WO2002099191A1 - Procedimiento para la fabricacion de un producto de pulpa multicapa que comprende una carga entre capas - Google Patents

Procedimiento para la fabricacion de un producto de pulpa multicapa que comprende una carga entre capas Download PDF

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WO2002099191A1
WO2002099191A1 PCT/ES2001/000234 ES0100234W WO02099191A1 WO 2002099191 A1 WO2002099191 A1 WO 2002099191A1 ES 0100234 W ES0100234 W ES 0100234W WO 02099191 A1 WO02099191 A1 WO 02099191A1
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load
layers
calcium sulfate
pulp
charge
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PCT/ES2001/000234
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Fabienne Pianta
Xavier Serrat Sitjas
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Kemira Chemicals Oy
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    • D21F11/02—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type
    • D21F11/04—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines of the Fourdrinier type paper or board consisting on two or more layers
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    • D21H23/50—Spraying or projecting

Definitions

  • the present invention relates to a process for the manufacture of a multilayer pulp product, in particular a product selected from paper and cardboard and which has the essential characteristic of incorporating a load between layers.
  • the outer layers are distinguished which give said paper or cardboard its final appearance and the inner layers, which may consist of virgin pulp, recycled pulp or mixtures of both.
  • the inner layers have a dark color that sometimes it is necessary to mask with the outer layers, for which it is customary to add one or several layers of white fibers
  • the loads are of vital importance since through them a saving in the amount of virgin or recycled fiber used is achieved.
  • the purpose of adding loads during manufacturing is also the improvement or acquisition of certain desired properties in the final product: improvement of optical properties such as whiteness, opacity, brightness and color; improvement of properties related to fluid permeability, such as water or ink penetration, oil penetration and porosity or resistance to passage from air.
  • the addition of loads to the paper also allows to increase the speed of the maguine as it increases its production.
  • International application WO-9600816 describes a method and a device for applying a film of a coating material on a web or fabric of fibers in a paper or cardboard box.
  • the coating material is applied on the surface of the pulp product framework by means of a low pressure and high flow spray system.
  • the system is equipped with a series of spray guns adjacent to the web of the pulp product.
  • this procedure is intended only for the manufacture of monolayer paper.
  • the monolayer paper coating described in this way has the disadvantage that it is difficult to achieve a correct distribution of the load throughout the entire section of the paper, since depending on the application point the penetration of the load within the fiber network will vary. radically
  • European patent application EP-0 373 276-A1 describes a method and device for the continuous spraying of adjuvants on a permeable web of fibers arranged on a belt that travels.
  • the system allows the adjuvants to be sprayed in different moisture stages of the sheet in formation by means of one or several spray ramps.
  • Each of them is supported by a movable support frame arranged transversely in relation to the direction of movement of the belt.
  • Each ramp is constituted by two conduits provided with boguillas for the transport of the adjuvants, being starch the product that is pulverized and penetrates along the entire thickness of the sheet.
  • the present invention relates to a process for the manufacture of a multilayer pulp product. Said process consists essentially of applying a load between at least two layers of moving fiber material before the definitive bonding between them. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • the present invention relates to a process for the manufacture of a multilayer pulp product, characterized in that it comprises:
  • the position of the means, or means, of application with respect to the layering section of fiber material can be variable. Loads can be dosed by means of application on one or another layer.
  • the load is introduced at a distance between 1 and 70 cm on the mobile fiber network and preferably between 5 and 40 cm.
  • the loads used in the process of the present invention are applied by one or several means which are located transversely on the mobile fiber network and said means of application are arranged in one or several series at different distances from the entrance box of the maguina. of pulp product manufacturing.
  • the loading application means may also be arranged at an angle of inclination with respect to the mobile network of fibers between 0 and 90 degrees, this angle preferably being 25 degrees.
  • the final configuration of the application system depends essentially on the speed and configuration of the pulp product manufacturing maguine.
  • the means for applying the load are located transversely to the direction of travel of the moving belt.
  • the loading application can be carried out through various means of application, being able to be introduced in a single application or in successive loading layers.
  • the loading application means are preferably boguillas, the load being applied by spraying a suspension thereof between layers of pulp material (the mobile fiber network moves at a speed which is between 50 and 2000 meters per minute).
  • boguillas allows the introduction of a load according to a form selected between conical jets and flat jets with variable opening angles, preferably 602. Spraying can be carried out by means of a system which comprises boguillas and a return, which controls effectively the flow or flow in the boguillas.
  • the flow in the boguillas is regulated by means of a control and said return.
  • the control means is preferably selected from a pressure regulator, a flow regulator and an eguipated pump with a frequency variator.
  • the charge is introduced with a transfer efficiency greater than 70%, preferably between 90% and 100%.
  • the load can penetrate into the web of moving fibers with a depth that comes determined by the distance of the means of application of the load with respect to the input box.
  • the load is sprayed at the end of the sheet formation at a distance from the inlet box which guarantees little penetration (to achieve the best coverage of the inner layers).
  • the product manufacturing maguina is preferably a paper or cardboard maguine, and the multilayer pulp product is paper or cardboard.
  • the process of the present invention can be carried out in any type of paper or cardboard maguine, whereby said maguine can be a Fourdrinier type maguine, a round-shaped maguine or a maguine combination of both.
  • the filler is preferably of inorganic origin, although it may comprise organic components.
  • the inorganic fillers in the process of the present invention calcium sulfate, calcium carbonate, titanium dioxide, talc, kaolin, alumina trihydrate, or a mixture of two or more of these components is preferably used.
  • the carbonate may be selected from a natural calcium carbonate and a precipitated calcium carbonate.
  • the filler used is high whiteness calcium sulfate and even more preferably an anhydrous high white calcium sulfate.
  • Calcium sulfate is selected from - natural anhydrous calcium sulfate, anhydrous calcium sulfate from guideline synthesis and
  • anhydrous calcium sulfate obtained by dehydration of a calcium sulfate selected from - calcium sulfate natural hemihydrate, - calcium sulfate natural dihydrate, - calcium sulfate dihydrate from guimetic synthesis and.
  • calcium sulfate hemihydrate from guimetic synthesis.
  • calcium sulfate is dispersed in water (by strong stirring) in proportions that comprise up to 60% by weight relative to the total mass of the suspension.
  • Load granulometry is also an important factor for the process of the invention.
  • the fine granulometry, the hiding power and the high refractive index of calcium sulfate improve the opacifying capacity of the white layer.
  • the calcium sulfate used in the invention has an average particle size between 0.5 and 50 ⁇ m.
  • the filler has a particle size between 0.5 and 10 ⁇ m.
  • the filler may comprise a dispersant in a proportion comprised between 0.01% and 1% by weight of the dried filler.
  • the load is applied as an aqueous suspension, the amounts of water and load being preferably controlled by weighing. Furthermore, said load is generally applied by controlling the flow by means of a flow regulator and / or by a pressure controller.
  • the rheological properties of calcium sulfate make it possible to work with a wide range of dry extracts, so that the optimal amount of loading between layers can be determined for each type of quality to be manufactured.
  • the charge is applied as an aqueous suspension which comprises between 99% and 40% water. It preferably comprises between 90% and 70% water.
  • the amount of cargo deposited on the fiber network comprises between 0.5 g / m 2 and 50 g / m 2 , and most preferably between 5 g / m 2 and 15 g / m 2 .
  • the filler may optionally comprise one or more additives. For example, it may comprise different types of starches or mixtures thereof.
  • the fibrous material constituting the multilayer pulp product produced by the process of the present invention may consist of pulp selected from virgin pulp, recycled pulp, destined or not, all types of pulp bleached or not, and mixtures of the above.
  • the present invention has as a further object a paper or cardboard product produced according to the described process.
  • a load saving is achieved due to the fact that load retention exceeds 70% is achieved without the use of external guide agents.
  • Another additional advantage of the process of the present invention is that it allows the inner and outer layers of the final product to be of inferior quality, significantly reducing the cost of the final product. If the same quality of the inner and outer layers is maintained, the application of loading between layers allows to obtain a final product of better overall quality.
  • Another additional advantage of the process of the present invention is that the white one or more can be replaced (if the final product consists of several external white layers) while maintaining the desired optical properties.
  • Another additional advantage of the process of the present invention is that it also allows to reduce the weight of the white layer maintaining the desired optical properties of the final product, significantly reducing the cost of the manufactured product.
  • Another additional advantage of the process of the present invention is that the use of calcium sulfate improves the efficiency and homogeneity of the coating between layers.
  • Figure 1 shows a series of locations of a device designed for the introduction of loads according to the method of the invention and suitable for different maguine configurations.
  • Figure 1 shows a series of locations of a device designed for the introduction of loads according to the method of the invention and suitable for different maguine configurations.
  • - 1 represents a load application means
  • - (a) shows a section of a combination of Fourdrinier eagles and round shapes
  • Figure 2 shows a system of introduction of spray loading, said system comprising a series of boguillas which allow to pulverize the suspension of load in jets in conical or flat form.
  • a jet scheme is shown in flat form 2, or in conical form 3.
  • Figure 3 shows a possible configuration of the load application means with respect to the mobile fiber network.
  • - "h" represents the distance between the application medium and the fiber mesh surface - 4 represents the pulverized charge
  • FIG. 4 shows a scheme of the preparation, storage and spraying of cargo in the form of a suspension.
  • a cargo storage section 7 a dilution section of the preparation 8
  • a storage section of the cargo suspension 9 a sprinkler system 10 which comprises a final batch 10a is observed
  • a section of the load introduction device between the layers of pulp product 10b is observed
  • Figure 5 shows the section or sprinkler system 10 of Figure 4. It is a type scheme of the introduction of load in the form of a suspension, in which the flow control points are observed.
  • a load filter 11 the flow control point 12, the positions of the flow meters 12a and 12b, and the section of the load spray ramp 13, between the pulp product layers are observed .
  • This system may be subject to specific modifications that allow both the deletion or addition of elements and the modification by other more sophisticated components.
  • a network of cellulose fibers from white recycled paper is arranged on the conveyor belt of a Fourdrinier paper maguine that moves at 142 m / s.
  • a network of cellulose fibers from white recycled paper is arranged at a distance of 40 cm (h in Figure 3) on the surface of the fiber network It has a load spray system provided with 14 boguillas as shown in Figure 2.
  • the angle of inclination ⁇ - as shown in Figure 3 - of the boguillas with respect to the mobile fiber network is 259.
  • a 25% aqueous suspension of anhydrous calcium sulfate (from dehydration of calcium sulfate dihydrate) with an average particle size of 3 ⁇ m is prepared.
  • Water and load quantities are controlled by weighing.
  • 17 g / m 2 of anhydrous calcium sulfate are dosed on the surface of the moving paper (10% by weight on the white layer production).
  • the load flow is controlled by an automatic flow regulator, the spray point being located at the end of the formation table and after the water line. At the end of the training table the union of the white layer with the gray support takes place.
  • the weight of the white layer was reduced from 81 to 65 g / m 2 with the consequent economic savings.
  • the weight value of the white layer (81 g / m 2 ) and maintaining the same mechanical properties Since they were obtained with kaolin, it was possible to increase the percentage of ashes from 18% to 23% by spraying calcium sulfate.

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Abstract

La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un producto de pulpa multicapa, preferentemente papel o cartón. Dicho procedimiento comprende aplicar una carga entre al menos dos capas de material de fibra en movimiento antes de la unión definitiva entre ellas. La carga es de manera preferida de origen inorgánico, aunque puede comprender componentes orgánicos, y preferentemente se utiliza sulfato de calcio.

Description

PROCEDIMIENTO PARA LA FABRICACIÓN DE UN PRODUCTO DE PULPA MULTICAPA QUE COMPRENDE UNA CARGA ENTRE CAPAS.
CAMPO DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un producto de pulpa multicapa, en particular un producto seleccionado entre papel y cartón y gue presenta la característica esencial de incorporar una carga entre capas.
ANTECEDENTES
Muchos productos como papel y cartón están constituidos por la superposición de capas de fibras gue pueden ser del mismo tipo o de distintas calidades . En los productos de pulpa multicapa se distinguen las capas exteriores gue aportan a dicho papel o cartón su aspecto final y las capas interiores, gue pueden estar constituidas por pasta virgen, pasta reciclada o mezclas de ambas. En general las capas interiores tienen un color oscuro gue a veces es preciso enmascarar con las capas externas, para lo cual se acostumbra a añadir una o varias capas de fibras blancas
(vírgenes o recicladas), pudiendo aplicarse posteriormente una capa de pigmento en la superficie.
En la fabricación de productos como el papel o cartón, las cargas son de vital importancia puesto gue mediante ellas se consigue un ahorro en la cantidad de fibra virgen o reciclada utilizada. El objeto de la adición de cargas durante la fabricación es también la mejora o adguisición de ciertas propiedades deseadas en el producto final : mejora de propiedades ópticas como blancura, .opacidad, brillo y color; mejora de propiedades relativas a la permeabilidad a fluidos, como penetración de agua o tinta, penetración de aceite y porosidad o resistencia al paso del aire. La adición de cargas al papel permite también incrementar la velocidad de la máguina con lo gue aumenta su producción.
Independientemente de gue el tipo de máguina de fabricación de papel o cartón sea una máguina Fourdrinier - de mesa plana -, como una máguina de cilindros, o una combinación de ambas, están descritos en la técnica diferentes modos de introducción de cargas en el papel .
La solicitud internacional WO-9600816 describe un método y un dispositivo para aplicar una película de un material de recubrimiento sobre una red o tejido de fibras en una máguina de papel o cartón. El material de recubrimiento se aplica sobre la superficie del entramado del producto de pulpa mediante un sistema de pulverización de baja presión y elevado caudal. El sistema está eguipado con una serie de pistolas de pulverización adyacentes al entramado del producto de pulpa. No obstante, este procedimiento está previsto únicamente para la fabricación de papel monocapa. El recubrimiento de papel monocapa de este modo descrito tiene el inconveniente de gue es complicado conseguir una distribución correcta de la carga a lo largo de toda la sección del papel, pues dependiendo del punto de aplicación la penetración de la carga dentro del entramado de fibras variará radicalmente.
La solicitud de patente europea EP-0 373 276-A1 describe un procedimiento y dispositivo para la pulverización continua de adyuvantes sobre un entramado permeable de fibras dispuestas sobre una cinta gue se desplaza. El sistema permite pulverizar los adyuvantes en diferentes estadios de humedad de la hoja en formación mediante una o varias rampas de pulverización. Cada una de ellas está soportada por un armazón de apoyo movible dispuesto transversalmente en relación al sentido de desplazamiento de la cinta. Cada rampa está constituida por dos conductos provistos de boguillas para el transporte de los adyuvantes, siendo almidón el producto gue se pulveriza y gue penetra a lo largo de todo el espesor de la hoja. Pese a los ejemplos anteriores, las técnicas conocidas de introducción de cargas en el interior de la masa de fibras presentan inconvenientes como la baja transferencia de dicha carga, produciéndose una pérdida de materias primas importante gue repercute en los costes de fabricación. Otro inconveniente lo constituye la disminución de las propiedades mecánicas del papel, tanto más importante cuanto más elevado es el contenido en carga.
Es necesario por tanto, poder disponer de un procedimiento con el gue se consiga incrementar la transferencia de la carga al papel, gue además mejore sus propiedades ópticas (blancura, opacidad, etc) y gue no repercuta en una disminución importante de las propiedades mecánicas . Todos estos factores se traducirán en una mejora global del proceso de fabricación.
En el caso del papel multicapa, los objetivos anteriores pueden ser logrados mediante el procedimiento de fabricación de la presente invención. Este procedimiento es innovador, pues entre las técnicas conocidas de fabricación de papel multicapa no se ha descrito aún la aplicación de una carga entre capas de fibra (gue pueden ser de composiciones distintas y pueden contener diferentes aditivos) y gue adguieren la carga antes de ser unidas entre si.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un producto de pulpa multicapa. Dicho procedimiento consiste esencialmente en aplicar una carga entre al menos dos capas de material de fibra en movimiento antes de la unión definitiva entre ellas . DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de un producto de pulpa, multicapa, caracterizado porgue comprende:
- la salida de material de fibra de forma continuada de una o varias cajas de entrada de una máguina de fabricación del producto de pulpa,
- el depósito de dicho material de fibra sobre una o varias secciones de la máguina de fabricación del producto de pulpa, obteniéndose uno o varios entramados móviles de fibras y formando distintas capas del material de fibra en una o varias secciones de formación de capas, - el escurrido de dichas capas durante su trayecto sobre la sección de formación de capas, la introducción de carga, mediante unos medios de aplicación, entre capas de dicho material de fibra gue se está desplazando a través de un medio transportador, y
- la unión de dichas capas entre sí.
La posición del medio, o los medios, de aplicación respecto a la sección de formación de capas de material de fibra puede ser variable. Las cargas se pueden dosificar mediante el medio de aplicación sobre una u otra capa.
La introducción de carga se realiza a una distancia comprendida entre 1 y 70 cm sobre el entramado móvil de fibras y preferentemente entre 5 y 40 cm. Las cargas usadas en el procedimiento de la presente invención se aplican mediante uno o diversos medios gue se encuentran situados transversalmente sobre el entramado móvil de fibras y dispuestos dichos medios de aplicación en una o varias series a distintas distancias de la caja de entrada de la máguina de fabricación del producto de pulpa. Los medios de aplicación de carga pueden además estar dispuestos con un ángulo de inclinación con respecto al plano de entramado móvil de fibras comprendido entre 0 y 90 grados, siendo preferentemente este ángulo de 25 grados .
La configuración definitiva del sistema de aplicación depende esencialmente de la velocidad y la configuración de la máguina de fabricación del producto de pulpa. Según el procedimiento de la presente invención, los medios de aplicación de la carga se encuentran situados en sentido transversal respecto al sentido de desplazamiento de la cinta móvil. La aplicación de carga puede realizarse a través de diversos medios de aplicación, pudiéndose introducir en una única aplicación o en capas de carga sucesivas.
Los medios de aplicación de carga son de manera preferida boguillas, aplicándose la carga por pulverización de una suspensión de ésta entre capas de material de pulpa (el entramado móvil de fibras se desplaza a una velocidad gue está entre 50 y 2000 metros por minuto).
La utilización de boguillas permite la introducción de carga según una forma seleccionada entre chorros de forma cónica y chorros planos con ángulos variables de abertura, preferentemente de 602. La pulverización se puede realizar por medio de un sistema gue comprende boguillas y un retorno, gue controla de forma efectiva el flujo o caudal en las boguillas. El flujo en las boguillas se regula mediante un medio de control y dicho retorno. El medio de control está preferentemente seleccionado entre un regulador de presión, un regulador de caudal y una bomba eguipada con variador de frecuencia.
La carga se introduce con una eficacia de transferencia superior al 70 %, preferentemente entre 90 % y 100 %. La carga puede penetrar hacia el interior del entramado de fibras en movimiento con una profundidad gue viene determinada por la distancia de los medios de aplicación de la carga respecto a la caja de entrada. Preferentemente la carga es pulverizada al final de la formación de la hoja a una distancia de la caja entrada gue garantiza poca penetración (para conseguir el mejor cubrimiento de las capas interiores).
La máguina de fabricación del producto es preferentemente una máguina de papel o cartón, y el producto de pulpa multicapa es papel o cartón. El procedimiento de la presente invención se puede llevar a cabo en cualguier tipo de máguina de papel o cartón, por lo gue dicha máguina puede ser una máguina de tipo Fourdrinier, una máguina de forma redonda o una máguina combinación de ambas . La carga es de manera preferida de origen inorgánico, aungue puede comprender componentes orgánicos . Entre las cargas de origen inorgánico en el procedimiento de la presente invención se utiliza preferentemente sulfato de calcio, carbonato de calcio, dióxido de titanio, talco, caolín, alúmina trihidrato, o mezcla de dos o más de éstos componentes .
El carbonato puede estar seleccionado entre un carbonato de calcio natural y un carbonato de calcio precipitado. En una realización especialmente preferida del procedimiento de la presente invención, la carga gue se usa es sulfato de calcio de alta blancura y de manera aún más preferida es un sulfato de calcio de alta blancura anhidro . El sulfato de calcio está seleccionado entre - sulfato de calcio anhidro natural, sulfato de calcio anhidro procedente de síntesis guímica y
- sulfato de calcio anhidro obtenido por deshidratación de un sulfato de calcio seleccionado entre - sulfato de calcio hemihidratado natural, - sulfato de calcio dihidratado natural, - sulfato de calcio dihidratado procedente de síntesis guímica y.
- sulfato de calcio hemihidratado procedente de síntesis guímica . Preferentemente el sulfato de calcio está dispersado en agua (mediante fuerte agitación) en proporciones gue comprenden hasta un 60 % en peso con relación a la masa total de la suspensión.
La granulometría de la carga es también un factor importante para el procedimiento de la invención. La granulometría fina, el poder cubriente y el elevado índice de refracción del sulfato de calcio mejoran la capacidad opacificante de la capa blanca. El sulfato de calcio gue se usa en la invención tiene una granulometría media comprendida entre 0,5 y 50 μm. De manera preferida la carga tiene un tamaño de partícula comprendido entre 0,5 y 10 μm.
La carga puede comprender un dispersante en una proporción comprendida entre el 0,01 % y el 1% sobre peso de la carga seca.
La carga es aplicada como una suspensión acuosa, controlándose las cantidades de agua y de carga preferentemente por pesada. Además dicha carga se aplica controlando generalmente el flujo mediante un regulador de caudal y/o mediante controlador de presión.
Las propiedades reológicas del sulfato de calcio permiten gue poder trabajar con una amplia gama de extractos secos, por lo gue se puede determinar la cantidad óptima de carga entre capas para cada tipo de calidad a fabricar. En una realización preferida la carga se aplica como una suspensión acuosa gue comprende entre un 99% y un 40% de agua. Preferentemente comprende entre un 90% y un 70% de agua. La cantidad de carga depositada sobre el entramado de fibras comprende entre 0,5 g/m2 y 50 g/m2, y muy preferentemente entre 5 g/m2 y 15 g/m2. La carga puede comprender de manera opcional uno o más aditivos. Por ejemplo, puede comprender distintos tipos de almidones o mezclas de ellos.
El material fibroso constituyente del producto de pulpa multicapa producido por el procedimiento de la presente invención, puede estar constituido por pasta seleccionada entre pasta virgen, pasta reciclada, pasta destintada o no, todo tipo de pasta blangueada o no, y mezclas de las anteriores . La presente invención tiene como objeto adicional un producto de papel o cartón producido según el procedimiento descrito.
Las ventajas gue se obtienen con el procedimiento de la presente invención son múltiples :
Se consigue un ahorro de carga debido a gue se consiguen retenciones de carga superiores al 70% sin la utilización de agentes guímicos externos.
- Otra ventaja adicional del procedimiento de la presente invención es gue permite gue las capas interiores y exteriores del producto final puedan ser de calidad inferior, reduciéndose de forma importante el coste del producto final. En caso gue se mantenga la misma calidad de las capas interiores y exteriores, la aplicación de carga entre capas permite obtener un producto final de mejor calidad global.
- Otra ventaja adicional del procedimiento de la presente invención es gue se pueden sustituir la o las precapas blancas (en caso gue el producto final esté constituido por varias capas blancas externas) manteniendo las propiedades ópticas deseadas .
- Otra ventaja adicional del procedimiento de la presente invención es gue también permite reducir el gramaje de la capa blanca manteniendo las propiedades ópticas deseadas del producto final, reduciéndose de forma importante el coste del producto fabricado.
- Otra ventaja adicional del procedimiento de la presente invención es gue mediante el uso del sulfato de calcio se consigue mejorar la eficacia y la homogeneidad de la cubrición entre capas .
Las siguientes figuras y ejemplo muestran de manera más detallada algunos aspectos de la invención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La figura 1 muestra una serie de emplazamientos de un dispositivo ideado para la introducción de cargas según el procedimiento de la invención y apropiado para distintas configuraciones de máguina. En dicha figura:
- 1 representa un medio de aplicación de carga, - (a) muestra una sección de una combinación de aguinas Fourdrinier y formas redondas,
- (b) muestra una sección de una combinación de formas redondas , y
- (c) muestra una sección de una combinación de máguinas Fourdrinier.
La figura 2 muestra un sistema de introducción de carga por pulverización, comprendiendo dicho sistema una serie de boguillas gue permiten pulverizar la suspensión de carga en chorros en forma cónica o plana. En dicha figura se representa un esguema de chorro en forma plana 2, o en forma cónica 3.
La figura 3 muestra una configuración posible de los medios de aplicación de carga respecto al entramado móvil de fibras. En dicha figura: - "h" representa la distancia entre el medio de aplicación y la superficie del entramado de fibras - 4 representa la carga pulverizada,
- 5 representa el producto de pulpa y
- 6 representa el soporte del producto de pulpa móvil (tela) La figura 4 muestra un esguema de la preparación, almacenamiento y pulverización de carga en forma de suspensión. En dicha figura 4 se observa una sección de almacenamiento de carga 7, una sección de dilución de la preparación 8, una sección de almacenamiento de la suspensión de carga 9, un sistema de aspersión 10 gue comprende un "batch" (lote) final 10a, y una sección del dispositivo de introducción de carga entre las capas de producto de pulpa 10b. La figura 5 muestra la sección o sistema de aspersión 10 de la figura 4. Es un esguema tipo de la introducción de carga en forma de suspensión, en el gue se observan los puntos de control de caudal. En dicha figura 5 se observa un filtro de carga 11, el punto de control de caudal 12, las posiciones de los medidores de caudal 12a y 12b, y la sección de la rampa de pulverización de carga 13, entre las capas de producto de pulpa.
Este sistema puede estar sometido a modificaciones puntuales gue permitan tanto la supresión o adición de elementos como la modificación mediante otros componentes más sofisticados.
MODO DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
A continuación se describe la utilización de la presente invención en la fabricación de un papel multicapa, concretamente de Biclase blanco.
Sobre la cinta .transportadora de una máguina de papel de tipo Fourdrinier gue se desplaza a 142 m/s, se dispone un entramado de fibras de celulosa procedente de papel reciclado blanco. A una distancia de 40 cm (h en la figura 3) sobre la superficie del entramado de fibras se dispone un sistema de pulverización de carga provisto de 14 boguillas como las gue se muestran en la figura 2. El ángulo de inclinación α - como se muestra en la figura 3 - de las boguillas respecto al entramado móvil de fibras es de 259.
Mediante una instalación similar a la descrita en la figura 4 y bajo condiciones de fuerte agitación, se prepara una suspensión acuosa al 25% de sulfato calcico anhidro (procedente de deshidratación de sulfato calcico dihidrato) con un tamaño de partícula promedio de 3 μm. Las cantidades de agua y de carga se controlan por pesada. Mediante el sistema de pulverización descrito en la figura anterior se dosifican 17 g/m2 de sulfato de calcio anhidro sobre la superficie del papel en movimiento (10% en peso sobre la producción de capa blanca) . El flujo de carga se controla mediante un regulador automático de caudal, estando situado el punto de pulverización en la parte final de la mesa de formación y después de la línea de agua. Al final de la mesa de formación tiene lugar la unión de la capa blanca con el soporte gris.
Se obtiene de este modo una transferencia de carga del 90%, observándose un incremento muy importante de la blancura de la capa blanca exterior del papel.
Los resultados obtenidos mediante la aplicación de sulfato calcico anhidro en la intercapa siguiendo el procedimiento descrito anteriormente se compararon con los resultados obtenidos utilizando como carga caolín en la masa de la capa blanca. Las conclusiones de la comparación son las siguientes:
- Para el valor de blancura objetivo 77, el gramaje de la capa blanca se reducía de 81 a 65 g/m2 con el consiguiente ahorro económico. - Para un mismo valor de gramaje de la capa blanca (81 g/m2 ) y manteniendo las mismas propiedades mecánicas gue se conseguían con caolín, fue posible incrementar el porcentaje de cenizas del 18% al 23% mediante la pulverización de sulfato calcico.
- La transferencia de carga pasó del 40% para el caolín al 90% para el sulfato de calcio. La pulverización del sulfato calcico evitó el uso de los agentes de retención necesarios para el caso del caolín.
Los valores de deslaminado y de ceras "Dennison" se mantuvieron similares en todo momento 0,199 julios/m (95 ft.lb/in2) y 0,01892 julios/m2 (9 ft.lb/in2) respectivamente, para los dos casos.
- Al ser el sulfato calcico una carga con unas características de blancura y opacidad superiores al caolín utilizado en masa permitió utilizar un papel reciclado de peor calidad (y por ello mucho más económico). Utilizando caolín era necesario utilizar un papel reciclado blanco con una blancura mínima de 75,5, mientras gue utilizando sulfato calcico fue posible reducir esta blancura hasta 72,5. - La blancura del papel final mediante la pulverización de sulfato calcico entre capas aumentaba potencialmente en función del porcentaje de carga aplicado.
Habiendo ilustrado y descrito los principios de la invención y su aplicación a un caso particular, puede apreciarse gue no está de ninguna forma limitada al ejemplo aguí presentado. Pueden realizarse numerosas modificaciones del método y del aparato para adaptarlo a casos y configuraciones dispares sin apartarse de los principios de la invención descritos en las siguientes reivindicaciones .

Claims

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para la fabricación de un producto de pulpa, multicapa, caracterizado porgue comprende: - la salida de material de fibra de forma continuada de una o varias cajas de entrada de una máguina de fabricación del producto de pulpa,
- el depósito de dicho material de fibra sobre una o varias secciones de la máguina de fabricación del producto de pulpa, obteniéndose uno o varios entramados móviles de fibras y formando distintas capas del material de fibra en una o varias secciones de formación de capas ,
- el escurrido de dichas capas durante su trayecto sobre la sección de formación de capas, la introducción de carga, mediante unos medios de aplicación, entre capas de dicho material de fibra gue se está desplazando a través de un medio transportador, y - - la unión de dichas capas entre si.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porgue los medios de aplicación pueden estar en una posición variable respecto a la sección de formación.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porgue las cargas se pueden introducir mediante los medios de aplicación sobre una u otra capa.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porgue la introducción de carga se realiza a una distancia de 1 a 70 cm sobre el entramado móvil de fibras
5. Procedimiento según la reivindicación 4, caracterizado porgue la introducción de carga se realiza a una distancia de 5 a 40 cm sobre el entramado móvil de fibras
6. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porgue los medios de aplicación de carga están situados sobre el entramado móvil de fibras dispuestos en una o en varias series de medios de aplicación a distintas distancias de la caja de entrada de la máguina de fabricación del producto de pulpa.
7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado porgue la carga se introduce mediante una o varias series de medios de aplicación en capas de sucesivas.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porgue los medios de aplicación de carga están dispuestos con un ángulo de inclinación con respecto al plano de entramado móvil de fibras comprendido entre 0 y 90 grados.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porgue el ángulo de inclinación con respecto al plano de entramado móvil de fibras está comprendido entre 0 y 45 grados .
10. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porgue la carga se transfiere al entramado móvil de fibras con una eficacia superior al 70 %.
11. Procedimiento según la reivindicación 10 caracterizado porgue la carga se transfiere al entramada móvil de fibras con una eficacia entre 90% y 100%.
12. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porgue el entramado móvil de fibras se desplaza a una velocidad gue está entre 50 y 2000 metros por minuto.
13. Procedimiento según cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue la introducción de carga se realiza por pulverización.
14. Procedimiento según cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue la carga se introduce como una suspensión pulverizada en chorros de forma cónica ó plana con ángulos variables de abertura.
15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porgue el ángulo de abertura es de 60 grados .
16. Procedimiento según cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue la pulverización de la carga se realiza sobre una cualguiera de las capas de material fibra.
17. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porgue la carga se aplica antes de gue se unan entre sí las capas de material de fibra gue componen el producto de pulpa .
18. Procedimiento según cualguiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado porgue los medios de aplicación de carga son boguillas.
19. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porgue la pulverización se realiza por medio de un sistema gue comprende boguillas y un retorno.
20. Procedimiento según la reivindicación 19, caracterizado porgue el flujo en las boguillas se regula mediante un medio de control y un retorno.
21. Procedimiento según la reivindicación 20, caracterizado porgue el medio de control de flujo en las boguillas está seleccionado entre un regulador de presión, un regulador de caudal y una bomba eguipada con variador de frecuencia.
22. Procedimiento según cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue la carga penetra hacia el interior del entramado de fibras en movimiento con una profundidad gue está determinada por la distancia de los medios de aplicación de la carga respecto a la caja de entrada del material de fibra.
23. Procedimiento según cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue la máguina de fabricación del producto es una máguina de papel o cartón y el producto de pulpa obtenido es papel o cartón multicapa.
24. Procedimiento según la reivindicación 23, caracterizado porgue la máguina de papel o cartón es de tipo Fourdrinier, una máguina de forma redonda ó una máguina combinación de ambas .
25. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porgue la carga es de origen inorgánico, orgánico o mezcla de ambas .
26. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porgue la carga está seleccionada entre - sulfato calcico,
- carbonato de calcio,
- dióxido de titanio,
- talco,
- caolín, - óxidos de aluminios, y combinaciones de dos o m s de ellos.
27. Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado porgue el carbonato de calcio está seleccionado entre un carbonato de calcio natural y un carbonato de calcio precipitado.
28. Procedimiento según la reivindicación 26, caracterizado porgue dicho sulfato de calcio es un sulfato de calcio anhidro seleccionado entre: - sulfato de calcio anhidro natural, sulfato de calcio anhidro procedente de síntesis guímica y - sulfato de calcio anhidro obtenido por deshidratación de un sulfato de calcio seleccionado entre - sulfato de calcio hemihidratado natural,
- sulfato de calcio dihidratado natural,
- sulfato de calcio dihidratado procedente de síntesis guímica y.
- sulfato de calcio hemihidratado procedente de síntesis guímica.
29. Procedimiento según la reivindicación 28, caracterizado porgue dicho sulfato de calcio está disperso en agua en proporciones gue comprenden hasta un 60 % en peso con relación a la masa total de la suspensión.
30. Procedimiento según la reivindicación 29, caracterizado porgue dicho sulfato de calcio anhidro está disperso mediante fuerte agitación.
31. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 25, caracterizado porgue la carga tiene una granulometría media comprendida entre 0,5 y 50 μm.
32. Procedimiento según la reivindicación 31, caracterizado porgue la carga tiene una granulometría media comprendida entre 1 y 5 μm.
33. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 25, caracterizado porgue la carga comprende un dispersante en una proporción comprendida entre el 0,01 % y el 1% en peso sobre el peso de la carga seca.
34. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 25 caracterizado porgue la carga se aplica como una suspensión acuosa gue comprende entre un 99% y un 40% de agua.
35. Procedimiento según la reivindicación 34 caracterizado porgue la carga se aplica como una suspensión acuosa gue comprende entre un 90% y un 70% de agua.
36. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porgue la carga se aplica controlando el flujo mediante un regulador de caudal, mediante control de la presión o mediante un regulador de caudal y control de la presión.
37. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 25, caracterizado porgue la carga aplicada como suspensión acuosa sobre el entramado de fibras comprende entre 0,5 g/m y 50 g/ de extracto seco.
38. Procedimiento según la reivindicación 37, caracterizado porgue la carga aplicada como suspensión acuosa comprende entre 5 y 15 g/m2 de extracto seco.
39. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porgue la carga comprende además uno o más aditivos.
40. Procedimiento según la reivindicación 39, caracterizado porgue la carga puede contener distintos tipos de almidón o mezclas de ellos.
41. Procedimiento según la reivindicación 1 caracterizado porgue el material de fibra está constituido por pasta seleccionada entre pasta virgen, pasta reciclada, pasta destintada o no, todo tipo de pasta blangueada o no, y mezclas de las anteriores.
42. Un producto de pulpa multicapa obtenido por el procedimiento de cualguiera de las reivindicaciones 1 a 41.
43. Un producto multicapa seleccionado entre papel y cartón obtenido por el procedimiento de cualguiera de las reivindicaciones 1 a 41
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