Papel e Celulose

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Grupo: 
 
Claudia Yae Mizuta 
Fábio Yudi 
Jéssica São Leandro Sigrist 
Juliana Ribeiro Almeida 
Maria Beatriz Motta 
 
RESUMO 
- Introdução: um pouco de história 
- Propriedades e Aplicação dos Produtos provenientes da celulose 
e papel 
- Descrição do processo de produção, contendo a análise das 
principais rotas reacionais, diagrama de blocos, fluxogramas e 
controle e garantia da qualidade 
- Situação do processo no Brasil, no que diz respeito a matéria-
prima e produto final 
- Conclusões 
INTRODUÇÃO: UM POUCO DE HISTÓRIA 
Desde os primórdios... 
- O ser humano registrava suas atividades gravando símbolos, 
desenhos e palavras em pedras → comunicação gráfica dos 
registros não se extinguiu com o tempo 
- Papel :o principal suporte na difusão da escrita, da informação e 
de todo o conhecimento humano. 
 
 
PAPIRO E O PAPEL ATUAL 
- Primeira forma de papel desenvolvida pelos egípcios 
- Estrutura semelhante a de um tecido 
- Papel como conhecemos hoje foi desenvolvido na China: feito a partir de 
uma pasta vegetal a base de fibras de cana de bambu, amoreira e 
outras plantas 
PAPEL: DIAS ATUAIS 
- Durante muito tempo o papel era produzido a mão 
- Século XVII: Holandeses começaram a aplicar a força hidráulica para 
mover grandes pedras→ Holandesas utilizadas até hoje 
- 1798 :Na França, houve a criação da primeira máquina efetiva de papel 
- 1809: papel começa a ser fabricado no Brasil, no Rio de Janeiro 
- Hoje, devido ao aprimoramento da tecnologia, existem vários tipos de 
papeis, de diferentes tamanhos e texturas. 
 
 
CELULOSE: PROPRIEDADES E 
APLICAÇÃO DOS PRODUTOS 
CELULOSE: 
PAREDE CELULAR DAS PLANTAS 
- Proporciona rigidez e firmeza as plantas 
- Constitui a madeira 
 
CELULOSE: 
PODE SER CONVERTIDA EM AMILOSE 
- Fonte de alimento para ruminantes, mas não seres humanos 
- Cientistas conseguiram com sucesso transformar a celulose em amilose 
(fonte de fibra alimentar) 
- A técnica possibilita também a produção de etanol 
- Pode ser aplicada a embalagens biodegradáveis 
- O processo é amigo do ambiente 
CELULOSE: 
APLICAÇÕES GERAIS 
CELULOSE: 
APLICAÇÃO TÊXTIL 
- As fibras químicas (sintética e artificiais) representam uma alternativa 
criada pelo homem para substituir as fibras encontradas somente na 
natureza. 
- As fibras sintéticas são produzidas a partir da celulose 
- Hoje sua produção se encontra estagnada, em parte, porque seu 
processo é altamente poluente 
- As principais fibra sintéticas são: raiom acetato e raiom viscose 
- Suas maiores aplicações estão na produção de filtros para cigarros, 
rendas, cetins e material de estofamento. 
 
CELULOSE DE BACTÉRIA 
- Utilizada para produzir um curativo biocompatível transparente, 
- Bionext Produtos Biotecnológicos, é a empresa responsável pela 
produção do curativo, denominado Botissue 
- Além disso, existe uma gama de produtos obtidos a partir de tal bactéria 
- Milhões de bactérias são cultivadas em ambiente propício, onde tecem 
a manta de celulose por entrelaçamento. 
- A celulose é pura 
CELULOSE NANOCRISTALINA 
- Pode ser um potencial substituto para vários metais que utilizamos 
atualmente 
- É um produto renovável, podendo ser mais forte, leve e versátil que 
muitas ligas metálicas 
- Sua produção ainda não entrou em escala comercial 
DERIVADOS DE CELULOSE 
- Farinha de madeira 
- Pó de celulose 
- Carboxi Metil Celulose (CMC) 
MATERIAL LIGNOCELULÓSICO 
 É necessário separar as três frações deste material. 
 
 
 
 
 
 
 
Uma vez separada dos outros materiais a celulose apresenta grande reatividade. 
 reações de substituição; 
 reações de adição; 
 reações de degradação. 
 Para a produção de papel a MADEIRA é a principal fonte 
(principalmente eucalipto e pinus). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 CASCA 
PARTE 
INTERNA 
 Madeira proveniente das florestas 
 
PRODUÇÃO DA CELULOSE 
PRODUÇÃO MECÂNICA 
 
Método mais antigo 
Prensagem dos troncos contra pedras de moer na presença 
de água  obtenção de POLPA MECÂNICA DE CELULOSE 
Alto rendimento, porém baixa resistência  presença de 
lignina 
 Produção mecânica da celulose 
PRODUÇÃO TERMOMECÂNICA 
 
PRODUÇÃO QUÍMICA 
 No Brasil o processo mais utilizado é o processo Kraft ou 
processo pelo sulfato. 
PROCESSO KRAFT 
A celulose obtida no processo é bastante resistente e pode ser 
usada para: 
Papelões, cartões, embalagens, revestimentos (caso não seja 
branqueada) 
Papéis para impressão de livros, mapas, etc ou papéis de primeira 
para embalagens (caso sofra o branqueamento) 
 
PROCESSO KRAFT 
Vantagens 
 ciclos mais curtos de cozimento; 
 recuperação economicamente viável dos reagentes; 
 produção de pastas de alto rendimento. 
Desvantagens 
 odor dos gases produzidos; 
branqueamento  custo elevado; 
Grande investimento na montagem das fábricas. 
 
Processo Kraft da celulose. 
PROCESSO KRAFT 
DESCASCADOR 
Reduzir a quantidade de reagente; 
Facilita a etapa de lavagem e peneiramento. 
 
PICAGEM 
Redução nos tamanhos das toras  facilita a penetração 
do licor de cozimento 
PROCESSO KRAFT 
CLASSIFICAÇÃO 
 
Separação dos cavacos em dois grupos: os aceites (que atingiram 
a dimensão ideal para o processamento) e os 
superdimensionados (que devem ser novamente picados ou 
direcionados à caldeira). 
 
PROCESSO KRAFT 
DIGESTOR OU COZIMENTO 
 
Pode ser realizado de forma contínua 
ou em batelada 
O grau de cozimento é controlado por 
amostragens do material para estimar 
a quantidade de lignina na amostra 
 número K 
Digestores 
Madeira + (NaOH+Na2S) = celulose + licor preto fraco 
PROCESSO KRAFT 
DEPURAÇÃO 
 
Separação dos materiais estranhos às fibras processo 
mecânico. 
O material filtrado (LICOR PRETO) será recuperado o que 
garante a viabilidade econômica do processo. 
PROCESSO KRAFT 
RECUPERAÇÃO DO LICOR PRETO 
 
Evaporação  LICOR PRETO FORTE; 
 
Queima na caldeira de recuperação: 
licor preto forte + Na2SO4 = fundido + 
calor 
Fundido + água = licor verde 
 
Caustificação: 
Licor verde + cal + água = licor branco 
+ lodo de cal 
 
Evaporadores 
PROCESSO KRAFT 
BRANQUEAMENTO 
 
A realização desta etapa depende do tipo de papel que se 
deseja produzir a partir da celulose 
Processo de purificação da celulose para reduzir o teor de 
lignina e também dar um aspecto de alvura ao produto final. 
Pode ser realizado em vários estágios de acordo com o grau 
de branqueamento desejado. 
PROCESSO KRAFT 
Algumas das etapas do branqueamento: 
 
Cloração 
Extração alcalina 
Hipoclorito de sódio 
Dióxido de cloro 
Depuração da polpa branqueada 
PAPEL: PROPRIEDADES E APLICAÇÃO DOS 
PRODUTOS 
PAPEL 
- Dois tipos de celulose, com diferentes características físicas e 
químicas, são utilizados na produção de papel: fibra longa e 
fibra curta 
- As propriedades do papel e da celulose dependem do processo 
industrial utilizado. 
- Existem três tipos diferentes de celulose para produção de 
papel, com características e usos diversos: pasta mecânica, 
celulose semi-química e celulose sulfato/kraft. 
RECICLAGEM: 
- Segundo dados levantados pelo Green Peace, a reciclagem de papel tem 
efeitos positivos 
- No Brasil, a produção de papel reciclado é da ordem de 30,3% . Valor bem 
inferior se comparados com outros países, mais preocupadoscom a 
questão do meio ambiente ou países que não possuem disponibilidade de 
matéria-prima 
- A tabela ilustra tal acontecimento: 
Fonte: http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840556/434/apostila4papelecelulose.pdf 
 
FLUXOGRAMA DA RECICLAGEM DE PAPEL 
Fonte: http://sistemas.eel.usp.br/docentes/arquivos/5840556/434/apostila4papelecelulose.pdf 
 
SUSTENTABILIDADE 
Como as grandes empresas brasileiras produtoras de papel e celulose se 
posicionam diante desse tema tão atual? 
INTERNATIONAL PAPER 
Na International Paper, sustentabilidade significa: 
- Garantir qualidade para o meio ambiente e os nossos negócios. 
- Assegurar necessidades presentes e futuras. 
- Continuar a utilizar recursos de maneira criteriosa. 
- Criar o menor impacto possível ao ambiente e comunidades 
SUZANO 
- Sustentabilidade: capacidade de permitir que os ciclos de crescimento se renovem 
- Alinharam todas as ações no Plano Diretor de Sustentabilidade em parceria com o 
Instituto Ecofuturo 
- Articularam a criação do Conselho Consultivo Suzano de Sustentabilidade 
- Faz parte de várias frentes, entre elas: Pacto Global, Plataforma por uma Economia 
Inclusiva, Verde e Responsável, Pacto Empresarial pela Integridade e Contra a 
Corrupção, Pacto Nacional pela Erradicação do Trabalho Escravo, Fórum Amazônia 
Sustentável, Conselho Empresarial Brasileiro para o Desenvolvimento Sustentável e 
assinaram a Carta Empresarial pela Conservação e Uso Sustentável da 
Biodiversidade. 
BRACELPA 
- Utiliza matéria-prima proveniente de florestas renováveis 
- Recicla boa parte do papel descartado consumido pela população 
- Utiliza fontes energéticas renováveis como a biomassa 
- Investe para alcançar a sustentabilidade em todo o ciclo de produção, 
melhorando processos e adotando boas práticas socioambientais. 
 
1) Buscar a qualidade 
competitiva 
2) Asseguras o suprimento 
de madeiras plantadas 
3) Praticar e promover a 
reciclagem 
4) Evitar e prevenir a 
poluição 
 
5) Promover o crescimento 
profissional e pessoal dos 
seus colaboradores 
6) Praticar a responsabilidade 
social 
7) Atender a legislação e as 
normas aplicáveis ao 
produto, meio ambiente, 
saúde e segurança 
KLABIN 
Todas suas atividades são desenvolvidas com base em sete princípios 
expressos em sua Política de Sustentabilidade: 
Refugos Purificadores Pré-refinadores Depurador 
Celulose Seca Refinadores Tanque de mistura 
Caixa de nível Bomba de mistura Centrilimpadores 
Depuradores 
Atenuador de 
pulsações 
Caixa de entrada 
Zona de formação Prensas Pré-Secagem 
Colagem superficial Pós-Secagem Resfriadores 
Calandras 
Enroladeiras/ 
Bombinadeiras 
Acabamento 
FLUXOGRAMA DOS PROCESSOS DE PREPARAÇÃO 
DA CELULOSE E FORMAÇÃO DO PAPEL 
 
 
Promove maior flexibilidade às fibras, através da 
fibrilação e hidratação. 
 
Com maior resistência, a folha de papel pode 
passar entre as diversas seções da máquina sem 
se quebrar. 
 
 
 
 
Refinadores 
Tratamentos da celulose 
A massa de celulose, para poder se transformar na folha de papel, inicialmente 
passa por tratamentos físico e químico. 
 
• Tratamento Físico: Refinação e Depuração 
• Tratamento Químico: Aditivos - Preparação da Massa 
 
Caixa de nível 
 Mantém fluxo constante para a caixa de 
entrada e evita a entrada de ar junto à massa. 
Centrilimpadores 
 Eliminam as impurezas mais 
pesadas que as fibras de celulose 
contidas na suspensão (areia, ferro, 
feixes de fibras não defloculados, 
etc.), resultando em menor índice de 
quebras na MP, devido à redução de 
impurezas na suspensão. 
Depuradores 
 Tem como objetivo deflocular a massa, removendo 
contaminantes leves, como plásticos, borrachas, 
pedaços de papel mal repolpados, etc. Atua 
também no processo de desaeração. 
 
Atenuador de pulsações 
Tem a função de absorver as pulsações 
hidráulicas presentes no fluxo. 
 
 
Tem a função de assegurar a distribuição da massa fibrosa em 
suspensão, ao longo de toda largura da tela, a um fluxo com volume 
constante, com concentração uniforme. 
 
Caixa de entrada 
Zona de formação – Mesa Plana 
 
A Mesa Plana tem o objetivo de controlar a formação da folha de papel, drenando uma alta 
quantidade de água (cerca de 98% drenagem). 
 
Tela 
Caixas de baixo vácuo Caixas de 
Sucção 
Foils Caixa de 
Formação 
Guia 
Tensor 
Esticador 
Regulador 
Esticador 
Guia 
Acionador 
Linha úmida Linha seca 
Poço da Tela 
(rico em fibras) 
Cocho da Tela 
Tela 
Foils 
Linha úmida Linha seca 
Rolo de Sucção 
Caixas de 
Sucção 
Linha seca 
Etapas da Zona de formação 
 
Formação de folha - Retenção 
 
• Retenção Mecânica: filtração pela tela formadora; 
 
• Retenção Química: etapas de coagulação e floculação: 
 
 Etapa 1 - Coagulação: neutralização das cargas superficiais (sulfato de alumínio, 
amido catiônico); 
Etapa 2: transitória entre coagulação e floculação; 
Etapa 3 - Floculação: adição de um floculante formando um modelo tridimensional 
através de ligações químicas (poliacrilamida aniônica) e adição de uma 
micropartícula (sílica coloidal). 
 
 
 
Retirada de água da suspensão, através de forças de sucção hidrodinâmicas (foils) e 
forças de sucção por vácuo produzidas pelas caixas de baixo vácuo (geradas por 
ventiladores) e alto vácuo (geradas por bombas). A drenagem é feita gradativamente 
para não ocorrer selagem da folha. 
 
 
 
Formação da folha – Drenagem: 
 
• Remove água através da compressão da folha entre dois rolos (com feltros), em 
várias etapas; 
• Mantém ou melhora as propriedades da folha de papel; 
• Suporta a folha mecanicamente, transferindo-a para os cilindros secadores 
Pré-secagem Pós-secagem 
Colagem Superficial 
Secagem Resfriamento 
Calandragem 
Enrolamento 
Prensas 
Secagem 
Secagem é o processo de remoção de água da folha de papel por evaporação 
aplicando-se calor, que é fornecido pelo vapor aos cilindros secadores. Evita 
condensação e propicia um ambiente para que o máximo da água transferida da 
folha seja removido. 
 Cilindros Secadores: 
 
O vapor aquece a superfície interna do secador. 
Com isso, ocorre a troca de calor entre a camisa do secador e o papel, 
evaporando a água do papel. Constituído por Sifões Estacionários ou 
Rotativos e Spoiler Bars. 
 
 Telas Secadoras: 
 
• Suporta e guia a folha de papel através dos cilindros; 
• Propicia a secagem devido à maior pressão de contato da folha contra o cilindro; 
• Permite evaporação da água da folha; 
• Melhora o perfil de umidade da folha e o acabamento do papel. 
 
COLAGEM SUPERFICIAL 
A Colagem Superficial é realizada no Speed Sizer ou no Size Press. Ela consiste em aplicar 
em ambos os lados da folha uma película de amido, visando melhorar as características de 
impressão na folha, lisura e resistência do papel. 
Amido 
Cilindros resfriadores: 
 
Localizado entre o último cilindro secador e a calandra, tem como objetivo diminuir 
a temperatura da folha de papel através da troca de calor entre a essa e a superfície 
do cilindro resfriador (introdução de água em seu interior). 
 
CALANDRA 
É uma prensa de compactação, composta por um conjunto vertical de dois ou 
mais rolos, situado no final da parte seca das máquinas de papel, entre o cilindro 
resfriador e a enroladeira, destinada a fechar os poros e alisar a folha de papel. 
 
• Uniformiza a espessura em toda a largura da 
folha depapel, dando um bom acabamento 
superficial; 
 
• Possui um repolpador, destinado a receber a 
massa de papel no caso de quebra da folha; 
 
• Possui uma célula de carga, que faz a 
correção do passe (tensão do papel) 
automaticamente, evitando variações que podem 
causar quebras, mantendo uma tensão pré-
determinada. 
ENROLAMENTO/BOMBINAMENTO 
A Enroladeira recolhe a produção da máquina, dando ao papel condições 
de receber posteriormente os testes de qualidade, corte e 
acondicionamento. 
 
 
Rolo Jumbo 
A Bobinadeira segmenta o rolo 
Jumbo (vertical e horizontalmente) 
em bobinas, buscando a 
homogeneidade das mesmas, 
segundo formatos previamente 
especificados. Ela identifica e 
elimina defeitos provenientes da 
produção de papel. 
ACABAMENTO 
Tem o objetivo de transformar, cortar, embalar e identificar todo o papel para 
imprimir e escrever proveniente das máquinas de papel e enviá-lo à expedição, 
atendendo as normas e manuais que regem o SGQ. 
 
SITUAÇÃO DO PROCESSO NO 
BRASIL 
MAIORES PRODUTORES MUNDIAIS DE 
CELULOSE E PAPEL - 2011 
CELULOSE 
País mil toneladas 
1 EUA 49.740 
2 China 19.542 
3 Canadá 18.308 
4 Brasil 13.922 
5 Suécia 11.859 
6 Finlândia 10.363 
7 Japão 9.020 
8 Rússia 7.453 
9 Indonésia 6.805 
10 Chile 4.876 
11 Índia 3.999 
12 Alemanha 2.725 
Demais 25.215 
PAPEL 
País mil toneladas 
1 China 99.300 
2 EUA 75.083 
3 Japão 26.627 
4 Alemanha 22.698 
5 Canadá 12.112 
6 Coréia do Sul 11.492 
7 Finlândia 11.329 
8 Suécia 11.298 
9 Brasil 10.159 
10 Indonésia 10.035 
11 Índia 9.655 
12 Itália 9.130 
Demais 89.959 
74,53% de crescimento de 2002 até 2012 
30,83% de crescimento de 2002 até 2012 
 
PRODUÇÃO BRASILEIRA DE CELULOSE E 
PAPEL 
BALANÇA COMERCIAL DO SETOR DE 
CELULOSE E PAPEL 
 
DESTINO DAS EXPORTAÇÕES 
BRASILEIRAS EM 2012 
44,71% de crescimento de 2002 até 2012 
 
TAXA DE RECUPERAÇÃO DE PAPÉIS 
RECICLÁVEIS 
PREÇO CELULOSE - FIBRA CURTA (ESTADOS 
UNIDOS) 
PREÇO CELULOSE - FIBRA CURTA (SÃO PAULO) 
PREÇO DO PAPEL (EUROPA) - A4 (80G/M²) 
PREÇO DO PAPEL (EUROPA) - EMBALAGEM 
MARROM (175G/M²) 
PREÇO DO PAPEL (EUROPA) - REVESTIDOS 
PARA IMPRESSÃO DE REVISTA (100 G/M²) 
CONCLUSÕES: 
- O papel se demonstra um utensílio fundamental desde os primórdios, sendo 
constantemente aprimorado até os dias atuais; 
- A celulose possui diversas aplicações: indústria alimentícia, indústria da 
biotecnologia, cosméticos, produtos de limpeza, entre outros, mas 
principalmente papel; 
- Há diversos processos de obtenção da celulose, sendo que no Brasil, o mais 
utilizado é o Processo Kraft que contém vários estágios e o produto final pode 
ser branqueado ou não; 
- O papel pode ser produzido a partir de celulose de fibra longa ou curta, cada 
uma proporcionando características específicas; 
- O papel é um recurso renovável que pode ser reciclado. As grandes produtoras 
de papel e celulose brasileira tem um posicionamento sustentável; 
- O processo de formação do papel depende da preparação da massa de celulose, 
onde ocorre tratamento físico e químico afim de prepará-la para a caixa de 
entrada do processo; 
- A produção de celulose e papel vem crescendo no Brasil , sendo que a de 
celulose teve um maior crescimento anual; 
- O Brasil tem um importante papel na produção mundial de papel e celulose e 
tem um saldo positivo da balança comercial em ambos produtos. 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA: 
- Apostila 4, Papel e Celulose, da Prof.ª Heizir F. de Castro, Universidade 
de São Paulo, Escola de Engenharia de Lorena EEL, 2009 
- http://www.bracelpa.org.br/bra2/index.php 
- http://www.internationalpaper.com/BRAZIL/PT/index.html 
- http://www.suzano.com.br/portal/grupo-suzano.htm 
- http://www.veracel.com.br 
- Polpa e Papel, Prof.Umberto Klock, UFPR-SCA, Curso de Engenharia 
Industrial Madeireira