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Produção Industrial de papel e celulose

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by

Karen Uchiyama

on 25 June 2014

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Transcript of Produção Industrial de papel e celulose

Ana Carolina Nunes dos Santos
Cláudia Narumi Takayama Mori
Igor Rezende Araujo Castro
Isis Fernanda de Carvalho Rosas
Karen Naomy Uchiyama
Lara Caldeira Guedes de Souza
Luana Aparecida Faustino das Chagas
Saniele Naiane Bindandi Laureano

HISTÓRIA DO PAPEL

Polpação
OBJETIVO: remover a lignina da lamela média.

Branqueamento

Matéria-prima fibrosa
Quais os tipos de matéria-prima que já foram empregadas na produção do papel?

Atualmente qual é a matéria-prima mais utilizada ?

Produção Industrial de papel e celulose
Baixo custo;

Abundantes;

Recursos naturais renováveis

Razões para o uso de
fibras vegetais
Condições de uma boa matéria-prima
para celulose e papel
Ser fibrosa;
Ser disponível em grandes quantidades o ano todo e, quando sazonal, permitir fácil armazenamento;
Ser de exploração econômica,
principalmente no que diz respeito a acessibilidade;
Ser renovável;
Ter baixo custo;
Fornecer ao produto final as características desejadas, especialmente com respeito a sua resistência.

Principais matérias-primas usadas
na fabricação do papel no Brasil
Eucalipto
Pinus

Floresta de Pinus
Eucalipto
Porque o Eucalipto é tão utilizado
no Brasil?
Constituição da Madeira
Lignina

A complexa estrutura da lignina pode ser formada por unidades moleculares de propano-fenol substituídos com vários grupos funcionais. Os principais grupos presentes são os guaiacil e o sirigil.
Trata-se de um dos principais componentes dos tecidos de gimnospermas e angiospermas.
Desempenha um importante papel no transporte de água, nutriente e é o responsável pela resistência mecânica de vegetais, além de proteger os tecidos contra o ataque de microrganismos.

Classificação dos tipos de Ligninas
Tipo G(Guaiacila);
Tipo G-S(Guaiacila,Siringila);
Tipo H-G-S (p-Hidroxifelina,
Guaiacila, Siringila)

3000 a.C. Papiro
China 105 d.C.
Avanço no caráter industrial
Invenção da imprensa por Johannes Gutenberg (1440).
Invenção da primeira máquina de produção contínua pelos irmãos Foudrinier (1799).
Brasil
1966, 700 mil hectares de eucalipto, sendo 80% no estado de São Paulo.

Ex- Companhia Paulista de Estradas de Ferro e o cultivo do eucalipto.

Plano de Metas e substituição das importações.

Celulose
Substância branca, quase translúcida;

Pode ser definida como sendo um polissacarídeo que se apresenta como um polímero de cadeia linear com comprimento suficiente para ser insolúvel em solventes orgânicos, água, ácidos e álcalis diluídos, à temperatura ambiente. Após muitos estudos foi provado que este polímero é constituído por unidades repetidas que se derivam da condensação da D-glucose (um açúcar simples-monossacarídeo, hexose C6H1206).

Fontes de celulose
Métodos de plantio
Variam com a topografia da área, disponibilidade de
recursos financeiros, mão de obra e equipamentos disponíveis.

Manual: áreas declivosas ou presença de obstáculos

Mecanizado: topografia plana e disponibilidade de plantadoras tracionadas por tratores

Semi-mecanizado: operações de preparo de solo e tratos culturais mecanizados e plantio manual

Colheita
Pátio de estoque de cavacos

Preparo e manuseio da madeira

Classificação dos processos de polpação com base
no rendimento em polpa:

Classificação dos processos de
polpação de acordo com o pH:
Processo kraft ou sulfato

Processo da polpação kraft ou sulfato

Digestor contínuo
Digestor contínuo do processo kraft

X
Modificações no processo kraft
Evolução de equipamentos e diversificação de matérias-primas ao longo do tempo;

Desvantagens: maior quantidade de matéria-prima por tonelada de produto; poluição atmosférica com os compostos voláteis de enxofre; necessidade de vários estágios de branqueamento e alto consumo de carga álcali na neutralização de compostos ácidos.

Torre de branqueamento
Sequência de branqueamento
Tipos de branqueamento
Classificado em quatro métodos:

Cloro Elementar: substituído desde a década de 90 pelo branqueamento ECF;
Elemental Chlorine Free (ECF): substituição do cloro elementar pelo dióxido de cloro e/ou hipoclorito de sódio;
Totally Chlorine Free (TCF): eliminação total do cloro como reagente.

Secagem e embalagem
Máquina de enrolamento
Máquina de papel
Primeiro elemento após a mesa de alimentação

Elimina a turbulência
do sistema

Estabiliza a velocidade
do fluxo da massa

Envia a massa à tela

Prensagem
Secagem

O papel é friccionado ao passar por entre rolos
Atribuição de mais brilho, lisura e densidade ao material
Adequa o papel às futuras impressões

Rebobinadeiras usadas para redimensionar o papel e reduzir seu peso

Transforma
o papel
em bobinas
com diâmetro
e comprimento
especificados

Acabamento
Passo a passo
Dividida em 6 etapas

Caixa de entrada
Lábios (ou réguas)
Permite que a massa flua para a tela da máquina de papel

Máquina de Fourdrinier
Ocorre a drenagem da massa celulósica

Cerca de 98,3% da água da suspensão é removida

Responsável pela orientação e distribuição das fibras e pela lisura da folha

Visa remover a maior quantidade de água possível da
folha recém-produzida

Reduz o volume da folha e melhora sua lisura

Remoção da água na mesa plana
ocorre em três etapas
Remover a água das folhas por meio da aplicação de calor

O equipamento que fornece calor é
chamado de cilindro
aquecedor
(40 a 70)

Cilindro Monolúcido
Calandragem
Supercalandra
Rebobinamento
Objetivos do rebobinamento
Colagem
Aumenta a resistência à penetração de líquidos na folha

Melhora a qualidade mecânica da folha, tanto em ambientes úmidos
como em ambientes secos

Aumenta a opacidade e a
qualidade do papel para impressão

Cortadeira e Embalagem
- As cortadeiras redimensionam o rolo de papel com o tamanho desejado para a subsequente embalagem


Tipos de papel
Papéis para impressão
Papéis para embalagem
Papéis para fins sanitários
Cartões e cartolinas
Cigarros

Papéis para impressão

Papéis para embalagem

Papéis para fins sanitários

Cartões e cartolinas

Cigarros

Os papéis são divididos em 5 tipos e seus subtipos,
de acordo com a gramatura, textura, cor e finalidade:

Papel acetinado

Papel Offset

Papel Kraft
Papel Manilha
Lenço de papel
Papel Guardanapo
Papel Cartão
Papel cartolina
A alvura de até 75% é alcançada a partir da sequência convencional de três estágios CEH:

 1 estágio de cloração;
 1 estágio de extração alcalina;
 1 estágio de hipoclorito.

Já o estágio CDEDED, OCDEODD é uma das sequências mais complexas de branqueamento, atingindo até 90% de alvura.
Papel Monolúcido
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