de acordo com a reivindicação 1, caracte rizado pelo facto de a turfa ser combinada com fibras longas antes da formação do cartão com pequena densidade.

- 9* Processo de acordo com a reivindicação 8, caracte rizado pelo facto de as fibras longas terem um comprimento de desde cerca de 9,5 até cerca de 50,8 mm (3/8 a 2 polegadas) uma espessura de cerca de um a seis denier.

-19 105

Processo de acordo com a reivindicação 9, caracte rizado pelo facto de as fibras longas serem escolhidas no grupo constituído por fibras de poliéster, vidro, polipropileno, nilão, poliacetato e raiona.

- 115 Cartão absorvente e flexível, caracterizado pelo facto de compreender essencialmente turfa colhida com um grau de decomposição de valor H-l na escala de Von Post Modificada e até 33%, no máximo, em peso de turfa colhida, com um grau de decomposição de valor H—2 ou mais sendo o referido cartão formado a seco.

- 125 Cartão de acordo com a reivindicação 11, caracte rizado pelo facto de ter uma densidade de 0,01 a cerca de 0,09 *3 g/cm^J.

- 135 Cartão de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo facto de ter sido comprimido para uma densidade de o

cerca de 0,4 até cerca de 1 g/cm .

- 145 Cartão de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de compreender também cerca de 1 até cerca de 13% em peso de fibras longas que têm um comprimento de cerca de

9,5 até cerca de 50,8 mm (3/8 a 2 polegadas) e uma espessura de cerca de um a seis denier,

A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi depositado nos Estados Unidos da América em 29 de Agosto de 1985, sob o número de série 770.549.

RESUMO

PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE CARTÃO DE TURFA

FORMADO POR AR

A invenção proporciona cartão formado a seco que compreende turfa e é feito a partir de turfa colhida com um grau de decomposição de valor H-l medido pela Escala de Von Post Modificada, seguindo-se a individualização da turfa escolhida, a secagem da turfa individualizada e o arrastamento da turfa numa corrente de gás» A turfa arrastada é depois condensada para formar um cartão com baixa densidade que contém turfa e é subsequentemente calandrado para ser utilizado em produtos como pensos, fraldas e pensos higiénicos»

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