Celulose e Papel

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Larissa B. Pereira. Eng. Florestal - UFRRJ 
CELULOSE, PAPEL E ENERGIA DA MADEIRA 
O QUE É MADEIRA? 
Madeira é um material lenhoso, heterogêneo e anisotrópico 
composto por celulose, hemicelulose, lignina e extrativos. 
FÁBRICA DE CELULOSE KRAFT 
LINHA DE FIBRA: 
Pátio de madeira e cavacos: colheita e recepção > preparação 
da madeira: descascamento, picagem e classificação; 
Produção de cavacos: transforma a tora em fragmentos para 
a polpação. São importantes para separar cavacos super 
dimensionados, finos, palitos, super longos e contaminantes. 
PREPARO DO CAVACO: 
Picador: a demanda de energia na picagem depende da espécie 
e do teor de umidade da madeira. 
Softwood – madeira de fibras longas 
Hardwood – madeira de fibras curtas 
efeitos finos: aumenta a quantidade de sólidos no licor negro; 
entupimento das peneiras do digestor; baixo rendimento 
operacional e elevado consumo de reagentes. 
Oversizes: aumento dos teores de rejeitos; menor rendimento 
operacional; qualidade inferior da celulose. 
 
ESTOCAGEM DOS CAVACOS: 
• Em pilhas ao ar livre; 
• de 3-6 dias até 2-6 semanas; 
POLPAÇÃO 
Processo que transforma a madeira (cavacos) em uma massa 
de fibras individualizadas. Consiste na ruptura das ligações entre 
as fibras no interior da estrutura da madeira. 
Obs.: quanto mais se preserva a fibra da madeira, melhor vai 
ser a qualidade do papel. 
PASTA MECÂNICA: 
Quase totalidade dos constituintes da madeira é mantido, 
resultando em um alto rendimento. 
• Papel fraco 
• Papel amarela facilmente 
• Alto uso de energia 
POLPA QUÍMICA 
Utiliza-se reagentes químicos e de calor para dissolver a lignina, 
permanecendo apenas celulose e hemicelulose. 
• Soda 
• Sulfito 
• Kraft 
POLPAÇÃO SODA: 
Processo menos eficiente; demanda maiores temperaturas e 
dosagens de NaOH, maior tempo e resulta em polpas de 
menores viscosidade. 
PROCESSO SULFITO: 
Processo de produção de polpa celulósica no qual o licor de 
cozimento é uma solução de bissulfito de sódio, cálcio ou 
magnésio. 
• Produz celulose mais clara e mais fácil de branquear; 
• É refinada com menos energia mecânica e mais 
rápida; 
• Não pode ser aplicado em qualquer espécie vegetal, 
principalmente em resinosas. 
PROCESSO DE POLPAÇÃO KRAFT 
OBJETIVO: 
Individualização das fibras e remoção da lignina. 
A fábrica de celulose kraft é constituída de: 
• Linha de fibra – pátio, polpação, lavagem, 
branqueamento, secagem e expedição; 
• Linha de recuperação – lavagem, exportação, caldeira 
de recuperação, caustificação e forno de cal. 
• Utilidades – tratamento de água, produção de 
químicos, ar comprimido, etc. 
CELULOSE KRAFT: 
É a celulose mais resistente, podendo ser produzida com várias 
espécies. Seu rendimento é baixo: 
• Coníferas: 40-45 (%): mais lignina e mais extrativos; 
• Folhosas: 45-54 (%): lignina é mais reativa. 
 
 
Larissa B. Pereira. Eng. Florestal - UFRRJ 
CARACTERÍSTICAS: 
• Rejeitos: fibras não separadas e fragmentos de 
cavacos; 
• Sujeira: impurezas escuras na polpa; 
• Refinabilidade: medida de drenagem da polpa; 
• Resistências: tração, arrebentamento; rasgo. 
ETAPAS DA RECUPERAÇÃO: 
• Lavagem da polpa marrom 
• Evaporação do licor negro fraco 
• Queima do licor negro forte 
• Caustificação e produção do licor branco 
• Calcinação de lama de cal. 
Remover de maneira econômica a máxima de quantidade de 
materiais orgânicos e inorgânicos dissolvidos no licor negro e 
misturados com a polpa. 
Importância econômica e ambiental do processo de lavagem: 
sólidos dissolvidos com a polpa após lavagem interferem no 
branqueamento e fabricação de papel. 
SULFIDEZ: 
A sulfidez é expressa como a porcentagem do sulfeto de sódio 
em relação ao álcali ativo. 
DIGESTORES CONTÍNUOS: 
• Menor espaço 
• Melhor eficiência energética 
• Menor impacto ambiental 
• Maior flexibilidade 
DEPURAÇÃO 
O QUE É? 
Retirar as sujeiras e outros corpos estranhos que prejudicam 
na aparência e finalidade da folha de papel. 
POR QUE DEPURAR? 
Pois remove máximo possível de contaminantes; melhora a 
qualidade da polpa; reduz demanda química no branqueamento e 
diminui o desgaste dos equipamentos. 
PRINCÍPIOS DE BRANQUEAMENTO 
ALVURA: 
Determina o grau de reflectância da superfície do papel no 
comprimento de ondas de 457 nanômetros no espectro azul. 
OBJETIVO: 
Obter uma polpa de alvura adequada através da remoção de 
alguns componentes da polpa não branqueada, com o mínimo de 
degradação da polpa. 
Teor de umidade: determinar a massa de água existente em 
uma determinada amostra de massa conhecida. 
ANÁLISE DE QUALIDADE DA POLPA 
VISCOSIDADE: 
É a medida indireta do grau de polimerização médio das moléculas 
de celulose, que constituem as fibras desta pasta. 
 
NÚMERO KAPPA: 
Determina o teor de lignina residual e outros compostos 
oxidáveis por permanganato de potássio presentes na polpa. 
Cálculo: 
V = (b – a) x N 
 0,1 
T = (25 – T) x 0,013 + 1 
K = V x F x T 
 m 
O QUE É O PAPEL 
Fibras celulósicas unidas entre si, misturadas ou não com 
produtos químicos. 
PROCESSO DE REFINO: 
Objetivo: melhorar a capacidade de fibras de se unirem uma 
com as outras, a fim de formar uma folha de papel forte e lisa. 
• Colapso das fibras 
• Fibrilação das superfícies 
• Amplia o efeito de entrelaçamento. 
 
 
 
 
 
 
Larissa B. Pereira. Eng. Florestal - UFRRJ 
POTENCIAL PARA PAPÉIS DE IMPRESSÃO: 
• Parede celular fina 
• Maior largura do lúmem 
• Colapso parcial ou total 
• Maior a ligação interfibra 
• Dificuldade na drenagem e secagem; 
POTENCIAL PARA PAPÉIS TISSUE: 
• Parede celular robusta 
• Menor largura do lúmem 
• Menor colapso e maior rigidez 
• Menor ligação interfibra 
• Favorece o aumento do volume especifico e absorção 
de água. 
TESTES FÍSICO-QUÍMICOS 
• GRAMATURA: determina a massa de fibras 
presente na área do papel. 
• ESPESSURA: determina a espessura do papel. 
• TRAÇÃO: resistência do papel à tração; 
• Arrebentamento: resistência do papel ao estouro. 
• RASGO: resistência do papel ao rasgo. 
• RESISTÊNCIA A PASSAGEM DE AR: 
determina o tempo de um determinado volume de gás 
fluir através do papel.