BR0113957B1

BR0113957B1 - método de secagem de trama de papel.

Info

Publication number: BR0113957B1
Application number: BRPI0113957-6A
Authority: BR
Inventors: Russell F Ross; Jark C Lau
Priority date: 2000-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2012-12-11
Also published as: AU2001292714B2; CA2420469C; WO2002022948A1; BR0113957A; US20060070259A1; MXPA03002319A; AU9271401A; KR20030064399A; US6631566B2; US20020069551A1; EP1320642B1; US20040010935A1; CA2420469A1; EP1320642A1; DE60134160D1; US6977028B2; KR100869606B1

Description

«MÉTODO DE SECAGEM DE TRAMA DE PAPEL" Pedidos Correlacionados

0 presente requerimento reivindica prioridade para o pedido provisório submetido em 18 de setembro de 2 000, sob o número de série 60/233.601.

Fundamentos da Invenção Tramas de papel são comumente secadas utilizando um aparelho de secagem, tal como um secador direto. Por exemplo, os secadores diretos geralmente operam pelo contato do ar aquecido com uma trama de papel, quando a trama está sendo apoiada por uma tela ou outra folha de fabricação de papel. 0 ar aquecido seca a trama à medida que ela é conduzida em torno de um tambor rotativo. Contudo, um problema comum associado aos métodos convencionais de secagem de tramas de papel por meio de ar com secadores desse tipo está em que, devido à umidade da trama, os secadores tornam-se relativamente ineficientes e apresentam baixa capacidade de produção. As tramas também são suscetíveis de degradação relacionada com o calor, o

2 0 que cria muitos compostos malcheirosos.

Assim, existe atualmente a necessidade de um método aperfeiçoado para secagem da trama de papel. Em particular há a necessidade de um método que permita que o secador tenha aumento na capacidade de produção sem ocasionar efeito substancialmente adverso na qualidade do produto.

Sumário da Invenção A presente invenção está voltada para um método de secagem de tramas de papel. Em particular a invenção volta- se para um método destinado a proporcionar controle da

3 0 temperatura de uma trama de papel, à medida que ela atravessa um secador direto. Por exemplo, numa das modalidades, uma trama de papel é primeiramente secada dentro de uma primeira seção do secador à elevada temperatura e, em seguida, secada dentro de uma segunda seção do secador à temperatura reduzida.

0 método desta invenção pode ser genericamente utilizado com vários dos secadores empregados na secagem de tramas de papel. Por exemplo, um secador direto pode ser empregado com duas seções de secadores, de acordo com a

invenção em causa. Inicialmente, uma trama de papel "relativamente úmida" é remetida para uma primeira seção do secador para ser secada. Da forma em que é aqui empregada, a expressão "relativamente úmida" refere-se, em termos, as tramas de papel que tenham baixa consistência de sólidos.

Por exemplo, uma trama pode ser suprida para a primeira seção do secador a uma consistência de menos de cerca de 60% (% de consistência de sólidos), particularmente entre cerca de 15% a cerca de 45% e, mais particularmente, entre cerca de 2 0% a cerca de 40%. À proporção que trama é movida

2 0 através da primeira seção do secador, ela é parcialmente

secada.

A partir da primeira seção do secador, a trama então penetra numa segunda seção do mesmo para secagem adicional. Em geral, a trama que penetra na segunda seção do secador

fica "relativamente seca". Como aqui empregada, a expressão "relativamente seca" refere-se, em geral, as tramas de papel contendo uma consistência de sólidos mais alta do que uma trama "relativamente úmida". Por exemplo, tramas "relativamente secas" com consistência dentro das faixas

3 0 acima mencionadas podem ser secadas em consistências maiores do que cerca de 25% (% de consistência de sólidos), particularmente maiores do que cerca de 35% e, mais particularmente, entre cerca de 45% a cerca de 70% dentro da primeira seção do secador, para resultar numa trama "relativamente seca". Embora as faixas exemplificativas acima mencionadas para tramas "relativamente secas" e tramas "relativamente úmidas" estejam em sobreposição, essas tramas devem ser, de modo geral, interpretadas como tendo diferentes consistências. Por exemplo, nalguns casos, uma trama "relativamente úmida" pode ter uma consistência de cerca de 35%. Em tais circunstâncias, uma trama "relativamente seca" teria, conseqüentemente, uma consistência maior do que cerca de 35%. Deve também ficar entendido que, em qualquer ponto determinado de um processo de secagem direta e contínua, a consistência dos sólidos de uma trama que passa por ali é, genericamente, maior do que a consistência de sólidos da trama em qualquer ponto anterior do processo.

De acordo com a presente invenção, as temperaturas 2 0 dentro da primeira seção do secador e da segunda seção dele podem ser seletivamente controladas para melhorar a capacidade total da operação de secagem. Numa das modalidades, por exemplo, uma temperatura elevada poderá ser fornecida para a primeira seção do secador quando a trama estiver relativamente úmida e para uma temperatura reduzida, em comparação com a temperatura elevada, pode ser fornecida para a segunda seção do secador quando a trama estiver relativamente seca. Por exemplo, numa das modalidades, uma temperatura de cerca de 2 04,4°C a cerca de 260°C e, particularmente, entre cerca de 232,2°C e 260°C é suprida para a primeira seção do secador, enquanto uma temperatura variando entre cerca de 149°C e 2 04,4°C, e particularmente entre cerca de 149°C a cerca de 176,6°C é adotada para a segunda seção do secador.

Em geral, o fornecimento de uma temperatura elevada

para a primeira seção do secador não faz com que a temperatura da trama aumente substancialmente acima de sua "temperatura de degradação térmica". Conforme aqui

empregada, a expressão "temperatura de degradação térmica" em geral se refere à temperatura na qual um componente (e.gr. , fibra, linina, aditivos, etc.) de uma trama de papel começa a se degradar quimicamente e gerar compostos malcheirosos, como bem se conhece na técnica. Em particular, quando a trama encontra-se relativamente úmida, o ar aquecido não passa facilmente entre as fibras dentro da mesma. Em vez disso, a maior parte do ar aquecido flui em paralelo à superfície da trama e eleva a temperatura da trama até a mesma atingir a temperatura de saturação do ar para determinada umidade, temperatura e pressão. Uma vez atingida a temperatura de saturação, o ar aquecido então começa a evaporar, de forma significativa, a umidade contida dentro da trama. Conseqüentemente, pelo fato de a temperatura da trama relativamente úmida não se elevar de forma significativa acima da temperatura de saturação do ar

2 5 quando seca a uma temperatura elevada, a temperatura desta

trama dentro da primeira seção do secador direto normalmente permanece menor do que a "temperatura de degradação térmica" da mesma.

0 calor pode ser fornecido à primeira seção do secador

3 0 e â sua segunda seção usando-se uma variedade de métodos e/ou técnicas. Por exemplo, algumas modalidades, um primeiro canal de ar pode suprir ar a uma temperatura elevada para a primeira seção do secador, e um segundo canal de ar pode suprir ar a uma temperatura reduzida para a segunda seção do referido secador. A temperatura dentro de cada canal de ar pode ser controlada utilizando-se uma variedade de técnicas, tais como, porém sem a elas se limitar, de queimadores, de válvulas, de unidades de refrigeração, outros jatos de ar e semelhantes. Ademais disso, nalgumas modalidades, um simples canal

de ar pode fornecer ar para cada uma das seções do secador. Quando se utiliza canal de ar simples, o ar é genericamente aquecido a uma determinada temperatura e, em seguida, distribuído para as seções do secador. Por exemplo, numa das modalidades, o ar dentro de um canal de suprimento de ar simples é aquecido a uma temperatura elevada e distribuído para a primeira seção do secador. Contudo, ao distribuir o ar aquecido para a segunda seção do secador, a temperatura do ar de suprimento aquecida pode ser baixada para uma temperatura reduzida, mediante a utilização de uma variedade de técnicas de controle, tais como, mas sem a elas se limitar, as de jato de ar suplementar ou reciclado, unidade de refrigeração, etc. Além disso, alguns casos, tais como quando se utiliza um jato de ar para esfriar o ar de suprimento aquecido, a temperatura reduzida pode efetivamente variar em diferentes pontos dentro da segunda seção do secador. Por exemplo, um jato de ar frio pode ser combinado com o ar de suprimento aquecido dentro da segunda seção do secador, de tal modo que a temperatura da trama 3 0 diminua gradualmente à proporção que ela vai se movendo através da citada segunda seção do secador.

Numa outra modalidade, o ar dentro do canal de suprimento de ar simples é aquecido a uma temperatura reduzida e distribuído para a segunda seção do secador.

Contudo, ao distribuir o ar para a primeira seção do secador, a temperatura deste ar pode ser elevada usando-se uma variedade de técnicas de controle, tais como, mas sem a elas se limitar, as de ar aquecido ou de queimador. Por exemplo, ao utilizar um queimador, a temperatura elevada pode ser relativamente constante. Além disso, alguns casos, tais como quando se usa jato de ar para aquecer o ar de suprimento, a temperatura elevada pode efetivamente variar em diferentes pontos dentro da primeira seção do secador. Por exemplo, um jato de ar aquecido pode ser misturado com o ar de suprimento dentro da primeira seção do secador, de tal modo que a temperatura da trama gradualmente diminua à proporção que ela vai se movendo através da referida primeira seção do secador.

Outras características e outros aspectos da presente

2 0 invenção serão discutidos em maiores aspectos abaixo.

Breve Descrição dos Desenhos

Uma divulgação plena e capaz de implementar a presente invenção, inclusive seu melhor modo de aplicação, direcionado àqueles versados na técnica é apresentada na especificação, e faz referência aos desenhos anexos, nos quais:

A Figura 1 é a ilustração de uma modalidade de processo de fabricação de papel que pode ser utilizado de acordo com a presente invenção.

3 0 A Figura 2 é uma vista em seção transversal parcial do aparelho de secagem direta ilustrado na Figura 1, e é uma versão modificada do aparelho mostrado na Figura 1 da Patente norte-americana número 4.462.868 outorgada à Oubridge et al.

A Figura 3 é uma vista esquemática ilustrando uma

modalidade da presente invenção.

A Figura 4 é uma ilustração esquemática da introdução de um jato no aparelho de secagem direta, de acordo com uma das modalidades da presente invenção.

A Figura 5 é uma vista em seção transversal parcial do

aparelho de secagem direta ilustrado esquematicamente na Figura 4.

0 uso de caracteres repetidos na presente especificação e desenhos destina-se a representar

características ou elementos iguais ou análogos da invenção.

Descrição Detalhada de Modalidades Representativas

Em seguida será feita referência em detalhes a várias modalidades da invenção, um ou mais exemplos dos quais

2 0 acham-se estabelecidos abaixo. Cada um dos exemplos é

apresentado a título de explicação e não como uma limitação da invenção. De fato, ficará evidente para os habilitados na técnica que várias modificações e variantes poderão ser feitas na invenção sem se afastar de seu âmbito ou

espírito. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma modalidade, poderão ser usadas também em outra modalidade para produzir ainda outra modalidade adicional. Assim, pretende-se que a presente invenção cubra as modificações e variantes que venham a se

3 0 enquadrar no âmbito das reivindicações anexas e seus equivalentes.

Em geral, a presente invenção volta-se para um método de controlar a temperatura de uma trama de papel durante a secagem. Por exemplo, numa das modalidades da presente invenção, uma trama de papel é passada através de duas seções de secador de um secador direto no qual a primeira seção é, genericamente, de uma temperatura maior do que a da segunda seção do secador, a fim de melhorar a capacidade deste e inibir degradação térmica da trama. Uma trama de papel formado de acordo com a presente

invenção pode, genericamente, ser feita a partir de uma variedade de materiais conhecidos na técnica. Por exemplo, a trama de papel pode conter fibras de polpa, quer por si só ou combinada com outros tipos de fibras. Algumas fibras de polpa adequadas podem incluir, mas sem a isso se limitar, fibras de madeira resinosa, fibras de madeira rija, fibras secundárias obtidas de materiais reciclados, etc. Outros tipos de fibra também poderão ser acrescentados à trama de papel, se desejado. Exemplos de algumas fibras apropriadas podem incluir, mas sem a isso se limitar, fibras de poliolefina, fibras de poliéster, fibras de náilon, fibras de acetato de polivinilo, fibras de algodão, fibras de raiom, fibras de plantas não-lenhosas, fibras de polpa termomecânicas, etc. Além disso, a trama de papel pode também ser formada a

partir de qualquer processo de fabricação de papel conhecido na técnica. Deverá ficar entendido que a presente invenção não se limita a nenhum processo de fabricação de papel em particular. De fato, qualquer processo capaz de formar uma trama de papel pode ser utilizado na presente invenção. Por exemplo, um processo de fabricação de papel da presente invenção pode utilizar encrespamento, estampagem, prensagem úmida, encrespamento duplo, calandragem, bem como outras etapas conhecidas na formação de tramas de papel.

Por exemplo, referindo-se à Figura 1, ilustra-se ali a modalidade de um processo 10 para formação de trama de papel. Conforme mostrado, uma suspensão diluída contendo fibras é suprida a uma caixa de entrada 12 e depositada através de uma comporta 14 em dispersão uniforme numa superfície foraminosa 16 de uma máquina de fabricação de papel 18. Depois de depositada sobre a superfície foraminosa 16, a água é removida da trama 21 pelas combinações de gravidade, força centrífuga e sucção a vácuo, dependendo da configuração de formação. Conforme se mostra na Figura 1, uma caixa de vácuo 23 pode ser colocada sob a trama 21 para remover a água e facilitar a formação da trama.

Uma vez formada, a trama 21 pode ser enviada para um ou mais dispositivos de fabricação de papel. Por exemplo, conforme se vê na Figura 1, um dispositivo de hidroagulhamento 25 pode ser empregado para hidroagulhar a trama 21, enquanto se encontra sobre a superfície foraminosa 16. Um dispositivo de vácuo 29 pode ficar localizado diretamente sob o dispositivo de hidroagulhamento 25 ou sob a superfície foraminosa 16 a jusante do dispositivo de hidroagulhamento 25, de modo que o excesso de água possa ser retirado da trama 21. Embora o dispositivo de hidroagulhamento seja ilustrado e descrito 3 0 nos termos aqui constantes, deverá ficar entendido que tal dispositivo não é necessário na presente invenção. Além disso, vários outros dispositivos de fabricação de papel bem conhecidos podem ser também utilizados na presente invenção. Adicionalmente, a trama 21 pode também ser diretamente transferida para um secador, tal como o secador direto 30, se desejado.

De acordo com esta invenção, a trama pode, então ser transferida para um secador para secá-la. Por exemplo, secadores diretos que utilizam secagem não-compressiva, podem ser utilizados na presente invenção. Sob este aspecto, uma das modalidades de secador direto que pode ser usado nesta invenção, será agora descrita com maiores detalhes abaixo. Contudo, deverá ficar entendido que a descrição abaixo se refere apenas a uma das modalidades da presente invenção, mas pretende-se, que outras modalidades também se enquadrem no âmbito da mesma.

Conforme se mostra nas Figuras 1-3, a trama 21 pode ser transferida da superfície foraminosa 16 para o secador direto 30 usando-se os cilindros 27. Os secadores diretos

2 0 são, em geral, bem conhecidos na técnica e qualquer um

deles pode ser utilizado na presente invenção. Por exemplo, alguns secadores diretos adequados são descritos nas Patentes norte-americanas números 4.462.868 concedida à Oubridge, et al.; 5.465.504, concedida a Joiner e 5.937.538 concedida também a Joiner, os quais são aqui incorporados por referência em sua totalidade, para todos os fins e propósitos. Conforme mostrado na Figura 2, o secador direto 3 0 possui um tambor de secagem de ar direto e rotativo 20 e uma cobertura externa 38. Geralmente, o tambor 2 0 é oco, de

3 0 modo a que um gás, como ar ou vapor, pode ser descarregado axialmente a partir dali. Contudo, deverá ficar entendido que qualquer outro gás, tal como nitrogênio, por exemplo, também pode ser usado na presente invenção. Além disso, deverá ficar também entendido que o tambor 2 0 pode ter qualquer formato, tal como curvo, arqueado, chato, etc.

Nalgumas modalidades, a cobertura externa 3 8 inclui uma primeira seção de secador 22 e uma segunda seção de secador 24. Uma trama de papel relativamente úmida pode ser colocada sobre uma correia ou tela 4 0 para a primeira seção

de secador 22, via entrada 26. Por exemplo, uma trama pode ser suprida para a primeira seção de secador 22 a uma consistência menor do que cerca de 60%, particularmente entre cerca de 15% a cerca de 45% e, mais particularmente, entre cerca de 20% a cerca de 40%.

À proporção que a trama passa em volta da periferia do

tambor 20 dentro da primeira seção de secador 22, ela pode ser parcialmente secada por uma fonte de calor. Em geral, qualquer um de vários métodos pode ser utilizado para fornecer calor para a primeira seção de secador 22. Por

2 0 exemplo, numa das modalidades, conforme se mostra na Figura

2, um aquecedor de ar (não mostrado) pode ser adotado, ficando conectado a um canal de ar 28, de modo a que o ar aquecido possa ser seletivamente alimentado através de um duto 32 para um coletor de distribuição 3 5 em volta da

periferia do tambor 20. Após penetrar no coletor 35 a partir do duto 32, o ar aquecido pode, então, ser distribuído em volta da periferia do tambor 20, através de uma pluralidade de perfurações (não mostradas), de modo a que o ar aquecido dentro do coletor 35 entre em contato com

3 0 a superfície da trama 21. Dentro da primeira seção de secador 22, a trama fica relativamente úmida, de modo que muito pouco ou nenhum ar aquecido realmente passa através dela. Em vez disso, o ar normalmente bate sobre a superfície da trama e a aquece fazendo evaporar a umidade ali contida. Após fazer contato com a superfície da trama, o ar pode, então, fluir junto com ela e/ou através dela para o interior do tambor 20, onde será descarregada. Nalgumas modalidades, o tambor 2 0 também pode ser equipado com um dispositivo como o que se descreve na Patente norte-americana número 4.462.868 concedida à Oubridge, o qual permite ao ar fluir de volta através das perfurações (não mostradas) e sair através do duto de retorno 44.

À proporção que o tambor 2 0 vai girando e a trama fazendo volta sob o coletor 35, ela pode ficar mais seca e mais porosa, assim permitindo que mais ar aquecido passe através dela na direção do interior do tambor 20, pelo duto de retorno 44. Depois que o tambor tiver girado um pouco mais (e.gr. , por cerca de 125 graus), a trama se torna

2 0 relativamente seca e porosa, de modo que a maior parte ou

todo o ar aquecido pode passar com relativa facilidade através dela. Por exemplo, uma trama relativamente seca pode ter uma consistência maior do que cerca de 25%, em particular, maior do que cerca de 35% e, mais particularmente, entre cerca de 45% a cerca de 70%.

Ao sair da primeira seção de secador 22, a trama relativamente seca pode, então, penetrar na segunda seção de secador 24. À medida que a trama passa em volta da periferia do tambor 2 0 dentro da segunda seção de secador

3 0 24, ela pode ser secada mais ainda por uma fonte de calor. Em geral, uma variedade de quaisquer métodos pode ser utilizada para fornecer calor para a segunda seção de secador 24. Por exemplo, numa das modalidades, conforme mostrado na Figura 2, um aquecedor de ar (não mostrado) pode ser adotado, ficando conectado a um canal de ar 46, de modo que o ar aquecido pode ser seletivamente alimentado através de um duto 48 no sentido de um coletor de distribuição de ar 50 envolvendo a periferia do tambor 20.

Após penetrar no coletor 50 a partir do duto 48, o ar aquecido pode, então, ser distribuído em torno da periferia do tambor 20, através de uma pluralidade de perfurações 3 6 (vide Figura 1) , de modo a que o ar aquecido dentro do coletor 50 entre em contato com a superfície da trama 21 e passe através desse ponto. Após passar pela trama, o ar pode, então, fluir através das perfurações 36, para dentro do tambor 20, a partir de onde será descarregado. Nalgumas modalidades, após sair da segunda seção de secador 24, a trama pode ter uma consistência maior do que cerca de 90%.

De acordo com a presente invenção, as temperaturas 2 0 dentro da primeira seção de secador 22 e da segunda seção de secador 24 podem ser seletivamente controladas para melhorar a capacidade total do secador 30. Em particular, uma temperatura elevada pode ser fornecida para a primeira seção de secador 22 quando a trama estiver relativamente úmida, enquanto que uma temperatura reduzida pode ser fornecida para a segunda seção de secador 24 quando a trama estiver relativamente seca. Por exemplo, numa das modalidades, uma temperatura entre cerca de 204,4°C a cerca de 260°C, e particularmente entre cerca de 232,2°C a cerca de 260°C é fornecida para a primeira seção de secador 22, enquanto que uma temperatura variando entre cerca de 149°C a cerca de 2 04,4°C, e particularmente entre 14 9°C e cerca de 176,6°C é fornecida para a segunda seção de secador 24.

Com o fornecimento de uma temperatura elevada para a primeira seção de secador 22 descobriu-se que a trama pode secar a uma taxa mais rápida que, por isso, permite que ela seja enviada a uma maior velocidade para o secador, a fim de aumentar a taxa total de produção de tramas de papel (i.e, a capacidade de produção). Além disso, foi observado que o envio dessa elevada temperatura somente para a primeira seção de secador 22 em geral não faz com que a trama seja aquecida significativamente acima de sua "temperatura de degradação térmica". Deve ficar entendido, contudo, que' a trama pode ser aquecida ligeiramente acima da "temperatura de degradação térmica" por curto período de tempo sem causar substancial quantidade de degradação química e geração de compostos malcheirosos devido ao excesso de calor. A temperatura de degradação térmica de uma trama pode variar com base num determinado número de

2 0 fatores, tais como aditivos utilizados e teor de fibra da

trama. Por exemplo, uma trama típica baseada em fibra de polpa de madeira pode ter uma temperatura de degradação térmica de cerca de 137,1°C.

Conforme dito acima, quando a trama se encontra relativamente úmida, grande parte do ar aquecido não passa entre as fibras dentro dela. Em vez disso, este ar aquecido flui em paralelo à superfície da trama e tende a elevar a temperatura desta trama até que ela atinja a temperatura de saturação do ar aquecido a uma determinada pressão (e.gr. ,

3 0 cerca de 65,5°C a cerca de 1 atmosfera). Sob a temperatura de saturação substanciais quantidades de umidade contidas dentro da trama são evaporadas. Conseqüentemente, devido ao fato de que a temperatura de uma trama relativamente úmida não aumenta de modo significativo acima da temperatura de saturação do ar aquecido quando seco a uma elevada temperatura, a temperatura da trama dentro da primeira seção 22 do secador direto, geralmente continua menor do que a "temperatura de degradação térmica" da trama.

Em geral, a temperatura fornecida à primeira seção de secador 22, bem como a segunda seção de secador 24, podem ser controladas usando-se uma variedade de métodos e/ou técnicas. Por exemplo, numa das modalidades, conforme se mostra na Figura 2, dois queimadores (não mostrados) podem ser usados em conjunto com dois canais de suprimento de ar separados, 28 e 46. Desta maneira, a temperatura do ar suprido ao duto 32 pode ser controlada independentemente da temperatura do ar suprido ao duto 48, de tal modo que a temperatura elevada dentro da primeira seção de secador 22 fica relativamente constante e a temperatura reduzida dentro da segunda seção de secador 24 também permanece relativamente constante. Além disso, se desejado, válvulas poderão ser empregadas para ajustar o fluxo de ar através da largura da primeira seção de secador 22 e da segunda seção de secador 24. Além disso, outras técnicas também poderão ser

empregadas. Por exemplo, numa das modalidades, conforme se mostra na Figura 3, um jato de ar de suprimento 60 pode ser utilizado para suprir ar para o secador 70. 0 jato de ar de suprimento pode fornecer ar aquecido a uma primeira seção de secador através do jato de ar 65 e pode, igualmente, suprir ar a uma segunda seção de secador 74 através do jato de ar 67. Em geral, o jato de ar de suprimento 60 pode ser aquecido a qualquer temperatura desejada. Em algumas das modalidades, por exemplo, o jato de ar de suprimento 60 é aquecido por um ou mais queimadores 7 9 a uma temperatura elevada, e distribuído para a primeira seção de secador 72. Para fornecer uma temperatura reduzida para a segunda seção de secador 74, poderão ser utilizadas várias técnicas de controle. Por exemplo, em alguns casos, uma unidade de refrigeração pode ser empregada para resfriar o jato de ar 67 a uma temperatura reduzida, antes de penetrar na segunda seção de secador 74.

Numa das modalidades, um ou mais jatos de ar poderão ser misturados com o jato de ar 67 antes de entrar em contato com uma trama dentro da segunda seção de secador 74. Por exemplo, conforme se mostra na Figura 3, uma das modalidades da presente invenção pode utilizar um jato de ar suplementar 71 para reduzir a temperatura do ar antes de sua penetração na segunda seção de secador 74. Além disso,

2 0 um jato de ar 73 reciclado a partir da exaustão da primeira

seção de secador 72 e/ou da segunda seção de secador 74 também pode ser usado para reduzir a temperatura do ar que penetra na segunda seção de secador 74.

Nessas modalidades, a temperatura reduzida obtida pela combinação dos jatos 73 e/ou 71 com o jato 67 pode, efetivamente, variar em diferentes pontos dentro da segunda seção de secador 74. Por exemplo, um jato 73 de ar pode ser misturado com o jato de ar 67 dentro da segunda seção de secador 74 ou de um duto (não mostrado) , de modo que a

3 0 temperatura da trama diminui à medida que ela se move através da segunda seção de secador 74. Numa das modalidades, por exemplo, o fluxo do jato de ar 67 pode criar uma pressão negativa através de um sistema de indução que faz com que os jatos 73 e/ou 71 sejam succionados para dentro do jato de ar 67 sem o uso de ventiladores, etc. Desta forma, por causa da dinâmica do fluxo destes jatos, conforme se mostra na Figura 5, o jato de ar 65 do refrigerador pode ser succionado na direção da extremidade de fundo da seção 74, enquanto que o jato de ar mais quente 67 pode permanecer na extremidade de topo da referida seção 74. Como resultado disso, uma trama penetrando na seção 74 pode ser inicialmente aquecida por um jato mais quente 67. À medida que a trama sai da seção 74, contudo, ela pode ser aquecida a uma temperatura algo mais baixa pelo jato 71. Esse perfil de temperatura pode aumentar, ainda mais a capacidade do secador 70.

Embora a modalidade descrita e mostrada neste documento diga respeito à indução sem ventilador, deverá ficar entendido que ventiladores, palhetas e outros dispositivos de controle podem ser utilizados de acordo com a presente invenção, a fim de, adicionalmente, controlar o perfil de temperatura dentro da seção 74. Nalgumas das modalidades, esses dispositivos de controle podem ser particularmente úteis na obtenção do perfil de temperatura desejado dentro da seção 74.

Além disso, como mostrado na Figura 3, mecanismos de aquecimento, tais como queimadores e/ou jatos de ar suplementar, sem a eles se limitar, poderão também ser empregados em algumas das modalidades, com o objetivo de 3 0 controlar a temperatura do ar dentro da primeira seção de secador 72. Por exemplo, numa das modalidades, o jato de ar 65 é aquecido por um ou mais queimadores 79 a uma temperatura reduzida, sendo distribuído para a segunda seção de secador 74. A fim de suprir ar a uma temperatura elevada para a primeira seção de secador 72, um aquecedor extra 80 pode ser empregado em algumas das modalidades, para aquecer o jato de ar 65 dentro de um duto (não mostrado) ou dentro da primeira seção de secador 72.

Numa outra modalidade, um ou mais dos jatos de ar pode ser misturado com o jato de ar 65 antes de entrar em contato com a trama dentro da primeira seção de secador 72. Por exemplo, conforme se mostra na Figura 3, uma das modalidades da presente invenção pode utilizar um jato de ar aquecido suplementar 78. Conforme acima descrito, a temperatura elevada obtida pela combinação do jato 78 com o jato 65 pode, efetivamente, variar em diferentes pontos dentro da primeira seção de secador 72. Por exemplo, um jato 78 de ar mais quente pode ser misturado com o jato de ar 65 do refrigerador dentro da primeira seção de secador

2 0 72 ou de um duto (não mostrado) , de modo tal que a

temperatura da trama diminui a medida que ela se move através da primeira seção de secador 72. Numa das modalidades, por exemplo, o fluxo do jato de ar 65 pode criar uma pressão negativa através de um sistema de indução que faz com que o jato 78 seja succionado para dentro do jato de ar 67 sem o uso de ventiladores, etc. Deste modo, por causa da dinâmica do fluxo destes jatos, tal como acima descrito, o jato de ar 65 do refrigerador pode permanecer na extremidade de topo da seção 72, enquanto que o jato de

3 0 ar mais quente 78 pode ser succionado na direção da extremidade de fundo da seção 72. Como resultado disso, uma trama penetrando na seção 72 pode ser inicialmente aquecida pelo jato mais quente 78. Contudo, à medida que a trama sai da seção 72, ela pode ser aquecida a uma temperatura algo mais baixa pelo jato 65. Tal perfil de temperatura pode melhorar, mais ainda, a capacidade do secador 70.

Embora a modalidade descrita e mostrada neste documento diga respeito à indução sem ventilador, deverá ficar entendido que ventiladores, palhetas e outros dispositivos de controle podem ser utilizados de acordo com a presente invenção para controlar, adicionalmente, o perfil de temperatura dentro da seção 72. Em algumas das modalidades, tais dispositivos de controle podem ser particularmente úteis na obtenção do perfil de temperatura desejado dentro da seção 72.

A temperatura, a taxa de fluxo e a localização dos jatos de ar, em geral podem ser controladas para fornecer o perfil de temperatura desejado para secagem da trama. Deverá ficar entendido que quaisquer das técnicas acima

2 0 mencionadas, bem como outras técnicas, poderão ser usadas,

sozinhas ou por meio de combinações. Além disso, deverá ficar também entendido que jatos adicionais de ar ou outros fluidos de refrigeração poderão ser usados, se desejado.

Embora a invenção tenha sido descrita em detalhe quanto às suas modalidades específicas, será entendido pelos habilitados na técnica, ao se familiarizarem com o que precede, que é possível conceber, de imediato, alterações e variações, bem como equivalentes destas modalidades. Conseqüentemente, o âmbito da presente

3 0 invenção deverá ser avaliado como sendo o das

reivindicações anexas e quaisquer de seus equivalentes.

Claims

1. Método de secagem de trama de papel, compreendendo: empregar um secador direto (30; 70) que tem uma primeira seção de secador (22; 72) e uma segunda seção de secador (24; 74); caracterizado pelo fato de que compreende: secar uma trama de papel relativamente úmida que tem uma consistência de sólidos entre 20% e 40% dentro da primeira seção de secador (22; 72) em uma temperatura elevada para formar uma trama de papel relativamente seca sem aumentar, significativamente, a temperatura da trama de papel acima da temperatura de degradação térmica da trama de papel; e subsequente secagem da trama de papel relativamente seca dentro da segunda seção de secador (24; 74) em uma temperatura reduzida em comparação com a temperatura elevada.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1,2 0 caracterizado pelo fato de que compreende ainda: empregar um jato de ar de suprimento (60); distribuir o jato de ar de suprimento (60) para a primeira seção de secador (72) e para a segunda seção de secador (74);2 5 contatar a trama de papel relativamente úmida com o jato de ar de suprimento (60) dentro da primeira seção de secador (72) à temperatura elevada para formar a trama de papel relativamente seca; contatar a trama de papel relativamente seca com o3 0 jato de ar de suprimento (60) dentro da segunda seção de secador (74) à temperatura reduzida; e selecionar a partir de uma ou de ambas as etapas abaixo: i) combinar um primeiro jato de ar (78) com o jato de ar de suprimento (60) para prover a temperatura elevada dentro da primeira seção de secador (72); e ii) combinar um segundo jato de ar (71) com o jato de ar de suprimento (60) para prover a temperatura reduzida dentro da segunda seção de secador (74).

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a trama de papel relativamente seca tem uma consistência de sólidos maior que 25%.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a trama de papel relativamente seca tem uma consistência de sólidos maior que 35%.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que 2 0 a trama de papel relativamente seca tem uma consistência de sólidos entre 45% a 70%.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a temperatura elevada é relativamente constante dentro da 2 5 primeira seção de secador (22; 72).

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a temperatura reduzida é relativamente constante dentro da segunda seção de secador (24; 74).

8. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caracteri zado pelo fato de que a temperatura elevada diminui dentro da primeira seção de secador (22; 72).

9. Método, de acordo com as reivindicações 1 a 7, caract eri zado pelo fato de que a temperatura reduzida diminui dentro da segunda seção de secador (24; 74).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a temperatura elevada varia desde 204,4°C a 260°C, e a temperatura reduzida varia de 149°C a 204,4°C.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a temperatura elevada varia desde 232,2°C a 260°C.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a temperatura reduzida varia desde 149°C a 176,6°C.