Resumo processo de fabrição de papel

Aula 1: 20/07/2010

Kraft

História

O grande impulso para domínio pelo processo kraft ocorreu na década de 30 com introdução do sistema de recuperação de TOMLINSON, na qual a evaporação final e a queima do licor gasto foram combinados com a recuperação de calor e dos químicos numa mesma unidade do processo.

Introdução

Operação de depuração: é a limpeza da fibra, ou seja, peneirar, retirar as impurezas (separar tudo o que não é fibra)

• A vantagem do bambu é o crescimento rápido, mas existem algumas dificuldades, entre elas é a grande absorção de areia gerando muita dificuldade para remoção desta impureza.

Cooking: somente processo químico

Pulping: todos os processos de obtenção de polpa. Inclusive os mecânicos

Evolução na tecnologia de polpa

Holandesa: é um liquidificador grande, que tema função de desintegrar (pullper: é um desintegrador, dispersor)

• Aparas: material que já foi usado, que é dispersado e reutilizado
• Cloro: é o melhor clareador (Cl2 molecular foi retirado quase na totalidade das industrias devido a grande poluição e outros problemas causados)
• Polpa mecânica: é a pior polpa que existe em termos de qualidade
• Polpa sulfito: feita com sulfito de sódio, a desvantagem é que não possui recuperação química,  gerando poluição devido o descarregamento nos rios, elevando o custo do processo. A vantagem é que a polpa sai praticamente branqueada.
• Kraft (=forte): Polpamento com soda e sulfato de sódio, produz uma polpa muito resistente, é o mais abrangente no mundo. Possuí grande qualidade e sulfidade alta, o odor desagradável é uma das desvantagens (o sulfeto de sódio é o responsável pelo odor desagradável Na2S). O sulfeto de sódio protege a celulose e também catalisa a reação. Hoje existe tecnologia disponível para tratar os gases causadores dos odores.

As plantas mais utilizadas são o pinus (sul do país) e o eucalipto (cultivado em todas as regiões do país).

• softwoods: pinus e araucária
• hardwoods: eucalipto

Extrativos: dificultam o processo porque tem que ser retirado do sistema gerando mais sabão, ocasionando um inconveniente, embora se possa vender este sabão.  

Produtividade: o eucalipto pode ser colhido em 5 anos em algumas regiões, facilitando a produção e viabilizando a economia.

Composição química da madeira

50% de celulose

As hemiceluloses são importantes para a refinação. São diferentes da celulose, porque é um polímero ramificado e a celulose é um polímero linear sendo um cristal perfeito, por isso não é solúvel. A hemicelulose é amorfa, não possui forma definida sendo dissolvida com facilidade, o mesmo ocorre com a lignina, é amorfa.

Diferença entre ácido resinoso e ácido graxo

A diferença é que o acido resinoso possui um anel benzênico na cadeia e o acido graxo possui uma cadeia linear (COOH) de ácido carboxílico.

Taninos: normalmente não e utilizado na fabricação de polpa, fica na casca

Maganes e ferro: consomem o reagente deixando um custo maior e difícil de branquear.

Porque ocorre a deformação no tronco da árvore?

A deformação no tronco da árvore interfere na fibra da madeira, esta deformação ocorre quando existe algum processo mecânico (vento, deformação no terreno, fatores hereditários).

TIPOS DE FIBRAS

Fibras longas (traqueídeos): são utilizadas quando demanda resistência mecânica do produto final.

Fibras curtas: fecham mais as superfícies, preenchem os espaços vazios das fibras longas, são boas para papeis de escrever que não precisam de muita resistência.

*A fibrila tem resistência muito maior que a fibra.

Processo de refino de fibras

Corte de fibra: ocorre quando o objetivo é obter um material mais fino e quando tem que ligar melhor as fibras (multicamadas). A resistência ao rasgo reduz.

Processos de polpamento

• Processo mecânico vantagem é o alto rendimento, a desvantagem é a pouca qualidade, a polpa mecânica deve ser consumida rapidamente para evitar o ataque de microorganismos que ocorre muito rápido.
• Processo químico vantagem é que oferece maior qualidade, desvantagem é o rendimento As polpas químicas podem ser mantidas em estoque por mais tempo.
• Processo termomecânico: injeta vapor pra proporcionar aumento de temperatura.
• Processo quimotermomecanico: explora as vantagens dos processos mecânicos e químicos.

* Normalmente se usa a composição dos dois processos (químico e mecânico) utilizando o intermediário.

Operação de descascamento

• Descasca-se porque a casca não tem propriedades aproveitáveis, ocupa espaço no cozimento, prejudica o aspecto visual da pasta, fica na forma de partículas porque não se dissolve, não possuindo beneficio nenhum no final do processo.
• O descascamento de tambor tem vantagem, nas paredes do cilindro tem fendas, os cilindros giram a baixas velocidades proporcionando o impacto das toras entre si, sendo as cascas extraídas pelas saliências ao longo do cilindro.
• Descascamento a úmido a água se tornava fonte de poluição devido a solubilidade de alguns componentes em água, por isso a vantagem do descascamento a seco, porque evita o tratamento dos efluentes.

Picagem da madeira

Cavacos: facilitam a penetração de produtos químicos. Aumenta área superficial.

*Um fator a observar é a troca das facas do picador, que devem ser trocadas em um tempo especificado para não afetar a qualidade do cavaco