Indústria de celulose e papel

Processo de fabricação de papel

O processo de produção do papel consiste em várias etapas. Na primeira etapa ocorre a fragmentação e purificação da polpa, que pode ser de origem primária (madeira) ou secundária (resíduos de papel). A principal fonte de fibras de celulose é a madeira obtida em serrarias sob diversas formas, por exemplo, como toras, aparas de madeira ou serragem. Na etapa seguinte, o material fibroso passa por um processamento posterior, onde é convertido em polpa, que é posteriormente processado em papel. A produção de celulose pode ser realizada por métodos mecânicos ou químicos. No processo de polpação química, o álcali (por exemplo, hidróxido de sódio na forma de soda cáustica ou soda cáustica ) é geralmente usado para remover uma lignina que liga como fibras. O uso de antiespumantes em todas as fases da produção de papel também é crucial. As substâncias anti-espumantes são utilizadas no processo de fabricação de todos os tipos de produtos de papel. A espuma é criada pela mistura de gases com uma polpa de celulose e é retida nela devido à presença de surfactantes. Os produtos da oferta do Grupo PCC podem ser usados com sucesso para a remoção da espuma de acordo com as próximas etapas da produção de papel. Estes incluem copolímeros de bloco EO / PO ( ROKAmer ) e uma série de álcoois graxos alcoxilados ( ROKAnol LP ). Sua alta eficácia na redução da espuma e na prevenção de sua formação permitindo uma melhoria na eficiência das etapas tecnológicas subsequentes.

Métodos químicos de polpação

Os processos de polpação química consistem principalmente no uso de vários reagentes químicos e também de calor para amolecer a lignina. Como resultado, ele é dissolvido e, em seguida, refinado mecanicamente para separar as fibras. Na prática, são usados dois processos de polpação química diferentes. O primeiro deles é o processo de polpação kraft , também conhecido como o processo de sulfato. Atualmente, é a tecnologia dominante – cerca de 80 %da produção mundial de celulose é processada por esse método. A polpação Kraft tornou-se o método mais comum usado devido a vários fatores. As fibras processadas com sulfato têm melhor durabilidade em comparação com as configurações como resultado de outras tecnologias disponíveis. Além disso, pode ser usado para todos os tipos da madeira, e o próprio processo permite uma recuperação eficaz das matérias-primas utilizadas. O processo kraft consiste na combinação de aparas de madeira com licor branco (é uma solução aquosa de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio). Em condições de pressão e temperatura elevada, essa solução dissolve a lignina, liberando fibras celulósicas. Após completar a reação de digestão, um licor negro e polpa de celulose são recolhidos. O licor contém substâncias orgânicas dissolvidas que são recuperadas e podem ser utilizadas novamente no processo químico. A lignina é removida da massa no processo de deslignificação com oxigênio (na presença de oxigênio e hidróxido de sódio). O material dado forma é branqueado de forma a obter desempenhos adequados, como resistência, brilho e pureza do produto final. O segundo processo de digestão química é o processo de sulfito . Consiste no uso de uma solução aquosa de dióxido de enxofre na presença de álcalis (por exemplo, cálcio, magnésio, sódio e amônio). Os produtos obtidos neste processo são mais leves e fáceis de branquear, porém apresentam resistência muito menor em comparação com uma polpação sulfatada mais utilizada. O processo de sulfito também requer uma seleção cuidadosa da matéria-prima da madeira – esse método é intolerante, por exemplo, para a madeira de pinho. O processo de sulfito em comparação com uma polpação kraft é mais eficiente, produz gases menos desagradáveis e também permite obter uma polpa muito leve, que é facilmente lixiviada. Infelizmente, devido à qualidade inferior da fibra, maior consumo de energia e baixa capacidade de recuperação das matérias-primas utilizadas no processo, a tecnologia do sulfito foi substituída pelo processo kraft.

Métodos mecânicos de polpação

A polpação mecânica oferece um rendimento muito alto de polpa de madeira. Os principais processos utilizados em escala industrial são o processo de polpação da madeira moída de pedra (SGW), a polpação termomecânica (TMP) e o processo de polpação quimio termomecânica (CTMP).

A polpa de madeira moída é obtida no processo de abrasão da madeira na pedra à pressão atmosférica. A madeira (da qual foi retirada a casca) é despolpada com pedra e depois lavada com água. A massa preparada é seca em hidrociclones, de onde é transportada para compactador. Na etapa seguinte, a massa densa de madeira é transportada para cuba ea água circulante (filtrado) é reciclada de volta para a fábrica de celulose. Durante a produção da polpa da madeira processada, são liberadas substâncias resinosas, que facilmente se aglomeram e criam sedimentos no moedor ou nas paredes internas dos dutos. Eles costumam causar incrustações na superfície da pedra, o que piora suas propriedades abrasivas. A fim de remover esses chamados "problemas de resina", vários agentes químicos são usados. Os agentes mais utilizados para esse fim são os dispersantes, que se destinam a dispersar os depósitos que se formam, facilitando sua remoção posterior. Os produtos das ROKAcet e ROKAfenol série são excelentes dispersantes dedicados à indústria de celulose e papel. Além de sua capacidade de dispersão, esses produtos podem atuar como agentes de limpeza, emulsificantes e agentes anti-eletrostáticos. Os ROKAfenóis são perfeitos para os processos de emulsificação e remoção de manchas de polpa de papel e celulose. Já o ROKAcet R40W é um produto com propriedade suavizante que pode ser usado na indústria têxtil, de couro e papel. O aprimoramento do método SGW é a polpação termomecânica (TMP). No processo TMP, os cavacos de madeira são bolinhos lavados para remover areia, pedras e outras impurezas duras, depois aquecidos por vapor sob pressão aumentada e despolpados em uma fábrica de discos. Na etapa seguinte, uma massa é transportada para cuba, onde ocorre o endireitamento e eliminação da formação das fibras. Por fim, é direcionado para o tanque de armazenamento. Para reduzir a quantidade de resinas nocivas formadas no processo TMP, são usados produtos químicos semelhantes aos do processo SGW. A massa criada desta forma é mais frequentemente usada para a produção de papel de jornal. O processo CTMP combina o processo TMP com a impregnação química de chips. Na primeira fase são lavados e peneirados e depois impregnados. Transferir do tipo de madeira, soluções apropriadas são usadas. O sulfato de sódio geralmente usado para madeira macia, enquanto os peróxidos alcalinos são normalmente selecionados para madeira dura. Depois de concluído o processo de impregnação, os cavacos são aquecidos e misturados com água, o que afrouxa as ligações de lignina e libera as fibras. O processo CTMP permite obter polpa limpa com resistência adequada e propriedades ópticas obtidas. O CTMP é utilizado principalmente para a produção de componentes fibrosos da pasta de papel, que podem ser utilizados na produção de papéis de impressão e higiene.

Flotação e branqueamento

A próxima etapa do processamento da polpa é a destintagem combinada com a remoção mecânica de impurezas. Na produção de papel o parâmetro mais importante é um cor (a brancura – no caso do papel para impressão). Por esse motivo, o papel reciclado deve ser totalmente limpo de tinta de impressão. A condição básica para sua remoção é a purificação de partículas de tinta das fibras e não-dispersão do estado. As partículas de tinta finamente divididas são separadas da suspensão de fibra. Isso é feito geralmente com base nas diferenças nas propriedades físicas dos materiais, como o peso específico de substâncias indesejáveis em comparação com fibras e água. Coletados ao fato de impurezas maiores, como peças de metal (grampos), pedras e areia, já serem removidas na fase de desfibramento, os processos de flotação são muito utilizados em relação às impurezas finas.

Um processo adicional de frequência é o branqueamento e é usado em produtos que expandem alta pureza, onde o amarelecimento não é desejável (por exemplo, papéis para escrever e imprimir). O hipoclorito de sódio é uma substância muito usada para o branqueamento. Também pode ser usado para a produção de carboximetilcelulose (CMC) a partir da serragem. Solução de hidróxido de sódio e ácido cloroacético (MCAA) também são usados neste processo. O branqueamento envolve o uso de produtos químicos necessários que são diretamente ao dispersante para aumentar a brancura da massa. O tipo de fibra aproveitada e como propriedades finais desejadas do produto têm grande influência no grau de branqueamento da polpa. Como massas contendo materiais de densidade alta são altas exigentes de acordo com as doses de produtos químicos. O esgoto das instalações de branqueamento antes da reciclagem requer uma série de agentes químicos que têm como objetivo reduzir a formação de espuma, corrosividade ou reduzir a capacidade de formar incrustações. Os produtos do Grupo PCC, como ROKAmers , são perfeitos para uso em processos onde ocorre a formação de espuma de esgoto e águas tecnológicas. Os produtos ROKAmer são copolímeros em bloco de óxido de etileno e propileno. Esses produtos levarão a tensão superficial entre o líquido e o ar, ao mesmo tempo que melhoram a "drenagem" da espuma, o que de fato provoca sua redução.

Processamento final de polpa de papel

Após os processos de dissolução, flotação e branqueamento, uma polpa de celulose acabada e processada em polpa de papel, que é utilizado para a produção de papel. Este processo envolve várias etapas:

1. mistura da polpa de celulose,
2. formação de dispersão de polpa em água,
3. refino,
4. introdução das adições necessárias.

Os aditivos são usados para produzir produtos de papel com propriedades especiais (os chamados papéis especiais) ou para melhorar o processo do papel. As adições mais populares são:

1. resinas e ceras para hidrofobização,
2. enchimentos, tais como, por exemplo, argilas, talco e sílica,
3. corantes inorgânicos e orgânicos,
4. compostos inorgânicos que melhoram uma estrutura, densidade, brilho e qualidade de impressão (por exemplo, dióxido de titânio, sulfato de cálcio e sulfeto de zinco),
5. e) emulsionantes e agentes de limpeza. O Grupo PCC oferece uma série de produtos ROKAcet que podem executar ambas as funções. Graças à sua estrutura, eles também podem ser usados na indústria de papel como agentes de baixa formação de espuma e amaciante.

Durante o estágio final, a massa é processada em um produto de papel usando máquinas especiais. Após a conclusão do processo, o papel é enrolado para protegê-lo de danos e sujeira. O laminado de papel PE é o mais comumente usado para a embalagem de papel. Essa embalagem oferece boa proteção contra danos mecânicos, poeira e umidade. A grande vantagem desse tipo de embalagem também é totalmente reciclável.