RESUMÃO - PAPEL & CELULOSE

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CELULOSE E PAPEL 
COMPOSIÇÃO QUÍMICA MADEIRA 
 
a) Celulose: polissacarídeo linear, com um único tipo de 
unidade de açúcar (D-glicose). Seu peso molecular 
pode variar de 162.000 a 2.400.000. 
b) Hemicelulose: polissacarídeos, diferindo, no entanto 
da celulose por conterem vários tipos de unidades de 
açúcar (D-xilose, D-manose, D-glicose, L-arabinose, 
etc.). São polímeros ramificados (amorfos) e de cadeias 
mais curtas. 
c)Lignina: polímeros amorfos, de composição complexa 
não totalmente caracterizada. Sua finalidade é conferir 
firmeza à estrutura. É o ligante que mantém as fibras 
unidas na estrutura da madeira. É resistente à hidrólise 
ácida e possui alta reatividade com agentes oxidantes. 
d) Extrativos 
- Ácidos voláteis: ácidos livres: ácido acético, ácido 
fórmico. Ésteres. 
- Óleos voláteis (essenciais): hidrocarbonetos, álcoois, 
cetonas, lactonas, terpenos, terebintina e óleo de pinho 
(em coníferas). 
- Ácidos resinosos: ácidos abiético e pimáricos. 
- Ácidos graxos: ácidos oleico, linóleico, palmítico, 
esteárico, etc. 
- Esteróides, - Taninos. 
e) Compostos inorgânicos ( 1%): 
Constituídos principalmente de sulfatos, fosfatos, 
oxalatos, carbonatos e silicatos de Ca, K e Mg. 
 
TIPOS DE FIBRAS 
 
As moléculas de celulose que constituem as fibras 
vegetais estão agrupadas na forma de fibrilas, formando 
as microfibrilas e as macrofibrilas. 
Celulose de coníferas: comprimento:  3 a 5 mm 
Diâmetro: 20 a 50 m, espessura da parede primária: 3 
a 5 m, são fibras longas – tem maior valor de mercado 
e são mais escassas; conferem > resistência mecânica 
– são próprias para papeis de embalagens; menor 
rendimento ( 48%). 
Celulose de folhosas: comprimento:  0,8 a 1,5 mm 
Diâmetro: 20 a 50 m, espessura da parede primária: 3 
a 5 m; são fibras curtas; > rendimento ( 50%); mais 
macias; > opacidade (filme mais fechado); < resistência 
mecânica – são próprias para papeis de impressão e 
escrita. 
 
PROCESSO DE REFINO DAS FIBRAS 
DE CELULOSE 
 
As fibrilas que constituem as células (fibras) são 
compostas de cristalitos de celulose, e quando as fibras 
são imersas em água, uma quantidade de água é 
absorvida por todas as superfícies cristalinas expostas, 
provocando o seu inchamento e diminuição da atração 
entre as fibrilas. A ação mecânica de cizalhamento das 
fibras através de equipamentos denominados de 
refinadores, aceleram este inchamento, deixando 
expostas as superfícies anteriormente situadas no 
interior das fibras, ocasionando desta forma um 
aumento da superfície externa. O aumento da 
superfície exposta promove um maior número de 
contatos e ligações entre as fibras, resultando com isso 
um papel mais resistente. Com isso, a operação de 
refino das fibras de celulose, que é um processo 
bastante complexo, é de fundamental importância na 
fabricação de papel. 
 
MATÉRIAS-PRIMAS DE ORIGEM 
NÃO-MADEIRA 
 
 
Exemplos: 
a) Celulose de fibras têxteis (linter de algodão, linho e 
sisal) 
São fibras extra-longas e extra-largas; 
São próprias para papeis especiais (papel moeda, 
filtros, etc.). 
b) Celulose de palhas de cereais 
São fibras curtas e grossas – conferem maior 
fechamento da folha de papel; 
Conferem maior opacidade e lisura ao papel; 
Confere menor porosidade (fabricação de papel vegetal 
ou manteiga). 
c) Celulose de bambu 
Suas fibras são de médio comprimento (predominância 
entre 2,2 e 2,6 mm) e largura média de 14 m. 
 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
São vários os processos utilizados para produção de 
polpas de celulose, dentre eles: 
Processos químicos: 
a) Processos alcalinos: soda, Kraft, sulfito alcalino, 
sulfito neutro. 
b) Processos ácidos: sulfito ácido. 
Processos de alto rendimento: químico-mecânico, 
mecânico, termomecânico, químico-termomecânico. 
Processos de rendimento variável: processos semi-
químicos. 
 
Preparação da madeira para o polpeamento 
Antes de comentarmos os principais processos de 
polpeamento utilizados industrialmente, vamos analisar 
as etapas de beneficiamento que previamente deve 
passar a madeira. 
1) Descascamento: a madeira extraída da floresta sob 
a forma de toras, antes de ser utilizada na produção de 
celulose deverá ser descascada, devido a: 
A casca contém pouca quantidade de fibras; causaria 
maior consumo de reagentes químicos nas etapas de 
polpeamento químico e de branqueamento; ocuparia 
espaço útil nos digestores (diminuindo a produtividade); 
dificultaria a lavagem e depuração da polpa; diminuiria 
as propriedades físicas do produto final; prejudicaria o 
aspecto visual da pasta (aumento de sujeira). 
Existem vários modelos de equipamentos utilizados 
para o descascamento da madeira na forma de toras, 
tais como: descascador de tambor, de bolsa, de anel, de 
corte, hidráulico, de faca. 
 
 
 
 
 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
Dentre todos, os mais utilizados industrialmente são os 
de tambor e de anel. 
Descascador de tambor: a madeira é alimentada 
continuamente, por meio de uma correia transportadora, 
em um cilindro rotativo de aço possuindo fendas 
longitudinais que permitem a saída das cascas. Estes 
cilindros são inclinados e giram à baixas velocidades, o 
que ocasiona o impacto das toras entre si e as paredes 
do tambor (providas de saliências longitudinais). Estes 
impactos ocasionam o rompimento das cascas das 
toras, as quais são desprendidas e arrastadas para fora 
(pelas fendas) mediante jatos d’água (chuveiros) 
situados no interior do tambor. O dimensionamento dos 
tambores depende de inúmeras variáveis, tais como, 
taxa de alimentação, comprimento das toras, diâmetro 
médio das toras, tipo de madeira (tipo de casca), etc. O 
diâmetro pode variar de 2,5 a 5,5 m e o comprimento de 
7,0 a 25,5 m. Por exemplo, o diâmetro dos tambores é 
geralmente de 1,6 a 1,8 vezes o comprimento das toras, 
por isso as toras antes de entrarem no descascador são 
bitoladas em mesas alinhadoras munidas de serras 
circulares, de modo a uniformizar seu comprimento. 
Devido ao custo destes equipamentos, ele é restringido 
à indústrias de produção contínua e de porte razoável. 
Além disso, estes equipamentos são montados no 
perímetro da instalação industrial, onde será acumulada 
a casca gerada. 
Descascador de anel: 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. Podem ser construídos estacionários ou móveis. 
Quando móvel, ele é acoplado em tratores ou 
caminhões, permitindo seu deslocamento e operação na 
área florestal. 
 
Descascador de tambor. Descascador de anel. 
 
A produtividade destes equipamentos é influenciada por 
diversos fatores, tais como: diâmetro e uniformidade da 
tora, espécie de madeira (e da casca), velocidade e tipo 
de alimentação. Com relação à casca gerada nos 
processos de descascamento, se a madeira é 
descascada na floresta ela servirá como formadora de 
“húmus” no solo. No entanto, se for descascada na 
indústria, a casca causará problemas de disposição, 
uma vez que ela representa um volume de 10 a 20% do 
volume total da madeira utilizada. Transportar a casca 
para aterro florestal seria muito dispendioso, face à sua 
baixa densidade aparente. A alternativa lógica de 
eliminação das cascas é a sua queima em fornalhas 
apropriadas para a geração de vapor (fornalha de 
biomassa), uma vez que o seu poder calorífico é da 
ordem de 4.000 kcal/kg, base seca. 
 
2) Picagem da madeira 
Quando se pretende realizar um polpeamento químico 
de uma madeira, esta deverá ser reduzida a fragmentos 
(cavacos), de modo a facilitar a penetração do licor de 
cozimento. As dimensões dos cavacos deverão 
obedecer uma distribuição tão estreita quanto possível, 
de modo a promover um cozimento bastante uniforme e 
gerar uma polpa bem homogênea,evitando desta forma 
um supercozimento dos menores e um subcozimento 
dos maiores (dentro dos limites operacionais fixados). A 
melhor distribuição de tamanho recomendada situa-se 
na faixa de 5/8 a 3/4 polegadas, de modo a serem 
retidos em uma peneira c/ furos de 1,58 cm de diâmetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CELULOSE E PAPEL 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
Os fatores mais importantes que afetam a qualidade dos 
cavacos são: direção e velocidade da tora que entra no 
picador; ângulo de corte das facas; velocidade de corte 
(alta velocidade gera alta produção e grande quantidade 
de finos); troca constante das facas (sempre afiadas). 
Antes da alimentação no picador, as toras devem ser 
lavadas a fim de retirar areia ou terra nelas contidas, 
visando diminuir o desgaste das facas do picador. Além 
disso, a madeira úmida é mais facilmente cortada, 
diminuindo desta forma o consumo energético e o risco 
de quebra das facas. Normalmente a madeira entra no 
picador logo após sair do descascador (quando for de 
tambor), vindo, portanto lavada e úmida. Quanto aos 
equipamentos utilizados, existem basicamente dois tipos 
de picadores: de disco com múltiplas facas (disco 
rotativo de aço, munido de facas (lâminas de corte) 
distribuídas na área de uma de suas face; o disco 
recebe a madeira através de um bocal que forma um 
ângulo de 35 a 45o em relação à face de corte; o ajuste 
das facas permite regular o tamanho dos cavacos, os 
quais são obtidos pelo impacto da tora com as facas, 
deixando o picador através de fendas existentes no 
disco; a velocidade de rotação do disco será regulada 
em função do diâmetro do disco e do número de facas); 
de tambor (consiste basicamente de um tambor de aço 
com cerca de 1,8 m de diâmetro e de 1,0 a 2,5 m de 
comprimento. A madeira é alimentada e prensada 
contra o tambor, cuja superfície é provida de facas, 
girando a uma velocidade de 30 rpm. As toras são 
mantidas deitadas na câmara de alimentação, com 
orientação paralela ao eixo rotacional do tambor). 
 
 
3) Classificação e estocagem dos cavacos 
Os cavacos que saem do picador são estocados no 
pátio e, posteriormente, passam por um sistema 
classificatório constituído de peneiras vibratórias. 
Os cavacos graúdos retidos na primeira peneira, de 
malha mais aberta, são desviados para sofrerem nova 
divisão em um outro picador de menor tamanho, 
denominado de repicador. Os cavacos que saem do 
repicador reingressam no sistema classificatório. Os 
cavacos que passaram através da primeira peneira, 
caem em outra de malha mais fechada. Aqueles que 
ficaram retidos nesta última, constituem o material 
aceito para o processo de polpeamento e, os demais 
que passaram pela peneira constituem os finos. O 
material constituído de finos poderá ser polpeado 
separadamente (produto de mais baixa qualidade) ou 
então queimado em caldeiras (mais comum). Quando o 
processo de cozimento é contínuo, o material aceito é 
conduzido diretamente ao processo de cozimento por 
meio de esteiras transportadoras ou transporte 
pneumático. Quando o processo de cozimento é 
descontínuo (em bateladas), o cavaco aceito é 
normalmente estocado no pátio sob a forma de pilhas 
antes de ser conduzido ao processo. 
Polpeamento químico 
1) Mecanismo de impregnação 
Sabe-se que a finalidade do polpeamento é separar as 
fibras ou os traqueídeos da organização compacta do 
sistema madeira. Esta separação é conseguida pela 
dissolução da lamela média, composta em sua maior 
parte de lignina e de material péctico, a qual mantém as 
fibras unidas entre si. 
 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
 Para produzir pastas uniformes, deverá ser feito um 
tratamento químico e térmico em todos os pontos do 
sistema madeira. Isto somente será possível se os 
reagentes químicos forem transportados para o interior 
dos cavacos até o local da reação, ou seja, até a lamela 
média, onde a lignina está altamente concentrada. O 
transporte para o interior dos cavacos ocorre segundo 
dois mecanismos: 
Penetração do licor na madeira devido a um gradiente 
de pressão hidrostática; 
Difusão de íons ou outros solutos através da água sob a 
influência de um gradiente de concentração. 
Convém observar que a estrutura da madeira apresenta 
variações entre as espécies, dentro da mesma espécie 
e até na própria árvore. Em geral a madeira apresenta 
de 50 a 75% de espaços vazios, preenchidos com ar 
e/ou água. Normalmente, calculando-se com base no 
peso úmido, os cavacos contém cerca de 25% de 
umidade no ponto de saturação da fibra e cerca de 67% 
quando completamente cheios de licor. Um teor de 
umidade de 50% indica que os lumens das fibras estão 
cheios até a metade, aproximadamente, sendo o 
restante do espaço ocupado por ar. 
2) Processos alcalinos 
No Brasil, cerca de 80% da produção de polpa química 
é feita pelo processo Kraft, aproximadamente 12% pelo 
processo soda e os 7% restantes por outros processos. 
Os dois principais processos alcalinos na produção de 
pastas químicas são: processo soda e processo Kraft 
(ou sulfato). Os dois processos são similares, diferindo 
na aplicação do sulfato de sódio no processo Kraft ou 
sulfato, ao invés de carbonato de sódio no processo 
soda, para cobrir as perdas do ciclo de recuperação dos 
reagentes do cozimento. Durante o ciclo de recuperação 
do processo Kraft, o sulfato de sódio é reduzido a 
sulfeto de sódio, o qual, juntamente com hidróxido de 
sódio, constituem os reagentes utilizados no processo 
Kraft. Portanto é errado denominar-se de processo 
sulfato, pois o mesmo não atua como reagente de 
polpeamento, sendo o hidróxido de sódio e o sulfeto de 
sódio os responsáveis. No processo Kraft a presença de 
sulfetos no álcali acelera a deslignificação, produzindo 
uma pasta de melhor qualidade e com menor teor de 
lignina para um determinado rendimento. Em meio 
alcalino e temperaturas altas, as ligações carbono-
oxigênio na lignina podem ser rompidas, formando 
fragmentos menores, mais solúveis e mais estáveis à 
recombinação (condensação). 
Já ficou provada a combinação do enxofre com a 
lignina, porém a exata natureza desta reação e a causa 
do aumento da velocidade de deslignificação ainda não 
foram completamente esclarecidas. É atribuído aos 
íons HS- (formados pela reação do Na2S com H2O) no 
licor Kraft uma espécie de ação catalisadora. Em uma 
seqüência cíclica, que começa com sua adição à 
molécula de lignina, é seguida pelo rompimento destas 
ligações pelo álcali, regenerando desta forma os íons 
HS-, deixando-os novamente disponíveis para novas 
reações e, produzindo lignina Kraft contendo pequenas 
quantidades de enxofre. 
As vantagens do processo Kraft sobre os demais são: 
▪ Flexibilidade a todas as espécies de madeiras; 
▪ Tempos mais curtos de cozimento; 
▪ A pasta pode ser branqueada a altos níveis de alvura 
(maior custo em relação às pastas sulfito); 
▪ Não há problemas com resinas (coníferas); 
▪ Produção de pastas de alta resistência; 
▪ Produção de subprodutos valiosos (tall-oil e 
terebintina); 
▪ Recuperação relativamente fácil dos reagentes 
utilizados. 
Todavia, o processo Kraft também apresenta certas 
desvantagens, tais como: alto custo de investimento na 
montagem da fábrica; problema de mau cheiro dos 
gases produzidos (H2S e mercaptanos). 
 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
Os cavacos de madeira, juntamente com o licor de 
cozimento (licor branco), sofrem um aquecimento, sob 
pressão, em equipamentos denominados de digestores, 
cuja operação pode ser descontínua (Figuras 13 e 14) 
ou contínua (Figura 15). A temperatura aumenta 
gradualmente durante 50 a 90 minutos até a 
temperaturaatingir cerca de 170oC, a qual é mantida por 
certo tempo até garantir a deslignificação da madeira e 
liberação das fibras. No processo descontínuo, após o 
período de cozimento, uma válvula situada no fundo do 
digestor é aberta e a pressão empurra os cavacos 
cozidos para um tanque, onde a força de alívio na 
descarga (descompressão brusca) faz com que os 
cavacos desdobrem-se em fibras individuais, 
constituindo a pasta. Nos gases de alívio encontram-se 
mercaptanos e H2S, bem como terebintina (no caso de 
coníferas) e metanol. A terebintina e o metanol podem 
ser recuperados por condensação. A pasta sofre uma 
diluição com licor negro fraco e segue para um sistema 
de separação de cavacos não cozidos e nós (depuração 
inicial). A seguir ela vai para um sistema de lavagem 
em filtros rotativos a vácuo (com dois ou três estágios 
de lavagem) gerando o licor negro fraco. Após lavada 
segue para outro sistema de depuração (constituído de 
peneiras vibratórias ou hidrociclones) e a seguir para um 
espessador para aumentar sua consistência. A massa 
espessada, ou segue diretamente para a produção de 
papel, ou então para processos intermediários de 
branqueamento. O licor negro fraco (com 16-18% de 
teor de sólidos) será convertido em licor negro forte 
mediante um sistema de concentração de múltiplos 
estágios, o qual, após atingir uma concentração de 60-
65% de teor de sólidos (modernamente concentra-se 
até 80%), segue para uma fornalha de recuperação 
onde é queimado. Da queima deste licor negro forte 
resultam sais fundidos (smelt) que se depositam no 
fundo da fornalha na forma líquida. Estes sais, 
constituídos principalmente de Na2CO3 e Na2S, são 
conduzidos por escoamento ao interior de tanques 
contendo licor branco fraco, resultando em uma solução 
denominada de licor verde, pois possui tonalidade 
esverdeada devido à presença de sais de ferro. 
O licor verde é convertido em licor branco mediante a 
adição de Ca(OH)2, em uma operação denominada de 
caustificação, segundo a reação: 
Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaOH 
A taxa de conversão na caustificação é da ordem de 85-
90%, pois a reação é reversível. 
Inicialmente o hidróxido de cálcio é obtido pela reação 
de hidratação (apagamento) do óxido de cálcio, 
segundo a reação: CaO + H2O → Ca(OH)2 
O licor branco usado no processo Kraft contém NaOH e 
Na2S numa proporção típica de 5:2 com um pH de 13,5 
a 14. Usualmente as perdas de enxofre e soda no 
processo são supridas mediante adição de sulfato de 
sódio à fornalha de recuperação (junto com o licor negro 
forte), de modo que na zona de redução da fornalha 
ocorra a seguinte reação: Na2SO4 + 2C → Na2S + 2CO2 
Portanto, a unidade de recuperação de uma indústria de 
celulose com processo Kraft consiste de três setores 
básicos: Fornalha de recuperação - equipamento onde 
é queimado o licor negro concentrado (60-65% de teor 
de sólidos), resultando os sais fundidos (Na2CO3 + 
Na2S) que são dissolvidos em um tanque, originando o 
licor verde; Setor de caustificação - local onde ocorre a 
reação da cal apagada [Ca(OH)2] com o licor verde, 
regenerando o NaOH e precipitando CaCO3, o qual, sob 
a forma de lama é lavado e concentrado em um filtro 
rotativo a vácuo, resultando no licor branco fraco e 
numa lama c/ aproximadamente 75% de sólidos. 
Setor de calcinação - o CaCO3 parcialmente seco é 
calcinado, normalmente em um forno rotativo onde 
ocorre sua decomposição em CaO e CO2 (entre 950 e 
1200 oC). O CaO gerado retorna ao setor de 
caustificação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CELULOSE E PAPEL 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
Processo sulfito 
O processo de produção de polpa sulfito começa com a 
preparação do licor de cozimento, denominado de 
“ácido”. Inicialmente é feita a queima de enxofre (ou 
pirita) em queimadores e fornos apropriados, em 
condições tais que se obtém o SO2 da forma mais 
econômica possível. S + O2 → SO2 
A quantidade de ar utilizada, bem como o rápido 
resfriamento do SO2 gerado, devem ser bem 
controlados, a fim de evitar a formação de SO3, o que 
provocaria maior corrosão do equipamento, além de 
comprometer a qualidade do ácido (licor) devido à 
formação de sulfato. SO2 + 1/2 O2 → SO3 
A preparação do licor de cozimento consiste em fazer 
reagir o SO2 (resfriado à cerca de 40oC) em 
contracorrente com soluções ou suspensões de NaOH, 
Ca(OH)2, Mg(OH)2 ou NH4OH, em uma torre de 
absorção. A solução aquosa contém de 4 a 8% de SO2 
livre e de 2 a 3% de SO2 combinado. A quantidade de 
SO2 livre na solução final estabelece o seu pH, pois um 
excesso de SO2 conduz a um licor neutro ou ácido, com 
formação de bissulfito [ex. NaHSO3 ou Ca(HSO3)2 ]. 
A maior vantagem dos processos sulfito ácido e neutro, 
está no fato de que a pasta que sai do digestor tem 
alvura entre 50 e 60%, podendo ser utilizada na 
fabricação de vários tipos de papeis, mesmo na forma 
não branqueada. No entanto, as desvantagens em 
relação ao processo Kraft são várias, dentre elas: 
sistema de recuperação dos reagentes (ou tratamento 
dos efluentes) bastante onerosa e complexa; alto custo 
dos equipamentos envolvidos e de manutenção 
(corrosão). 
Processos de alto rendimento 
Face à demanda crescente de celulose (crescimento 
médio de 3% ao ano), à estratificação da maioria das 
reservas florestais no mundo e o aumento gradual do 
custo da energia, despertou um interesse acentuado 
nos países produtores de celulose por processos de 
polpeamento de alto rendimento, ou seja, aqueles que 
apresentam rendimentos superiores a 60% na 
transformação da madeira em pasta. Estas pastas, que 
apresentam constituintes não celulósicos da madeira 
(com teores variáveis) são aplicadas na produção de 
determinados papéis, cartões ou papelões, cuja 
resistência às condições ambientais e demais 
propriedades físicas e mecânicas não sejam muito 
exigentes, comparativamente aos produtos feitos com 
pastas químicas. Isto vem de encontro a uma relação 
custo/benefício bastante favorável, uma vez que as 
pastas de alto rendimento têm um custo produtivo bem 
inferior às pastas químicas. 
Exemplificando, podemos considerar papéis 
absorventes, do tipo higiênico (tissues). Estes papéis, 
desde que tenham cumprido sua finalidade de uso, são 
jogados fora ou destruídos. Portanto tem vida curta e 
não são recicláveis e, além disso, um número reduzido 
de especificações. Isso justifica sua produção com 
pastas de menor custo. 
- Tipos de processos de alto rendimento. 
Os principais tipos de pastas de alto rendimento 
produzidas comercialmente, são: 
a) Pasta mecânica de mó (Stone groundwood pulp – 
SGWP): obtida por desfibramento de madeira roliça em 
mó, à pressão atmosférica. Seu rendimento é da ordem 
de 95-97%. 
b) Pasta mecânica de mó pressurizada (Pressurized 
stone groundwood – PSGWP): obtida por desfibramento 
de madeira roliça em mó, sob pressão (equipamento 
fechado e pressurizado). Seu rendimento é superior a 
90%. 
c) Pasta mecânica de desfibrador despressurizado 
(Refiner mechanical pulp – RMP): desfibramento de 
madeira ou de seus resíduos sob a forma de cavacos ou 
serragem, em desfibrador de disco sob pressão 
atmosférica. Rendimento em torno de 95%. 
 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
d)Pasta termomecânica (Thermomecanical pulp – TMP): 
Desfibramento em desfibrador de disco, sob pressão, de 
cavacos, serragem de madeira ou então de resíduos 
agrícolas (palhas de cereais), previamente aquecidos 
com vapor saturado. Rendimento da ordem de 92-94%. 
e) Pasta quimomecânica de mó (Chemimechanical pulp 
– CMP):desfibramento em mó, sob pressão atmosférica, 
de madeira roliça, prévia e levemente tratada com 
reagentes químicos.Rendimento em torno de 90%. 
f) Pasta quimomecânica de desfibrador de disco 
(Chemimecanical pulp – CMP): desfibramento em 
desfibrador de disco, sob pressão atmosférica, de 
cavacos, serragem de madeira ou então de resíduos 
agrícolas (palhas de cereais), prévia e levemente 
tratados com reagentes químicos. Rendimento em 
torno de 90%. 
g)Pasta quimo-termomecânica 
(Chemi-thermomechanical pulp – CTMP): desfibramento 
em desfibrador de disco, sob pressão, de cavacos, 
serragem de madeira ou resíduos agrícolas, prévia e 
levemente tratados com reagentes químicos. 
Rendimento em torno de 90%. 
h) Pasta mecano-química: Pastas mecânicas, obtidas 
por qualquer processo e que sofrem um tratamento 
químico posterior ao desfibramento. Processo ainda em 
estudos. 
i) Pasta semiquímica com soda a frio (Cold soda pulp ou 
chemimechanical pulp): Desfibramento com desfibrador 
de disco, sob pressão atmosférica, de cavacos tratados 
com solução de hidróxido de sódio. Cozimento sob 
condições mais suaves e tempos mais curtos em 
relação aos processos químicos convencionais. A 
concentração dos reagentes também é menor. O 
rendimento pode variar de 80 a 90%. 
j) Pasta semiquímica ao sulfito neutro (Neutral sulfite 
semichemical pulp – NSSC): os cavacos são aquecidos 
com vapor e a seguir impregnados com solução de 
sulfito e carbonato de sódio com um pH entre 8 e 9. 
Posteriormente são cozidos com vapor em temperaturas 
entre 160 e 180 oC por 15 a 60 minutos. O rendimento 
pode variar de 75 a 85%. 
j) Pasta semimecânica com soda à quente (Hot soda 
semichemical pulp): é mais utilizado para resíduos 
agrícolas, os quais são inicialmente aquecidos com 
vapor à pressão atmosférica, impregnados com solução 
de hidróxido de sódio a 8-10% e após cozidos com 
vapor à temperaturas de 160 a 180 oC por 15 minutos 
ou mais. 
 
BRANQUEAMENTO DE PASTAS DE 
CELULOSE 
 
O polpeamento químico promove uma deslignificação 
da madeira, mas, devido às condições severas a que a 
madeira é exposta, pode ocorrer também degradação 
da celulose e hemicelulose. No intuito de protegê-las, o 
processo nunca deve ser conduzido até o ponto de 
remoção total da lignina. Neste caso, resta na polpa final 
um pequeno percentual de lignina residual, a qual, 
quando necessário, será removida por processos de 
branqueamento, que não são tão agressivos. Portanto, 
a cor das pastas de celulose é devida principalmente 
aos derivados de lignina que foram formados durante o 
polpeamento e nela permaneceram. 
A intensidade da cor também pode aumentar 
posteriormente mediante reações de degradação com o 
oxigênio do ar e também devido à radiação ultravioleta 
da luz solar. Também contribuem para a coloração, a 
presença de íons metálicos, resinas ou outras 
impurezas. A coloração, de acordo com o processo de 
produção, varia desde marrom escuro (processo Kraft) 
até amarelo claro (processos de alto rendimento). 
 
BRANQUEAMENTO DE PASTAS DE 
CELULOSE 
 
Seja qual for a finalidade do papel produzido, a alvura 
representa um fator importante em sua comercialização, 
já que, além do consumidor preferir um produto mais 
branco ou mais claro, permite impressões mais 
definidas quando necessárias. Os reagentes utilizados 
no branqueamento de pastas químicas são, em sua 
maioria, compostos oxidantes, os quais conferem à 
pasta alvura mais estável. Também há processos que 
utilizam compostos químicos redutores, apenas 
alterando quimicamente os compostos coloridos 
(cromóforos) da pasta, não afetando o rendimento e 
modificando seu aspecto visual. Estes são empregados 
principalmente em pastas de alto rendimento, uma vez 
que o teor de lignina sendo elevado, não seria 
incoerente sua remoção mediante agentes de 
branqueamento. Para a produção de papel de qualidade 
superior e alvura elevada, torna-se necessário a 
remoção da lignina e de outras impurezas das polpas 
químicas. Neste caso o branqueamento torna-se um 
processo de purificação, afetando mais diretamente 
outras propriedades da pasta (viscosidade, teor de 
hemicelulose e propriedades físicas e mecânicas). No 
caso de pastas químicas e semiquímicas (rendimento 
menor do que 60%), o teor de lignina residual na pasta 
pode ser estimado mediante a determinação do Número 
Kappa, o qual permite uma avaliação do grau de 
deslignificação atingido pelo processo e posterior 
facilidade (ou dificuldade) de beneficiamento da pasta 
obtida. Este ensaio consiste na determinação da 
quantidade de permanganato de potássio gasto para 
remover a lignina residual de uma determinada amostra 
de celulose, segundo método padronizado, a qual, 
mediante correções estabelecidas pelo método, 
resultará no Número Kappa. A estabilidade da alvura é 
outra característica importante, pois com o tempo a cor 
pode sofrer alterações, tornando o material amarelado 
ou escurecido. A reversão é acelerada pela luz, calor e 
umidade elevada, dependendo ainda do tipo de pasta e 
do processo de branqueamento utilizado. A alvura será 
menos estável quando for empregado um agente 
redutor no processo de branqueamento, pois a longo 
prazo o oxigênio do ar oxida novamente as formas 
reduzidas dos compostos coloridos derivados da lignina. 
Principais agentes de branqueamento 
Os reagentes utilizados enquadram-se em dois tipos: 
- Reagentes redutores: Bissulfito de sódio (NaHSO3) 
Ditionitos de zinco e sódio (ZnS2O4 e Na2S2O4) 
(antigamente conhecidos por hidrossulfitos) 
Borohidreto de sódio (NaBH4) – (também conhecido por 
tetrahidroborato de sódio) 
- Reagentes oxidantes: Peróxido de hidrogênio (H2O2) 
Cloro, Dióxido de cloro (ClO2), Hipoclorito de sódio 
(NaClO), Oxigênio, Ozônio (O3). 
Os tipos mais utilizados para pastas químicas são os 
oxidantes, face aos custos e estabilidade da alvura. 
Considerando-se que o objetivo do branqueamento das 
pastas é a obtenção do grau de alvura desejado e 
estável, com um custo mínimo de reagentes e 
equipamentos, sem prejuízo das características físico-
mecânicas do produto, este objetivo será mais 
facilmente atingido se for utilizada uma combinação de 
vários reagentes em vários estágios, alternando-se, por 
exemplo, estágios de oxidação com estágios de 
lavagens simples ou alcalinas. Os processos de 
branqueamento com cloro geram produtos muito tóxicos 
nos efluentes (principalmente clorofenóis) e, mediante 
estudos realizados constatou-se a presença de dioxinas 
nestes efluentes que são extremamente tóxicas, nos 
efluentes torna difícil ou impossível um tratamento eficaz 
com técnicas convencionais. Os países produtores e 
exportadores de celulose estão modificando seus 
processos de branqueamento, eliminando gradualmente 
o uso de cloro elementar e seus derivados, buscando 
alternativas mediante o uso de O2, H2O2 e O3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CELULOSE E PAPEL 
PREPARO DA CELULOSE 
 
DESCASCAMENTO 
As cascas possuem um teor de fibras relativamente 
pequeno e afetam negativamente as propriedades 
físicas do produto, portanto, a etapa de descascamento, 
tem por finalidade: reduzir a quantidade de reagentes no 
processamento de madeira, facilitar a etapa de lavagem 
e peneiração. 
O resíduo industrial, as cascas, constituem de 10 a 20% 
da madeira total processada, podendo ser utilizado, 
como combustível para geração de vapor necessário ao 
processo. 
PICAGEM 
O objetivo desta etapa é reduzir as toras à fragmentos, 
cujo tamanho facilite a penetração do licor de 
cozimento, utilizados nos processos químicos. Em 
adição, os cavacos de madeira, constituem um material 
de fácil transporte (por correias ou pneumeticamente). 
Variáveis da etapa de picagem, que afetam a qualidade 
dos cavacos: 
▪ Direção e velocidade de alimentação do picador 
▪ Ângulos de corte das facas 
▪ Velocidade de corte 
▪ Troca constante de facas 
Equipamentos: 
Picadores de disco com múltiplas facas (mais utilizado)Picadores de tambor 
CLASSIFICAÇÃO 
Após a picagem, os cavacos são classificados com o 
objetivo de separar os cavacos com as dimensões 
padrões para o processamento (os aceites), dos : 
- cavacos superdimensionados, que retornam ao 
picador; 
- finos, que podem ser processados separadamente, ou 
então queimados na caldeira; 
COZIMENTO: cozimento ou digestão da madeira se 
processa em vasos de pressão, conhecidos como 
cozinhador ou digestor, podendo ser efetuado, em 
regime de batelada (descontínuo) ou contínuo. 
No processo de cozimento descontínuo, o aquecimento 
é realizado de acordo, com um programa pré-
determinado, no qual, a temperatura é elevada 
gradualmente, durante 50 a 90 minutos, até atingir um 
determinado valor (geralmente 1700C), sendo mantido 
durante certo período de tempo. 
No processo contínuo, os cavacos e o licor são 
alimentados continuamente no digestor e atravessam 
zonas de temperaturas crescentes, até atingir a zona de 
cozimento, onde a temperatura é mantida constante. O 
período de tempo é determinado pelo tempo que os 
cavacos atravessam a zona, até serem descarregados 
continuamente do digestor. Carregamento do digestor: 
cavacos de madeira, produtos químicos. 
No processo Kraft, os produtos químicos utilizados são: 
licor branco e licor negro. 
Licor Branco: Hidróxido de sódio + sulfeto de sódio + 
outros tipos de sais de sódio em pequenas quantidades. 
Licor Negro: Licor do cozimento anterior, contendo 
constituintes de madeiras dissolvidos, bem como 
reagentes não consumidos. Este licor é usado como 
diluente para assegurar uma boa circulação da carga, 
sem introduzir uma quantidade extra de água. 
Variáveis da etapa de cozimento: Associadas à madeira: 
Espécie, densidade, tempo de estocagem, dimensão do 
cavaco. Em função dessas variáveis, são estipuladas as 
condições do cozimento, em relação: tempo de 
cozimento, temperatura de cozimento, sulfidez do licor, 
relação dos produtos químicos c/ madeira, concentração 
do reagente de cozimento no licor. 
Controle do cozimento: grau de cozimento é controlado, 
através de amostragens do material e análise em 
laboratório, para estimativa da quantidade de lignina 
presente no material. Existem diversos procedimentos, 
para executar este tipo de determinação, entretanto, o 
número de permanganato (Número K), é o mais 
utilizado pelas indústrias. 
 
PROCESSOS DE POLPEAMENTO 
 
Número de permanganato 
A lignina em pastas não branqueadas, é prontamente 
oxidada pelo permanganato de potássio (KMnO4), 
enquanto a celulose é muito pouco atacada. O 
consumo, sob condições fixadas, de KMnO4, por uma 
pasta celulósica não branqueada, fornece uma boa 
estimativa do teor de lignina, ainda presente na pasta, e 
consequentemente, o grau de cozimento efetuado e da 
quantidade de alvejante necessário, no processo de 
branqueamento. O número K é, portanto, um número de 
preferência utilizado na Indústria para verificar o grau de 
deslignificação da matéria prima. O número K, consiste 
no número de mL da solução de permanganato de 
potássio (0,1 N), consumida por 1 grama de pasta 
celulósica absolutamente seca. 
Variação do número K 
O número K, geralmente varia na faixa entre 0 - 40. 
Indicando, por exemplo: 35, para pasta celulósica que 
não sofrerá branqueamento (papel kraft); 20, para pasta 
celulósica, que será submetida a etapa de 
branqueamento. 
DEPURAÇÃO 
A massa cozida é transferida para o sistema de 
depuração, que por processo mecânico, separa os 
materiais estranhos às fibras (nos de madeira, 
pequenos palitos). O material de aceite é transferido 
para os filtros lavadores, que tem por finalidades lavar a 
massa, separando todos os solúveis das fibras de 
celulose. A celulose é então encaminhada para o 
branqueamento ou então, p/ fabricação de papel Kraft. 
O filtrado recebe o nome de licor negro e é transferido 
para o sistema de recuperação. 
BRANQUEAMENTO 
É a purificação da celulose e consiste de vários 
estágios, dependendo do grau de branqueamento 
desejado. 
 
FABRICAÇÃO DO PAPEL 
 
PAPEL = FIBRAS + ADITIVOS 
 
ADITIVOS 
Propriedades conferidas pelos aditivos: colagem, cor, 
impermeabilização a vapor d'agua, impermeabilização a 
odores, resistência à umidade, resistência mecânica, 
opacidade, transparência, brilho, alvura. 
Tipos de aditivos 
Carga mineral: Caulim, talco e dióxido de titânio, têm 
efeitos positivos no melhoramento da: opacidade, alvura 
lisura, maciez. 
Cola: Breu saponificado, apresenta os efeitos: aumenta 
a retenção de fibras e cargas, previne o espalhamento 
de tintas, resistência à penetração de umidade. 
Sulfato de alumínio: é adicionado após a cola, para 
precipitar a cola sobre a fibra. 
Amido (milho ou mandioca): é adicionado na massa 
normalmente cozida, tendo como efeitos: aumentar a 
retenção de finos, melhorar a união entre as fibras, 
Corantes: melhoram a alvura, tingem o papel. 
Aditivos diversos: Preservativos, auxiliares de retenção, 
antiespumantes, plastificantes. 
EQUIPAMENTOS 
DESAGREGADOR: tipo de liquidificador gigante, para 
desintegração do carregamento inicial do material 
fibroso, com soda caustica. O volume útil varia entre 6 a 
18 m3, sendo equipado com motor de até 250 Hp. 
SEPARADOR CENTRIFUGO: separa as partículas 
pesadas. 
DESPASTILHADOR: tipo de pré-refinador, que tem o 
objetivo de complementar o trabalho do desagregador, 
desmanchando os pequenos grumos de fibras. 
REFINADOR: hidratar a fibra, cortar e desfibrilar o 
material em processamento, facilitando o posterior 
entrelaçamento entre as fibras. 
 
 
 
FABRICAÇÃO DO PAPEL 
 
TANQUE DA SEÇAO DE FORMAÇÃO (MESA PLANA) 
Um tanque onde o material desfibrado recebe a adição 
da cola. 
CAIXA DE NIVEL 
Dosador da quantidade de massa ideal para a formação 
de papel, onde também, são adicionados os outros 
aditivos, como por exemplo, o sulfato de alumínio. 
SEPARADOR CENTRIFUGO 
Equipamento utilizado para eliminar as impurezas leves 
do processo, como pequenos grãos de areia. 
DEPURADOR VERTICAL 
SEÇÃO DE FORMAÇÃO (MESA PLANA) 
Na mesa plana ocorre a formação do papel, pelo 
aumento da consistência do material obtido após 
passagem no depurador vertical, da ordem de 0,3 a 1,5 
% para uma consistência de 18 a 22 de sólidos, como 
decorrência do desaguamento e ocorrência de ligações 
químicas. 
CARREGAMENTO INICIAL DO DESAGREGADOR 
Material fibroso (celulose, pasta mecânica, aparas) 
Água de diluição 
Soda Caustica, até pH entre 8 a 10. 
A mistura é formulada, de acordo, com o tipo de papel a 
ser fabricado. 
DESCRIÇÃO DO PROCESSO 
O carregamento é desintegrado, por aproximadamente 
20 minutos e em seguida é descarregado para o tanque 
pulmão, tendo a massa neste estágio, uma consistência 
de 6 a 7% de material fibroso. Este material é 
bombeado para o separador centrifugo, onde as 
partículas pesadas, como, pedras, grampos, arruelas, 
são separadas. Do separador, o material dentro das 
especificações é transferido para o pré-refinador, 
desmanchando, neste estágio, os pequenos grumos de 
fibras ainda existentes. Em seguida, é realizada a 
transferência do material pré-refinado, para o refinador. 
O material refinado é transferido para um outro tanque 
(tanque da mesa plana), onde é adicionado a cola (breu 
saponificado). Do tanque, a massa é bombeada para 
uma caixa de nível, onde é adicionado o sulfato de 
alumínio para precipitar a cola de breu, fazendo com 
que a mesma venha aderir na fibra, conferindo uma 
maior resistência à folha de papel que será formada. 
Também, nessa caixa de nível, outros aditivos podem 
ser adicionados. Da caixa de nível, a massa é dosada 
na bomba de diluição, que está succionando água no 
processo. Nesta fase, a consistência é reduzida para 1 a 
2%. A massa diluída é bombeada para outro separador, 
para retirada das partículas leves. O material de aceite é 
injetado na sucção da bomba de mistura, quetambém 
está succionando água do processo, reduzindo a 
consistência da massa para 0,3 a 1,5 %. A massa 
passa, finalmente por um depurador vertical, separando 
as impurezas remanescentes, sendo o material enviado 
a caixa de entrada da mesa plana. O material rejeitado 
no depurador, após passar por uma peneira vibratória é 
retornado ao tanque da mesa plana, para 
reprocessamento. Toda a água do processo é 
recirculada através da bomba de diluição e da bomba de 
mistura. O excedente é devolvido ao desagregador. 
 
Das seções que constituem uma máquina para 
fabricação de papel, infere-se sua função no processo 
produtivo: retirar a água na qual encontram-se os 
componentes do papel (fibras, minerais, colas, aditivos) 
de forma a produzir uma folha de largura determinada, 
comprimento indefinido, espessura especificados com 
aplicação eventual de tratamentos superficiais seja por 
alisamento, seja por deposição de tintas, amidos, etc. A 
retirada da água que é usada como veículo para os 
componentes do produto é efetuada progressivamente, 
inicialmente por gravidade, em seguida por sucção e 
prensagem, e finalmente por evaporação, respect. nas 
seções de formação, prensas e baterias de secagem.