PAPEL E CELULOSE QUÍMICA INDUSTRIAL II Prof. MBA Renato Mariano

UM POUCO DE HISTÓRIA..! A Celulose é a substância orgânica mais abundante na natureza; A matéria-prima orgânica mais versátil e, ao mesmo tempo, a mais fácil de substituir; A utilização teve inicio na fabricação do Papel pelos CHINESES por volta de 105 d.C; Foi realmente aperfeiçoado por volta do final do séc. XIV e se tornou conhecido no sul da Europa. A Bíblia de Gutenberg marcou o inicio da impressão de livros, iniciando a crescente demanda de papel.

FABRICAÇÃO DA POLPA PARA PAPEL Existem duas fases distintas na redução da madeira bruta e de outros materiais até o papel acabado: Processos químicos (envolve Tratamento químico da polpa); Processos Mecânico (não envolve tratamento químico da polpa);

ENTENDENDO O PROCESSO INDUSTRIAL DE PAPEL E CELULOSE As Industriais produzem Celulose..? NÃO..! Quem produz celulose é a NATUREZA..! A Industria apenas separa as fibras removendo a LIGNINA..!

PIOROU... O QUE É LIGNINA...

LIGNINA!!! É a substância que une as células de celulose; Principal resíduo das industrias de celulose; A Lignina tem um alto poder calorífico e a solução alcalina onde ela está dissolvida é utilizada como combustível nas caldeiras para geração de energia.

De onde vem a Celulose??? Caule (Exemplo: Eucalipto e Pinhus); Folha (Exemplo: Sisal); Fruto (Exemplo: Algodão);

Para que serve a Celulose??? Fabricação de Papel; Fabricação de Viscose; Fabricação de nitrocelulose;

PROCESSO BÁSICO DAS INDUSTRIAS

CADEIA DE PRODUÇÃO MACRO

COLHEITA E PRODUÇÃO DE CAVACO ETAPA 01: Vamos entender as fases iniciais do Processo: Colheita e Produção de Cavacos.

Colheita e Produção do Cavaco Como é iniciado o processo? Na Floresta: Colheita, Corte e Descascamento; A casca, Folhas e Galhos ficam na Floresta para se transformar em matéria orgânica decomposta; O tronco é denominado TORETES.

COLHEITA E PRODUÇÃO DE CAVACO No Pátio de Madeira: Descascamento, Picagem em tamanho Pré-determinado e Peneiramento; Após a Picagem, os pedaços de madeira passa a ser conhecidos como CAVACOS; Estocagem nas Pilhas de Cavacos que depois serão transportados até os Digestores.

PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CAVACO

COZIMENTO ETAPA 02: O cozimento dos Cavacos, Transformação em Pasta Marrom.

COZIMENTO O que é Cozimento (Polpação)? O Cozimento tem a função de transformar os cavacos de madeira em polpa através da dissolução da lignina; Após Cozimento do cavaco,, temos a pasta marrom que pode ser utilizada para produzir papel cartão; Pasta Marrom = Celulose Não Branqueada; O processo de Cozimento ocorre a 150°C com adição de Sulfato de Sódio e Soda Cáustica (Processo de Kraft); Processo Kraft = Minimiza os danos às fibras da celulose, de forma a preservar sua uniformidade e resistência.

COZIMENTO Onde Ocorre o Cozimento? Nos “DIGESTORES”. Os digestores podem ser Batch ou Contínuos. Os digestores contínuos são utilizados em 65% da produção mundial: Cozimento por deslocamento de coluna; Maior capacidade de produção/volume; Um digestor por planta; Fácil de automatizar; Maior uniformidade do produto.

COZIMENTO Como funciona um Digestor?

COZIMENTO Como é monitorado a % de Lignina durante a Produção? Através do NUMERO KAPPA (Lignina Residual). Este número é obtido de uma amostra da polpa. Exemplo:

DEPURAÇÃO, DESLIGNIFICAÇÃO E BRANQUEAMENTO ETAPA 03: Lavagem, Remoção da Lignina e Branqueamento.

DEPURAÇÃO Consiste na separação das impurezas da madeira e dos pedaços de cavaco que não foram devidamente cozidos no Digestor (nós, areias, pedras, etc.) Após a depuração, a polpa é uma massa homogênea, marrom, pronta para o branqueamento.

DEPURAÇÃO

DEPURAÇÃO

DESLIGNIFICAÇÃO O que é Deslignificação? Remoção da Lignina. Esta etapa é a continuidade do processo de deslignificação iniciado no cozimento. É considerado um processo de pré-branqueamento.

BRANQUEAMENTO Processo físico-químico que tem por objetivo melhorar as características da polpa; Remoção de alguns derivados da lignina; Reações que modificam quimicamente as substâncias coloridas, descorando-as.

BRANQUEAMENTO ACABOU???? QUASE!!! Após o branqueamento, a celulose ainda em forma líquida, segue para torres de armazenagem e de lá pode seguir dois destinos: Máquinas de Papeis; Secagem;

Estabilidade da Alvura. BRANQUEAMENTO Como é monitorada a eficiência do Branqueamento??? Através das propriedades da pasta celulósica, relacionados com a absorção ou reflexão da luz: Alvura; Opacidade; Estabilidade da Alvura.

SECAGEM ETAPA 04 (Final): Secagem da Pasta de Celulose e Enfardamento para Mercado.

SECAGEM Se posso produzir papel após o Branqueamento, para que serve a Secagem? Se a celulose for destinada ao mercado, para fins de transporte, deve ser desaguada, seca e enfardada. Fatores econômicos aconselham a secagem da pasta para EVITAR CUSTO DE TRANSPORTE de volume apreciáveis de água e para diminuir o seu volume, permitindo o aproveitamento máximo de um determinado espaço.

PROCESSO DE SECAGEM

SECAGEM

ENFARDAMENTO Inicio do Enfardamento: Corte da Celulose

ENFARDAMENTO Fim do Enfardamento: Amarração

FINALIZANDO... Você Aprendeu Hoje..! Que no Processo de Papel e Celulose temos as seguintes etapas: Obtenção do Cavaco; Cozimento; Depuração; Branqueamento e Secagem...

ATIVIDADES Cite as principais características da Celulose. Existem duas fases distintas na redução da madeira bruta e de outros materiais até o papel acabado, cite quais são elas, bem como suas respectivas características. Define em que consiste a LIGNINA.

4) Com base na ilustração abaixo, de um fluxograma da produção de papel e celulose, explique detalhadamente cada etapa da processo.