A quimica do papel, Notas de estudo de Engenharia Química

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Prof. Paulo Roberto de Faria^ E-mail: [email protected]

1. Breve histórico2) Tipos de papel3) Aditivos químicos para fabricação de papel4) Fabricação e acabamento de papel5) Principais testes físico-químicos no papel6) Considerações finais, discussões e dúvidas TÓPICOS:

A maioria dos historiadores concorda em atribuir a T'sai Lun, um oficial da Corte Imperial Chinesa(150 d.C.) a primazia de ter feito papel por meio de polpação de redes de pesca e de trapos e maistarde usado vegetais. Esta técnica foi mantida em segredo pelos chineses durante quase 600 anos. O uso do papel estendeu-seaté os confins do Império Chinês, acompanhando as rotas comerciais das grandes caravanas. Até então adifusão da fabricação do papel foi lenta. Tudo parece indicar que a partir do ano 751 (d.C), quando osárabes, instalados em Samarkanda, grande entreposto das caravanas provinientes da China, aprisionaram 2chineses que conheciam a arte do papel e a trocaram pela sua liberdade. Dai então foi possível a quebra domonopólio chinês com o início da produção de papel em Bagdá (795 d.C.). A partir daquele momento adifusão do conhecimento sobre a produção do papel artesanal acompanhou a expansão muçulmana aolongo da costa norte da África ate a Península Ibérica. XVI Semana Integrada do Centro de Ciências Exatas, Ambientais e Tecnologias (CEATEC) 1) Breve histórico1) Breve histórico

Os primeiros moinhos papeleiros europeus localizaram-se na Espanha, em Xativa e Toledo (1085). Ao mesmo tempo via Sicilia ou Palestina, o papel foi introduzido na Itália. Depois em 1184 chegou a França e então lentamente outros paises começaram a estabelecer suas manufaturas nacionais. Na América foi introduzidopelos colonizadores e no Brasil em 1809. A sua produção se deu desde então a nível industrial.No fim do século XVI, os holandeses inventaram uma máquina que permitia desfazer trapos desintegrando-os até o estado de fibra. O uso dessa máquina que passou a chamar-se de "holandesa", foi se propagando echegou até os nossos dias sem que os sucessivos aperfeiçoamentos tenham modificado a sua idéia básica.No fim do século XVIII, a revolução industrial amenizou a constante escassez de matéria prima para a indústria de papel e aumentou a demanda criando um mercado com grande poder de consumo. Em fins do século XVIII e princípios do século XIX a indústria do papel ganhou um grande impulso com a invenção dasmáquinas de produção contínua e do uso de pastas de madeira. Máquina Fourdrinier 1) Breve histórico1) Breve histórico

PRINCIPAIS ADITIVOS E SUAS FUNÇÕES NA FABRICAÇÃO DO PAPEL: CARGA MINERAL: caulim, talco, carbonato de cálcio, dióxido de titânio.Conferem ao papel, corpo, opacidade, alvura, lisura, maciez. AGENTES HIDROFOBANTES: breu em emulsão e saponificado, emulsão base AKD, Emulsão base ASA, emulsão de parafina e outras ceras naturais.Conferem resistência à penetração de água e resistem à umidade, além deControle de penetração em tintas de escrita e impressão. AGENTES NEUTRALIZANTES E POLÍMEROS: sulfato de alumínio, PAC (policloreto De alumínio), poliacrilamidas, poliaminas, melaminas entre outros (na maioriados casos catiônicos).São úteis para o controle do processo químico e mecânico na máquina de papel. AGENTES DE RESISTÊNCIA EM SECO E ÚMIDO: amidos, poliamidoamina-epicloridrina, Poliamina, melamina-formol.Conferem resistência aos papéis e melhoram as propriedades físicas dos mesmos. AGENTES DE ACABAMENTO SUPERFICIAL: amidos, binders, agentes sintéticos de colagem, pigmentos e corantes, branqueadores óticos, agentes de barreira química, etc.Conferem acabamento e efeitos na superfície dos papéis. AGENTES ANTIESPUMANTES: Agentes base silicone e álcoois alifáticos. Controla a formação de espuma na máquina de papel. 3) Aditivos químicos para fabricação de papel3) Aditivos químicos para fabricação de papel

ESTRUTURA QUÍMICA DA CELULOSE: PROCESSO DE EXTRAÇÃO DA CELULOSE E FABRICAÇÃO DE PAPEL: 4) Processo de fabricação e acabamento do papel4) Processo de fabricação e acabamento do papel

5) Principais testes físico-químicos nos papéis5) Principais testes físico-químicos nos papéis Teste de RCT (Ring Crush Test): Determina a ressistência do papel aoesmagamento em coluna. Testes de resistência à impressão:IGT: pick seco e pick úmido; Impressão off-set. Determina, a capacidade de resistência doPapel à processos de impressão. Dennison Test: Determina a resistência superficialDo papel à penetração de ceras quentes.

5) Principais testes físico-químicos nos papéis5) Principais testes físico-químicos nos papéis Testes químicos: - Alcalinidade- Acidez- Extração por solventes- Teor de cargas minerais (cinzas)- Teor de metais- Análise colorimétrica- Teor de formol- Resistência à penetração de graxas e óleos- Teste de grau de refino Schöpper Riegler- Teste de ionicidade Mütek (lixo aniônico)- Teste de óleo repelência