Indústria de papel e celulose, Slides de Química Industrial

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Disciplina: Processos das Indústrias Químicas

Docente: Afonso Avelino Dantas Melo

Discentes: Brena Kelly Oliveira

Rodrigo Gomes

Waleska Freire

 (^) O termo papel é dado a uma folha formada, seca e acabada, de uma suspensão de fibras vegetais, as quais foram desintegradas, refinadas e depuradas e tiveram ou não a adição de outros ingredientes, para dar ao produto final, características de utilização.  (^) O princípio da fabricação do papel é a tendência das fibras celulósicas se unirem e assim permanecerem após secas.

 (^) Papéis de imprimir:  (^) Bíblia : Papel fabricado com pasta química branqueada, gramatura máxima de 50 g/m2, com alto teor de carga mineral e elevada opacidade.  (^) Couché : Papel com uma ou ambas as faces recobertas por uma fina camada de substâncias minerais, que lhe dão aspecto cerrado e brilhante, e muito próprio para a impressão de imagens a meio-tom, e em especial de retículas finas.  (^) Monolúcio: Caracterizado pelo brilho em uma das faces.  (^) Offset: Fabricado essencialmente com pasta química branqueada com elevada resistência da superfície.  (^) Papéis para embalagem:  (^) Kraft: Sua característica principal é a resistência mecânica  (^) Papéis para outros fins:  (^) Cartolina: Produzida por massa única (mono camada) com ou sem revestimento superficial, pode apresentar-se em várias cores.

No processo industrial de fabricação do papel, a matéria- prima mais utilizada é a madeira, embora também possam ser utilizados outros materiais como fibras de algodão cru e até mesmo papéis já utilizados (processo de reciclagem). As árvores mais comumente escolhidas para a retirada da madeira são o eucaliptoeucalipto ( Eucalyptus sp .) e o pinheiropinheiro^ ( Pinus sp .) A diferença principal desses dois tipos de madeira reside na qualidade de suas fibras e seu efeito na resistência do papel fabricado. O eucalipto possui fibras mais curtas e o papel produzido com sua madeira é menos resistente, enquanto que a madeira do pinheiro, por apresentar fibras mais longas, produz um papel com maior resistência comparativa.

Depois de atingir o ponto de maturação adequado, as árvores são derrubadas e cortadas em toras para serem transportadas até o pátio de recebimento e armazenagem das fábricas. Brasil produz celulose e papel exclusivamente a partir de florestas plantadas de eucalipto e pinus.

b) Descascador de anel Neste equipamento, a madeira é alimentada axialmente no centro de um anel rotativo, em cuja periferia estão dispostas, equiespaçadamente, facas e raspadeiras. Ambas, em ação conjunta, removem a casca.

As toras descascadas passam para o picadorpicador , onde são transformados em pequenos pedaços denominados cavacos cavacos , que devem possuir um comprimento de 0,5 a 2,0 cm. Os picadores podem ser de disco (esquerda) ou de tambor (direita):

Entre os processos químicos de polpação, o mais utilizado é o sulfato ou kraft, que corresponde a aproximadamente 60% da produção mundial de polpa celulósica. O processo kraft é um processo alcalino que tem como agentes deslignificantes o hidróxido de sódio (NaOH) e o sulfeto de sódio (Na 2 S), do qual se obtém uma polpa de excelente qualidade. No Brasil, cerca de 81% da produção de polpa química é feita pelo processo kraft, aproximadamente 12% pelo processo soda e os 7% restantes por outros processos.

O processo kraft consiste em atuar sobre a madeira na forma de cavacos com uma combinação de dois reagentes químicos: hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S), obtendo-se como resultado a dissolução da lignina e a liberação das fibras. As fibras liberadas constituem a “celulose” marrom ou massa marrom. O processo pode ser exemplificado de maneira simplificada através da equação abaixo:

Os cavacos de madeira, juntamente com o licor de cozimento ( licor branco ), sofre um aquecimento, sob pressão, em equipamentos denominados de digestores, cuja operação pode ser descontínua (esquerda) ou contínua (direita). A temperatura aumenta gradualmente durante 50 a 90 minutos até a temperatura atingir cerca de 170 °C, a qual é mantida por um certo tempo até garantir a deslignificação da madeira e liberação das fibras.

A massa, procedente da polpação, é lançada no tanque de descarga e consiste basicamente em uma suspensão de fibras no licor de cozimento. A operação de lavagem da massa consiste na separação do líquido das fibras e a lavagem desta última com água limpa. Os principais objetivos são:  (^) Remover o licor residual que poderia contaminar a pasta durante etapas subseqüentes do processamento;  (^) Recuperar o máximo de reagentes químicos com uma diluição mínima. O branqueamento pode ser definido como um tratamento físico-químico que tem por objetivo melhorar as propriedades da pasta celulósica a ele submetida. Algumas propriedades relacionadas com este processo são: alvura, limpeza e pureza química. Esta é a etapa que possui maior impacto ambiental pois utiliza-se cloro molecular ou compostos clorados para o branqueamento da polpa celulósica, gerando efluentes altamente poluentes.

A pasta formada é diluída em grandes quantidades de água na proporção de 1:99, formando uma suspensão leitosa. A mistura é lançada sob a forma de um jato fino e uniforme sobre uma tela móvel chamada de tela formadora. A ação filtrante desta tela formadora, combinada com um sistema de vácuo, extrai a maior parte da água contida na polpa, formando assim a folha de papel. A folha é prensada entre rolos para remover mais água. A folha então atravessa a seção de secagem onde entra em contato com cilindros enormes que estão geralmente aquecidos com vapor, extraindo a maior parte da água restante através da evaporação. No final da máquina, o papel é enrolado em enormes mandris (rolo jumbo), que são rebobinados e segmentados em rolos menores, seguindo para a seção de conversão ou de acabamento.

De posse de "pequenas bobinas", o acabamento é o setor da fábrica responsável pela conversão em folhas cortadas e pela embalagem de todos os produtos acabados. Para este processo dispõe-se de equipamentos que são responsáveis pelo corte, empacotamento e paletização dos papéis, onde a bobina é cortada em folhas formato padrão (A4, Ofício, etc.)