Apresentação Celulose e Papel

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Indústria de Papel e Celulose
GRUPO:
Aline C. Silva 	
Ana Paula M. Moreira
Arthur Soares S. de Oliveira
Beatriz Resende Rodrigues
Brendo Vagner da Silva
Deysiane Silva Martins 	
Mariana Miranda E. S. e Silva 	
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO 
DEL-REI
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História do Papel
O homem utilizava diversas formas para se expressar:
- Folhas de palmeiras na Índia;
- Em conchas na China.
Os egípcios inventaram o papiro
- Planta nativa dos pântanos egípcios
- Obtido utilizando a parte interna do caule do papiro
O primeiro papel com as características atuais, foi criado na China no século II
- Fibras de árvores e trapos de tecidos cozidos e esmagados
- Mais de 700 anos depois, a técnica se espalhou pelo ocidente
Figura 1: Papiro (BRACELPA, S.D.).
2
2
História do Papel
Em 1440, Johannes Gutenberg inventou a imprensa
- Maiores quantidades de papel
No século XVII, holandeses começam a aplicar força hidráulica 
1799: Primeira máquina para fazer papel foi inventada por Nicholas-Louis Robert
Irmãos Fourdrinier apresentaram o método de produção contínua de papel
 No século XIX, a madeira substituiu os trapos na produção 
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Figura 2: Máquina de Fourdrinier (ADABI, 2009).
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História do papel no Brasil
A carta de Pero Vaz de Caminha pode ser considerada a primeira presença de papel no Brasil
A primeira fábrica surgiu com a vinda da família real portuguesa para o Brasil
- No Rio de Janeiro
Chegou a São Paulo com a vinda de imigrantes para trabalhar na colheita de café
- Desenvolvimento industrial
Figura 3: Carta de Pero Vaz de Caminha
(DUARTE, S.D.) .
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Matérias-primas
Trapos
Papel usado
Sisal
Bagaço da cana-de-açúcar
Linter de algodão
Madeira
Qual escolher?
- Características
- Processo utilizado
- Emprego do papel
Figura 4: Floresta de pinheiros (ULTRADOWNLOADS, S.D.).
Figura 5: Floresta de eucalipto (BRASIL 
VERDE, S.D.).
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Figura 6: Como o papel é feito a partir do eucalipto. (VERACEL, S.D.).
Composição da madeira
Composição
% (aproximadamente)
Celulose
45
Lignina
23
Hemicelulose
28
Tabela 1: Composição da madeira (UFPR, 2005).
Fonte: UFPR 
Elemento
%
Carbono (C)
49 - 50
Hidrogênio(H)
6
Oxigênio (O)
44 - 45
Nitrogênio (N)
0,1 -1
Tabela 2: Composição química da madeira (UFPR, 2005).
Fonte: UFPR
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Celulose
Polímero de cadeia longa
Parede celulares das plantas
 (C6H10O5)n
Estrutura linear, fibrosa e úmida
Fibra longa 
- Entre 2mm e 5mm
- Coníferas, como o pinheiro
Fibra curta
- Entre 0,5mm e 2mm
- Eucalipto
Figura 7: Celulose de macro para micro
 (CELULOSE RIOGRANDENSE, S.D.).
Figura 8: Fórmula da celulose (NEVES, S.D.). 
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Lignina
Molécula tridimensional amorfa
Tem finalidade de conferir rigidez, impermeabilidade e resistência contra ataques biológicos aos tecidos vegetais
Figura 9: Estrutura da lignina (MELDAU, S.D.).
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Hemicelulose
Polissacarídeos
- Hexoses, pentoses e ácidos urônicos
Absorvem água facilmente
Dá elasticidade às fibras de celulose e impedem que elas se toquem
Figura 10: Açúcares que compõem as unidades de hemicelulose
(MORAIS, 2005). 
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Fibras
Fibras virgens
Fibras secundárias
Fibras:
- Vegetais
- Artificiais
- Animais
- Minerais
Porque fibras vegetais?
- Renováveis
- Maior flexibilidade
- Baixo custo
Figura 11: Fibra vegetal
(DINIZ, 2013).
Figura 12: Fibra artificial
(INDUSTRIA TÊXTIL 
E DO VESTUÁRIO, 2012).
Figura 13: Fibra animal
(BERNARDO, 2012).
Figura 14: Fibra mineral 
(ALLBIZ, S.D.).
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Produtos
Papéis para escrever
- Cadernos
Papéis para impressão
- Livros
Papéis para embalagens
- Remédios
Papéis sanitários
- Papel higiênico
Papéis especiais
- Papel moeda
Figura 15: Caderno
(AMAZONJET, S.D.).
Figura 16: Papel moeda brasileiro
(MAGALHÃES, 2010).
Figura 17: Caixa de remédio (INTERNATIVA, S.D.).
Figura 18: Papel higiênico
(FONTE: FREEPIK, S.D.).
Figura 19: Livro (NEVES, 2015).
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Subprodutos
Tall Oil
- Composto de ácidos graxos e ácidos resinosos
- Usado na fabricação de sabão, graxas, resinas e vernizes. 
Licor Negro
- Compostos químicos inorgânicos de digestão, resíduos de madeira dissolvida
- Geração de energia e fonte de calor
Terebintina
- Usado na mistura de tintas, vernizes e polidores
- Produção de energia
Figura 20: Licor negro
(CARDOSO, G. 2006).
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A Indústria de Papel e Celulose em Nível Mundial
CELULOSE
	Estratégias de Produção;
 	Estratégias de Mercado; 
PAPEL 
	Estratégias de Fornecimento de 	Fibras;
	Estratégias Produtivas 	Relacionadas a Equipamentos;
	Estratégias de Verticalização da 	Indústria;
	Estratégias de Concentração do 	Mercado de Papel; 
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Balança Comercial do Setor de Celulose e Papel
A Indústria de Papel e Celulose é de grande importância para a economia brasileira, sendo responsável por, aproximadamente, 1% do PIB do país;
Celulose e papel são produtos de grande importância na pauta das exportações brasileiras;
Em 2012 o Brasil alcançou a 4ª posição mundial na produção de Celulose e 9ª na produção de Papel; 
Figura 21: Gráfico da Balança comercial do setor de Celulose e Papel (BRACELPA, 2014).
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Evolução da Produção Brasileira de Celulose
Altos investimentos da indústria e o desenvolvimento econômico do Brasil tiveram impactos expressivos na produção de celulose nas últimas décadas. 
O segmento aumentou consideravelmente o volume de celulose produzido nesse período.
Figura 22: Gráfico da Evolução da Produção Brasileira de Celulose (BRACELPA, 2014).
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Figura 23: Gráfico da Evolução da Produção Brasileira de Celulose (BRACELPA, 2014).
 
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Evolução da Produção Brasileira de Papel
O Brasil é um grande produtor de papel. Em 2012, o setor posicionou-se como 10º produtor mundial de papel. 
Principais tipos:
- Papel de imprensa
- Papéis de imprimir & escrever
- Embalagens
- Papéis para fins sanitários
- Cartões e cartolinas
- Papéis especiais
		
Figura 24: Gráfico da Evolução da Produção Brasileira de Papel (BRACELPA, 2014).
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Figura 25: Gráfico da Evolução da Produção Brasileira de Papel (BRACELPA, 2014).
 
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Competitividade da Indústria Brasileira no Mercado Internacional 
Vantagens
Baixo custo e alta produtividade da base florestal;
O Brasil é o maior produtor mundial de Celulose de Fibra curta, devido ao clima favorável;
O custo da madeira (eucalipto) no Brasil gira em torno de US$ 235 por tonelada, enquanto que nos EUA chega a US$ 420 e US$ 498 na China;
Logística eficiente;
Desvantagens
- O Brasil é autossuficiente na fabricação de papel, porém ainda é dependente da importação de papel imprensa;
	
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22
Figura 26: Gráfico dos Maiores Produtores Mundiais de Celulose em mil toneladas (PORTAL BRASIL FATOR, 2012 apud HAWKINS WRIGHT, 2011).
Sustentabilidade
No Brasil, 100% da produção de celulose e papel tem como origem florestas plantadas de eucalipto e pinus. 
Busca por autossuficiência em energia, com a utilização de biomassa; 
Diminuição parcial ou total do uso do gás cloro na etapa de branqueamento;
Reciclagem em crescimento;
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A Indústria e o Meio Ambiente 
No mundo atual, é preciso adequar a produção e o consumo a padrões que garantam às gerações futuras recursos naturais, fontes de energia, clima equilibrado e alimento, entre outras necessidades essenciais à sobrevivência.
Reduzir os impactos ambientes causados pela Indústria de Papel e Celulose; 
Figura 27: Imagem ilustrativa relacionada a sustentabilidade da Industria de Papel e Celulose (PROATIVACOMUNICACAO, S.D.).
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Potenciais Impactos Ambientais
A fabricação de papel e celulose é considerada uma atividade com elevado grau de impacto ambiental, seja pelos reflexos decorrentes da fase “agrícola” ou na fase de “industrial”.
 Fase agrícola
- Degradação da biodiversidade;
- Consumo excessivo de água com a plantação;
- Ocorrência de erosões e assoreamento de rios;
- Perda de nutrientes do solo devido aos vários replantios;
- Contaminação do solo e do lençol freático devido ao uso de agrotóxicos.
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Potenciais Impactos Ambientais
Fase industrial
- Uso intensivo de água nas fases, em especial nas lavagens da fase de polpação e na etapa de branqueamento;
Alto consumo de energia nas fases de processo;
A água e o solo podem receber rejeitos químicos das fases de cozimento da madeira e branqueamento da celulose; 
- Poluição atmosférica:
 		 dióxidos de enxofre;
		 óxidos de nitrogênio;
		 compostos orgânicos tóxicos (cloro e sulfetos de 	hidrogênio);
	  óxidos de azoto;
Disposição inadequada e posterior lixiviação dos seus resíduos.
			
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Acidente na Indústria de Papel e Celulose Cataguases 
Figura 28: Poluição do Rio Paraíba do Sul e Minas Gerais (EDUCAÇÃO PÚBLICA, 2013).
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Curiosidades
Energia limpa: a partir da queima da lignina.
- O licor negro é recuperado (queima) com o objetivo de gerar vapor que será utilizado na fase de polpação e/ou na produção de energia elétrica para a fábrica;
- Para cada tonelada de polpa produzida têm-se de 9000 a 15000 litros de licor negro;
- Atualmente considerado como produto.
Aproximadamente 67% da energia consumida na SUZANO é de fabricação interna.
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Curiosidades
As florestas cultivadas de forma sustentável por indústrias de papel, celulose e painéis de madeira retiram quantidade significativa de CO2 da atmosfera;
No Brasil, a indústria de celulose emite 21 milhões de toneladas de CO2, mas as florestas plantadas de pinus e eucalipto sequestram 64. Ou seja, essa conta dá superávit - a plantação limpa mais do que polui
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Curiosidades
A colheita é feita de forma pensada, com resíduos das árvores (cascas e folhas), sendo deixados no local para conservar a qualidade do solo.
A maioria de papéis modernos, a menos que estejam livre de ácidos ou sejam classificados como de durabilidade permanente, têm uma vida útil prevista de 50 anos.
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Curiosidades
 Para a produção de 1 tonelada de papel são necessários: 
- 12.000 litros de água;
- 40 árvores de eucalipto (1 árvore produz 25 kg de papel);
Uma árvore de eucalipto rende de 20 a 24 mil folhas de papel A4.
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Curiosidades
Aproximadamente 42% da produção mundial de madeira é destinado à produção de papel;
Um brasileiro em média consome 44 kg de papel por ano;
Para produzir um saco de papel é necessário o dobro da energia do que para produzir um saco de plástico;
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Figura 29: Sacolas de papel x sacolas de plástico (ECO VENTURES BIOPLASTICS, 2015).
Curiosidades
Acidentes ambientais:
- Em 2003 no interior de Minas Gerais, a fabricante de papel reciclado, a Indústria Matarazzo de Papel e Celulose,o reservatório se rompe e 1,2 bilhão de litros de resíduos tóxicos vazaram do reservatório da fábrica.
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Figura 30: Fotos do local onde se encontrava o reservatório de poluentes que rompeu (ALVIN, S.D.).
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	Figura 31: Fotos da passagem da espuma de resíduos (ALVIN, S.D.).
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Reciclagem do papel
 Por que papel reciclado é mais caro?
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Reciclagem do papel
Por que papel reciclado é mais caro?
Já existe um processo centenário de fabricação de papel “virgem”;
Há pouca concorrência no mercado de papel reciclado para impressão;
Quando você compra papel, paga imposto. Quando ele é transformado em papel reciclado, uma nova carga de impostos é gerada, para o papel que já era taxado;
 
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Reciclagem do papel
A coleta seletiva no Brasil ainda é pequena, o que gera um custo alto para coletar e selecionar os materiais recicláveis;
O processo de reciclagem implica em: coletar, selecionar, limpar, revalorizar, reproduzir, comercializar;
Existem diversos tipos de papéis recicláveis, cada um tem seu valor, seu grau de impureza: (gordura, café, carbono…) em quantidade maior que a especificada, pode torná-lo não reciclável.  
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Figura 32: Estados que mais produzem papel no Brasil (ABRIL, 2016).
Papel do Engenheiro Químico
		Quais são as atribuições do 	Engenheiro Químico na indústria 	de Papel e Celulose?
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Papel do Engenheiro Químico
Geração de energia;
(desenvolvimento de energias limpas)
Operações unitárias e processos químicos;
Tratamento de resíduos;
Otimização de custos.
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Figura 33: BFD do Processo de Fabricação do papel e celulose (PHILLIP, 1988).
Processo de produção de celulose
44
Processo de produção de celulose 
45
Tabela 3: Comparação dos processos de separação dos componentes dos materiais lignocelulósicos (CASTRO, 2009).
Processo de produção de celulose 
Tipos de processos :
A sulfito (ácido):
Melhor qualidade da polpa;
Facilmente alvejadas;
Coníferas ;
Poluição;
Digestor resistente a Ph baixo;
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Processo de produção de celulose 
Semiquímico ou sulfito neutro:
Madeiras duras e moles;
Papel opaco;
Alta corrosão;
Licor não libera as fibras;
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Processo Kraft
Por que o utilizado?
Vantagens:
- Ciclos mais curtos de cozimento;
- Recuperação economicamente viável dos reagentes;
- Pastas de alto rendimento;
Desvantagens:
- Baixo rendimento da polpação;
- Alto custo do processo de branqueamento;
Alto custo para montagem das fábricas;
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Processo Kraft
Atualmente no Brasil, cerca de 81% do processamento de madeira, é realizada pelo processo Kraft ou Sulfato, aproximadamente 12% pelo processo Soda e os restantes por outros processos.
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Fluxograma do processo 
Figura 34: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose
(PHILLIP, 1988). 
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Colheita 
Figura 35: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Colheita
Mecanizada:
Feller Buncher = com casca;
Figura 36: Máquina Feller Buncher (TIGERCAT, S.D.).
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Colheita
Hasverster = sem casca;
As toras são enviadas para transporte.
Figura 37: Máquina Hasverster (VICORT, S.D.).
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Descascamento 
Figura 38: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
54
Descascamento
Descascador de corte;
Reduzir a quantidade de reagentes no processamento da madeira;
Facilitar a etapa da peneiração;
As cascas são utilizadas como biomassa;
Em esteiras, as toras descascadas vão para o picador.
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Descascamento
Figura 39: Processo de produção de papel e celulose (MAPEL, 2009).
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Picagem 
Figura 40: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Picagem
Formar cavacos (reduzir o tamanho das toras);
Facilitar o transporte;
Picador de disco é o mais usado;
1,20m a 3,00m de diâmetro;
O número de facas varia entre 4 e 20;
Quantidade de resíduos é menor;
 Cavacos uniformes;
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Picagem
Variáveis da etapa de picagem, que afetam a qualidade dos cavacos:
Ângulos de corte das facas;
Velocidade de corte (20 m/s);
Troca constante de facas;
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Picagem
Figura 41: Processo de produção de papel e celulose (MAPEL, 2009).
60
Peneiramento 
Figura 42: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Peneiramento
Separar cavacos em tamanhos diferentes;
Classificação dos cavacos:
Os cavacos mais uniformes tem de 15 a 25 mm de comprimento e 2 a 8 mm de espessura (aceites);
Menores que os aceites são mandados para caldeiras;
Maiores que os aceites são mandados de volta para a picagem;
Os aceites são mandados para a estocagem em esteiras;
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Peneiramento
Figura 43: Processo de produção de papel e celulose (MAPEL, 2009).
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Caldeira 
Figura 44: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Caldeira 
As cascas e os finos são levados para a caldeira ;
Cozinhando-os vão gerar vapor para produção de energia; 
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Estocagem 
Figura 45: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Estocagem
Os cavacos uniformes são estocados;
Figura 46: Pilha de cavacos (MAPEL, 2009).
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Processo até o cozimento 
Figura 47: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Processo até o cozimento
Figura 48: Processo de produção de papel e celulose (MAPEL, 2009).
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Quais das etapas foram operações unitárias e quais foram conversões químicas até agora ?
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Quais das etapas foram operações unitárias e quais foram conversões químicas até agora ?
Colheita, descascamento, picagem, peneiramento e estocagem são operações unitárias ;
Somente a reutilização das cascas para produção de biomassa é uma conversão química. 
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O processo realizado até agora é contínuo ou descontínuo(batelada)?
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O processo realizado até agora é contínuo ou descontínuo (batelada)? 
O processo até o cozimento é contínuo ;
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Cozimento 
Figura 49: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
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Individualizar a celulose ;
Vasos de pressão (digestor);
Cozimento 
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O cozimento é contínuo ou descontínuo (batelada)? 
 
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 O cozimento é contínuo ou descontínuo (batelada)? 
 Ocorre pelos dois tipos, porém, o mais usado no processo kraft é o contínuo . 
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Cozimento 
Digestor contínuo:
Uma solução alcalina forte é utilizada para separar a lignina da celulose;
Os cavacos passam por um vaso com vapor e o ar é retirado;
Os cavacos pré-aquecidos e o licor branco (Hidróxido de sódio + sulfeto de sódio + outros tipos de sais de sódio em pequenas quantidades) entram no digestor;
Movem-se por uma temperatura em torno de 120° ;
Ocorre a impregnação;
Pela circulação do licor se atinge atinge a temperatura de cozimento durante 1 ou 1,5 hora;
78
Cozimento 
O licor quente é usado para uso de vapor no vaso de vapor;
A polpa produzida é resfriada com licor frio;
A polpa é separada do licor pela lavagem;
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Cozimento 
Figura 50: Digestor do processo Kraft (MAPEL, 2009).
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Cozimento 
Variáveis da etapa de cozimento :
Tempo de estocagem;
Dimensão do cavaco.
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Cozimento 
Digestor descontínuo(batelada) :
o digestor é preenchido com cavacos e licor suficiente para cobrir os cavacos;
Geralmente o aquecimento acontece pela movimentação forçada do licor ;
Depois de 15 horas, a temperatura máxima (170°) é obtida e ocorre a impregnação do licor nos cavacos;
Depois de 2 horas o cozimento é terminado;
O conteúdo é despejado em tanques, onde os cavacos se desintegram em fibras.
82
O cozimento é uma operação unitária ou uma conversão química?
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O cozimento é uma operação unitária ou uma conversão química?
O cozimento é uma conversão química.
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Lavagem
 Massa parda é lançada num tanque de esgotamento e depois transferida para filtros lavadores;
 Separar todos os solúveis das fibras da celulose;
Celulose é separada do Licor Negro (filtrado);
 Polpa lavada segue o processo de depuração e o Licor Negro é transferido para o sistema de recuperação.
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Figura 51: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
A lavagem é uma operação unitária ou uma conversão química?
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A lavagem é uma operação unitária ou uma conversão química?
A lavagem é uma operação unitária.
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Depuração
 Polpa lavada passa para o sistema de depuração:
Processos mecânico que separam quaisquer lasca de madeira não cozida (nos de madeira, pequenos palitos);
 Sala de peneiras: a polpa atravessa grades, calhas de sedimentação e peneiras
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Figura 52: BFD do Processo de fabricação do papel e celulose – Adaptado (PHILLIP, 1988).
A depuração é uma operação unitária ou uma conversão química?
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A depuração é uma operação unitária ou uma conversão química ?
A depuração é uma operação unitária.
90
Branqueamento
 Tratamento físico-químico de purificação da celulose;
 Dependendo do grau de cozimento a pasta pode conter 5% de lignina;
 A polpa espessada é alvejada:
1 estágio a ClO2
 Neutralização
 Tratamento a Ca(ClO)2
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Branqueamento
 Agente alvejante oxida e destrói os corantes formados por substâncias da madeira acentuados pelos sulfetos presentes no licor de cozimento;
 Para maior grau de alvura e menor degradação da fibra:
 Aplicação de pequenas quantidades de reagentes em etapas sucessivas
 Pressões ambientais tem reduzido o uso do cloro como agente de branqueamento (efluentes organoclorados e cancerígenos)
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Branqueamento
 Operações de alvejamento de acordo com:
Qualidade de branco;
 Tipo de material fibroso a ser alvejado;
Custo dos reagentes
 Toxidade controlável e facilidade 
de manuseio
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Figura 53: Branqueamento da polpa (SAPPO HOUSTON, 2012).
O branqueamento é uma operação unitária ou uma conversão química?
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O branqueamento é uma operação unitária ou uma conversão química?
O branqueamento é uma conversão química.
95
Secagem de Celulose
 Polpa é lavada e reespessada 
Sendo preparada para formar folhas suficientemente secas para serem dobradas e agrupadas num fardo;
 Equipamento - Espessador:
Tanques de sedimentação para separação sólido-líquido
Recebe uma polpa diluída e gera produto underflow e overflow
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Figura 54: Espessador (ALIBABA, S.D.).
Secagem de celulose é uma operação química ou uma operação unitária?
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Secagem de celulose é uma operação unitária ou uma conversão química?
Secagem de celulose é uma operação unitária.
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Características da celulose e aplicação
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Tabela 4: Classificação e usos dos tipos de celulose utilizados 
na manufatura do papel (CASTRO, 2009).
Sistema de Recuperação Química
 Unidade mais importante na fabricação de celulose:
Viabilidade econômica de todo o processo
 Principais ganhos:
Recuperação de reagentes de cozimento;
Produção de vapor de baixo custo para a geração de energia elétrica e uso como fonte de calor no processo industrial
100
Sistema de Recuperação Química
Licor negro:
É um subproduto do processo kraft de tratamento químico da indústria de celulose e papel - Licor do cozimento anterior;
Para cada tonelada de polpa tem-se de 9 a 15 mil litros de licor;
Composição:
Material orgânico: componentes da madeira que foram dissolvidos e 
Material inorgânico: químicos do cozimento na forma inativa (95-98% dos reagentes)
101
Sistema de Recuperação Química
 Processo de recuperação química:
 Evaporação do Licor Preto;
 Queima de Licor Preto na Caldeira de Recuperação;
 Caustificação/forno de cal
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Sistema de Recuperação Química
Evaporação do Licor Preto
	- O licor negro fraco vem do cozimento com 14% de sólidos e entrará por um sistema de evaporadores de múltiplos efeitos – retirada de água;
Licor preto forte (concentrado – 80% sólido)
 Licor mandado para a caldeira de recuperação.
103
Figura 55: 
Evaporadores (CASTRO, 2009).
Sistema de Recuperação Química
Caldeira de Recuperação 
	- O calor gerado pela incineração do licor negro forte é usado para produzir vapor super aquecido;
	- Este vapor é utilizado na polpação (cozimento) e na fabricação do papel e ainda para produzir energia elétrica.
104
Sistema de Recuperação Química
3. Caustificação/forno de cal
Licor verde (parte inorgânica) é bombeado para os caustificadores, ocorrendo a transformação de um produto alcalino fraco em um forte (via calcinação)
CaO + H2O  Ca(OH)2
Na2CO3 + Ca(OH)2  2Na(OH) + CaCO3
Recuperação da soda cáustica – constituinte do licor branco.
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O sistema de recuperação química é uma operação unitária ou uma conversão química?
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O sistema de recuperação química é uma operação unitária ou uma conversão química?
O sistema de recuperação química é uma operação unitária e uma conversão química.
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Sistema de Recuperação Química
108
Figura 56: Processo cíclico da recuperação química na indústria de polpa e papel (CASTRO, 2009).
Fabricação do papel
 PAPEL = FIBRAS + ADITIVOS
ADITIVOS - Propriedades conferidas pelos aditivos:
- Colagem 
- Cor 
- Impermeabilização a vapor d'água 
- Impermeabilização a odores 
- Resistência à umidade 
- Resistência mecânica 
- Opacidade 
- Transparência 
- Brilho 
- Alvura 
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Refinamento
 Máquina Jordan – refinador padrão (precursora de variedades de refinamento
cônico);
Refinadores contínuos têm a forma geral cônica ou de disco;
 Máquina consiste provoca o máximo de desfibramento e de refinamento à polpa
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Figura 57: Refinador cônico, ou máquina Jordan (SHREVE, 1984).
Refinamento
Ordem seguida:
 Combinação das polpas;
 Carga adicionada com a fibra ou pouco depois dela;
 Depois de suficiente batida adiciona-se cola e mistura-se completamente;
 Junta-se o corante para distribuição uniforme por toda a massa;
 Adição do alume para coagulação e revestimento das fibras
111
Refinamento
Carga:
Substâncias inorgânicas finamente cominuídas
Ex: talco, argila.
Ocupar os espaços entre as fibras  superfície mais lisa, brancura mais brilhante, melhor recebimento da tinta
 Cola:
- Melhorar a resistência à penetração pelos líquidos
112
Refinamento
Corante:
Cerca de 98% de papel fabricado têm corante
 Corante pode ser adicionado no refinador ou depois do papel estiver feito 
 Alume:
Função de precipitar a cola e age como mordente para o corante (manter a durabilidade da cor, resistência a lavagens)
FABRICAÇÃO DO PAPEL
113
Principais resíduos gerados
O que é resíduo?
Todo material em estado sólido, líquido ou gasoso, resultante de um processo de extração da natureza, transformação, fabricação ou consumo, que seu possuidor decide abandonar.
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Figura 58: Imagem ilustrativa processo de fabricação (HAWAD, 2011).
Principais resíduos gerados
Água residuária
 Elevação da DBO (demanda bioquímica de oxigênio);
 Aumento da temperatura;
 Eutrofização dos corpos hídricos;
 Proliferação de doenças.
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Principais resíduos gerados
 A produção de água residuárias na indústria é dependente:
Do tipo de processo de produção empregado;
Do grau de reciclagem da água na planta;
Das técnicas empregadas no controle da poluição.
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Principais resíduos gerados
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O consumo de água é muito alto, na ordem de 20 a 450m³ por tonelada de polpa produzida, (em plantas bem operadas, pode-se gerar efluentes na faixa de 25 a 60m³/t) porém, são também dependentes do processo utilizado e do grau de recirculação da água nas plantas.
O volume de água residuária gerada na indústria de celulose é bastante alto, sendo que na produção de 2000Kg/dia, em média, pode chegar a produzir cerca de 6500m³/dia de resíduos.
A vazão de águas geradas em um processo Kraft é de 90 a 127m³/t processada, sendo que a etapa de branqueamento da polpa contribui com 50% do efluente gerado em toda a indústria.
Controle de qualidade
O que é qualidade?
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Controle de qualidade
“Qualidade é definida como o atendimento das exigências do cliente” (OAKLAND, 1994).
“Qualidade do produto é a presença do composto de atributos necessários para satisfazer as exigências expressas pelo cliente e quaisquer exigências aplicáveis de companhia” (JURAN, GRYNA, vol 8, 1993).
“Um produto ou serviço de qualidade é aquele que atende perfeitamente (projeto sem defeito), de forma confiável (sem defeitos), de forma acessível (baixo custo), de forma segura (segurança do cliente) e no tempo certo (entrega no prazo certo, no local certo e na quantidade certa) às necessidades do cliente” (CAMPOS,1999).
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Controle de qualidade
 Nos últimos tempos, atender aos requisitos para satisfação do cliente é uma das dificuldades das organizações, pois o processo produtivo tem que ter a capacidade de atender as especificações do produto para obter a satisfação total do cliente. Para ter um produto ou serviço dentro dos requisitos é necessário definir, monitorar e controlar todo o processo de transformação e até mesmo as entradas com o insumos, reduzindo perdas de produtos, reduzindo índice de segregação de produto não conforme, tempo de máquina parada, retrabalhos, refugos e outros. Portanto, é importante que as amostras sejam coletadas durante a operação e com os resultados, a operação realiza ajustes no processo atendendo as especificações do produto. Assim, o controle da qualidade se constitui em atividades e técnicas utilizadas para alcançar a qualidade do produto ou processo, com objetivo de identificar e eliminar as causas da má qualidade para que o requisito do cliente seja atendido (OAKLAND, 1994).
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Controle de qualidade
 
 O Controle de Qualidade acompanha e realiza averiguações em todas as etapas da produção do papel, desde o recebimento das matérias-primas a serem utilizadas, até os produtos acabados, garantindo que as atividades programadas ocorram conforme o planejado.
 As atividades de controle de qualidade também podem descobrir oportunidades de melhoria no projeto e, assim, indicar mudanças para aperfeiçoar a qualidade.
 A empresa conta com três laboratórios de monitoramento para o Controle de Qualidade: Laboratório Químico,  Físico e Bioquímico.
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Figura 59: Logomarca Grupo Santa Maria (SANTA MARIA CIA DE PAPEL E CELULOSE, S.D.).
Controle de qualidade
 São realizados testes de qualidade da massa celulósica antes da formação da folha de papel, a fim de monitorar as variáveis físico-químicas e garantir o bom andamento dos parâmetros do processo de fabricação. Ainda nesse laboratório, são monitoradas a qualidade da matéria-prima utilizada na fabricação do papel (como, por exemplo, celulose, carbonato de cálcio, amido) e a performance do tratamento de água para as caldeiras.
Laboratório Químico/ Bioquímico
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Figura 60: Fotos laboratório no Guarapuava, no centro-sul do Paraná (SANTA MARIA CIA DE PAPEL E CELULOSE, S.D.).
Controle de qualidade
 São realizados testes sobre o produto final, com o monitoramento das características ópticas e físico-mecânicas do papel. O controle dessas variáveis (desde a parte úmida do papel até o corte das bobinas, folhas e formulários) é essencialmente feito em conjunto com a área produtiva, para que seja garantida a qualidade final do produto.
  Laboratório Físico
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Figura 61: Fábrica de papel e celulose no sul da BA. Foto – Elói Corrêa-GOVBA (KAWA, 2015).
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