ÁREA: Tecnologia
TÍTULO: Estudo do controle do branqueamento da celulose pela a brancura da polpa
AUTORES: BARBOSA, B. M. (UFV) ; GOMES, F. J. B. (UFV) ; COLODETTE, J. L. (UFV)
RESUMO: Em fábricas integradas de celulose e papel, o controle do branqueamento é feito pelo número kappa e ou alvura. Porém o produto papel é avaliado e valorizado pela sua brancura. O nível de alvura final da polpa certamente afeta a demanda de alvejantes ópticos durante a fabricação de papel, porém não existe uma correlação direta entre consumo de alvejante ótico e alvura final, sendo o método de branqueamento da polpa, especialmente do estágio final de branqueamento, também importante no que se refere a esta demanda. Portanto, esse estudo teve como intuito avaliar o potencial de se utilizar o parâmetro brancura como ferramenta de controle do branqueamento da celulose, em vez da tradicional alvura. Observou-se que a brancura e a alvura da polpa são altamente correlacionadas e que o controle da planta de branqueamento pode ser feito por qualquer um desses dois parâmetros.
PALAVRAS CHAVES: brancura, alvejante óptico, branqueamento.
INTRODUÇÃO: O controle do processo de branqueamento em indústrias de celulose kraft branqueada tem sido, historicamente, realizado pela avaliação do número kappa, da alvura e da viscosidade da polpa ao longo do processo (BOAS, 2005) . Após a redescoberta dos chamados ácidos hexenurônicos(HexAs) e a compreensão de que polpas de eucalipto contêm grandes quantidades destes ácidos, a utilização do número kappa para controle do branqueamento passou a ser questionada.
Alvura é a refletância espectral que ocorre apenas no comprimento de onda igual a 457nm. De acordo com Leonardi (1990), essa medição é importante quando se trata da avaliação de celulose, pois por se tratar de um produto naturalmente amarelado, absorve uma importante fração da radiação violeta e azul-violeta.
Durante a fabricação de papel de impressão e escrita, é muito importante que o papel apresente um branco neutro. O controle das propriedades ópticas, como o grau de brancura do papel, no seguimento gráfico, por exemplo, influencia diretamente na qualidade da impressão. Em princípio o alvejante óptico é um corante fluorescente que absorve parte da energia na faixa do ultravioleta próximo incidente, aumenta seu comprimento de onda através da fluorescência, reemitindo-a na forma de luz azulada(GULLICHSEN, 2000).
O nível de alvura final da polpa certamente afeta a demanda de alvejantes ópticos durante a fabricação de papel, porém não existe uma correlação direta entre consumo de alvejante ótico e alvura final, sendo o método de branqueamento da polpa, especialmente do estágio final de branqueamento, também importante no que se refere a esta demanda.
Portanto, esse estudo objetivou avaliar o potencial de se utilizar o parâmetro brancura como ferramenta de controle do branqueamento da celulose em vez da tradicional alvura.
MATERIAL E MÉTODOS: Material
Foram utilizadas duas amostras de polpa kraft comercial de eucalipto, uma marrom e outra branqueada, extraídas da linha de fibras de uma empresa brasileira do setor de celulose e papel.
Métodos
I. Branqueamento com a seqüência O/O-D*-(PO)-D-P e controle por brancura
Uma amostra de polpa kraft marrom comercial foi branqueada segundo a sequência O/O-D*-(PO)-D-P em que se variou o estágio D* quanto ao fator kappa (quatro níveis) e temperatura de reação (dois níveis), o estágio (PO) quanto a adição ou não de magnésio para se atingir três níveis de alvura final (88, 90 e 92%ISO), sendo as demais condições mantidas constantes. Utilizando-se os parâmetros de controle do processo o número kappa, a alvura e a brancura da polpa.
II. Estudos de Aplicação de Alvejantes Ópticos na Massa
Para a realização dos estudos de aplicação de alvejantes óticos, foram preparadas duas amostras de polpa branqueadas oriundas do processo fabril e seis amostras de polpa branqueadas no Laboratório de Celulose e Papel, tendo alvuras na faixa de 88-92% ISO.Foram avaliadas as dosagens de 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 kg/t do alvejante óptico Tinopal EC(S) Liq.
III. Formação das Folhas Manuais
As polpas serão tratadas com o matizante na dosagem de 80g/t de polpa seca. Serão formadas folhas com 75g/m² .
IV. Propriedades Óticas
Serão avaliadas as propriedades de alvura ISSO e brancura CIE. As leituras serão feitas em equipamento Datacolor Spectraflash 500, com observador 10 (graus), iluminante D 65, com componente especular incluso.
V. Procedimentos Analíticos
As análises da polpa, dos licores residuais e dos filtrados de branqueamento serão efetuadas seguindo os seguintes procedimentos analíticos: TAPPI um 245 (número kappa), TAPPI T525 om 86 (alvura), TAPPI 560 pm-96 (brancura).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: I. Controle do branqueamento por Alvura vs Brancura
Primeiramente foi avaliado alterações na correlação entre alvura e brancura quando ocorre a mudança do fator kappa e da temperatura do estágio D*, pelo uso do magnésio no estágio (PO). Verificou-se que independentemente do fator kappa empregado, a correlação entre alvura e brancura foi superior a 99%. Por outro lado, a variação do branqueamento no que diz respeito ao uso do magnésio no estágio (PO) não afeta a correlação entre esses dois parâmetros e variação de temperatura do estágio D* também não altera a correlação. A Figura 1 exemplifica a relação encontrada entre alvura e brancura.
II. Estudos com branqueadores ópticos
Para esta etapa do estudo foram avaliadas as temperaturas de 85 e 95 (grau Celsius) do estágio D*. Os resultados mostram que o aumento da dosagem do alvejante óptico resulta em aumento da brancura, porém o efeito da dosagem não é linear. O aumento da temperatura do estágio D* de 85 para 95 (grau Celsius) tem aparentemente, efeito irrisório sobre o desempenho da brancura durante o tratamento com alvejante óptico.Com base nos estudo de curvas dos resultados como exemplificado na Figura 2, foram estabelecidas as equações de regressão apresentadas na, onde a brancura é correlacionada com a alvura da polpa branqueada e a dosagem de alvejante óptico aplicada. Foram obtidas a seguintes equações de regressão para as duas temperaturas avaliadas:
85 (grau Celsius) =Y = 0,075 + 9,03085 X1 – 0,349157 X1(ao quadrado) + 0,86875 X2 R (ao quadrado) =0,9881
95 (grau Celsius) =Y = 3,39097 + 9,20952 X1 – 0,357937 X1(ao quadrado) + 0,84062 X2 R(ao quadrado) =0,9754
Onde: Y = brancura CIE; X1 = alvejante óptico, kg/t; X2 = alvura, % ISO
CONCLUSÕES: Este trabalho permitiu concluir que se tendo em vista a alta correlação entre a alvura e a brancura da polpa celulósica kraft encontrada neste estudo, é possível que o controle da planta de branqueamento possa ser feito por qualquer um desses dois parâmetros.
Sendo, portanto que o fator de decisão entre se utilizar um fator ou outro como parâmetro de controle do branqueamento, deve estar ligado diretamente a praticidade de um método em relação ao outro do que a sua precisão.
AGRADECIMENTOS: Agradeço a Uniersidade Federal de Viçosa, a Cia. Suzano de Papel e Celulose (unidade Suzano) e a FAPEMIG.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BOAS, L.A.V. Identificação de constituintes químicos potencialmente envolvidos na reversão de alvura de polpa Kraft branqueada pelas sequências OZD DHT (PO) D e OZ/EDP. Dissertação de mestrado apresentada a Universidade Federal de Viçosa, 2005.
GULLICHSEN, J. H. et al. Hannu Forest Products Chemistry. Finland: Tappi, 2000.
LEONARDI, L. Brancura e alvura: sua importância para papeis e cartões revestidos. O Papel, São Paulo, v11, p. 140-141. nov. 1990.
SILVA, M .R; MOUNTEER.A ;COLODETTE.J.L.Ácidos Hexenurônicos Parte II : Remoção e Impacto na Branqueabilidade e Qualidade de Polpa no Processo de Branqueamento.O papel, 2001,78-79.
