A importância do layout da sapata na prensagem ... - Revista O Papel

prensaE absoIutamente razoavel concluir que a carga da l8exerce eI eito maior sobre o volume especifico doque sobre o teor seco apos a ser ao des prensas O papel eefetivamente compactado primeiramentenonip da laprensae entao a la prensa determine de que maneira a estruturada folha comprimida comerara a se desenvolver Duranteaformac aoas forc as de compactac aoaplicadas ao papelestao name escala de 100 kPa etas na prensagem a faixae de 10 MPa Se o papel for demasiadamente comprimidoja na 18 prensa sera dificil minter uma boa espessura dopapel porque a prensagem nos nips subsegiientes torna afolha ainda mais denseO efeito da altera aa na carga linear da 1a prensasobre o teor seco apos a se ao des prensas e pequenoNa prensagem umida cede prensa procure equilibrar asaltera oesde umidade no papel e no feltro de modo quesomente uma parts da altera aono teor seco ocorridaantes do nip permanece apos este nip 2 prensagemcomsapata equilibra as alterac oes de umidade de entradano nip ainda mais do que a prensagem com roloprensagem com sapata tem tempo de dura ao m ais longo quetorna a prensagem mais controlada quanto a compressaoe naturalmente possibility um teor de seco mais alto doque a prensagem com rolo Por outro lido a prensagemcom rolo e m ais fiuxo dependents porque o proprio fiuxo de ague deforma aaestrutura do papel de modo queresistencia ao fiuxo e mais alta do que na prensagemcompressao dependents Naturalmentese o teor seco foraumentado antes do nip o mesmo tambem aumentara aposo nip evice versa Este rela aoe de cerca de 15 a 50e depends tambem do tipo de papelNaturalmente o nip da sapata da 2 prensa controla oteor seco na entrada da se ao de secagem beet como aresistencia umida do papelEstes doffs fatores constituemachive pare obtenCao de operabilidadesatisfatoria naser ao secadora e durante a fase de acabamento do papelsapata da 28 prensa so tem de sec suficientemente TongaPara lidar com a maior quantidade de ague quando os feltros da 18 prensa ainda sao novos Into significa que o teorseco apos a 1a prensa e mais baixo ate que se tenha dadocondicionamento aos feltrossapata da 28 prensa tem depossibilitar tambem uma pressao suficientemente alta nonip Para se atingir um bom indice de teor secoqui a 2a prensa esta equipada de feltro unico feltro nolido superior do papel cinta de transferencia no lido inferior significando que isto fez o lido superior do papel umtanto mais aspero do que o lido inferior Tambem significaque na Calandra de um nip macio o rolo termico e o que devecontatar o lido superiordo papel Como a la prensa esta equipada com feltro duplo isto naturalmente produz superficiessemelhantes em ambos os lidos do papel Dependendo dosItdesenhos dos feltros essa simetria podssec controladais quite reasonable to conclude that the lspress loading has more effect on hulk Haan on drycontent after the press section The paper is actuallycompactedfirstrn tlae 1 press nip and theca the 1press determines how the compressed sheetstf ucturewill hegira to develop Duringforming the compacting forces applied to the paper are on a scale of100 kPa but in pressr rag the rcuage is 1 DIVIPa Ifthe paper is already too hea nly compressed ire the 1stpress it is difficult to aaintain good paper thicknessbecause pressing in the subsequent nips makes thesheet even more denseThe effect ofthe change ire the Is press linearload on dr content after the press section is smallIn wet pressing each press attempts to balance themoisture changes irathe paper and in the felt sothat only a part of the change in d content created before the nip is left after the nip f2J Shoepressing balances the nip incoming moisture changes even more than roll pressing Shoe pressing hasa longer dwell time thatmakes pressing rro e compression controlled and ofcourse enables higherdry content than roll pressing Ora the other handroll pressing is more flow coratrollec because tneflow itself dEforms the paper structure so thatflowesistanceis higher than incornp ession controlledpressing 1vtaturally if the dry content is iracreaseclbefore the nip the df content will also increase after the nip and vice versa This ratiois about 1550 and is dependent on the paper grade too1Vaturally the end press shoe nip controls the dry contententering the dryer section and also the wet strengthof the paper These two factors are the key to reaching suffdent ruranabilih at the dr7 er section andduring paperfinishing The 2d pressshoe just has tobe long eno ugh to handle the larger amount f waterwhen the 1 sr pressfelts are nex This means that thedry content after the 1st press is lower until the feltshave been started Also the 2 press shoe has to enable ahigh enough nip press u re irr order to reachgood dry contentHere the 2 press is single felted felt on thetop sidef the paper transfer belt on the bottomside which means that it makes the top sideofthe paper somewhat rougher than the bottomside Thismeans that in the one raip soft cal ender the thereto roll leas to press against the topside of the paperAs the 1st pressis double felted this naturallycreates similarsur faces on both sides ofthe paperDepending on the felt designs this symmetry carxbe controlled

ii1sayyis m 52Sapatacurial crfoVyj 4i3GasNaE 144jSapeta longalLc an1441Q 20 4 d0 50 60 aPressao de Pica 1 nip MPaPeaK Pressure lstnip MPaFigura 5 Compararao entre comprimentos da sapata da 1a prensa volume especifico vs pressao maxima donip resultados de papelbase c1a maquina pilato Figure 5 fst press sf7oe ier gth cornparisantlk vs max raip pressure base per resut srera7pa Ot tx ca inBvaria entre 3 e 6 MPa quando o volume especifico do papelfor uma propriedade desejadaLTma caracteristica ainda mais interessante pode serconstatada quando se examina a correla ao entre o volumeespecifico e o teor seco vide Figura 6 Estes ponnos foramestimados a partir dos resultados calandrados com asperezacalandrada de 200mL min em unidades Bendtsen de modosemelhante a Figura4 sendo os valores de teor secomedidosapos a se ao dos prensas Agora a carga cla 18 prensa variaentre 200 kNhn e R00 kNmenquanto a 2aprensa foi mantidacom carga linear constante de 1000kNmO resultada apresentado na Figura 6 pode ser estudadocom base em duns conclusoes considerando seaconservaao do voltune especifico com o mesmo teor seco ou entaoo potential Para se atingirteor seco mais alto com o mesmovolume especifico dopapel A prim eira conclusao significariaa otimizar ao da produc ao de papel mediante utiliza ao demateria prima mends dispencliosa ou alternativamente aprodu aode papel de m elhor qualidade A segunda conclusaopoderia significar economia de energia na se ao de secagemou aumento da velocidade da maquina e da produrrao Tambem as linhas de correlar ao irao se cruzar a baixas cargosna 18 prensa a teor seco mais baixo e volum e especifico m aisalto na Figura 6 Isto significa que quando a carga linear ou apressao do nip for suficientemente baixo o efeito do comprimento da sapata sobre o volume especifico desaparecera Poroutro lado quando a carga linear for aumentada a prensagemcom umasapata mais curta sera maisadequada para mantero volume especifico do papelAn even more inter esting feature can be foundwh erz the bulk vs dry contentcos relatiora is examined see Figure 6 These points heave Veenestimated from the calendered results with a caleradered roughness of 200 rraLlhnia in Bendtsenur2its similarly to Figure 4 and the drys conter2tvalues care mecasured after the pressthe 1section Nowpress loading varies between 200 kN nx crud800kl mand the 2 press has a constant 1000kNmlinear loadThe result in Figure 6 can be studiedthrough two conclusions either consr dea ingthe baslk saving with the carne dry content orthe potential to reach a higher drycontentwith the sarrae paper bank The first concl usionwould mean optimization of paper productionthrough the use of less expensive raw materialor alternatively production of better paperquality The second conclusion couldmean energy savings at the dryer section or an irzcr easein machine speed and productionAlso the correlation lines will cross each other with low 1 spress loadings at lower dry content and higherIaulk in Figure 6 This means that when thelinear load or nip pressure is low enough theeffect of shoe length on hulk will vanish Onthe other hand when linear load is increasedpressing with a shorter shoe maintains the paper bulk better

Ottsraarrt153145Sapatacurtal hr hoeeUQU1 935yWSepate longa loy mereA25A cargo da is prensa aumentaspress loading increases1Z4520 530 54 13 554 564 574Teor SecoDry ContentFigura 6 Volume especificotear seco com lisura constants de 200 mUmin em uniciades t3endtsen calandragem em Calandra pilotoFigure Bulk vs dry content wthconstant smaothraass mL mrra rn Bendfsera urts pilot caleraderedAFigura7 mostra o bem conhecido Comportamento entre ovolume especifico e o teor seco l3 Comportamentousual na prensagem e que quandoo teor seco e aumentadoovolume especifico do papel diminui Conforms expostoanteriormente sapata da 1 prensa mais longa reduzira ovolume especifico para um mesmo teor seco Isto significaque a otim izar aodo comprimento cla sapata representa umaferramenta para a otimizada qualidade A Figura 7 tambemmostra que a propria composigao da massy desempenhaum papel chave nesse processo de otimiza aoFigua e 7 shows tlae well known vehavi rbetween the bulk and dry coraterat j1 3J 4 generalbehavr or in pressing is that whey drycontent isincreased the paper bulk will decrease 4sdr scussedear lier a longer 1press shoe will decrease bulk crt the carne dry content This meansthat the optimization of the shoe length offers atool for duality optimization Figure 7 also showsthat the furnish itselfplays a key role in this optinri crtiorz9 64Tipo tle massy eucaliptoFurnish eacayptus1 prensa 2068tl0 kPWn 1lvess 2Q9 J5 7 9 r9 prensa 061 tltl0kltm 12 dress IXl 40WkAIwW Oade945Tipotle massy acaciaFurnisrlacacia1 prensa 200 500 kNlrn 9aess ear 7ri iukHmY prensaEE6120ri kkltm ltd fxes rix i2iKiFMamCaiea tle aapor irtlatlaltleslfg atl0 Sream IbxouotfO0N454 51 52 3 Sd 55 Sfi 57Teor secoDry ContentFigura 7 Comportamento clo volume especifico vs tear seco na secao c1e prensas ao serem testadas a 1 a prensa a 22 prensa e a Caixade vapor Resultados do papel base da maquina pilato Sapata Carta na 1 a prensaFigure7 Bulk vs dry content behavior at the press section as the 1press 2apress and steam box are testedBase paper results from pilot machine Short shoe in the isr pressCNNdQW

tso4c cEJ J450CNCGOa3fl0EC CN 41ddaacN 41am2542Qa150100sa15 12D 12a ian 1a5 1aa x45 150Volume Especifica cm3 g t Bulk cm3gFigure 8 Resultados de maquinas industriais comparativamente aos da maquina piloto volume especifico vs aspereza osda maquina piloto tem acabamento mediante alterarao da carga da Calandra a registrando os valares de volume especifico eFigure S Production machine results compared fo pilot bulk us rougr lnesspilot results are finished byfhe calender loading and recording fhe bulk and roughnessMAQUINA INDUSTRIAL VS RIQUINA PILOTOAFigura 8 mostra a correla aoclos resultados de volumeespecifico entre papeis da maquina piloto e da maquina industrial Este resultado prove que ainda que as instala oesda maquina piloto sejam bem diferentes des de maquinasindustriais o processo de fabrica ao na maquina piloto emesmo assim suficientemente apropriado pare obten aoderesultados confiaveisOs teores secos medidostambem confirmam a confiabilidade dos resultados damaquina pilotovide Figure 9 Coma m esma composirrao da m assa tipos de fibres curtas e longase material de carga mineralo teor seco namaquina piloto52 a 53 io foi somente 1 a2maisbaixo que o teor secoda maquina industrial 53 a 55 Este diferenr ae de seesperarporque a otimiza ao final do desaguamento na seraode prensas e dos feltros ocarre em maquinas industriaisPRODUCTIONM CI NEIS PILOTFib ure 8 shows the correlc tzon ofprlotpaper baclkresults to onesfrom production machines This resultpro es that evert though pilot machine facilities arequite differentfrompr oduction machines the ptlotpapermakingprocess is still similar enoaegh to reach reliableresultsThe naerxsured drv contents corzfirrn therelr abilityofthe pilot results as well see Figure 9 With the sarraefurnish short and longJiber t3 pes andJiller the pilotdryness52 53 units was only 12lower thanthe measured dry contents from the production machine53 55unitsJ This dif erence is to lee expected because the Jnal optimization of the press sectx on dewatering andfelts takesplace in production machinesCONCLUSOESCONCiUSlONSPara classes de papeis ou cartoesem que o volume especifico e a rigidez a fiexao sejam dais dos principais requisitosde qualidade e aconselhavel e ate mesmo proveitoso que seestudem op oes outras que nao apenas aquelas relacionadasa composiraa da masseNeste artigo o enfoque eno sentido demostrar aimportanciado desenho da prensa pare o teor seco e o volume especifico numconceito de prensa de sapata de doffs nips e principalmente ainfluencia do comprunento da sapata da laprensa Osresultadosindicam que a la prensa influencia o volume especifico mais doFor paper or board grades in which paper bulk andbending stiffness are two ofthe main quality criteria itis advisable and even profatcable to study options otherthan just the ones related to fur nishIn this paper the focus is ore showing the importance ofpress design on dry content and bulk in atwo nip shoe press concept anal especially the roleof the 1 press shoe length The results indicate thatthel rpress affects bulk more than dry content Thisinformation already gives tools by which nrachr ne

OI58SaRiaquina da papelPaper maa v7aMaqulna piloto l Pilotw95553O05z51a54d9i Fr5 7q 75 8P QGramatura glm2 r Basis weightgrrazFlgllYB 9 R2SUI1Sd05 C11 n1agUII1S InCIL1Stf11l GOCCI Sf at145 14S da ITlagUlllil pII4t0 t24f SeC4 130S a S8C 14 d2 7fe115i15Fdr ure9 Production machine res rfts compared to pilot dry contentafter press sectionque o teor seco Estas informaCOes ja representam ferramentascom asquaffs os construtores de maquinas poderiam constrainconfigura oesde prensas mais proveitosas cos papeleiros eque deem maior aten ao a economic de materia primaou deenergia Por outro lado estas informa oespodem ser usadaspara controlar a operabilidade da maquina mediante o aprimoramento do teor seco da resistencia um ida ou da densidade dopapel de acordo com requisitos especificos do tipo de papelA propria tecnica da prensa de sapata cria ferramentas Para seatingir velocidades de produ aomais altas e o entendimentodo desenho da sapata adiciona mais valor a issoAlem da serao de prensas ha outras areas na linha deprodu ao que exercem infiuencia sobre o volume especificocomo poi exemplo a colagem a calandragem o enrolamentoe orebobinamento Contudo a infiuencia da 18 prensa sobre ovolume especifico e a mais significativa O desenvolvimentoda linha inteira damaquina ou dasse oes de prensas e cle secagem em conjunto introduz possibilidades de otim izar arentabilidade Um exemplo disso e a combinar aoda transferenciafechada da folha da se aode prensas para a se ao de secagemmediante utilizac ao da tecnica de secagem poi insufiamento4 Nessa solur ao a operac ao da ser ao de prensas poderiabuilders can construct press configurations thatare more profitable for paper nakers and which paymore atter tian to raw material or energy savingsOrz the other hand this information can be usedto coratral machine runnability by improving drYcontent wet stn ength or the density of the paperaccording to grade specific requirernerats The shoepress technique itself creates toolsfar reachinghigher production seed and a knowledge ofshoedesign gives addition calvalue to thisIn addition to the press section there areather production line positions that have an influence on hulk for example sizing caleradarirareeling and windzrzg However the rzflueraoe ofthe 1t press on bulk is the most significant oneDevelopment of the entire machine line or presssectian grad dryer section together intraducespossibilities to optimize profitabilit z 4n exampleofthis is the cambinatiorz of closeddr crwtrans ferfr om press section to dryer section using the inapingem ent drying technique 4J In this solutionpress seetiora oper atian could be optimized withser otimizada relativamente ao volume especifico enquantoa operabilidade na seCao de secagem seria controlada atravesrespect to bulk while runnability at the dryersection is contr oZl edthrough the clever use of im4 Juppi K Iraapraved runnabilitJ grad drrying capacity through ne technology Metso Paper Technology Days June 2006 0do use inteligente cla secagem poi insufiamento t pingement dryingN0REFERENCIAS RfFERENCfSNQ1 Halme P Ouestforbulk in a fine paper maehtne ABTCP Oct 20062 Honkalampi P Kataja Dry content analysis in wet pressing sensitivity to pressing variables NPPRJ Nord PulpWPaper Res J vol 17no 20023 Honkalampi P Jaakkola J Single nip shoe press impact to paper qualityPIPTAC Jan 2005