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I Refino de celulose de eucalipto uma analise fundamental MFN 0396 N CHAMADA TITULO fundamental AUTOR ES EDICAO IDIOMA ASSUNTO TIPO Refino de celulose de eucalipto uma analise DEMUNER B J MANFREDI V CLAUDIO da SILVA J E portugues 04 1 preparagao Congresso EVENTO Congresso Anual PROMOTOR ABTCP CIDADE Sao Paulo DATA 20 24 11 1989 IMPRENTA Sao Paulo 1989 PAG VOLUME p 3O7 335 FONTS Congresso Anual Paulo p 3O7 335 AUTOR ENTIDADE de massa de Celulose e Papel 22 ABTCP de Celulose e Papel 22 1989 Sao DESCRITOR pastas de eucalipto refinagao consistencia do refino resistencia a umido das polpas RE S UMO Quatro amostras de polpas comerciais de Eucalyptus spp sendo duas produzidas a partir de E grandis e duas a partir de E globulus foram analisadas quanto aos seus comportamentos de refino As amostras de procedencias diferentes foram comparadas considerando se as evolugoes das propriedades opticas e de resistencia incluindo se as resistencias ao arrancamento de vasos e a umido com o refino As curvas de refino foram realizadas em instalagao piloto em refinador de discos operando sob carga especifica de corte constante e adotando se o refino em um unico passe Obtemse dessa forma condigoes operacionais mais proximas da realidade industrial Os resultados obtidos comprovaram que para um mesmo grau de consolidagao da estrutura do papel o consumo de energia util e dependente da consistencia na qual o refino e realizado Menores consumos de energia foram observados quando a consistencia foi aumentada de 2 para 4 porcento mas pouca variagao ocorreu ao aumentar se a consistencia da massa de 4 para 6 porcento As caracteristicas quimicas e anatomicas das polpas influenciaram suas tendencias de floculagao e consequentemente suas respostas ao refino A evolugao das propriedades da polpa e papel com o refino variou tanto entre as especies como entre as procedencias de uma mesma especie Tais diferengas foram quantificadas e analisadas considerando se conceitos fundamentais da agao de refino sobre as fibras e de consolidagao da estrutura da folha umida Esse procedimento permitiu a comparagao entre as quatro amostras e possibilitou uma melhor compreensao das interaoes entre as caracteristicas das polpas e a agao de refino

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IRefino de celulose de eucalipto uma analise fundamental

MFN 0396

N CHAMADA

TITULO

fundamental

AUTOR ESEDICAO

IDIOMA

ASSUNTO

TIPO

Refino de celulose de eucalipto uma analise

DEMUNER BJMANFREDI VCLAUDIO da SILVA J E

portugues041 preparagaoCongresso

EVENTO Congresso AnualPROMOTOR ABTCP

CIDADE Sao Paulo

DATA 2024111989

IMPRENTA Sao Paulo 1989PAG VOLUME p3O7 335FONTS Congresso AnualPaulo p3O7 335AUTOR ENTIDADE

de massa

de Celulose e Papel 22

ABTCP

de Celulose e Papel 22 1989 Sao

DESCRITOR pastas de eucalipto refinagao consistencia do

refino resistencia a umido das polpas

RE S UMO Quatro amostras de polpas comerciais de Eucalyptus spp sendo duas produzidasa partir de E grandis e duas a partir de E globulus foram analisadas quanto aos seuscomportamentos de refino As amostras de procedencias diferentesforam comparadasconsiderandose as evolugoes das propriedades opticas e de resistencia incluindose

as resistencias ao arrancamento de vasos e a umido com o refino As curvas de refino

foram realizadas em instalagao piloto em refinador de discos operando sob cargaespecifica de corte constante e adotandose o refino em um unico passe Obtemse dessaforma condigoes operacionais mais proximas da realidade industrial Os resultadosobtidos comprovaram quepara um mesmo grau de consolidagao da estrutura do papel oconsumo de energia util e dependente da consistencia na qual o refino e realizadoMenores consumos de energia foram observados quando a consistencia foi aumentada de 2para 4 porcento mas pouca variagao ocorreu ao aumentarse a consistencia da massa de 4para 6 porcento As caracteristicas quimicas e anatomicas das polpas influenciaram suastendencias de floculagao e consequentemente suas respostas ao refino A evolugao daspropriedades da polpa e papel com o refino variou tanto entre as especies como entre asprocedencias de uma mesma especie Tais diferengas foram quantificadas e analisadasconsiderandose conceitos fundamentais da agao de refino sobre as fibras e deconsolidagao da estrutura da folha umida Esse procedimento permitiu a comparagao entreas quatro amostras e possibilitou uma melhor compreensao das interaoes entre ascaracteristicas das polpas e a agao de refino

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REFINO DE CELULOSE DE EUCALIPTO

UMA AN LISE FUNDAMENTAL

Demuner BJManfredi VClaudio da Silva Jr E

Aracruz Celulose SA Aracruz Brasil

RESUMO

Quatro amostras de polpas comerciais de Eucalyptusspp sendo duas produzidas a partir de Egrandis a duas a partir de Elobulus foram analisadas quanto aos seus comportamentos de r no As amostras deprocedencias diferentes foram comparadas considerando se as evolugoes das propriedadesopticas a de resistencia incluindo se as resistencias ao arrancamento de vasos e a umido com o refino

As curvas de refino foram realizadas em instalagaopiloto em refinador de discos operando sob carga especificade corte constante a adotando se o refino em um unico passe

Obtemse dessa forma condigoes operacionais mais proximasda realidade industrial

Os resultados obtidos comprovaram que para um mesmo grau de consolidagao da estrutura do papel o consumo de

energia util 6 dependente da consistencia na qual o refino e

realizado Menores consumos de energia foram observados quando a consistencia foi aumentada de 2 para 4 mas pouca va

riagao ocorreu ao aumentar se a consistencia da massa de 4 pra 6

As caracteristicas quimicas a anatomicas das polpasinfluenciaram suas tendencias de floculagao e consequentemente suas respostas ao refino A evolugao das propriedades da

polpa a papel com o refino variou tanto entre as esp cies Como entre as procedencias de uma mesma esp6cie Tais diferen

gas foram quantificadas a analisadas considerandose concei

tos fundamentais da agao de refino sobre as fibras a de consolidagao da estrutura da folha umida Esse procedimento permitiu a comparagao entre as quatro amostras e possibilitou uma

melhor compreensao das interagoes entre as caracteristicas

das polpas e a agao de refino

1 INTRODUQ90

As boas propriedades do papel produzido com polpas

de eucalipto em especial bulk opacidade porosidade formagao a maciez justificam a demanda crescente por esse tipo

de polpa quimica Dentre as espocies mais utilizadas destacam

Trabalho apresentado no 229 Congresso Anual de Celulose a Papel da ABTCP realizado em Sao Paulo SP Brasil de 20 a

24 de novembro de 1989

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se o Eucalyptus grandis e o Eglobulus

Diferengas nas caracterizagoes quimica a anatomicadessas esp6cies associadas as variagoes de processo entre osfabricantes des polpas conferem diferentes comportamentosdessas polpas durante as etapas de fabricagao de papel a16mde diferentes combinagoes des propriedades 6pticas e de resist6ncia nos pap6is produzidos As etapas de preparagao de massa as caracteristicas de drenagem prensagem a secagem runnability e a qualidade do papel produzido sao influenciadospela esp6cie de eucalipto utilizada e pela procedencia da polpa

Esse estudo teve por objetivo principal a avaliagaodo comportamento de refino de quatro polpas comerciais de eucalipto sendo duas procedencias de Egrandis a duas de Eglobulus A avaliagao baseou se na caracterizagao quimica a anaTomica des polpas na an3lise des evolugoes des propriedades6pticas e de resistencia des polpas com o refino a na interpretagao des interagoes entre as caracteristicas des polpase as vari6veis operacionais do refino

2 EXPERIMENTAL

Quatro amostras de polpas comerciais sendo duas deEgrandis e duns de Eglobulus foram amostradas em linhas normais de produgao de quatro f bricas diferentes As polpasamostradas em fardos foram refinadas em instalagao piloto derefino equipada com refinador de discos 30 cm de diametroacionado por motor de 55 kW de potencia total

As curves de refino foram realizadas em um 6nico

passe adotando se o delineamento e condigoes operacionais reportados no quadro I Para cada curve de refino foram amostrades polpas refinadasa quatro niveis de energia util al6m dapolpa n5o refinada ap6s desagregagao a homogeneizageo da suspensao

As folhas de teste foram preparadas condicionadase testadas segundo metodologia SCAN Os valores de volume e

de superficie especificos des polpas foram determinados em

aparelho Pulmac seguindo se a metodologia otimizada peloCPTEC Centro de Pesquisas e Tecnologia Os valores de indice de retengao de agua de tempo de drenagem dinamica de arrancamento de vasos a de caracterizagao anatomica des polpasforam determinados atrav6s des metodologias desenvolvidas e

otimizadas pelo CPTEC Centro de Pesquisas e Tecnologia 35

0 comprimento m6dio des fibres foi determinado peloanalisador de fibres Kajaani FS 100 Os valores de coarse

ness a de numero de fibres por grama foram obtidos a partirde c6lculos envolvendo os valores da consisencia da suspensao utilizada na determinagoo do comprimento do numero totalde fibres menos o numero de fibres contado at6 01 mm a docomprimento m6dio aritim6tico des fibres

A espessura da parede e o diametro des fibres foramobtidos atrav6s do use de um fotomicrosc6pio 6ptico equipadocom ocular microm6trica utilizando se de fibres imersas em

6gua 0 valor de Luces factor foi determinado conforme

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f6rmula sugerida por Luce 100 teor de Tinos prim6rios nas amostras foi determi

nado usando a norma TAPPI T261 pm 79 200 mesh

Os valores de zeta potencial foram obtidos em sus

pensgo com 6gua deionizada no medidor Lazer Zee0 teste de arrancamento de vasos foi realizado no

testador IGT adotando se as condigoes especificadas pelo m6todo IGT W31 para pap6is do tipo off set 0 numero de vasos

arrancados para uma Srea de 435 cm foi obtido por conta

gem no fotomicrosc6pio 6ptico

Quadro I Condigoes Operacionais de Refino Instalaggo Pilto

CEC Consist6ncia RotaggoDiscos Refinadores

Ws m M rpm Configu DiAmetro Comp de Corte

raggo cm kmrev

05 2 4 6 1200 3x35 30 0624

1 Carga Especifica de Corte Specific Edge Load

Para a caracterizaggo quimica das polpas foram adotadas as seguintes metodologias Teor de Cinzas SCAN pHISO teores de pentosanas a de extrativos soluveis em diclorometano TAPPI teor de silica gravimetria teor de aluminio colorimetria teor de s6dio fotometria a teores de

c3lcio a de magn6sio complexometria

As propriedades de resistencia a 6mido foram determinadas em corpos de prova preparados em condigbes padronizadas de press90 especifica 343 kN mz a de gramatura60 gm com variagao de secura determinada pela alterag5odos tempos de prensagem Os testes foram realizados no testador padrao SCAN

3 RESULTADOS E DISCUSSOES

31 Polpas Ngo Refinadas

As propriedades dos pap6is produzidos com as polpasn5o refinadas tabela I variaram em fung6o da esp6cie de eucalipto utilizada a da procedOncia da amostra fabricanteAs diferengas entre fabricantes foram mais acentuadas nas

amostras de Egrandis

As polpas de Egrandis apresentaram maior numero defibras por grama com manor comprimento m6dio maior diametrode fibras a menor espessura da parade celular tabela II Para polpas com maior n6mero de fibras por grama sao esperadosmaiores valores para as propriedades do papal que dependam don6mero de ligagdes entre fibras a do n6mero de interfaces fibraar 69 Associado ao maior n6mero de fibras por grama

os menores valores de Lucess Factor 7 10 11 determina

dos para as polpas de EgrandiA sug6rem que essas apresentammaior nivel de colapsamento a de conformabilidade de suas fibras indicando uma prov6vel maior flexibilidade nas fibras

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de Egrandis em relagao as de Eglobulus

Tabela I Caracteristicas do Papel Obtido a Partir das Polpas Ngo Refinadas

Esp6ciesAmostras

Bulk cm gIndice de Tragao NmgCoef Espalhamento de Luz mkgResistAncia ao ArGurley s100 mlElongamentoRugosidade Bendtsen mlminIndice de Traggo a Omido NmgIndice de Elongamento a OmidoNg de Vasos Arrancados Area 435 cm

Egrandis

Eglobulus

Eglobulus

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041 045 036 033165 109 89 86101 66 87 85

Desta forma papeis produzidos com as polpas de E

randis apresentariam estrutura mais compactada com maior n7ve a consolidag o a maior numero de interfaces fibraarMaiores niveis de resist6ncia mecanica a de opacidade com menores valores de bulk a de porosidade sgo esperados para esses pap6is Os resultados apresentados na tabela I confirmamas tendAncias esperadas para a porosidade a para o coeficiente de espalhamento de luz

As diferentes tendencias observadas nos resultadosde bulk a das propriedades de resistAncia sdo atribuidas asdiferentes caracteristicas fisicoquimicas das amostras tabela III Uma melhor compreensgo dos fenomenos envolvidos 6obtida comparando se as procedencias de uma mesma esp6cie emespecial as deEgrandis a variaggo de tendEncias entreas amostras foi mais acentuada

Tabela II Propriedades Fundamentais das Fibras

Esp6ciesAmostras

Comprimento M6dio Ponderado mmCoarseness mg 100 mNg de Fibras por Grama X 10Diametro Externo das Fibras umEspessura da Parede Celular umLuces Factor

Egrandis Eglobulus

A B C D

0678262181210266052

0708861941224282055

0718731931185296060

0758441841105284062

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Tabela III Propriedades Fisico Quimicas das Polpas

Esp6cies Egrandis

182

Eglobulus

193

AmostrasA B C D

Teor de Finos 200 mesh 83 89 75 74Volume Especifico cm g 19 26 22 20Superficie Especifica m g 20 27 18 22N de Vasos por Miligrama 170 140 106 105

Pentosanas 163 182 202 193Extrativos DCM 019 013 017 016Cinzas mg kg 12130 71974 26034 37414Silica mg kg 199 27143 8757 3447Magn6sio mg kg 643 7987 2477 1528Aluminio mg kg 15 257 167 79Calcio mg kg 1296 1542 2873 1423S6dio mg kg 3231 15922 2948 14478pH 54 74 54 59Zeta Potential mV Col6ides 353 451 391 386

Finos 578 621 587 588

Suspensao em agua deionizada

311 Polpas de Egrandis

Para essas amostras os menores valores de bulk

de rugosidade e de Lutes Factor indicam um maior nivel de

flexibilidade das fibras da Amostra A Essa amostra tamb6m a

presentou maior numero de fi raspor grama prevendo se maiores niveis de compactagao a de consolidagao da estrutura do

papel al6m de maior numero de interfaces fibraar

No entanto a maior resist6ncia a tragao determinada para a polpe da Amostra B sugere uma maior capacidade a resist6ncia de ligagao de suas fibras provavelmente decorren

tes do maior teor de pentosanas dos maiores valores de volume a de superficie especificos a do maior teor de c6tions dessa amostra compensando o menor grau de flexibilidade de fi

bras em relagao a Amostra A

A maior capacidade de ligagao e o menor numero de

vasos por unidade de peso da Amostra B justificam o menor numero de vasos arrancados nessa amostra

A acentuada diferenga entre os valores de bulk e

de superficie a volume especificos entre as Amostras A e BComo a similaridade dos resultados de porosidade e de coefi

ciente de espalhamento de luz sao decorrentes do teor e tipode finos presentes nas amostras Os elevados teores de silicae de magn6sio associados ao baixo teor de extrativos detectados na Amostra B sao indicativos da presenga de talco

3MgO4Si0H0 nessa amostra provavelmente utilizado para

redugao de pitch durante a fabricagao A presenga de finos inorganicos contribui para o aumento de superficie especificapara a redugao da area de ligagao a pode reduzir a densidade

aparente do papel caracterizando o efeito de debonding das

fibras 12 13 17

A presenga de finos inorganicos na Amostra B foi

tamb6m evidenciada pela analise microsc6pica dafragao de fi

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nos das quatro amostras conforme ilustrado pelas fotos apresentadas na figura 1 e pelos valores de potential zeta das amostras tabela III 0 maior valor cam sinal positivo parao potential zeta dos finos da Amostra 8 indicam qua assesprovavelmente adsorveram uma maior quantidade de c6tions o

qua favorece o processo de inchamento des fibras a de formagao de ligagbes durante a fabricagao do papal 1618

312 Polpas de Eglobulus

As amostras de E lobulus nas quaffs as caracteristicas fisico quimicas das po pas oram mais similares produziram pap6is cam mesmo grau de consolidagao tabela I 0 maior valor de coeficiente de espalhamento de luz a as menoresvalores de bulk a de porosidade determinados para a AmostraC estao provavelmente associados ao maior numero de fibTor grama e a tend8ncia de maior flexibilidade initial me

nor valor de Lutes Factor dessa polpa em relagao a Amostra D Desta forma a similaridade nos niveis de consolidagaoda estrutura do papal 6 atribuida a maior superficie especifica da Amostra D

32 Polpas Refinadas

321 Efeito da Consistencia de Refino

Confirmando resultados anteriores 1 2 1416 o

aumento da consistencia de refino de 2 para 4 permitiu me

lhor aproveitamento da energia de refino no desenvolvimentodas propriedades das polpas a do papal Os resultados figuras 2 a 6 indicam qua cam o aumento da consistencia de refino ocorre o favorecimento da agao de fibrilagao em detrimentodo Corte das fibras

Tal comportamento 6tos qua atuam simultaneamentecia de refino as aumentos dacos a do tempo de retengao dater um mesmo nivel de energia

atribuido a dois fatores distinquando do aumento da consist6nespessura da manta entre as dispolpa no refinador para se ob

util aplicada

A maior espessura da manta permite um tratamento mais homogneo dos flocos em suspensao minimizando a intensidade dos impactos recebidos pelos flocos 2 A esse efeito denominamos de dispersao da energia transmitida Cam o aumento

do tempo de retengao acentua se as proba6i3idade de cada flocoreceber impactos 2 A esse efeito denominamos de acumulagaod energia transmitida Esses dois efeitos sao antag nibcos eprovavelmente dependem das caracteristicas estruturais dos

flocos em especial da forma coma a energia 6 absorvida e

transmitida entre as fibras qua as constituem efeito esse

que denominamos de reagao dos flocos ao refino

Durante o refino as efeitos de dispersao acumula

gao a de reagao dos flocos interagem entre si em fungao das

condigbes operacionais do refino a das caracteristicas de floculagao das polpas

A interagao entre as efeitos de dispersao acumulagao a de reagao pode ter sido responsdvel pelos resultados i

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lustrados nas figuras 3 a 6 onde tres das quatro amostras apresentaram a mesma resposta para refinos realizados a 4 e a6 de consistencia Como as condigoes operacionais do refino

seo iguais para as quatro amostras 6 provavel que os efeitos

de dispersao a de acumulagao de energia nos flocos sejam similares para as quatro amostras Dessa forma a diferente resposto ao aumento da consistencia de 4 para 6 da Amostra D

provavelmente relaciona se as caracteristicas de ocoodessa amostra conforme discutido mais adiante e ilustrado

pela mais rapida formagao de finos da Amostra D

Comparando se a um mesmo grau de consolidageo da estrutura do papel figuras 7 a 9 a evolugao das propriedadesfoi independente da consistencia na qual o refino foi realizado A variagao da consistencia de refino influenciou o consumo de energia para obter uma mesma combinagao de efeitos que

determinam a consolidagao 0 maior consumo de energia util

foi observado nos refinos realizados a 2 de consistencia figuras 10 a 11 quando maior teor de finos 6 detectado para

um mesmo nivel de consolidagao

322 Comparagao Entre Polpas RefinadasDentro de cada esp6cie as amostras que no estado

nao refinado caracterizamse por menor flexibilidade de fi

bras e formagao de flocos menos coesos Amostras B e D apresentaram modificagoes mais intensas durante o ref no figuras12 a 14 Esse comportamento 6 evidenciado pelas inclinagoesnas curvas de evolug5o da superficie especifica figura 15do teor de finos figura 16 do indice de retengao de aguafigura 17 a do tempo de drenagem dinamica figura 18 como indice de tragao dessas amostras em relagao as Amostras A

e C

Os resultados sugerem que para um mesmo nivel de

consolidagao da estrutura do papel as quatro amostras apre

sentaram diferentes combinagoes de fatores que condicionam a

consolidagao

Para as polpas de Eglobulus a maior superficie especifica da Amostra D em relagao a da Amostra C compensa a

provavel menorflexibilidade de suas fibras figura 15 Nas

polpas de Egrandis com mesma superficie especifica a menorflexibilidade na Amostra B 6 compensada pelos seus maiores

teores de pentosanas a de cations comparados a Amostra A A

maior flexibilidade na Amostra A 6 evidenciada pelos menores

bulk a porosidade figuras 12 a 13 com menor teor de finosfigura 16

A maior hidratagao das fibras 6 normalmente as

sociada a uma macs intensa flexibilizagaodas mesmas Os resultados ja apresentados mostram que as polpas com mais intensa

evolugao dos teores de finos figura 16 tamb6m apresentaram

maior capacidade de retengao de agua figura 17 embora com

menor flexibilizago de fibras a um mesmo grau de consolida

gao

Esses resultados evidenciam a importancia das caracteristicas anatomicas no potencial de flexibilizagao das fi

bras durante o refino Polpas com fibras de diferentes caracteristicas estruturais provavelmente atingirao o mesmo graude flexibilizagao com diferentes niveis de hidratageo a de con

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aLPA 40F gDE INDICE DE TRACAO

Nt 1022 CONSISTENCIA

k100100 9 4X CONSISTENCIA

G90

90 0 6X CONSISTENCIA

A 80 80

T 7070

6050

K 50

H 40

30

4o 40 40 40 40

4 25 25

20AMOSTRA D AMOSTRA A AMOSTRA C AMOSTRA B

POLPAS

Figura 11 Energia 11til de Refino Necess6ria para a Produgao de Papeis cam 40 Nm g de Indice de Tragao

22

R AMOSTRA A

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16

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AMOSTRA C

X AMOSTRA D

14a

I I 1i

20 30 40 50 60 70 80

I DE TRACAO NMG

Figura 12 Evolugao do Bulk cam o Indice de Tragao

Page 21: IRefinode celulose de eucalipto - eucalyptus.com.br€¦ · Esse estudo teve por objetivo principal ... nio colorimetria teor de s6dio fotometria a teores de c3lcio a de magn6sio

CONSISTENCIA4

L 4N

RAMOSTRA A

E 35

00 AMOSTRA B

S 2T R AMOSTRA C

A e X AMOSTRA D0 ImoAR

GRL

E2 iT 20 30 40 50 60 70 80

INDICE DE TRACAO NMG

Figura 13 Evolugao da Resist6ncia ao ArGurley como Indice de TraGeo

NCIA49

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DE

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AMOSTRA A

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I DE TRACAO NMG

Figura 14 Evoluggo do Coeficiente de Espalhamento deLuz com o Indice de Tragao

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AMOSTRA A

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30 40 50 60 7O

INDICE DE TRACAO NMGEm

Figura 15 Desenvolvimento da Superficie Especifica como Indice de Tragao

CONSISTENCIA471

AMOSTRA A

F13

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0 9MEsH 7

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INDICE DE TRACAO NMGm

0 AMOSTRA B

AMOSTRA C

X AMOSTRA D

Figura 16 Desenvolvimento do Teor de Finos com o Indice de Trag5o

Page 23: IRefinode celulose de eucalipto - eucalyptus.com.br€¦ · Esse estudo teve por objetivo principal ... nio colorimetria teor de s6dio fotometria a teores de c3lcio a de magn6sio

CONSISTENCIA4INN200

QI AMOSTRA AC

E180 00 AMOSTRA 8

EE160 0 AMOSTRA C

C X AMOSTRA D

0140DE

Al200u

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20 30 40 50 60 70 80

INDICE DE TRACAO NMG

Figura 17 Evolugao do Indice de Retenggo de Qgua como Indice de Traggo

CONSISTENCIA4

L5N

T AMOSTRA AE

M0

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DAMOSTRA C

R

NX AMOSTRA D

N 2AM

1

CA 120 30 40 50 60 70

INDICE DE TRACAO NMG 71Figure 18 Evoluggo do Tempo de Drenagem Dinamica com

o Indice de Traggo

Page 24: IRefinode celulose de eucalipto - eucalyptus.com.br€¦ · Esse estudo teve por objetivo principal ... nio colorimetria teor de s6dio fotometria a teores de c3lcio a de magn6sio

solidagao da estrutura do papel

Dentro de cada tipo de madeira as polpas cam fi

bras mais rigidas Amostras B e D apresentaram a uma mesma

consolidagao maiores valores de tempo de drenagem dinamica

figura 18 e de indice de reteng5o de agua figura 17 Do

ponto de vista pratico anteve se para essas amostras dificuldades de drenagem a de prensagem em maquinas de panel Para aprodugao de um mesmo tipo e gramatura de papel tais dificuldades implicam em menores velocidades de maquina nas mesmas condigoes de operagao

Outra importante propriedade do papel para impressao e a sua resistencia ao arrancamento de vasos Para as quatro amostras analisadas o aumento da consolidag5o da estrutura do papel levou a acentuadas reduyoes no numero de vasos

arrancados figura 19

Para as polpas de Eglobulus cam mesmo numero de

vasos par miligrama a mesma resistenciainicial ao arrancamento devasos a maior resistencia superficial para a Amostra D esta prvavelmente relacionada cam a maior superficie especificapermitindo melhor fixagao dos elementos de vasos a superficiedo papel Outro fator a ser considerado 6 o consumo de ener

gia 6til para se atingir o mesmo grau de consolidagao do papel Estes dois fatores sao mais acentuados na Amostra D menor numero de vasos arrancados que na Amostra C figura 20

Nas amostras de Egrandis as demandas de energia6til de refino e as superficies especificas das amostras sao

similares para um mesmo grau de consolidagao do papel Na

Amostra A a maior resistencia ao arrancamento de vasos e justificada pela maior flexibilizagao das fibras possibilitandomelhor fixagao dos elementos de vaso Para as polpas nao refinadas a menor resistencia superficial da Amostra A e decor

rente do maior numero de vasos par miligrama a da menor conslidagao da estrutura do papel

33 Resistencia a Omido das Polpas

A performance das maquinas de papel depende das propriedades de resistencia a umido das polpas utilizadas quebras e das condigoes operacionais empregadas Os fatores queinfluenciam a capacidade de ligagao entre as fibras e suas interagoes cam a agua tem sido citados 1927 como sendo os

principais parametros determinantes da propriedade

Neste estudo as comparagoes entre as polpas foram

realizadas atraves das determinantes do failureenvelope2728 A comparagao dos valores de resistencia a umido a ummesmo valor de secura foi descartada em fungao da variagaodesse par8metro ao longo da maquina de papel e pelo fato de

diferentes polpas submetidas ao mesmo processo adquirirem diferentes niveis de secura

0 failureenvelope corresponde a uma relarao grafica entre as valores de indice de tragao e elongamento a 6mido obtidos sob diferentes condigoes de preparo das amostras

variaiao da secura da polpa apos curva de prensagem padraoPara uma mesma polpa cam o aumento da secura ocorre aumento

dos valores de indice de tragao a redugao dos valores de elongamento a umido obtendose para a curva de prensagem uma

Page 25: IRefinode celulose de eucalipto - eucalyptus.com.br€¦ · Esse estudo teve por objetivo principal ... nio colorimetria teor de s6dio fotometria a teores de c3lcio a de magn6sio

N

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D

E 80VA

S 600S

A 40RR

N 20CAD 00s

CONSISTENCIA49

1

AMOSTRA A

0 AMOSTRA 8

AMOSTRA C

X AMOSTRA D

40 so so

INDICE DE TRACAO NMG

70

Figura 19 N6meros de Vasos Arrancados em FunQ o doIndice de Tragao

NuME81200

D100E

V 80S

S 60A 40RR

N 20cAD 00S

SISTENCIA AO ARRANCAMENTO DE VASOS

MAO REFINADA

REFlNADA A 40NM0 DEINDICE DE TRACAO

101

m85 87

66

10 10

23 OEM 26

AMOSTRA A AMOSTRA D AMOSTRA C AMOSTRA B

POLPAS

Figura 20 Numero de Vasos Arrancados para Diferentes Tipos de Pap6is

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curva de variagao da resistencia a umido com a secura da amostra

Nesta metodologia duas ou mais polpas sao comparadas a uma mesma condigao de preparo das amostras considerandose os resultados de indice de tragao a de elongamento a

umido Maiores valores para uma dessas propriedades com mesmos ou maiores valores para a outra indicam maior nivel de

resistencia a umido que em termos pr6ticos correspondem apossibilidade de aumento da velocidade das m6quinas quando daprodugao de um mesmo tipo de papel 2729 As figuras 21 e

22 ilustram a evolugao dessas duas propriedades com o refinoconsiderando se a energia util aplicada a um dos quatro ni

veis de prensagem

Os failure envelopes para um mesmo grau de consolidagao do papel acabado foram obtidos pela interpolagao dosresultados apresentados nas figuras 21 e 22 Esse procedimento permitiu a comparagao entre as quatro amostras considerando se a resistencia a umido quando da produgao de pap6is commesmas caracteristicas de resistencias mecanicas figura 23

Dentre as polpas de Egrandis o maior failureenvelope da Amostra A e devido ao seu maior elongamento a umido Como as Amostras A e C apresentaram a mesma superficie especifica o maior elongamento a umido 6 provavelmente decor

rente de maior flexibilizagao a maior numero de dobras e de

microcompressoes nas fibras da Amostra A 16 19 28 30 32A presenga de dobras a de microcompressoes 6 evidenciada pelaredugao dos valores de elongamento a umido com o aumento da

energia de refino 33 observado para a Amostra A figura22

Para as polpas de Eglobulus o maior failure envelope da Amostra D tamb6m 6 atribuido ao seu maior elongamento a umido decorrente da maior superficie especifica dessa

amostra em relagao r da Amostra C A maior superficie especifica permite maior tensao superficial a maior adesao entre asfibras no estado umido

Dentre as esp6cies estudadas as amostras de E randis apresentaram maiores niveis de resistencia a umido Os fatores que condicionam o elongamento a umido para um mesmo nivel de consolidagao seco foram os principais na determinagaoda resistencia a umido e portanto das caracteristicas de

runnability da m6quina de papel

CONCLUSOES

Quatro amostras de polpas comerciais de Eucalyptusspp Amostras A B C e D foram comparadas quanto as caracteristicas das polpas nao refinadas e de desenvolvimento das

propriedades do papel com c refino Os diferentes resultados

entre as amostras evidenciaram a existencia de interagao en

tre as caracteristicas quimicas a anatomicas das polpas e suas respostas ao refino

Dentro de cada esp6cie de eucalipto analisada a

Amostra B Egrandis a Amostra D Eglobulus apresentaramas modifica bes estruturais mais acentuadas em relagao as A

mostras A e C respectivamente

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As diferentes respostas ao refino observadas entre

as amostras provavelmente relacionam se com as caracteristicas de floculagao das mesmas com modificagoes estruturais mais acentuadas para as amostras de fibras mais rigidas Amostra D

Nas quatro amostras foram observadas diferentes combinagoes dos fatores que determinam o grau de consolidagao daestrutura do papel Tais diferengas foram independentes da

consist6ncia de refino e resultantes das variagoes no consumode energia util aplicada entre as amostras

A uma mesma consolidagao os principais fatores quecondicionaram as propriedades do papel umido e do produto acabado foram o desenvolvimento de superficie especifica os niveis de flexibilizagao das fibras e os teores de c6tions e depentosanas das amostras

Para um mesmo valor de indice de tragao consolidagao os menores niveis de opacidade a de resistencia ao ar

foram determinados para as amostras de Eglobulus Amostras C

e D Essas amostras apresentaram menornumero de fibras por

grama a fibras mais rigidas que as amostras de Egrandis 0

efeito do deboding resultante do teor de talco presente naAmostra B elevou os valores de bulk para essa amostra a niveissimisimilares aos determinados para as polpas ib6ricas e

surpreendentemente superiores aos da Amostra A

Dentre as polpas de Eglobulus as maiores resist6ncias a umido a ao arrancamento de vasos da Amostra D foram

atribuidas a sua superficie especifica Nas amostras de E

grandis essas resist6ncias foram maiores para a Amostra A Essa amostra com menores teores de c6tions e de pentosanas queos da Amostra B requer maior quantidade de energia util de

refino para atingir um mesmo grau de consolidagao Devido a

maior quantidade de energia util aplicada provavelmente o

corre maior flexibilizagao das fibras aumentando sua capacidade e resist6ncia de ligagao Maiores niveis de resist6ncia

a umido foram determinados para as polpas com maiores valoresde elongamento a umido maiores tensao e coesao superficial

Comparagoes de propriedades de polpas diferentes

realizadas usando se resultados obtidos para as amostras nao

refinadas a refinadas a uma mesma energia util e tambam refinadas para uma mesma consolidagao apresentaram tend6ncias

divergentes Esses resultados indicam a necessidade de um parAmetro de refer6ncia para a comparagao de polpas Adotou se

nesse estudo o grau de consolidagao da estrutura do papel acabado o qual relacionase com a qualidade final do produtoEsse procedimento 6 sugerido para futuras analises comparativas de polpas

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