BR112019016606A2

BR112019016606A2 - Método de produzir um papel que é altamente estirável na direção transversal

Info

Publication number: BR112019016606A2
Application number: BR112019016606-8A
Authority: BR
Inventors: Nordling Nils; Nordström Fredrik
Original assignee: Billerudkorsnäs Ab
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2020-03-31
Also published as: AU2018247907B2; RU2019122383A; FI3607142T3; CN110291250A; CA3048098A1; BR112019016606B1; WO2018185213A1; PL3607142T3; RU2019122383A3; EP3385444A1; EP3607142A1; PL3385444T3; AU2018247907A1; EP3607142B1; US20200181842A1; EP3385444B1

Abstract

é fornecido um método de produzir um papel tendo uma gramatura de acordo com a iso 536 de 50-250 g/m2, um valor de gurley de acordo com a iso 5636-5 acima de 15 s e uma capacidade de estiramento de acordo com a iso 1924-3 na direção transversal de pelo menos 8%, o dito método compreendendo as etapas de: a) fornecer uma polpa, preferivelmente polpa de sulfato; b) submeter a polpa a refino; c) diluir a polpa a partir da etapa b) e descarregar a polpa diluída a uma taxa de descarga em uma tela formadora para formar uma trama de papel, em que a velocidade da tela formadora é pelo menos 7 m/min mais alta ou pelo menos 7 m/min mais baixa que a taxa de descarga; d) prensar a trama de papel a partir da etapa c); e) secar a trama de papel a partir da etapa d), cuja secagem compreende uma etapa de compactar a trama de papel em uma unidade clupak.

Description

PRODUÇÃO DE PAPEL QUE É ALTAMENTE ESTIRÁVEL NA DIREÇÃO TRANSVERSAL

CAMPO TÉCNICO [001] A invenção refere-se à produção de papel que é altamente estirável na direção transversal.

ANTECEDENTES [002] BillerudKorsnãs AB (Suécia) comercializa um papel altamente estirável sob o nome FibreForm® desde 2009. A capacidade de estiramento de FibreForm® tanto na direção de máquina (MD) como na direção transversal (CD) permite que o mesmo substitua plástico em muitas aplicações. FibreForm® foi produzido em máquina de papel compreendendo uma unidade Expanda que compacta/encrespa o papel na direção da máquina para melhorar a capacidade de estiramento.

SUMÁRIO [003] O objetivo da presente invenção é fornecer um método de produzir um papel que é altamente estirável na direção transversal sem ser um típico papel de saco poroso, em uma máquina de papel compreendendo uma unidade Clupak para compactar o papel na direção de máquina.

[004] Desse modo, é fornecido um método de produzir um papel tendo uma gramatura de acordo com a ISO 536 de 50 a 250 g/m2, um valor Gurley de acordo com a ISO 5636-5 acima de 15 s e uma capacidade de estiramento de acordo com a ISO 1924-3 na direção transversal de pelo menos 8%, dito método compreendendo as etapas de:

a) fornecer uma polpa, preferivelmente polpa de sulfato;

b) submeter a polpa a refino;

c) diluir a polpa a partir da etapa b) e descarregar a polpa diluída em uma taxa de descarga a uma tela formadora para formar uma trama de papel, em

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 72/113

2/16 que a velocidade da tela formadora é pelo menos 7 m/min mais alta ou pelo menos 7 m/min mais baixa que a taxa de descarga;

d) prensar a trama de papel a partir da etapa c);

e) secar a trama de papel a partir da etapa d), cuja secagem compreende uma etapa de compactar a trama de papel em uma unidade Clupak.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [005] A FIG.l é uma ilustração esquemática de uma unidade Clupak.

[006] A FIG.2 mostra (no eixo y) a capacidade de estiramento na direção transversal (CD) em % de papel produzido a partir da polpa submetida a refino HC nas consistências 38,0%, 36,1% e 31,8%. O eixo x representa a ordem cronológica.

[007] A FIG.3 mostra (no eixo y) a capacidade de estiramento em % de folhas de laboratório produzidas a partir de:

polpa não refinada (não refinada, antes de HCR);

polpa submetida a refino HC (150 ou 220 kWh/t) somente (antes de LCR); e polpa submetida a refino HC (150 ou 220 kWh/t) e refino LC (LCR 100 kWh/t, LCR 150 kWh/t e LCR 200 kWh/t).

DESCRIÇÃO DETALHADA [008] A presente invenção refere-se a um método de produzir um papel, que é preferivelmente não revestido. Subsequente ao método da presente invenção, o papel pode ser revestido, por exemplo, para melhorar as propriedades de impressão e/ou obter propriedades de barreira.

[009] O papel obtido pelo método é caracterizado por sua capacidade de estiramento, que é pelo menos 8% na direção transversal (CD). Preferivelmente, a capacidade de estiramento em CD é mais alta que 8%, tal como pelo menos 9% ou pelo menos 9,5%. A capacidade de estiramento

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 73/113

3/16 permite a formação de formatos tridimensionais (curvatura dupla) no papel, por exemplo, por formação por prensa, formação a vácuo ou desenho profundo. A capacidade de formação do papel em tais processos é adicionalmente aperfeiçoada se a capacidade de estiramento for relativamente alta também na direção da máquina (MD). Preferivelmente, a capacidade de estiramento em MD é de pelo menos 9%, tal como pelo menos 10%, tal como pelo menos 11%. Um limite superior para a capacidade de estiramento em CD pode, por exemplo, ser 15%. Um limite superior para a capacidade de estiramento em MD pode, por exemplo, ser 20% ou 25%. A capacidade de estiramento (tanto em MD como CD) é determinada de acordo com o padrão ISO 1924-3.

[0010] Em contraste com muitos papéis de saco, que podem ser altamente estiráveis, o papel da presente invenção não é particularmente poroso. Ao invés, porosidade relativamente baixa pode ser preferida nas aplicações destinadas ao papel da presente invenção. Por exemplo, cola e alguns revestimentos têm tendência mais baixa de vazar através de um papel de baixa porosidade. Além disso, algumas propriedades de impressão são melhoradas quando a porosidade é reduzida.

[0011] A resistência ao ar de acordo com Gurley, isto é, a porosidade de Gurley, é uma medição do tempo (s) tomada para 100 mL de ar passar através de uma área especificada de uma folha de papel. Tempo curto significa papel altamente poroso. A porosidade de Gurley do papel da presente invenção está acima de 15 s. A porosidade de Gurley é preferivelmente pelo menos 20 s e mais preferivelmente 25 s, tal como pelo menos 35 s. Um limite superior pode, por exemplo, ser 120 s ou 150 s. A porosidade de Gurley (também mencionada aqui como o valor de Gurley) é determinada de acordo com a ISO 5636-5.

[0012] A gramatura do papel da presente invenção é de 50 a 250 g/m2. Se

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 74/113

4/16 um material estirável tendo uma gramatura acima de 250 g/m2 for desejado, um laminado pode ser produzido a partir de uma pluralidade de camadas de papel cada tendo uma gramatura na faixa de 50 a 250 g/m2. Abaixo de 50 g/m2 a resistência e rigidez são tipicamente insuficientes. A gramatura é preferivelmente de 60 a 220 g/m2 e mais preferivelmente de 80 a 200 g/m2, tal como de 80 a 160 g/m2, tal como de 80 a 130 g/m2. O padrão ISO 536 é usado para determinar a gramatura. A rugosidade de Bendtsen é tipicamente mais baixa quando a gramatura é mais baixa.

[0013] A densidade do papel está tipicamente entre 700 e 1000 kg/m3. Faixas de densidade preferidas são de 700 a 800 kg/m3 e 710 a 780 kg/m3. Densidade mais alta significa tipicamente rigidez de flexão reduzida, o que é frequentemente indesejável.

[0014] Para fins estéticos e de impressão, o papel da presente invenção é preferivelmente branco. Por exemplo, seu brilho de acordo com a ISO 2470 pode ser pelo menos 80%, tal como pelo menos 82%. Entretanto, o papel pode ser também não branqueado (marrom).

[0015] Também é desejável ser capaz de produzir um papel estirável com uma superfície relativamente fina. Por conseguinte, a rugosidade de Bendtsen de acordo com a ISO 8791-2 de pelo menos um lado do papel pode ser 1900 mL/min ou mais baixo, tal como 1700 mL/min ou mais baixo, tal como 1500 mL/min ou mais baixo. Um limite inferior pode ser 800 mL/min ou 500 mL/min.

[0016] O técnico no assunto entende que os valores de rugosidade de Bendtsen acima se referem a papel não revestido.

[0017] O método da presente invenção compreende a etapa de:

a) Fornecer uma polpa.

[0018] A polpa é preferivelmente uma polpa de sulfato (às vezes mencionada como uma polpa Kraft), que fornece alta resistência à tração.

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 75/113

5/16

Pelo mesmo motivo, o material de partida usado para preparar a polpa compreende preferivelmente madeira macia (que tem fibras longas e forma um papel forte). Por conseguinte, a polpa pode compreender pelo menos 50% de polpa de madeira macia, preferivelmente pelo menos 75% de polpa de madeira macia e mais preferivelmente pelo menos 90% de polpa de madeira macia. As percentagens são baseadas no peso seco da polpa.

[0019] A resistência à tração é a força máxima que um papel resistirá antes de romper. No teste de padrão ISO 1924-3, uma tira com uma largura de 15 mm e um comprimento de 100 mm é usada com uma taxa de alongamento constante. Absorção de energia de tração (TEA) é às vezes considerada como sendo a propriedade de papel que representa melhor a resistência relevante de um papel. A resistência à tração é um parâmetro na medição de TEA e outro parâmetro é a capacidade de estiramento. A resistência à tração, a capacidade de estiramento e o valor de TEA são obtidos no mesmo teste. O índice de TEA é o valor de TEA dividido pela gramatura. Do mesmo modo, o índice de tração é obtido por dividir a resistência à tração pela gramatura.

[0020] Um agente de resistência seco, como amido, pode ser adicionado para melhorar a resistência à tração. A quantidade de amido pode ser, por exemplo, de 1 a 15 kg por tonelada de papel, preferivelmente de 1 a 10 ou 2 a 8 kg por tonelada de papel. O amido é preferivelmente amido catiônico.

[0021] No contexto da presente invenção, por tonelada de papel se refere a por tonelada de papel seco a partir do processo de fabricação de papel. Tal papel seco tem normalmente um teor de matéria seca (peso/peso) de 90 a 95%.

[0022] O índice de TEA do papel obtido pelo método da presente invenção pode ser, por exemplo, pelo menos 3,5 J/g (por exemplo, 3,5 a 7,5 J/g) na MD e/ou pelo menos 2,9 J/g (por exemplo, 2,9 a 3,9 J/g) na CD. Em uma

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 76/113

6/16 modalidade, o índice TEA está acima de 4,5 J/g (por exemplo, 4,6 a 7,5 J/g) em MD e/ou acima de 3,0 J/g (por exemplo, 3,1 a 3,9 J/g) em CD.

[0023] Um ou mais agentes de colagem pode ser também adicionado à polpa. Os exemplos de agentes de colagem são AKD, ASA e cola de breu. Quando cola de breu é adicionada, prefere-se adicionar também alume. Cola de breu e alume são preferivelmente adicionados em uma razão de peso entre 1:1 e 1:2. Cola de breu pode ser, por exemplo, adicionado em uma quantidade de 0,5 a 4 kg por tonelada de papel, preferivelmente 0,7 a 2,5 kg por tonelada de papel.

[0024] Quando o papel é branco, a polpa é branqueada.

[0025] O método compreende ainda a etapa de:

b) submeter a polpa ao refino.

[0026] É mostrado sob os Exemplos abaixo que a capacidade de estiramento CD é aumentada por refino HC. Por comparar os valores de capacidade de estiramento obtidos após refino HC em 150 e 220 kWh/tonelada de papel, respectivamente, foi adicionalmente mostrado que um grau mais alto de refino HC resulta em capacidade de estiramento CD mais alta. Também é mostrado que a capacidade de estiramento CD é aumentada por refino LC. Por comparar os valores de capacidade de estiramento obtidos em 100, 150 e 200 kWh/tonelada de papel, respectivamente, foi mostrado adicionalmente que um grau mais alto de refino LC resulta em capacidade de estiramento CD mais alta.

[0027] O efeito de refinar sobre a capacidade de estiramento é particularmente acentuado quando o refino é combinado com secagem livre, que é adicionalmente discutido abaixo.

[0028] O efeito de refino LC, que hidrata as fibras, sobre a capacidade de estiramento CD é particularmente acentuado quando o refino LC é combinado

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 77/113

7/16 com a orientação de fibra causada pela razão de jato/tela discutida abaixo.

[0029] Por conseguinte, a etapa b) compreende submeter a polpa a refino de alta consistência (HC) em uma modalidade da invenção. Em uma alternativa de modalidade complementar, a etapa b) compreende submeter a polpa a refino de baixa consistência (LC).

[0030] Em uma modalidade preferida, a etapa b) compreende as subetapas de:

bl) submeter a polpa a refino de alta consistência (HC); e b2) submeter a polpa a partir da etapa bl) a refino de baixa consistência (LC).

[0031] A consistência da polpa submetida a refino HC é preferivelmente pelo menos 33% e mais preferivelmente acima de 36%. Em modalidades particularmente preferidas, a consistência da polpa submetida a refino HC é pelo menos 37%, tal como pelo menos 38% (vide figura 2). Um limite superior típico para a consistência pode ser 42%.

[0032] O refino HC é tipicamente realizado até o ponto em que a polpa obtenha um número de Schopper-Riegler (SR) de 13 a 19, tal como 13 a 18. O número de SR é medido de acordo com a ISO 5267-1. Para atingir o número de SR desejado, o fornecimento de energia no refino HC pode ser de pelo menos 100 kWh por tonelada de papel, tal como acima de 150 kWh por tonelada de papel. Um limite superior típico pode ser 220 kWh por tonelada de papel.

[0033] A consistência da polpa submetida a refino LC é tipicamente de 2 a 6%, preferivelmente 3 a 5%. O refino LC é tipicamente realizado até o ponto em que a polpa obtenha um número de Schopper-Riegler (SR) de 18 a 40, preferivelmente 19 a 35, tal como 23 a 35. Para atingir o número de SR desejado, o fornecimento de energia no refino LC pode ser de 20 a 200 kWh por tonelada de papel, tal como 30 a 200 kWh por tonelada de papel, tal como

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 78/113

8/16 a 200 kWh por tonelada de papel.

[0034] Como bem sabido pelo técnico no assunto, o refino LC aumenta o número de SR.

[0035] Em uma modalidade, o método compreende ainda a etapa de adicionar polpa de aparas à polpa na etapa b) ou entre a etapa b) e a etapa c) (etapa c) é discutida abaixo). A polpa de aparas é preferivelmente obtida a partir do mesmo método.

[0036] O método compreende ainda a etapa de:

c) diluir a polpa a partir da etapa b) e descarregar a polpa diluída em uma taxa de descarga para uma tela formadora para formar uma trama de papel.

[0037] A polpa diluída é tipicamente descarregada como uma corrente de jato através de um cortador na caixa de entrada. A polpa diluída é então desidratada na tela formadora de modo que a trama de papel seja formada. A polpa diluída tem tipicamente um pH de 5 a 6 e uma consistência de 0,2 a 0,5%.

[0038] Na etapa c), a taxa de descarga é preferivelmente (porém não necessariamente) pelo menos 7 m/min mais alta ou pelo menos 7 m/min mais baixa que a velocidade da tela formadora. Tal diferença em velocidade resulta em que a proporção de fibras que são orientadas na direção da máquina aumente. Isso está em contraste com o caso em que a taxa de descarga é igual à velocidade da tela formadora, o que resulta nas orientações das fibras tenderem a ser uniformemente distribuídas em todas as direções. Uma proporção aumentada de fibras orientadas na direção da máquina aumenta o encolhimento na direção transversal durante a secagem, o que significa que a capacidade de estiramento CD é aumentada.

[0039] Foi mostrado que uma diferença em velocidade aumentada resulta em um estiramento CD aumentado. A formação prejudicada foi observada,

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 79/113

9/16 entretanto, se a diferença em velocidade for demasiadamente alta. Portanto, a diferença em velocidade é tipicamente não maior que 30 m/min.

[0040] Em uma modalidade preferida, a taxa de descarga é de 8 a 25 m/min mais alta ou 8 a 25 m/min mais baixa que a velocidade da tela formadora. Em uma modalidade mais preferida, a taxa de descarga é de 9 a 23 m/min mais alta ou 9 a 23 m/min mais baixa que a velocidade da tela formadora.

[0041] Em geral é mais preferido que a taxa de descarga seja mais alta que a velocidade da tela formadora. Por conseguinte, em uma modalidade preferida, a taxa de descarga é pelo menos 7 m/min mais alta que a velocidade da tela formadora, tal como 8 a 25 m/min mais alta que a velocidade da tela formadora, tal como 9 a 23 m/min mais alta que a velocidade da tela formadora.

[0042] A razão entre a taxa de descarga e a velocidade da tela formadora é às vezes mencionada como a razão de jato/tela.

[0043] Em uma modalidade da etapa c), a polpa diluída é descarregada através de uma folga de descarga de pelo menos 40 mm, tal como pelo menos 50 mm, tal como de 50 a 70 mm. Usando tal folga relativamente grande, a capacidade de estiramento CD se torna mais homogênea através da trama de papel. A folga de descarga pode ser também mencionada como uma abertura de descarga ou abertura do cortador. Um cortador tem tipicamente um ressalto estacionário e um ressalto de regulação. Em tal caso, a abertura de descarga é a folga entre o ressalto estacionário e o ressalto de regulação.

[0044] A trama de papel formada na etapa c) tem tipicamente um teor seco de 15 a 25%, tal como 17 a 23%.

[0045] O método compreende ainda a etapa de:

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 80/113

10/16

d) prensar a trama de papel a partir da etapa c), por exemplo, até um teor seco de 30 a 50%, tal como 36 a 46%.

[0046] A seção de prensar usada para a etapa d) tem tipicamente um, dois ou três nips de prensa. Em uma modalidade, uma prensa de sapata é usada. Em tal caso, o nip da prensa de sapata pode ser o único nip da seção de prensar. Um benefício de usar uma prensa de sapata é a rigidez melhorada no produto final.

[0047] O método compreende ainda a etapa de:

[0048] A etapa de compactar a trama de papel na unidade Clupak é normalmente realizada em um teor de umidade entre 20 e 48%. Normalmente, a etapa e) compreende secagem da trama de papel tanto antes como após a compactação na unidade Clupak.

[0049] A compactação na unidade Clupak aumenta a capacidade de estiramento do papel, em particular na MD, porém também na CD. Para melhorar as propriedades de impressão/superfície, o teor de umidade do papel é preferivelmente pelo menos 30% (por exemplo, 30 a 50%), tal como pelo menos 35% (por exemplo, 35 a 49%), ao entrar na unidade Clupak.

[0050] Teores de umidade mais altos também foram mostrados correlacionar com capacidades de estiramento mais altas na MD.

[0051] Além disso, os inventores verificaram que o aumento em capacidade de estiramento é facilitado por uma carga de linha de barra de nip relativamente alta, isto é, pelo menos 22 kN/m, na unidade Clupak. Preferivelmente, a carga de linha de barra de nip é pelo menos 25 kN/m ou pelo menos 28 kN/m. Mais preferivelmente, a carga de linha de barra de nip é pelo menos 31 kN/m. Um limite superior típico pode ser 38 kN/m. Na unidade

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 81/113

11/16

Clupak, a carga de linha de barra de nip é controlada pela pressão de cilindro hidráulico ajustável exercida sobre a barra de nip. A barra de nip é às vezes mencionada como o rolo de nip. A relação entre a carga de linha de barra de nip e a capacidade de estiramento CD é mostrada nos Exemplos abaixo.

[0052] Em uma modalidade, a tensão da correia de borracha na unidade Clupak é de pelo menos 5 kN/m (tal como 5 a 9 kN/m), preferivelmente pelo menos 6 kN/m (tal como 6 a 9 kN/m), tal como aproximadamente 7 kN/m. Na unidade Clupak, a tensão da correia de borracha é controlada pela pressão ajustável do cilindro hidráulico exercida sobre o rolo de tensão estirando a correia de borracha.

[0053] A unidade Clupak compreende tipicamente um cilindro de aço. Quando a trama de papel é compactada pela contração/recuo da correia de borracha na unidade Clupak, move em relação ao cilindro de aço. Para reduzir a fricção entre a trama de papel e o cilindro de aço, prefere-se adicionar um líquido de liberação. O líquido de liberação pode ser água ou à base de água. O líquido de liberação à base de água pode compreender um agente de redução de fricção, como polietilenoglicol ou um agente à base de silicone. Em uma modalidade, o líquido de liberação é água compreendendo pelo menos 0,5%, preferivelmente pelo menos 1%, tal como 1 a 4%, de polietileno glicol.

[0054] Uma unidade Clupak também é descrita abaixo com referência à figura 1.

[0055] Após ser compactada na unidade Clupak, a trama de papel é normalmente submetida à secagem adicional.

[0056] Em uma modalidade, a etapa e) compreende secar a trama de papel a partir da unidade Clupak em um grupo de secagem e a velocidade da trama de papel no grupo de secagem é 8 a 14% mais baixo que a velocidade da trama de papel entrando na unidade Clupak. Um motivo para diminuir a

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 82/113

12/16 velocidade desse modo é manter a capacidade de estiramento MD obtida pela trama de papel na unidade Clupak.

[0057] A trama de papel é preferivelmente deixada secar livremente durante parte da etapa e), em particular após a unidade Clupak. Durante tal secagem livre, que melhora a capacidade de estiramento, a trama de papel não está em contato com uma tela de secador (frequentemente mencionado como um pano de secador). Um fluxo de ar forçado, opcionalmente aquecido pode ser usado na secagem livre, o que significa que a secagem livre pode compreender secagem por ventilador.

[0058] Como mostrado na tabela 1 abaixo, o lado do papel que fez contato com o cilindro de aço na unidade Clupak tem normalmente uma superfície mais fina que o lado do papel que fez contato com a correia de borracha na unidade Clupak. Um cilindro cromado pode ser usado ao invés de um cilindro de aço. Por conseguinte, normalmente prefere-se imprimir o lado do papel que fez contato com o cilindro de aço/cromado.

[0059] Portanto, o método pode compreender ainda a etapa de:

f) imprimir o lado do papel que fez contato com o cilindro de aço/cromado da unidade Clupak na etapa e).

[0060] A figura 1 ilustra uma unidade Clupak 105, que compreende uma correia de borracha sem fim 107 (às vezes mencionada como uma manta de borracha) contatada por dois rolos de manta 108, 109, um rolo guia 110, um rolo de tensão 111 e uma barra de nip 112. Uma primeira disposição hidráulica 113 exerce pressão sobre o rolo de tensão 111 para estirar a correia de borracha 107. Uma segunda disposição hidráulica 114 exerce pressão sobre a barra de nip 112 para pressionar a correia de borracha 107, que por sua vez pressiona a trama de papel 117 contra um cilindro de aço 115. Um bocal de pulverização de líquido de liberação 116 é disposto para aplicar um líquido de

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 83/113

13/16 liberação ao cilindro de aço 115.

EXEMPLOS

Experimento em escala total [0061] Um experimento em escala total foi realizado para produzir papel estirável branco em uma máquina de papel normalmente usada para produzir papel de saco. A produção é descrita abaixo.

[0062] Uma polpa de sulfato de madeira macia branqueada foi fornecida. A polpa foi submetida a refino de alta consistência (HC) (180 kWh por tonelada de papel) em uma consistência de aproximadamente 39% e refino de baixa consistência (LC) (65 kWh por tonelada de papel) em uma consistência de aproximadamente 4,3%. Amido catiônico (7 kg por tonelada de papel), cola de breu (2,4 kg por tonelada de papel) e alume (3,5 kg por tonelada de papel) foram adicionados à polpa. Na caixa de entrada, o pH da polpa/composição de massa foi aproximadamente 5,8 e a consistência da polpa/composição de massa era aproximadamente 0,3%. A polpa foi descarregada através de uma abertura de descarga na caixa de entrada até uma tela formadora para formar uma trama de papel. O ressalto do cortador foi ajustado para formar uma folga de descarga de 60 mm. A velocidade da tela formadora era 10 m/min mais baixa que a taxa de descarga da polpa. O teor seco da trama de papel que sai da seção de tela era aproximadamente 19%. A trama de papel foi desidratada em uma seção de prensa que tem dois nips para obter um teor seco de aproximadamente 38%. A trama de papel desidratada foi então seca em uma seção de secagem subsequente tendo nove grupos de secagem, incluindo uma unidade Clupak, dispostos em série. Nesse contexto, a unidade Clupak foi desse modo considerada como sendo um grupo de secador. A unidade Clupak foi disposta como grupo secador sete, o que significa que a trama de papel foi seca na seção de secagem tanto antes como após ser compactada na unidade

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 84/113

14/16

Clupak. Ao entrar na unidade Clupak, o teor de umidade da trama de papel era 40%. A pressão de cilindro hidráulico exercida sobre a barra de nip foi ajustada em 30 bar, resultando em uma carga de linha de 33 kN/m. a pressão de cilindro hidráulico estirando a correia de borracha foi ajustada em 31 bar, resultando em uma tensão de correia de 7 kN/m. para reduzir a fricção entre a trama de papel e o cilindro de aço na unidade Clupak, um líquido de liberação (1,5% de polietilenoglicol) foi adicionado em uma quantidade de 250 litros/hora. A velocidade da trama de papel no grupo secador diretamente à jusante do Clupak era 11% mais baixa que a velocidade da trama de papel entrando na unidade Clupak.

[0063] As propriedades do papel produzido no experimento são apresentadas na tabela 1 abaixo.

Tabela 1. Propriedades medidas nas amostras obtidas do topo do rolo jumbo.

Gramatura (g/m²)	150
Espessura (pm)	195
Densidade (kg/m³)	764
Resistência à tração, MD (kN/m)	12,4
Resistência à tração, CD (kN/m)	6,9
índice de tração, MD (kNm/kg)	83
índice de tração, CD (kNm/kg)	46
Capacidade de estiramento, MD (%)	14,4
Capacidade de estiramento, CD (%)	9,9
TEA, MD (J/m²)	1010
TEA, CD T (J/m²)	479
índice de TEA, MD (J/g)	6,8
índice de TEA, CD (J/g)	3,2
Resistência à ruptura (kPa)	775
índice de ruptura (mN/kg)	5.2
Resistência à flexão, MD (mN)	170
Resistência à flexão, CD (mN)	194
índice de resistência à flexão, MD (Nm⁶/kg³)	50,4
índice de resistência à flexão, CD (Nm⁶/kg³)	57,5

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 85/113

15/16

Valor de Gurley (s)	38
Brilho (%)	83
Rugosidade de Bendtsen (mL/min), SS*	1596
Rugosidade de Bendtsen (mL/min), RS**	3246

* RS significa o lado do papel que faz contato com a correia de borracha na unidade Clupak.

** SS significa o lado do papel que faz contato com o cilindro de aço na unidade Clupak.

[0064] Como mostrado na Tabela 1, um papel tendo um valor de Gurley de 38 s e uma capacidade de estiramento CD de 9,9% foi produzido. É assumido que a capacidade de estiramento CD teria sido mesmo mais alta se o grau de refino LC tivesse sido mais alto.

[0065] Os valores de rugosidade de Bendtsen teriam sido mais baixos se tivessem sido medidos em uma amostra de papel tirada de outra posição no rolo jumbo ou após rebobinamento. Os valores de rugosidade de Bendtsen na tabela 1 são desse modo mais altos que aqueles do papel que é enviado para o cliente.

Efeito de consistência no refino HC [0066] Em um experimento de escala total de acordo com o acima, a consistência da polpa submetida a refino HC era primeiramente 38% e então diminuída em duas etapas para 36,1% e 31,8% respectivamente, por reduzir o grau ao qual a polpa foi prensada antes do refino HC. A capacidade de estiramento CD do papel resultante foi medida três vezes para a polpa a 38%, quatro vezes para a polpa a 36,1% e três vezes para a polpa a 31,8%. Os resultados são apresentados na Figura 2, que indicam que a capacidade de estiramento CD é em geral aumentada por aumentar a consistência da polpa submetida a refino HC. Um efeito particularmente positivo sobre a capacidade de estiramento CD é mostrado para uma consistência acima de 36%.

Efeito de carga de linha de barra de nip sobre a unidade Clupak [0067] Em um experimento de escala total de acordo com o acima, duas

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 86/113

16/16 cargas de linha diferentes foram usadas e a capacidade de estiramento CD do papel resultante foi medida. Os resultados são apresentados na Tabela 2, que mostra que a capacidade de estiramento CD média foi aumentada em 6,8% por aumentar a carga de linha de barra de nip de 22 a 33 kN/m.

Tabela 2

	Carga de linha de barra de Nip (kN/m)	Capacidade de estiramento, CD (%)
Amostra 1	33	9,95
Amostra 2	22	9,51
Amostra 3	33	9,81
Amostra 4	22	9,00
Amostra 5	33	10,04
Amostra 6	22	9,38
Média	33	9,93
Média	22	9,30

Experimento de laboratório [0068] A correlação entre refino e capacidade de estiramento na direção transversal (CD) foi testada em um experimento de laboratório. No experimento de laboratório, folhas de laboratório não orientadas foram formadas de polpas submetidas a graus diferentes de refino em alta consistência e baixa consistência. A capacidade de estiramento das folhas de laboratório, que é considerada como sendo representativa da capacidade de estiramento CD de papel formado em uma máquina de papel, foi então testada. Os resultados do experimento de laboratório são apresentados na figura 3, que mostra que tanto refino HC como refino LC aumenta a capacidade de estiramento. Um efeito particularmente benéfico é obtido quando refino HC e LC é combinado. A figura 3 mostra adicionalmente que há uma correlação positiva entre o grau de refino LC e a capacidade de estiramento. Também mostra que um aumento no grau de refino HC aumenta a capacidade de estiramento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de produzir um papel que tem uma gramatura de acordo com a ISO 536 de 50-250 g/m², um valor de Gurley de acordo com ISO 5636-5 acima de 15 s e uma capacidade de estiramento de acordo com a ISO 1924-3 na direção transversal de pelo menos 8%, o dito método compreendendo as etapas de:

a) fornecer uma polpa, preferivelmente polpa de sulfato;

b) submeter a polpa a refino;

c) diluir a polpa a partir da etapa b) e descarregar a polpa diluída a uma taxa de descarga em uma tela formadora para formar uma trama de papel, em que a velocidade da tela formadora é pelo menos 7 m/min mais alta ou pelo menos 7 m/min mais baixa que a taxa de descarga;

d) prensar a trama de papel a partir da etapa c);

e) secar a trama de papel a partir da etapa d), cuja secagem compreende uma etapa de compactar a trama de papel em uma unidade Clupak.
2. O método da reivindicação 1, em que a velocidade da tela formadora é 8-25 m/min mais alta ou 8-25 m/min mais baixa que a taxa de descarga.
3. O método da reivindicação 1 ou 2, em que a polpa diluída é descarregada através de uma folga de descarga de pelo menos 40 mm, tal como pelo menos 50mm, tal como 50-70 mm.
4. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o papel tem uma capacidade de estiramento de acordo com a ISO 1924-3 na direção transversal de pelo menos 9%, tal como pelo menos 9,5%.
5. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o papel tem uma capacidade de estiramento de acordo com a ISO 1924-3 na direção da máquina de pelo menos 9%, tal como pelo menos 10%, tal como pelo menos 11%.

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 88/113

2/3
6. 0 método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a etapa b) compreende submeter a polpa a refino de alta consistência (HC).
7. O método da reivindicação 6, em que a consistência da polpa submetida a refino HC é pelo menos 33%, tal como pelo menos 37%, tal como pelo menos 38%.
8. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a etapa b) compreende submeter a polpa a refino de baixa consistência (LC).
9. O método da reivindicação 8, em que o fornecimento de energia no refino LC é 20-200 kWh por tonelada de papel, tal como 30-200 kWh por tonelada de papel, tal como 40-200 kWh por tonelada de papel.
10. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a trama de papel é compactada na unidade Clupak em um teor de umidade de 2048%, tal como 30-45%, tal como 35-45%.
11. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a linha de carga da barra de nip na unidade Clupak é pelo menos 22 kN/m, tal como pelo menos 25 kN/m, tal como pelo menos 28 kN/m.
12. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a gramatura de acordo com a ISO 536 do papel é 60-220 g/m², tal como 80-200 g/m².
13. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o valor de Gurley de acordo com a ISO 5636-5 do papel é pelo menos 20 s, preferivelmente pelo menos 25 s, mais preferivelmente pelo menos 35 s.
14. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a etapa e) compreende secar a trama de papel a partir da unidade Clupak em um grupo de secagem e a velocidade da trama de papel no grupo secador é 8-14% mais baixa que a velocidade da trama de papel que entra na unidade Clupak.

Petição 870190077351, de 09/08/2019, pág. 89/113

3/3
15. 0 método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a rugosidade de Bendtsen de acordo com a ISO 8791-2 de pelo menos um lado do papel é 1900 mL/min ou mais baixa, tal como 1700 mL/min ou mais baixa, tal como 1500 mL/min ou mais baixa.
16. Método de acordo com a reivindicação 1 em que:

A etapa b compreende as subetapas de bl) submeter a polpa a refino de alta consistência (HC) em uma consistência de 33-42% até o ponto em que a polpa obtenha um número Schopper-Riegler (SR) medido de acordo com a ISO 5267-1 de 13-19 e b2) submeter a polpa a partir da etapa bl) a refino de baixa consistência (LC) em uma consistência de 2-6% até o ponto em que a polpa obtenha um número Schopper-Riegler (SR) medido de acordo com a ISO 5267-1 de 18-40; e a velocidade da tela formadora é 7-30 m/min mais alta ou 7-30 m/min mais baixa que a taxa de descarga na etapa c).