celulose parte 01 (1)

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE UNIÃO DA VITÓRIA
CELULOSE E PAPEL
PROF. PETERSON JAEGER
AULA 01
CARACTERÍSTICAS DAS INDÚSTRIAS DE CELULOSE E PAPEL
• Requer grande capital. Por exemplo uma planta industrial para 750 
toneladas dia de celulose Kraft branqueada custa entre 500 e 700 
milhões de dólares.
• Grande consumo de energia, especialmente a indústria que fabrica 
pasta mecânica
• As fábricas de polpa e papel consomem grandes quantidades de água, 
gerando com isso grande quantidade de efluentes. Estima-se que nas 
condições de operação de uma fábrica moderna de celulose 
branqueada com capacidade de produção de 1.000 ton/dia, produz de 
50.000 a 70.000 metros cúbicos de águas residuais, equivalente ao 
gerado por uma cidade de cerca de 1 milhão de habitantes. 
• Para contornar este problema, a tendência atual é reciclar a água 
dentro do sistema de produção.
• Aumento do consumo de papel nos países em desenvolvimento como 
consequência do crescimento econômico. A demanda de 306 milhões 
de toneladas/ano em 2000 deverá se elevar para cerca de 345 
milhões em 2005.
• Problemas atuais: a indústria enfrenta escassez de capital, de matérias 
primas e mais importante de todos o impacto que a indústria tem 
sobre o meio ambiente. (legislações severas e pressão de grupos 
ecológicos). 
AULA 02
MATÉRIASPRIMAS PARA CELULOSE E PAPEL
Desde a invenção do papel, inúmeros materiais foram usados para sua 
fabricação. 
Muitas destas matérias-primas foram abandonadas quer pela exaustão de 
suas reservas, quer pela impossibilidade de atenderem a demanda e a 
exigência em qualidade crescente da indústria. 
Inicialmente a preferência era por fibras de vegetais arbustivos como o 
papiro, o linho, a amoreira, etc. 
Depois fibras de algodão e palhas de gramíneas foram utilizadas, para 
finalmente, há pouco mais de um século, adotar-se em definitivo a madeira 
como a principal matéria-prima para a fabricação do papel. 
Pouco antes da descoberta das fibras de madeira, a indústria utilizava fibras 
de algodão e linho obtidas de trapos de tecidos. 
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Os limitados suprimentos destas matérias-primas criavam sérios problemas e 
impediram o desenvolvimento mais rápido da indústria de papel. 
Com a utilização da madeira, grande volume de matéria-prima tornou-se 
disponível, sendo a razão do ritmo extraordinário do desenvolvimento da 
indústria papeleira no último século.
Atualmente em escala mundial a madeira representa cerca de 90~95% da 
matéria-prima fibrosa utilizada pela indústria de celulose.
A celulose e o papel são constituídos principalmente de fibras que são os 
elementos celulares dos vegetais, traqueóides de coníferas, fibras libriformes 
e fibrotraqueóides de folhosas. Estes elementos se entrelaçam formando uma 
rede na folha de papel conferindo a mesma a maioria de suas propriedades.
As fibras encontradas na natureza são quase que totalmente provenientes de 
vegetais, embora existam também fibras animais, minerais e artificiais. 
Nos vegetais os elementos celulares fibrosos têm as funções de condução e 
sustentação, assim como conferir estrutura ao vegetal.
• Fibra Virgem – que se usa pela 1a. vez.
• Fibra Secundária – a fibra que é reutilizada, reciclada após ter sido 
usada na fabricação de papel.
Fibra Virgem
Características morfológicas
• Comprimento
• Diâmetro
• Espessura da parede
• Diâmetro do lume
• Coeficientes: fator Runkel, flexibilidade, rigidez, esbeltez.
Características químicas
• Alfacelulose
• Betacelulose
• Extrativos
• Pentoses
• Lignina
Fibra Secundária
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A fibra que é reutilizada, reciclada após ter sido usada na fabricação de papel. 
as fibras constidas nesse tipo material já não possuem as características 
originais.
Razões para uso de fibras vegetais
● São relativamente de baixo custo;
● São abundantes;
● São recursos naturais renováveis; e,
● Tem a capacidade de absorver água entre seus componentes, 
hidratando, inchando e tornando-se mais flexível.
● Também apresentam a propriedade de unirem-se por ligações 
eletrostáticas, formando uma rede muito resistente.
Condições para uma boa matéria-prima para celulose e papel
• Ser fibrosa;
• Ser disponível em grandes quantidades o ano todo e, quando sazonal, 
permitir fácil armazenamento;
• Ser de exploração econômica, principalmente no que diz respeito a 
acessibilidade;
• Ser facilmente renovável;
• Ter baixo custo; e,
• Fornecer ao produto final as características desejadas, especialmente 
com respeito a sua resistência.
Fatores que influem no custo de produção de celulose
O uso de qualquer vegetal fibroso, e em qualquer localidade, depende de sua 
disponibilidade e do custo de fabricação da celulose. O custo de fabricação de 
celulose depende de muitos fatores como: 
• Teor de fibras;
• Rendimento em celulose do material fibroso original;
• Custo da matéria-prima em pé;
• Custo do trabalho de exploração, transporte e armazenamento;
• Custo de reagentes químicos usados no processo de produção de 
celulose, e mais importante, disponibilidade de tais reagentes 
químicos;
• Complexidade e custo dos equipamentos utilizados na produção;
• Custo de manutenção e operação 
• Proximidade de fábricas que utilizarão o produto para diminuição de 
despesas de transporte;
• Custo e disponibilidade de mão-de-obra especializada;
• Custo e depreciação do capital;
• Custo e disponibilidade de energia;
• Custo e disponibilidade de água tratada; e,
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• Custo do tratamento de efluentes. 
AULA 03
CLASSIFICAÇÃO DAS FIBRAS
Existem diversas maneiras de se agrupar as fibras utilizadas pela indústria de 
celulose. A classificação das matérias-primas fibrosas para produção de 
celulose e papel a seguir tem sido adotada por muitos anos:
FIBRAS VEGETAIS
Fibras de frutos:
pelos de sementes - algodão
pericarpo - coco.
Fibras das folhas:
sisal
fórmio
abacaxi
carnaúba, etc.
Fibras de caules:
feixes vasculares de monocotiledôneas - palhas de cereais, bagaço de cana-
de-açúcar, bambus, etc.
fibras liberianas (floema) -
plantas lenhosas - casca interna de coníferas e folhosas.
plantas herbáceas e arbustivas - (dicotiledôneas) - linho, crotalária, juta, rami, 
kenaf, etc. 
Fibras de madeira - coníferas e folhosas 
FIBRAS ANIMAIS
Lã
FIBRAS MINERAIS
Asbesto
Vidro
FIBRAS ARTIFICIAIS
Celulose regenerada: rayon
Poliamida: nylon
Poliacrílicos: orlon
Poliéster: dracon
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
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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
Bambu é um termo genérico de certos vegetais classificados pela botânica 
como gramíneas e conhecido no Brasil como “taquara”. Suas fibras são de 
médio comprimento (predominância entre 2,2 e 2,6 mm) e largura média de 
14 µm.
AULA 04
MADEIRA COMO MATÉRIA PRIMA
Do ponto de vista tecnológico, qualquer matéria-prima fibrosa é passível de ser 
utilizada na produção de celulose. Porém, quando analisada sob o aspecto econômico 
uma série de fatores devem ser levados em consideração:
a) percentagem de fibras; 
b) características anatômicas, morfológicas, físicas e químicas;
c) quantidade disponível em local de fácil acesso; 
d) possibilidade de regeneração a prazos curtos ou médios; 
e) custos relativamente baixos, 
f) existência de mercado para o tipo de celulose a ser produzida, etc.
Emtermos de comprimento de fibra, as madeiras são classificadas em: 
a) Madeiras de fibras longas (traqueídeos): proveninetes de coníferas e;
b) Madeiras de fibras curtas: provenientes de folhosas.
Casca 
 
A quantidade de casca presente na madeira é normalmente expressa como 
percentagem em volume ou em peso. 
A utilização da madeira com casca é um assunto controvertido em nosso meio. 
Inúmeras tentativas têm sido feitas pelas indústrias que produzem celuloses 
químicas, principalmente, visando à economia de mão-de-obra no descascamento 
manual. Algumas empresas já vem produzindo celulose com certa percentagem de 
madeira com casca (10 a 50%), para contornar, principalmente, problemas 
decorrentes da escassez de madeira ou condições desfavoráveis para exploração em 
certas épocas do ano. A par disto, outras indústrias no país foram projetadas e 
construídas para consumirem, exclusivamente, madeira com casca. 
A utilização da madeira com certa percentagem de casca tem mostrado uma série de 
inconvenientes ou desvantagens, dependendo do equipamento em uso. 
Durante a picagem da madeira, a casca tende a formar lascas compridas que 
dificultam o peneiramento e o transporte dos cavacos. Estes problemas, todavia, 
podem ser contornados picando-se a madeira recém-cortada, ou com um breve 
período de estocagem (2 a 4 meses dependendo da época do ano). Isso requer 
um eficiente esquema de abastecimento e perfeito controle da madeira 
armazenada no pátio da indústria. 
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O uso da madeira com casca aumenta o consumo de reagentes e produz um licor 
negro mais rico em substâncias orgânicas que podem sobrecarregar o equipamento 
de recuperação. 
Em termos de rendimentos industriais, tem-se observado uma diminuição 
diretamente relacionada com o aumento da percentagem de casca. 
O problema do aumento do teor de rejeitos e sujeira na celulose branqueada tem sido 
perfeitamente contornado, quando se usa um adequado sistema de depuração. Por 
outro lado, as alterações da qualidade da celulose, em termos de resistência físico-
mecânicos, não tem se mostrado significativas para o caso do eucalipto. 
Finalmente, do ponto de vista tecnológico o ideal é trabalhar com a madeira 
totalmente descascada. Porém, do ponto de vista da economia global da empresa, 
com indústria e floresta, talvez, a alternativa mais condizente com a realidade seja 
a utilização da madeira integral, desde que a exportação de nutrientes pela casca 
não seja fator limitante quanto à fertilidade do solo florestal. 
AULA 05
ESTRUTURA CELULAR
Introdução
Figura 6 – Esquema das paredes celulares de uma fibra
Camadas da parede celular
Parede primaria
Parede secundaria
Camada S1
Camada S2
Camada S3
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Entre as células individuais há uma fina camada a lamela média, a 
qual une (cola ) as células entre si, formando o tecido. Embora fibrilas 
simples possam cruzar a lamela média, esta camada é em princípio 
livre de celulose. A transição da lamela média para a camada 
adjacente da parede celular não é muito clara, de tal forma, que para a 
lamela média e a camada adjacente (parede primária) é usado o termo 
lamela média composta.
 
FIGURA 6 - Modelo da estrutura celular de traqueóides de coníferas e 
fibras libriformes de folhosas. LM = lamela média, P = parede primária, 
S1 = camada 1 da parede secundária, S2 = camada 2 da parede 
secundária, S3 = camada 3 da parede secundária ou parede terciária 
segundo alguns autores, W= camada verrugosa (warts).
A lamela média é altamente lignificada, apresentando substâncias 
pécticas principalmente no estágio inicial de formação. Sua espessura 
com exceção dos cantos das células é de 0,2 a 1,0 µ m.
Na Parede Primária (P) as fibrilas de celulose são arranjadas em 
delgadas camadas que se cruzam formando um aspecto de redes. A 
parede primária é a primeira camada depositada durante o 
desenvolvimento da célula, este sistema permite uma expansão 
(crescimento) da célula jovem. Por consequência, a orientação das 
fibrilas na camada mais externa é mais oblíqua. Ressalta-se que a 
quantidade de celulose na Parede Primária é muito limitada, contém 
também polioses (hemiceluloses), pectina e proteínas imersos numa 
matrix de lignina, sua espessura varia de 0,1 a 0,2 µ m.
A Parede Secundária, é a camada espessante da célula, depositada 
sobre a parede primária após seu crescimento superficial ter-se 
completado. Consiste de três camadas:
o externa - S1 
o média - S2 
o interna - S3 
Observação : Morfologicamente as camadas S1 e S3 não são 
consideradas constituintes da parede secundária, mas unidades 
morfológicas separadas. Assim, pode-se encontrar a S1 definida como 
camada de transição e a camada S3 como parede terciária.
O espessamento da parede secundária é considerável, podendo variar 
de 1 a 10 µ m. A porcentagem de celulose podendo chegar a 90% ou 
mais, resultando num arranjo denso e paralelo dependendo das fibrilas.
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Na camada S1, com espessura de 0,2 a 0,3 µ m, as fibrilas de celulose 
se apresentam em orientação helicoidal suave. Existem várias 
subcamadas extremamente finas que se sobrepõe. Sendo as lamelas 
muito finas, o arranjo helicoidal (espiral) das fibrilas pode ser visível 
como um arranjo cruzado em certas espécies. O ângulo formado entre 
as fibrilas em relação ao eixo da célula considerada pode variar entre 
50 e 70º. É mais lignificada, assemelhando-se neste sentido mais à 
parede primária, sendo também mais resistente ao ataque de fungos 
que a S2.
A camada S2 é a mais espessa da parede celular, forma a porção 
principal da célula, com espessamento variando de 1 a 9 µ m. Nesta 
camada as fibrilas estão dispostas num ângulo praticamente reto em 
relação ao eixo da célula, podendo variar entre 10 e 30º, diminuindo 
com o aumento do comprimento da célula.
A variação do ângulo formado pelas fibrilas de celulose em relação ao 
eixo axial das células é o resultado de um número de influências 
internas e externas, as quais são difíceis de identificar. Porém de 
maneira geral as variações existem dentro de um anel de crescimento 
onde o ângulo decresce do início do lenho inicial ao fim do lenho tardio, 
no sentido radial. Em anéis anuais sucessivos o ângulo decresce 
continuamente da medula para a casca, até um estado em que 
permanece constante, ou apenas sujeito a pequenas mudanças.
A camada interna S3, considerada recentemente por alguns autores 
como parede terciária, por apresentar-se diferente das camadas S3 de 
células parenquimáticas ( também fibras de monocotiledoneas, como 
bambus, que podem ter ainda quatro ou mais camadas). As fibrilas de 
celulose são arranjadas numa inclinação suave, porém não numa forma 
estritamente paralela. Possui uma concentração maior de substâncias 
não estruturais, o que confere a superfície do lume uma aparência mais 
ou menos lisa.
Finalmente, os traqueóides de coníferas e as fibras libriformes de 
folhosas mais primitivas apresentam quase sempre uma camada ou 
zona verrugosa (warts), que é uma membrana delgada e amorfa, 
localizada na superfície interna da camada S3 ou parede terciária. É 
constituída de material semelhante a lignina em conjunto com 
pequenas quantidades de hidratos de carbono e substâncias pécticas.
Em conjunto, o sistema de arranjo e disposição das fibrilas de celulose, 
em combinação com as substâncias solidificantes não estruturais 
conferem às células da madeira uma sólida mas não inflexível 
constituição, a qual resiste a uma grande gama de forças que nela 
atuam.
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Devido a pequena inclinação das fibrilas a S2 é provida de resistência à 
tração, enquanto que a S1, na qual as fibrilas bem inclinadas conferem 
resistência à compressão, ambas ao longo do eixo da célula.
4.3 - Fatores que influem na análise da madeira
Espécie de madeira (+ importante);
Comportamento do crescimento (em regiões deformadas do tronco, a 
constituição da madeira é diferenciada);
Fatores hereditários da árvore;
Ponto de tomada da amostra
Exemplo: cerne ou camada externa, lenho juvenil ou adulto, idade, altura no 
tronco (na parte inferior o lenho é mais comprimido), tronco ou ramos, etc.
Condições e história do armazenamento da madeira antes da sua análise;
Método de preparação da amostra.
4.4 - Tipos de fibras
As moléculas de celulose que constituem as fibras vegetais estão agrupadas 
na forma de fibrilas, formando as microfibrilas e as macrofibrilas, de acordo 
com as Figuras 5 e 6, sendo que suas dimensões variam conforme o espécime 
vegetal analisado, ou seja:
 
Celulose de coníferas 
• Diâmetro: 20 a 50 µm
• Espessura da parede primária: 3 a 5 µm
• São fibras longas – tem maior valor de mercado e são mais escassas;
• Conferem maior resistência mecânica – são próprias para papeis de 
embalagens;
• Menor rendimento (± 48%). 
• Comprimento: ± 3 a 5 mm
 
Celulose de folhosas
• Diâmetro: 20 a 50 µm
• espessura da parede primária: 3 a 5 µm
• São fibras curtas;
• Maior rendimento (> 50%);
• Mais macias;
• Maior opacidade (filme mais fechado);
• Menor resistência mecânica – são próprias para papeis de impressão e 
escrita. 
• Comprimento: ± 0,8 a 1,5 mm
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AULA 06
RELAÇÕES DIMENSIONAIS
As relações entre as dimensões dos traqueóides axiais (ou fibras) da 
madeira são consideradas como importantes indicadores do potencial de uma 
espécie para a produção de celulose para papel, e podem ser calculadas a 
partir das medições.
a) Índice de enfeltramento (IE) - relação entre o comprimento e a largura 
do traqueóide:
IE= I
D
b) Coeficiente de flexibilidade (CFL) - relação entre o diâmetro do lume 
(interno) e a largura do traqueóide (diâmetro externo), expresso em 
porcentagem:
CFL= dD ×100
c) Fração parede (FP) - relação entre a espessura da parede celular e o 
raio (externo) do traqueóide, expressa em porcentagem:
FP=
e
D
2 ×100
d) Relação comprimento do traqueóide e espessura da parede celular 
(C/E):
C /E= I
e
e) Índice de Runkel ( IR ) - relação entre 2 vezes a espessura da parede 
celular e o diâmetro do lume (interno) do traqueóide:
IR=2e
d
AULA 07
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA
Componentes químicos 
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Em relação a composição química elementar da madeira, pode-se 
afirmar que não há diferenças consideráveis, levando-se em conta as 
madeiras de diversas espécies.
Os principais elementos existentes são o Carbono (C), o Hidrogênio (H), 
o Oxigênio (O) e o Nitrogênio (N), este em pequenas quantidades.
A análise da composição química elementar da madeira de diversas 
espécies, coníferas e folhosas, demonstram a seguinte composição 
percentual, em relação ao peso seco da madeira:
Elemento Percentagem
C 49 - 50
H 6
O 44 - 45
N 0,1 - 1
Além destes elementos encontram-se pequenas quantidades de Cálcio 
(Ca), Potássio (K), Magnésio (Mg) e outros, constituindo as substâncias 
minerais existentes na madeira.
3.2 Substâncias macromoleculares
Do ponto de vista da análise dos componentes da madeira, uma 
distinção precisa ser feita entre os principais componentes 
macromoleculares constituintes da parede celular:
o Celulose 
o Polioses (hemiceluloses), e 
o Lignina, 
que estão presentes em todas as madeiras, e os componentes 
minoritários de baixo peso molecular, extrativos e substâncias 
minerais, os quais são geralmente mais relacionados a madeira de 
certas espécies, no tipo e quantidade. As proporções e composição 
química da lignina e polioses diferem em coníferas e folhosas, 
enquanto que a celulose é um componente uniforme da madeira.
Exemplo: 
Composição Média de Madeiras de Coníferas e Folhosas
Constituinte Coníferas Folhosas
Celulose 42 ± 2% 45 ± 2%
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Polioses 27 ± 2% 30 ± 5%
Lignina 28 ± 2% 20 ± 4%
Extrativos 5 ± 3% 3 ± 2% 
O quadro anterior e o esquema a seguir, apresentam uma curta 
introdução à composição química da madeira:
MADEIRA
______________________⇓ ____________________
⇓ ⇓ 
SUBSTÂNCIAS DE BAIXO PESO SUBSTÂNCIAS
PESO MOLECULAR MACROMOLECULARES
MATÉRIA MATÉRIA POLISSACARÍDEOS LIGNINA
ORGÂNICA INORGÂNICA 
⇓ ⇓ ⇓ ⇓ 
EXTRATIVOS CINZAS CELULOSE POLIOSES
 
Em madeiras oriundas de zonas temperadas, as porções dos 
constituintes alto poliméricos da parede celular, somam cerca de 
97~99% do material madeira. Para madeiras tropicais este valor pode 
decrescer para um valor médio de 90%. A madeira é constituída de 
cerca de 65 a 75 % de polissacarídeos.
3.2.1 Celulose
É o componente majoritário, perfazendo aproximadamente a metade 
das madeiras tanto de coníferas, como de folhosas. Pode ser 
brevemente caracterizada como um polímero linear de alto peso 
molecular, constituído exclusivamente de β -D-glucose. Devido a suas 
propriedades químicas e físicas, bem como à sua estrutura supra 
molecular, preenche sua função como o principal componente da 
parede celular dos vegetais.
3.2.2. Polioses (hemiceluloses)
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Estão em estreita associação com a celulose na parede celular. Cinco 
açucares neutros, as hexoses : glucoses, manose e galactose; e as 
pentoses : xilose e arabinose, são os principais constituintes das 
polioses. Algumas polioses contém adicionalmente ácidos urônicos. As 
cadeias moleculares são muito mais curtas que a de celulose, podendo 
existir grupos laterais e ramificações em alguns casos. As folhosas, de 
maneira geral, contém maior teor de polioses que as coníferas, e a 
composição é diferenciada.
3.2.3. Lignina
É a terceira substância macromolecular componente da madeira. As 
moléculas de lignina são formadas completamente diferente dos 
polissacarídeos, pois são constituídas por um sistema aromático 
composto de unidades de fenil-propano. Há maior teor de lignina em 
coníferas do que em folhosas, e existem algumas diferenças estruturais 
entre a lignina encontrada nas coníferas e nas folhosas.
Do ponto de vista morfológico a lignina é uma substância amorfa 
localizada na lamela média composta, bem como na parede 
secundária. Durante o desenvolvimento das células, a lignina é 
incorporada como o último componente na parede, interpenetrando as 
fibrilas e assim fortalecendo, enrijecendo as paredes celulares.
3.2.4. Substâncias Poliméricas Secundárias
Estas são encontradas na madeira em pequenas quantidades, como 
amidos e substâncias pécticas. Proteínas somam pelo menos 1% das 
células parenquimáticas da madeira, mas são principalmente 
encontradas nas partes não lenhosas do tronco, como o câmbio e 
casca interna.
3.2.5. Substâncias de Baixo Peso Molecular
Junto com os componentes da parede celular existem numerosas 
substâncias que são chamadas de materiais acidentais ou estranhos da 
madeira. Estes materiais são responsáveis muitas vezes por certas 
propriedades da madeira como: cheiro, gosto, cor, etc. Embora estes 
componentes contribuem somente com uma pequena porcentagem da 
massa da madeira, podem apresentar uma grande influência nas 
propriedades e na qualidade de processamento das madeiras. Alguns 
componentes, tais como os íons de certos metais são mesmo 
essenciais para a árvore viva.
As substâncias de baixo peso molecular pertencem a classes muito 
diferentes em termos de composição química e portanto há 
dificuldades em se encontrar um sistema claro e compreensivo de 
classificação.
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Uma classificação simples pode ser feita dividindo-se estas substâncias 
em material orgânico e inorgânico.
O material orgânico é comumente chamado de extrativos, e a parte 
inorgânica é sumariamente obtida como cinzas.
No que concerne a análise é mais útil a distinção entre as substâncias 
na base de suas solubilidades em água e solventes orgânicos.
Os principais grupos químicos que compreendem as substâncias de 
baixo peso molecular são:
a. Compostos aromáticos (fenólicos) - as substâncias mais importantes 
deste grupo são os compostos tanínicos que podem ser divididos em : 
taninos hidrolisaveis e flobafenos condensados, além de outras 
substâncias como estilbenos, lignanas e flavonóides e seus derivados.
b. Terpenos - englobam um grande grupo de substâncias naturais, 
quimicamente podem ser derivados do isopreno. Duas ou mais 
unidades de isopreno constituem os mono - sesqui - di - tri - tetra e 
politerpenos.
c. Ácidos alifáticos - ácidos graxos saturados e insaturados são 
encontrados na madeira principalmente na forma dos seus ésteres com 
glicerol (gordura e óleo) ou com álcoois (ceras). O ácido acético é 
ligado as polioses como um grupo éster. Ácido di e hidroxi-carboxílico 
ocorrem principalmente como sais de cálcio.
d. Álcoois - a maioria dos álcoois alifáticos na madeira ocorrem com 
componentes éster, enquanto que os esteróis aromáticos, pertencentes 
aos esteróides, são principalmente encontrados como glicosides.
e. Substâncias inorgânicas - os componentes minerais das madeiras 
são predominantemente Ca, K e Mg.
f. Outros componentes - mono e dissacarídeos são encontrados na 
madeira somente em pequenas quantidades, mas ocorrem em altas 
porcentagens no câmbio e na casca interna. Pequenas quantidades de 
aminas e eteno são também encontrados na madeira.
AULA 08
PREPARAÇÃO DA MADEIRA
PÁTIO DE MADEIRAS
• O pátio de madeiras abrange o manuseio e a preparação da madeira, a 
partir do momento em que esta chega à fábrica, até o momento em 
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que é enviada à área de polpação mecânica(em forma de toretes ou 
cavacos), ou à área de polpação química (em forma de cavacos). 
• Pode-se dizer que a qualidade e economia da produção de polpa e 
papel começa no pátio de madeira. Na produção de polpa, o custo da 
matéria-prima representa a maior porcentagem no custo total de 
produção. Desta forma, minimizar a perda da madeira e aumentar a 
qualidade dos cavacos são fatores vitais para se assegurar o lucro 
geral do sistema de produção. O fluxograma da figura mostra a 
sequência de operações executadas. 
Operação
• A madeira pode ser recebida em forma de cavacos e de toras (com ou 
sem casca). O transporte da área de exploração até a fábrica é feito 
por diversos meios, tais como ferroviário, fluvial e, principalmente, 
rodoviário.
• Após a chegada à fábrica a madeira pode ser processada 
imediatamente ou, ser mantida em estoque para utilização futura. 
Porém, antes de ser enviada ao processo de polpação, é submetida a 
uma série de operações, com o objetivo de fornecer a madeira na 
forma e pureza desejadas, em quantidade suficiente e constante. 
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SERRAGEM OU TRAÇAMENTO DAS TORAS
• Processo mecanizado, para reduzir o custo de mão-de-obra e eliminar o 
trabalho pesado.
• Toras são traçadas no comprimento desejado para a operação de 
descascamento.
DESCASCAMENTO 
• A madeira sofre descascamento porque a casca não tem valor como 
material fibroso, consome reagentes no cozimento e no 
branqueamento, além de trazer impurezas de difícil eliminação para o 
produto final.
Fatores que influenciam na remoção da casca: 
• Forma da madeira - tortuosas são mais difíceis de descascar.
• Espécie - coníferas descascam mais facilmente
• Estação do ano em que a madeira é cortada - a melhor época é a 
primavera e início do verão, início do período de crescimento.
• Tipo de solo de origem.
• Propriedades do processo e a matéria-prima determinam o trabalho 
necessário para as operações.
Fatores que influenciam na escolha do tipo de descascador: 
• Quantidade de madeira a ser descascada.
• Espécie de madeira.
• Condições climáticas.
• Disponibilidade e custo da mão-de-obra e energia.
• Custo de equipamentos e de instalações.
• Custo de operação.
• Eficiência do descascamento.
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PROF. PETERSON JAEGER
Tipos de descascadores: 
• 1 Que utilizam a fricção e abrasão
• - tambor
• - bolsa
Tipos de descascadores:
• 2 Que cortam a casca
• - anel
• - faca
• - porta fresa ou cortadores 
Tipos de descascadores:
• 3. Hidráulicos
• 4. Químico - tratamento químico
• 5. Manual
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Utilização da casca:
• É utilizada como combustível em caldeiras, para a geração de vapor.
• O poder calorífico da casca é influenciado pelo seu teor de umidade, 
que por sua vez, depende da quantidade de água utilizada durante o 
processo de descascamento.
PICAGEM 
A madeira é reduzida a cavacos para se conseguir boa acomodação no 
interior do refinador e de digestores e, também para se obter uma saturação 
rápida e completa com os licores de cozimento. 
A qualidade dos cavacos determina a qualidade da polpa.
Nos processos de polpação, os cavacos idealmente deveriam contribuir para 
boa resistência, alvura elevada, ausência de pigmentos, baixo consumo de 
energia e ausência de problemas operacionais. Para contribuir desta forma, 
os cavacos devem ser de alta qualidade e apresentarem uniformidade nas 
formas e dimensões. 
Desta forma, o formato e o dimensionamento do picador bem como a 
qualidade das fibras da madeira são os elementos chave para a obtenção de 
cavacos de alta qualidade.
homogeneidade da forma e dimensão dos cavacos permitem uma 
impregnação eficiente dos produtos químicos bem como a transferência de 
calor e por consequência a deslignificação. Na polpação mecânica, dimensões 
uniformes contribuem para um melhor ajuste da distância entre os discos do 
desfibrador e a um processo mais rápido.
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Cavacos danificados, farpas e finos causam problemas durante a polpação e 
refino, bem como no processamento posterior da polpa.
Alta qualidade da polpa requer que os cavacos contenham: 
• Mínimo teor de finos e farpas.
• Mínimo teor de cavacos superdimensionados.
• Pequena variação em espessura.
• Teor mínimo de cavacos danificados.
• Massa específica uniforme.
• Umidade homogênea.
• Alta limpeza.
Na polpação química, cavacos finos proverão:
• Polpa homogênea.
• Alto conteúdo de fibras.
• Aumenta as propriedades de resistência.
• Maior rendimento.
• Aumentam a capacidade e velocidade de cozimento.
• Reduzem a necessidade de produtos químicos.
• Consumo menor de energia 
Uma distribuição homogênea nas dimensões: 
• Contribui para uniformizar o processo de cozimento.
• Reduz o teor de rejeitos.
• Aumenta o rendimento.
• Melhora a resistência da polpa.
• Reduz os riscos de mal funcionamento dos equipamentos.
• Baixo teor de farpas reduz o entupimento de telas e peneiras, e baixo 
teor de finos reduz a perda de fibras e aumenta a capacidade de 
polpação.
Na Produção de pasta mecânica de refinador, temos: 
• Efeito da espessura do cavaco no comprimento médio das fibras e na 
resistência da pasta.
• Uma distribuição uniforme da espessura dos cavacos melhora o ajuste 
do equipamento de desfibramento e do processo de refino
• Cavacos mais finos produzem pasta mais resistente e diminuem o 
consumo de energia.
• Baixo teor de finos aumentam o comprimento médio das fibras e a 
resistência da pasta.
• Dimensão uniforme causa poucos problemas de mal funcionamento 
dos equipamentosde desfibramento e refinação.
Classificação dos picadores para fábricas de celulose
a) Quanto a alimentação
- por gravidade - calha de alimentação não paralela ao eixo;
- horizontal - calha de alimentação horizontal ao eixo picador.
b) Quanto ao tipo de descarga
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- por gravidade - o picador é montado sobre um transportador;
- por sopragem - o cavaco cai para o fundo do picador e é 
expulso através de placas no disco ou tambor 
c) Quanto ao tipo de madeira
- especial - indicado para um tipo específico de madeira;
- convencional - indicado para diversos tipos de madeira
d) Quanto ao tipo de construção
- tambor - peça suporte das placas tem forma cilíndrica;
- disco - peça suporte das placas tem forma de disco; e,
- martelo - repicagem.
 
e) Quanto ao tipo de facas
- planas;
- côncavas. 
CLASSIFICAÇÃO DOS CAVACOS 
Após a descarga dos cavacos, antes de seguirem para o processo de 
polpação, há necessidade de uma classificação, pois os cavacos são de 
tamanhos irregulares:
alguns são super dimensionados, enquanto outros não passam de finos.
Quando a descarga do picador é feita por sopragem a classificação pode ser 
feita por:
a) Ação de ciclone
b) Ação de peneiras
- vibratórias
- agitadoras
- cônicas
Geralmente com dois ou mais estágios:
1º estágio - separa cavacos menores que 1 1/8" ~ 2,8 cm
2º estágio - separa cavacos menores que 3/16" ~ 0,5 cm
 Cavacos super dimensionados◊ repicagem para
 redução do tamanho ◊ classificação.
Os cavacos aceitos nas peneiras e os repicados estão prontos para a 
polpação. Sua qualidade será determinada em função da celulose obtida 
como produto destes cavacos. 
A qualidade dos cavacos pode ser afetada por certos fatores, como: 
Comprimento do cavaco ~ 2.5 ~ 2.8 cm.
Espessura do cavaco - 3 a 4 mm; tem maior importância que o comprimento . 
Deve ter aproximadamente 15% do comprimento. 
Umidade - quanto maior melhor a qualidade do cavaco
Ângulo de corte - ideal 36 a 42º.
Estado de afiação da faca.
Estado de afiação da contra-faca.
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Relação entre o ângulo da calha de alimentação e o ângulo da faca.
Velocidade do disco - quanto maior, menores os cavacos.
Na polpação química, os cavacos de coníferas devem apresentar em média, 
as seguintes dimensões : 25+3 mm de comprimento por 4mm de espessura. 
Para pastas mecânicas os cavacos devem ser em média 5 mm mais curtos. 
Para as folhosas, os cavacos devem ser de 20+2 mm de comprimento por 3 
mm de espessura, em média. 
Estocagem
Na forma de cavacos:
Silos;
Ao ar livre. 
a) Silos - podem estar localizados sobre os digestores ou no chão, o formato e 
capacidade dos silos pode variar bastante (normalmente de 200 a 1.500 m3), 
está em função da produção da fábrica. 
b) Ao ar livre - comparando-se com a estocagem em toras, tem-se as 
seguintes vantagens:
mais eficiente e flexível quanto ao manuseio,
exige menor área de estocagem por volume,
exige equipamentos mais leves, simples e baratos,
melhor homogeneização do fornecimento de cavacos. 
Procedimentos: 
Pátio deve ser preferencialmente concretado, com boas condições de 
drenagem;
consumo de cavacos deve obedecer a um rodízio evitando-se longos períodos 
de estocagem;
deve-se limpar o local antes de iniciar novo monte, para evitar contaminação;
as espécies sensíveis a deterioração devem ser estocadas em montes 
menores, possibilitando menores períodos de revezamento; e,
os cavacos devem ser protegidos dos ventos, pois estes são portadores de 
poeiras e propagadores de fogo para o interior dos montes. 
Normalmente a manipulação, estocagem e classificação são completamente 
automatizados, sem necessidade de operários. 
A estocagem ao ar livre apresenta algumas desvantagens que são: 
tempo menor de estocagem - devido a tendência dos cavacos ao 
apodrecimento (degradação);
perda em rendimento e em propriedades físicas da polpa resultante; 
queda em qualidade da celulose; ocorre escurecimento das fibras pelo sol; e,
perdas de resinas valiosas (tall oil e terebentina).
Ainda assim, é o preferido, as vantagens são maiores que as desvantagens. 
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