Papel e Celulose

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Disciplina: Processos I 
 
Professora: Carla Adriana Pizarro Schmidt 
 
 Oficialmente, foi fabricado pela primeira vez na China, 
no ano de 105, por Ts'Ai Lun, por meio da polpação de 
redes de pesca e trapos, e mais tarde usando fibras 
vegetais 
Cozimento 
Formação da 
pasta 
Formação da 
folha sobre o 
molde 
Secagem 
Cozimento forte das fibras, após o 
que eram batidas e esmagadas. 
A pasta era deixada sobre uma 
peneira, formando-se a folha 
celulósica. 
Precedia-se a secagem da folha, 
comprimindo-a sobre a placa de 
material poroso ou deixando-a 
pendurada ao ar. 
 
 O termo papel é dado a uma folha formada, seca e 
acabada, de uma suspensão de fibras vegetais, as 
quais foram desintegradas, refinadas e depuradas e 
tiveram ou não a adição de outros ingredientes, para 
dar ao produto final, características de utilização. 
 
 O princípio da fabricação do papel é a tendência das 
fibras celulósicas se unirem e assim permanecerem 
após secas. 
 Papéis de imprimir: 
 
 Bíblia : Papel fabricado com pasta química branqueada, 
gramatura máxima de 50 g/m2, com alto teor de carga 
mineral e elevada opacidade. 
 
 Papéis de imprimir: 
 
 Offset: Fabricado essencialmente com pasta química 
branqueada com elevada resistência da superfície. 
 
 Papéis de imprimir: 
 
 Couché : Papel com uma ou ambas as faces recobertas por 
uma fina camada de substâncias minerais, que lhe dão 
aspecto cerrado e brilhante, e muito próprio para a 
impressão de imagens a meio-tom, e em especial de 
retículas finas. 
 
 Papéis de imprimir: 
 
 Couché : Consiste basicamente de um papel base (offset), 
que recebe uma camada de revestimento: carbonato de 
cálcio, caulim, látex e outros aditivos, com a finalidade de 
tornar a sua superfície muito lisa, uniforme. 
Consequentemente é o papel de melhor qualidade de 
impressão. 
 
 Tipos: 
 
 Papéis de imprimir: 
 
 Monolúcido: Caracterizado pelo brilho em uma das faces. 
 
 Papéis para embalagem: 
 
 Kraft: Sua característica principal é a resistência 
mecânica 
 
 
 
 Papéis para outros fins: 
 
 Cartolina: Produzida por massa única (mono 
camada) com ou sem revestimento superficial, 
pode apresentar-se em várias cores. 
 
 No processo industrial de fabricação do papel, a 
matéria-prima mais utilizada é a madeira, embora 
também possam ser utilizados outros materiais como 
fibras de algodão cru e até mesmo papéis já utilizados 
(processo de reciclagem). 
 
 
 
 As árvores mais comumente escolhidas para a 
retirada da madeira são o eucalipto (Eucalyptus sp.) e 
o pinheiro (Pinus sp.) A diferença principal desses dois 
tipos de madeira reside na qualidade de suas fibras e 
seu efeito na resistência do papel fabricado. 
 
 
 O eucalipto possui fibras mais curtas e o papel 
produzido com sua madeira é menos resistente, enquanto 
que a madeira do pinheiro, por apresentar fibras mais 
longas, produz um papel com maior resistência 
comparativa. 
 Em países de clima frio, os pinheiros são, em geral, 
a principal opção de matéria-prima das indústrias de 
papel. 
 
 No Brasil, porém, a maioria das indústrias de 
papel e celulose optam pela madeira do eucalipto, 
de origem australiana, por ser uma espécie que 
apresentou uma grande adaptação ao clima quente, e 
cujo período de maturação é bastante curto (de 6 a 7 
anos). 
 Em climas frios, o eucalipto atinge o ponto de corte 
em torno de 20 anos. 
 
 Como a maioria das empresas de produção de papel 
e celulose possuem suas próprias reservas florestais, o 
curto período de maturação do eucalipto permite uma 
melhor controle do ciclo de crescimento das árvores, 
otimizando a produção. 
 Depois de atingir o ponto de maturação adequado, 
as árvores são derrubadas e cortadas em toras para 
serem transportadas até o pátio de recebimento e 
armazenagem das fábricas. 
 
 O Brasil produz celulose e papel exclusivamente a 
partir de florestas plantadas de eucalipto e pinus. 
 Ocorre dentro dos plantios onde são cultivados os 
eucaliptos. O processo acontece em três etapas: colheita, 
corte e descascamento. Casca, folhas e galhos podem 
ficar na terra para virar matéria orgânica. 
 Já na fábrica, as toras são transportadas por um 
guindaste até uma unidade de processo denominada 
descascador. Nessa unidade, as toras são atritadas 
umas contra as outras até serem descascadas. 
 
 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. Os 
descascadores podem ser de dois tipos: 
 
 
 a) 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 às baixas 
velocidades, o que ocasiona o impacto das toras entre si 
e as paredes do tambor (providas de saliências 
longitudinais). 
 a) Descascador de tambor 
 
 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. 
 b) Descascador de anel 
 Neste equipamento, 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. 
 
 
 As toras descascadas passam para o picador, onde são 
transformados em pequenos pedaços denominados 
cavacos, que devem possuir um comprimento de 0,5 a 2,0 
cm. Os picadores podem ser de disco (esquerda) ou de 
tambor (direita): 
 
 
 Após esse processo, as toras são levadas para 
lavagem, picagem em tamanho pré-determinado e 
peneiramento. A partir daí, os cavacos são depositados 
em silos. 
 Imensas quantidades de cavacos são levadas até 
a próxima etapa do processo, o digestor. 
 
 Nos digestores, os cavacos são cozidos sob 
pressão com alguns produtos químicos (soda cáustica 
e alguns produtos que contêm enxofre), que 
dissolvem os componentes da madeira que não 
interessam ao processo (principalmente lignina), 
transformando os cavacos numa pasta de fibras de 
celulose. 
 
 Entre os processos químicos de polpação, o 
mais utilizado é o sulfato ou kraft, que corresponde a 
aproximadamente 60% da produção mundial de polpa 
celulósica. 
 
 O processo kraft é um processo alcalino que 
tem como agentes deslignificantes o hidróxido de sódio 
(NaOH) e o sulfeto de sódio (Na2S), do qual se obtém 
uma polpa de excelente qualidade. 
 No Brasil, cerca de 81% da produção de polpa 
química é feita pelo processo kraft, aproximadamente 12% 
pelo processo soda e os 7% restantes por outros processos. 
 
 O processo kraft consiste em atuar sobre a madeira 
na forma de cavacos com uma combinação de dois 
reagentes químicos: hidróxido de sódio (NaOH) e 
sulfeto de sódio (Na2S), obtendo-se como resultado a 
dissolução da lignina e a liberação das fibras. 
 
 As fibras liberadas constituem a “celulose” marrom 
ou massa marrom. 
 
 No polpeamento, os cavacos dentro do digestor, 
formam uma pasta marrom, também chamada decelulose não branqueada. Esse processo, que se 
chama Kraft, ocorre a 150º C ou mais, com adição de 
Sulfato de Sódio e Soda Cáustica, dissolvendo a lignina e 
liberando a celulose como polpa de papel de maior 
qualidade. 
 
 O processo pode ser exemplificado de maneira 
simplificada através da equação abaixo: 
 
 
 
 
 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 atribuída uma espécie de ação catalisadora 
aos íons HS no licor kraft (formados pela reação do 
Na2S com H2O). 
 
 Uma sequência cíclica começa com sua adição à 
molécula de lignina e posterior rompimento destas 
ligações pelo álcali, regenerando desta forma os íons HS 
e deixando-os novamente disponíveis para novas 
reações, produzindo lignina contendo pequenas 
quantidades de enxofre. 
 Os cavacos de madeira, juntamente com o licor de 
cozimento (licor branco), sofre um aquecimento, sob 
pressão, em equipamentos denominados de digestores, 
cuja operação pode ser descontínua (esquerda) ou 
contínua (direita). 
 A temperatura aumenta gradualmente durante 50 a 
90 minutos até a temperatura atingir cerca de 170 °C, a 
qual é mantida por um certo tempo até garantir a 
deslignificação da madeira e liberação das fibras. 
 
 A massa, procedente da polpação, é lançada no 
tanque de descarga e consiste basicamente em uma 
suspensão de fibras no licor de cozimento. A operação de 
lavagem da massa consiste na separação do líquido das 
fibras e a lavagem desta última com água limpa. 
 Os principais objetivos são: 
 
 Remover o licor residual que poderia contaminar a 
pasta durante etapas subsequentes do processamento; 
 
 Recuperar o máximo de reagentes químicos com uma 
diluição mínima. 
 
 O branqueamento pode ser definido como um 
tratamento físico-químico que tem por objetivo 
melhorar as propriedades da pasta celulósica a ele 
submetida. 
 
 
 Depuração consiste na separação das impureza da 
madeira e dos pedaços de cavaco que não foram cozidos. 
Depois é removida a lignina residual. 
 No branqueamento, a celulose é peneirada para 
remover impurezas e suas propriedades (alvura, limpeza e 
pureza química) são melhoradas. 
 Algumas propriedades relacionadas com este 
processo são: alvura, limpeza e pureza química. Esta é 
a etapa que possui maior impacto ambiental pois utiliza-
se cloro molecular ou compostos clorados para o 
branqueamento da polpa celulósica, gerando efluentes 
altamente poluentes. 
 
 Mesmo depois de branqueada, a pasta ainda não 
está pronta. Para que se tenha um papel de boa 
qualidade, alguns produtos, como as cargas (amido, 
sulfato de alumínio, resina, etc), as colas e as anilinas, 
devem ser adicionados a ele. 
 
 
 As cargas são substâncias minerais muito finas que 
servem para preencher espaços entre as fibras e tornar o 
papel mais liso e uniforme, melhorando a qualidade da 
impressão. 
 
 As colas mantêm as fibras unidas, tornando o papel 
mais impermeável e menos absorvente. Elas podem ser 
aplicadas à pasta ou aplicadas posteriormente sobre a 
superfície do papel que já está na máquina de produção. 
As anilinas são corantes. 
 
 A pasta formada é diluída em grandes quantidades de 
água na proporção de 1:99, formando uma suspensão 
leitosa. 
 
 A mistura é lançada sob a forma de um jato fino e 
uniforme sobre uma tela móvel chamada de tela 
formadora. 
 
 A ação filtrante desta tela formadora, combinada com 
um sistema de vácuo, extrai a maior parte da água 
contida na polpa, formando assim a folha de papel. 
 
 
 
 
 A folha é prensada entre rolos para remover mais 
água. A folha então atravessa a seção de secagem onde 
entra em contato com cilindros enormes que estão 
geralmente aquecidos com vapor, extraindo a maior 
parte da água restante através da evaporação. 
 
 No final da máquina, o papel é enrolado em 
enormes mandris (rolo jumbo), que são rebobinados e 
segmentados em rolos menores, seguindo para a seção 
de conversão ou de acabamento. 
 
 
 
 Na secagem, a água da celulose é retirada até que 
esta atinja um equilíbrio satisfatório com a umidade 
relativa do ambiente. 
 De posse de "pequenas bobinas", o acabamento é o 
setor da fábrica responsável pela conversão em folhas 
cortadas e pela embalagem de todos os produtos 
acabados. 
 
 Para este processo dispõe-se de equipamentos que 
são responsáveis pelo corte, empacotamento e 
paletização dos papéis, onde a bobina é cortada em 
folhas formato padrão (A4, Ofício, etc.) 
 
 
 Na próxima fase, onde a cortadeira reduz a folha 
contínua em outras menores. Estas folhas formam 
fardos de 250 kg de celulose. 
 
 A reciclagem do papel é um procedimento que permite 
recuperar as fibras celulósicas do papel velho e incorporá-
las na fabricação de novo papel. 
 Após cada utilização, eles perdem parte das suas 
propriedades e só podem ser reciclados para uso distinto, e 
um pouco menos nobre, do que o original. 
Coleta seletiva 
Triagem 
(aparas) 
Separação e 
limpeza das fibras 
Refinamento 
Adição de 
fibras virgens 
Produtos químicos/ 
alvejantes/ tintas 
PAPEL 
Economia feita com reciclagem: 
1000kg de papel reciclado = 20 árvores poupadas 
1000kg de papel reciclado = 2000l água 
1000kg de papel não reciclado = 100 000l água. 
 http://www.celso-foelkel.com.br/artigos/outros/Arquivo%2003-
%20Tecnologia_e_Quimica_da_Produ%E7%E3o_de_Celulose_-_P.pdf 
 http://www.slideshare.net/jmapeljr/macro-processo-da-produo-de-celulose-industrial-
1423617 
 http://www.celuloseonline.com.br/ 
 http://www.celuloseriograndense.com.br/produtos 
 http://pt.scribd.com/doc/96320068/Papel-e-Celulose-final 
 http://www.slideshare.net/BrunoNespoliDamasceno/pulp-and-paper-industry-analysis-
8217801 
 Celulose e papel – Tecnologia de fabricação da pasta celulósica – volume I – IPT – 
1988. 
 D.ALMEIDA, M.L.O. Celulose e papel. Tecnologia de fabricação da pasta celulósica,2ºed, 
v.1, 1988. 
 DANILAS, R.M. Branqueamento de pastas celulósidas. In: ALMEIDA, M.L.O. Papel e 
celulose I: tecnologia de fabricação de pastas celulósicas. São Paulo: Instituto de 
Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo, p.169-312, 1988. 
 FERRAZ, A. Aplicações da biotecnologia na produção de papel e celulose. In: 
BORZANI, W., ALMEIDA, U., AQUARONE, E. (eds). Processos Enzimáticos e 
Fermentativos. São Paulo: Edgard Blücher, 1999.