TECNOLOGIADEMA

PreparodaMadeira

© SENAI - PR, 2001

CÓDIGO DE CATÁLOGO : 13901

Trabalho elaborado pela Diretoria de Educação e Tecnologiado Departamento Regional do SENAI - PR , através doLABTEC - Laboratório de Tecnologia Educacional.

Coordenação geral Marco Antonio Areias SeccoElaboração técnica SENAICETCEP

Equipe de editoração

Coordenação Lucio SuckowDiagramação José Maria Gorosito

Ilustração José Maria GorositoRevisão técnica SENAICETCEP

Capa Ricardo Mueller de Oliveira

Referência Bibliográfica.NIT - Núcleo de Informação TecnológicaSENAI - DET - DR/PR

S474t SENAI - PR. DETTMP 02 Preparo da Madeira

Curitiba, 2001, 31 p

CDU -

Direitos reservados ao

SENAI — Serviço Nacional de Aprendizagem IndustrialDepartamento Regional do ParanáAvenida Cândido de Abreu, 200 - Centro CívicoTelefone: (41) 350-7000Telefax: (41) 350-7101E-mail: senaidr@ctb.pr.senai.brCEP 80530-902 — Curitiba - PR

SUMÁRIO

1. PREPARO DA MADEIRA ......................................................................................... 041.1. DEFINIÇÃO ..................................................................................................... 041.2. RECEPÇÃO DA MADEIRA .................................................................................... 051.3. ESTOCAGEM ................................................................................................... 051.4. UNIDADE DE MEDIDA DA MADEIRA ........................................................................ 061.4.1. UNIDADE DE VOLUME ..................................................................................... 061.4.2. FATOR DE CONVERSÃO .................................................................................. 061.4.3. UNIDADE DE MASSA ...................................................................................... 061.4.4. FATOR DE EMPILHAMENTO .............................................................................. 061.4.5. ELEMENTOS QUE INTERFEREM NO FATOR DE EMPILHAMENTO: ................................. 071.4.6. PRÓTEÇÃO CONTRA INCÊNDIO EM PÁTIOS DE MADEIRA .......................................... 071.4.7. PRINCIPAIS CONTROLES DA MADEIRA EM ESTOQUE ................................................ 071.5. CORTE .......................................................................................................... 071.6. DESCASCAMENTO DA MADEIRA ........................................................................... 081.6.1. VARIÁVEIS NO DESCASCAMENTO ...................................................................... 081.6.2. EQUIPAMENTOS USADOS NO DESCASCAMENTO DA MADEIRA ................................. 081.6.3. OS EQUIPAMENTOS MAIS COMUNS SÃO OS DESCASCADORES DE: .......................... 081.7. LAVAGEM DAS TORAS ....................................................................................... 111.8. UTILIZAÇÃO DAS CASCAS ................................................................................... 121.9. PICAGEM ....................................................................................................... 121.9.1. PRINCIPAIS PARÂMETROS QUE DEFINEM A QUALIDADE DOS CAVACOS ......................... 131.9.2. CLASSIFICAÇÃO DOS PICADORES PARA FÁBRICA DE CELULOSE ................................. 131.9.3. OS FATORES MAIS IMPORTANTES QUE AFETAM A QUALIDADE DOS CAVACOS SÃO: ......... 141.9.4. PREPARAÇÃO ............................................................................................... 141.9.5. PICADORES ................................................................................................. 141.9.6. PICADOR DE DISCO ....................................................................................... 151.9.7. PICADOR DE TAMBOR .................................................................................... 211.10. CLASSIFICAÇÃO DE CAVACOS ............................................................................ 241.10.1. QUANTO A DESCARGA É FEITA POR, A DEPURAÇÃO PODE SER DIVIDIDA ..................... 251.10.2. AS PENEIRAS PODEM SER: ............................................................................ 251.10.3. GERALMENTE ESSAS PENEIRAS POSSUEM DOIS OU MAIS ESTÁGIOS: ....................... 251.10.4. PENEIRAMENTO TRADICIONAL ........................................................................ 261.10.5. PENEIRAMENTO POR ESPESSURA .................................................................... 261.10.6. CLASSES DE CAVACOS ............................................................................... 271.10.7. PARÂMETRO DE QUALIDADE .......................................................................... 281.11. ESTOCAGEM ................................................................................................. 281.11.1. ESTOCAGEM DO CAVACO AO AR LIVRE .............................................................. 292. BIBLIOGRAFIA .................................................................................................... 31

5SENAI-PR

1.1. DEFINIÇÃOÉ o local onde a ma-

deira é recebida, medida,pesada, selecionada, es-tocada e preparada paraabastecimento dos seto-res de produção de celu-lose e pasta mecânica, etambém para suprimentode casca e cavaco às cal-deiras de força.

Devem ser levados em consideraçãoalguns critérios com relação à localização dopátio de madeira, que são:

• próximo à fábrica, para evitar trans-

porte intermediário;

• local de fácil acesso;

• local com grande área dispo-

nível;

• local com fácil drenagem e

• local com abundância de sol.

Fluxograma das operações depreparação da madeira antes dapolpação.

A madeira pode ser recebida nafábrica, em forma de ca-vacos e de toras. O trans-porte da região florestal atéa fábrica é feito por diver-sos meios, tais como: ferroviário, flu-vial e, principalmente, rodoviário. Astoras podem ser descarregadas dovagão ou caminhão por guindastes

1. PREPARO DA MADEIRA

Figura 1

Figura 2 – Operações de Preparo da Madeira

Estocagem

Polpa Química ouSemi-Química

Polpa dealtoEstocagem

Picagem

Estocagem

Calcificação

Limpeza

Vapor

Repicagem

Polpa Química ouSemi-Química

Floresta

Corte de Toras

Descascador

Finos

Casca Queima

com garra hidráulica (grua), que se ajusta aoredor das toras, e levanta toda a carga.

Após a chegada àfábrica, a madeira podeser processada imediata-mente ou, então, sermantida em estoque parautilização futura. Mas, an-tes de ser enviada ao pro-cesso de polpação, é sub-metida a uma série deoperações, com o objeti-

vo de fornecer a madeira na forma e purezadesejadas, e em quantidade suficiente econstante.

Características da madeira para oprocesso de obtenção de polpa:

As toras que chegam à fábrica devemser retas, com mínima quantidade de nós, os

6SENAI-PR

quais não podem ser salientes, e devem sercortados rente, e o tronco não poderá ter si-nais de corte provocados por ferramentasusadas no desgalhamento.

As toras devem estar isentas de terra,pregos ou quaisquer materiais estranhos.Estas não podem ter sinais de apodrecimen-to ou queima, e o corte na floresta deverá serefetuado com serra.

"Lay-out" do pátio de preparação demadeiras

O "lay-out" de um pátio de madeira develevar em consideração uma série de fatores,tais como:

• forma na qual a madeira é recebida;

• meio, volume e freqüência de forne-

cimento;

• tipo e número de espécies;

• preparação da madeira requerida;

• meio escolhido para manuseio do re-

síduo;

• área disponível e sua topografia.

Nesse sentido, há necessidade de umprojeto específico para cada instalação, demodo a permitir uma maior flexibilidade nasoperações.

Os principais tipos de pátio de madeirapodem ser classificados como:

• recebimento de toras e estocagem

em forma de toras e/ ou cavacos,

• recebimento de cavacos e

estocagem de cavacos.

1.2. RECEPÇÃO DA MADEIRAA recepção da madeira é feita com o

objetivo de:

• conhecer a procedência da madeira;

• selecionar a madeira;

• medir a madeira com relação ao peso

e volume;

• destinar a madeira ao pátio

• controlar a entrada, o consumo e a

saída de madeira.

Análises que devem ser feitas namadeira

São feitas algumas análises na madei-ra que chega na fábrica com o objetivo deverificar se a mesma está dentro do padrãode qualidade necessário na fabricação depasta e papel. São elas:

• densidade aparente;

• densidade básica;

• densidade absoluta;

• comprimento médio;

• diâmetro médio;

• umidade;

• fator de empilhamento;

• teor de cerne

• teor de casca.

1.3. ESTOCAGEM

Após o recebimento, a madeira, que nãotem consumo direto, é estocada para o pro-cesso de geração de energia, dependendo dodestino fornecido pelo recebimento.

7SENAI-PR

A madeira pode ser estocada nos silosou montes, em forma de toras com casca, eem forma de cavacos.

Como regra geral; "A madeira devepermanecer em estoque o menor tempopossível".

Aes toc ag emda madeira,tanto em for-ma de cava-cos como emtoras, vem aser prejudicialquando porum períodosuperior a oitosemanas.

Estocagem das toras em forma depilhas

As pilhas são feitas com o comprimen-to desejado e uma altura máxima de 3m, coma cabeceira feita com a própria madeira, sóque trançada proporcionando equilíbrio, faci-lidade de empilhamento e aproveitamento deespaço. Entre as pilhas deve haver um espa-ço para permitir ventilação e acesso, e estasdeverão ser dispostas de tal forma que rece-bam sol a maior parte do dia para sua maiorconservação no estoque.

1.4. UNIDADE DE MEDIDADA MADEIRA

Normalmente a medida é feita por volu-me ou por peso.

1.4.1. Unidade de Volume

• Estéreo (st) - é uma medida de volu-

me aparente, em função do espaçoocupado por uma pilha de madeirade 1,0 m 1,0 m 1,0 m, com a ma-deira disposta paralelamente uma àsoutras e sobrepostas.

• Metro cúbico (m3) - é uma medida

de volume real em função do espa-ço ocupado por uma porção com-pacta de madeira com 1,0 m 1,0 m1,0 m, é usada para madeiras comgrandes dimensões de diâmetro ecomprimento; representa o volumesólido real.

1.4.2. Fator de Conversão

1 st = 0,75 m3 de madeiracompactada

1 st = 580 Kg de madeira seca semcasca

1 st = 2,35 m3 de cavacos

1 st = 3,5 árvores

1.4.3. Unidade de Massa

• tonelada (ton) - equivale a 1000 Kg

• quilograma (Kg) - é usada para pe-

quenas medidas.

Figura 3

1.4.4. Fator de empilhamento

É o número de estéreo necessário paraformar 1 m3 de madeira compactada. É a re-lação entre st e o m3.

8SENAI-PR

Fe = st/m3 ou fe = db/dap

Onde:

fe = fator de empilhamento

st = estéreo

m3 = metro cúbico

db = densidade básica

dap = densidade aparenteO fator de empilhamento é de grande

importância para o cálculo do rendimento nocusto do papel (st madeira / t. celulose).

1.4.5. Elementos que interferem nofator de empilhamento:

• irregularidade das toras;

• compactação da pilha;

• comprimento e diâmetro das toras -

quanto maior forem o diâmetro e ocomprimento, menor serão os espa-ços vazios;

• quantidade de casca nas toras - o vo-

lume sólido efetivo para a fabricaçãode polpa é a madeira sem casca;

• dimensões do standart onde a ma-

deira é empilhada - quanto maioresforem a altura e o comprimento, mai-or será o volume sólido da madeira.

1.4.6. Proteção contra incêndio empátios de madeira

A estocagem deve estar no mínimo 8m de prédios, 10 m de campos, e 12 m deflorestas, e os blocos de pilhas devem serseparados por uma distância de 4 a 6 m, for-mando-se um rua, por onde deve passar umarede de hidrantes.

1.4.7. Principais controles damadeira em estoqueO tempo de permanência de cada pi-

lha no pátio é controlada através de placaspara que seja possível manter um rodízioconstante e perfeito. Faz-se, então, o contro-le da quantidade de matéria - prima, por es-pécie disponível, informando o setor de com-pras. Também é feito o controle do destinode cada carga que sai do pátio para facilitar ocálculo do custo industrial.

1.5. CORTEAs toras que serão descascadas são

transportadas para uma mesa de serra do tipode mesa de corte montada em 03 seções. Aprimeira seção é recepção (figura 4), a se-gunda é alinhamento (figura 5), e a terceira éo corte das toras (figura 6) que estão muitocompridas. As toras são cortadas por serrascirculares até atingirem os comprimentos re-queridos para os descascadores oupicadores.

Figura 4 Figura 5

Figura 6Corte de torras muito

compridas

Alinhamento das torrasRecepção das torras

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1.6. DESCASCAMENTO DAMADEIRAA madeira a ser utilizada para a produ-

ção de celulose geralmente é descascada,pois a casca, além de possuir fibras utilizá-veis em uma quantidade relativamente pe-quena, consome maior quantidade dereagentes na polpação e no branqueamento,diminui o rendimento em celulose (produtivi-dade por carga de digestor), torna mais difícila lavagem e peneiração, além de afetar ne-gativamente as propriedades físicas do pro-duto, e aumentar o teor de sujeira na pasta.

1.6.1. Variáveis no DescascamentoA eficiência de descascamento dese-

jada é de 95% a 100%, porém, a facilidade daremoção da casca depende de algumas va-riáveis, que são:

• forma ou geometria superficial da ma-

deira: quando esta possui uma for-ma tortuosa, superfície com racha-duras, tocos provenientes de galhos,o descascamento torna-se muito di-fícil ou até mesmo impossível, pois oprocesso empregado para a remo-ção das cascas é, na maioria dasvezes, por atrito entre toras, e entretoras e superfícies metálicas;

• energia necessária para separar as

partes externas (casca) e internas damadeira: varia conforme a espéciedesta, estação do ano e condiçõesde estocagem anterior ao descas-camento (toras muito secas dificul-tam a operação);

• espécie da madeira: as coníferas des-

cascam mais facilmente que asfolhosas;

• estação do ano em que a madeira é

cortada: a melhor época é a prima-vera e verão; quando a atividade docâmbio é mais intensa, a árvore per-de a casca mais facilmente.

1.6.2. Equipamentos usados nodescascamento da madeiraVárias técnicas têm sido desenvolvidas

para a remoção de cascas e, portanto, de-ram origem a diversos tipos de equipamen-tos. Para a seleção destes, deve-se levar emconsideração os seguintes fatores:

• volume de madeira a ser

descascada;

• espécies utilizadas;

• condições climáticas;

• disponibilidade de mão-de-obra e de

energia;

• custos de equipamentos e de insta-

lação;

• custos de operação;

• eficiência do descascamento.

1.6.3. Os equipamentos maiscomuns são os descascadores de:

• tambor ("drum barker");

• bolsa ("pocket barker");

• anel ("ring barker");

• corte ("cutter head barker");

• hidráulico ("hydraulic barker").

• faca ("knife barker").

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Descascador de TamborÉ o tipo mais utilizado. Neste descas-

cador, a madeira é alimentada, continuamen-te, em um tambor cilíndrico rotatório com ra-nhuras para permitir asaída de cascas. Os ci-lindros são, usualmente,inclinados, e giram vaga-rosamente, o que produzo impacto entre toras, edestas com as paredesdo tambor, ocasionandoa remoção da casca. Aparede interna é providade saliências metálicas,na forma de placas oubarras de metal, que au-xiliam no processo de re-moção das cascas. Ostambores podem ser ope-rados ou não com a inclu-são ou na de jatos de água,que visam a limpeza damadeira, e auxiliam a re-moção da casca, porém,quando a casca é utiliza-da como combustível nacaldeira, odescascamento é feito aseco; esse procedimento mantém a cascamenos úmida e evita o uso de uma prensade desaguamento antes da queima.

As dimensões dos tambores podemvariar de 2,5 a 5,5 m no diâmetro, e de 7,0 a35,0 m de comprimento.

O diâmetro dos tambores é seleciona-do em função do comprimento das toras.Com um descascador de 5,0 m de diâmetroe 20,0 m de comprimento, consegue-se des-

Figura 7

Figura 8

Figura 9

cascar cerca de 320 esteres/h de eucalipto ecerca de 450 esteres/h de pinho.

O descascador possui dois anéis queestão apoiados sobre qua-tro roletes, sendo seuacionamento central atra-vés de coroa e pinhão.

As toras são retidasno interior do descascadorpor um tempo suficientepara que a casca seja re-movida. O tempo de reten-ção é proporcional ao vo-lume físico do tambor, quenormalmente é de 50 a60% do nível total, na ex-tremidade do descasca-dor. Para manter o tempode retenção correto é mui-

to importante a estabilizaçãodo nível do tambor através deuma alimentação regular euniforme, que é feita por umacomporta que fecha a saída,e o tempo de descas-camento pode ser reguladopelo carregamento mais len-

to ou mais rápido. A alimentação excessivatem como resultado toras semi-descascadas,enquanto o fluxo de toras muito lento causaquebras e perdas do material lenhoso. Astoras excessivamente compridas apresentamuma tendência ao alinhamento, reduzindo aforça de impacto necessária para o eficientedesprendimento da casca; as toras muitocurtas tombam com grande facilidade, sofren-do um excessivo desgaste em suas pontas.

11SENAI-PR

A produtividade varia com a dimensãodo equipamento, com o modo de alimenta-ção e com grau de descascamento requeri-do pela fábrica.

Como este equipamento representa uminvestimento substancial, a aplicação domesmo restringe-se às indústrias de produ-ção contínua e, portanto, de grande porte.

Descascador de BolsaÉ uma máquina que remove a casca

da madeira pelo atrito e rotação gradual damassa e de madeira, isto é, uma correia den-tada acionada por motor elétrico e uma cor-reia "V" forçam o rolamento das toras demadeira umas sobre as outras. Com o atrito,a casca vai se soltando, e por gravidade caempor aberturas na base do descascador. Pode-se operar com a introdução ou não de jatosde água ou de vapor para facilitar oamolecimento da casca. Na utilizaçãodo jato de vapor, há o inconveniente dese instalar uma linha própria de vapor(caso o descascador esteja distante dafábrica), e sua manutenção sempre en-carece o método. Geralmente, constrói-se o descascador de bolsa para um ta-manho pré-fixado de toras, variando nafaixa de 1,3 a 5,3 m.

A ação de descascamento no des-cascador de bolsa é menos enérgica queno descascador de tambor, o que causauma perda menor de substâncialenhosa, além de afetar menos a quali-dade da madeira.

Embora esse equipamento pos-sa ser projetado para operação contí-nua, a maioria dos trabalhos é feita em

regime descontínuo. A produtividade depen-de, principalmente, das dimensões da bolsa,do diâmetro e do modo de alimentação da ma-deira, bem como do grau de descascamentodefinido pela fábrica.

O tempo necessário para comple-mentação das operações de carga,descascamento e descarga de uma bateladapode variar de 20 a 75 min.

Descascador de anelNesse equipamento, a madeira é ali-

mentada axialmente no centro de um anelrotatório, em cuja periferia estão dispostas,equiespaçadamente, facas e raspadeiras.Ambas, em ação conjunta, removem a cas-ca. A saída da casca ocorre por ação de umventilador instalado nas faces do anel.

Descascador de anel

Princípio do descascamento

Etapas do descascamento

Discorotatório

Facasdescascadoras

Facadescascador Disco

rotatório

Troncocom

casca

Tronco comcasca

Faca descascadora

Troncosem casca

Tronco sem casca

Figura 10

Figura ; Descascadorde corte

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O descascador de anel pode ser esta-cionário ou móvel, o que permite seu trans-porte por tratores ou caminhões, sendo, por-tanto, mais indicado para operações na flo-resta. A produtividade deste equipamento éinfluenciada por diversos fatores, tais comodiâmetro e espécie de madeira, velocidade etipo de alimentação.

Descascador de corteNo descascador de corte, a casca é

removida pela ação de um cilindro provido delâminas cortantes, montado de modo que seueixo de rotação esteja paralelo ao eixo longi-tudinal da tora de madeira. Durante odescascamento, a madeira move-se em es-pirais.

Esse equipamento pode ser acionadopor motor elétrico ou a gasolina, e requer de15 a 45 KW, para uma capacidade que variaentre 1,3 a 12,0 m3/h. Exige um investimentorelativamente baixo de capital, mas por outrolado, necessita de elevada mão-de-obra.

Descascador HidráulicoNesse processo, desenvolvido alguns

anos antes a 2ª Guerra Mundial, as toras sãodescascadas pelo emprego de um jato deágua a alta pressão dirigido sobre sua super-fície.

A fim de minimizar um eventual efeitocorrosivo sobre as partes metálicas do equi-pamento, a água utilizada no descascamentodeve possuir somente uma reduzida quanti-dade de sais dissolvidos. Recomenda-se,ainda, sua filtração para eliminar areia e ou-tras partículas em suspensão que possamcausar dano mecânico ao equipamento.

A quantidade de água requerida variade 1500 a 6000 L/min e são necessários 400a 1600 HP para se conseguir as elevadaspressões exigidas, que é cerca de 25 a 110Kgf/cm2.

A eficiência do descascamento e o con-sumo de energia dependem, fundamental-mente, do estado da madeira, da espessurae comprimento das toras, proporção de cas-ca e condições locais.

O uso desse equipamento tem sidoobservado, principalmente, na costa oesteda América do Norte, onde são comunsárvores com grande diâmetro e casca mui-to espessa.

1.7. LAVAGEM DAS TORAS

Logo depois do descascamento, astoras devem ser lavadas para eliminar diver-sas impurezas, como barro, areia, etc.. Essaoperação pode ocorrer logo na saída do des-cascador ou durante o transporte das mes-mas para o tratamento posterior. Normalmen-te usa-se água não tratada ou, então, águarecuperada da fábrica de papel.

As toras descascadas e limpas podemser utilizadas inteiras, como por exemplo, na

Descascador hidráulico

Jato de água de alta pressão

Tronco semcasca

Tronco comcasca

Sistema de avanço e rotação

Figura 11

13SENAI-PR

Espessurado cavaco

Largurado cavaco

Figura 14 – Detalhe dopicadorpicador

fabricação de pasta mecânica convencionalou, então, transformadas em cavacos, comoé o caso de pastas químicas e pastas mecâ-nicas produzidas no refinador.

Figura 12

1.8. UTILIZAÇÃO DAS CASCAS

Se a madeira é descascada na flores-ta, a casca irá permanecer lá, enriquecendo,assim, o solo pela formação do húmus.

As indústrias de celulose que realizamo descascamento em suas instalações se de-frontam com um problema adicional: o quefazer com o grande volume de cascas gera-do, já que a casca constitui de 10 a 20% damadeira total.

Figura 13

Atualmente, e principalmente devido àcrise enérgica , as fábricas estão utilizandoas cascas como combustível em suas cal-deiras para a geração do vapor necessárioao processo.

O poder calorífico desse combustível éinfluenciado, logicamente, pelo seu teor deumidade que, por sua vez, depende da quan-tidade de água utilizada durante o processode descascamento. As cascas de eucalipto(base seca) apresentam um calor caloríficoda ordem de 4000 Kcal/Kg.

Quando o processo de descascamentofor a úmido, recomenda-se, para a queimada casca, uma diminuição prévia do teor deágua do material, o que pode ser alcançadopor meio de prensas ou por uma secagemempregando-se os gases de exaustão dascaldeiras.

1.9. PICAGEM

O objetivo da picagem é reduzir toras afragmentos, cujo tamanho facilite a penetra-ção do licor de cozimento dos processosquímicos e semi-químicos garantindo, dessamaneira, uma deslignificação uniforme, alémde conseguir uma boa acomodação no inte-rior do digestor. Na fabricação de pastas me-cânicas no refinador, os cavacos permitemum desfibramento mais uniforme, como tam-bém, um pré-aquecimento uniforme de ma-deira, garantindo uma obtenção de fibrasmenos danificadas.

14SENAI-PR

O preparo de cavacos é uma operaçãoimportante, porque dela depende a qualidadefinal da pasta. Os cavacos danificados pro-duzem pastas e papel de baixa qualidade.

Um outro fator de grande importância éa uniformidade de cavacos quanto ao tama-nho. Quando submetidos a um mesmo trata-mento químico ou físico, os cavacos superdimensionados divergem em comportamen-to dos cavacos muito pequenos.

A qualidade dos cavacos afeta diversosaspectos da produção de polpa, entre os quaispodemos citar:

• compactação no digestor;

• tempo de cozimento;

• rendimento da polpação;

• quantidade de nós e rejeitos da de-

puração;

• energia consumida pelo repicador e

desgaste dos discos de refino;

• circuito de recuperação;

• qualidade da polpa;

• custos operacionais.

1.9.1. Principais parâmetros que

definem a qualidade dos cavacos

Os principais parâmetros que definema qualidade dos cavacos são:

• Comprimento dos cavacos: uniformi-

dade, com valor médio usualmenteentre 20 e 25 mm;

·• Espessura dos cavacos: mínima

quantidade de cavacos com menos

de 2 mm ou com mais de 8 mm, va-lor usual entre 4 e 6 mm;

• Finos e cavacos super dimen-

sionados: quantidade tão reduzidasquanto possível de finos, oversize epalitos;

• Cavacos danificados: quantidade mí-

nima, particularmente importante noprocesso sulfito;

• Conteúdo de impurezas: quantidade

tão reduzidas quanto possível, taiscomo areia, pedras, metais, etc.;

• Conteúdo de casca: reduzido a níveis

compatíveis com o processo e osequipamentos de depuração dispo-níveis na instalação;

• Densidade dos cavacos: tão unifor-

me quanto possível;

• Umidade dos cavacos: uniforme;

• Forma dos cavacos: afeta o grau de

compactação e consequentemente acapacidade de produção do digestor.

Figura 15

1.9.2. Classificação dos picadorespara fábrica de celuloseQuanto à alimentação

• por gravidade: calha de alimentação

não paralela ao eixo

15SENAI-PR

• horizontal: calha de alimentação ho-

rizontal ao eixo do picador.

Quanto ao tipo de descarga

• por gravidade: o picador é montado

sobre um transportador

• por sopragem: o cavaco cai para o

fundo do picador e é expulso atravésdo deslocamento de ar, promovidopor placas no disco ou no tambor.

Quanto ao tipo de construção

• tambor: peça suporte das facas, tem

forma cilíndrica

• disco: peça suporte das facas, tem

forma de disco.

Quanto ao tipo de facas

• planas

• côncavas

1.9.3. Os fatores mais importantesque afetam a qualidade dos cavacossão:

• Direção e velocidade da tora que en-

tra no picador;

• Ângulos de corte das facas;

• Velocidade de corte (sendo alta - pro-

dução alta e grandes quantidades definos) e

• Troca constante de facas.

1.9.4. PreparaçãoPara entrar no cone de alimentação

do picador, as toras grandes demais devemser cortadas previamente. Para aumentar avida útil do fio da faca, é recomendável insta-lar chuveiros de lavagem da madeira antesdo picador para remover areia e outras impu-rezas contidas, visando diminuir o desgastedas facas. Antes dos picadores há umdetector de metais para evitar queda de ma-terial metálico no equipamento, o que, certa-mente, provocaria danos no mesmo.

1.9.5. PICADORES

Existem basicamente dois tipos depicadores: de disco com múltiplas facas e detambor.

Figura 16Figura 16

Equipamentos Descrição DimensõesDISCO Disco plano com facas montadas radialmente 0.90 m a 3,6 m; 3 a 15 facas; 50 a

1000 HPTAMBOR Segmentos afiados montados num cilindro 0.90 m a 1,2 m; 12 a 50 facas; 50

a 500 HPTabela 1

16SENAI-PR

1.9.6. Picador de Disco

Pode-se dizer que esse é o modelomais utilizado. As toras são transportadas poresteiras, e um alimentadorcom rolos dentados, e velo-cidade variável, leva as torasà boca do picador que rece-be a madeira através deuma calha em "V" que for-ma um ângulo de 35 a 45ºcom o disco de facas. Essaalimentação pode ser feitapor gravidade, e deve serregular e uniforme, objeti-vando a obtenção de cava-cos de boa qualidade bemcomo menores perdas comfinos e oversizes (rejeitos).Esse tipo de alimentação é preferido paratoras de tamanho menor; as toras maioressão introduzidas horizontalmente.

O disco tem um diâmetro que varia de70 a 450 cm, montado sobre um eixo e con-dicionado dentro de uma carcaça, podendoser equipado com 3, 8, 10, 12, e, às vezes,com 16 ou mais facas, com as lâminas leve-mente salientes. Existe dois sistemas defrenagem, um intermitente para troca de fa-cas e o de emergência. Durante a troca defacas, é utilizado o sistema de frenagens, poiso disco do picador se encontradesbalanceado, e tende a girar se não foracionado o freio. A rotação do disco é de 400rpm, possuindo para cada faca uma respec-tiva fenda que permite o escoamento de ca-vacos recém formados para fora da carca-ça; esse escoamento pode ser feito porsopragem provocada por aletas.

Segmento Segurador de facas

Saída de Cavacos

Saída de Cavacos

Calha

Contra faca

Figura 17 - Corte de um picador dedisco

O ajuste das facas permite regular otamanho dos cavacos.

Descrição de um picador de disco.

• Calha inclinada ou

horizontal para ma-deira roliça; comfundo liso, reto ouplano, para madeirade aspecto retangu-lar; e com fundomisto, para todos osaspectos da madei-ra. Aspecto da calhade alimentação, va-riam de acordo coma necessidade. Estaabertura deve ser de90% ou menos do

comprimento da faca, por questão desegurança do equipamento.

• Contrafaca: é uma peça de aço

posicionada no final da calha de ali-mentação, onde a madeira se apoiapara ser cortada. Tem por finalidadesuportar a madeira durante o corte,para evitar avarias na calha de ali-mentação, pois sua substituição ébem mais fácil que a de uma calha.

Pontos a serem observados nacontrafaca:

• a vivacidade da aresta para o interior

do picador: a aresta deve formar umângulo do ± 90º com a superfície dafaca, caso isto não seja observado,as fibras serão arrancadas, ao invésde cortadas, formando fitas na partepróxima à contra faca;

• saliência da aresta para o interior do

17SENAI-PR

picador: a contrafaca deve ser sali-ente em relação à linha reta da calhade alimentação, para o interior dopicador; isto pode ser regulado pelosassentos inferior e superior;

• mesma altura do fundo da calha: para

não dificultar a entrada da madeira ecausar entupimentos.

• Faca: é o elemento cortante do

picador.

A qualidade do cavaco depende, emgrande parte, da faca. Quando a faca per-de o fio:

• o corte deixa de ser perfeito, produ-

zindo cavacos de tamanho irregular;

• aumenta o teor de cavacos peque-

nos e finos.

O calor desenvolvido pela atuação dafaca sobre a madeira faz perder o fio. Portan-to, as facas destes picadores requerem fre-qüente troca para afiação. Essa freqüênciavaria de acordo com a espécie, densidade damadeira que está sendo picada, bem comodo regime de trabalho a que são submetidas.Geralmente, faz-se uma afiação do jogo defacas após um período de 4 à 10 horas deoperação. A afiação causa superaquecimen-to na lâmina, tornando-a endurecida e que-bradiça, reduzindo a sua vida útil. Ao ser afi-ada ou retificada, as facas perdem mais de0,05 mm, devido ao desgaste e defeitos pro-vocados por pedras, ferros e outros mate-riais.

Na afiação devem ser removidos todosos tipos de defeitos, principalmente dos den-tes e partes tortas.

A fixação das facas é feita por 4 parafu-

sos, e o desgaste delas é compensado como enchimento por Babit, que tem a seguintecomposição:

• estanho - 4%

• antimônio - 12%

• chumbo - 84%

Folga entre faca e contrafaca

Devem ser mínima, isto é, de 0,8 a 1mm. Dessa folga vai depender a formaçãode tiras ou fitas na parte inferior da madeira,em contato com a contrafaca.

Análise das variáveis

A descrição iniciar-se-à focalizando al-guns dos parâmetros mais importantes quan-to à picagem, para a melhoria da qualidadedos cavacos.

Velocidade de corte

É a medida, em metro, de madeira queé picada em um minuto, sendo:

Vc = Rc L

Onde:

Vc = velocidade de corte

Rc = razão de corte

L = comprimento do cavaco

A velocidade de picagem em umpicador de disco depende em primeiro lugarda velocidade de rotação do disco, e em se-gundo lugar da distância da tora ao centro dodisco durante a picagem.

Dependendo do método de alimenta-

18SENAI-PR

ção, posição e forma da boca de alimenta-ção, a tora é picada radialmente em relaçãoao disco rotativo em diferentes pontos.

Dependendo do método aplicado, a ali-mentação por gravidade e alimentação hori-zontal acima do eixo, a tora é picada próximoao centro de rotação; no caso de alimenta-ção horizontal abaixo do eixo, picagem ocor-re na extremidade do disco.

O aumento da velocidade de picagemaumenta a relação dos finos de cavacos. Poroutro lado, com a redução na velocidade depicagem, há um correspondente aumento nototal de cavacos mais grossos.

Reduzindo-se a velocidade de corte em30% de 34 para 24 m/s, o conteúdo dos finosé reduzido para quase a metade, de 16% paraaproximadamente 9%. Contudo, a quantida-de de oversize ao mesmo tempo aumenta.Um aumento da produção de oversize podeser eliminado reduzindo-se o comprimentodos cavacos através da reciclagem, semcausar qualquer mudança significativa noconteúdo dos finos.

Quando a velocidade de corte é reduzi-da de 34 m/s para 24 m/s e o comprimentonominal dos cavacos reduzidos de 29 mmpara 25 mm, as duas frações são afetadasda seguinte maneira:

• oversize: mantém percentual de for-

mação constante

• finos: existe um decréscimo da or-

dem de 38%Os palitos também diminuem com a

redução da velocidade de corte, ainda quenão na proporção dos finos.

Conclui-se então que uma redução navelocidade de corte, juntamente com um ca-vaco de comprimento menor, proporcionaráuma redução significativa de finos, sem qual-quer aumento nos oversizes.

A baixa capacidade com velocidade depicagem reduzida é facilmente compensadaatravés de um aumento da quantidade de fa-cas de corte.

Razão de corteÉ o número de vezes que as facas atu-

am sobre a madeira, na unidade de tempo.

Rc = rpm número de facas

Velocidade do disco

Deve ser mantida próxima a recomen-dada pelo fabricante. Pode ser elevada de 350a 600 rpm, dependendo da potência do mo-tor e do número de facas.

É mantida geralmente por um volantemaciço de metal e o motor de 50 até 1500 HP.

Caso se tenha um teor de finos (com-primento = 0,47 cm) muito elevado, ou teorde cavacos acima de 2,6 cm, deve-se baixaro número de rpm.

Geometria de picagemA geometria de picagem pode ser estu-

dada ao longo ou perpendicularmente ao pla-no do disco.

19SENAI-PR

No plano do disco as considerações im-portantes da geometria são: a posição daboca de entrada, a forma da boca de alimen-tação e a posição da contrafaca em relaçãoà faca no disco.

O principal ângulo a ser considerado éo ângulo formado entre a direção das fibras ea faca do picador.

Os ângulos são:ε - ângulo de alimentaçãoα - ângulo de descsrga ou sucçãoβ - ângulo de afiaçãoλ - ângulo complementar

O ângulo de afiação da faca deve ser omenor possível. Um fato limitante é a afiaçãoda lâmina. A afiação causa superaquecimen-to na lâmina, tornando-a endurecida e que-bradiça, reduzindo a sua vida útil. Na prática,o ângulo de afiação é 33º a 35º.

O ângulo de descarga deveria ser, nomínimo, igual ao ângulo de sucção que de-pende da geometria interna do picador. Oângulo de sucção, por outro lado, varia coma posição da faca, sendo maior próximo aocentro do disco. Na prática, o ângulo de des-carga é aproximadamente 2 a 40º.

Do ponto de vista da qualidade dos ca-vacos, o ângulo fundamental é o ângulo com-plementar. A obtenção de um cavaco ocorresob a influência de uma força de corte na di-reção da fibra e uma força de arrancamentona direção perpendicular à direção da fibra.O ângulo complementar afeta a relação en-tre estas duas forças de tal forma que, ângu-lo complementar maior determina uma mai-or força de arrancamento do cavaco. Como

Figura 18 – detalhe da picagem damadeira

Ângulo dealimentaçãoº

Calha

Contrafaca

Ângulo da faca

Ângulocomplementar

Linha decorte na

β35.º λ

α

αÂngulo

desucção

(pull-in)Uc

a resistência de arrancamento na madeiraatinge apenas um décimo da resistência aocorte na direção da fibra, é melhor dar prefe-rência ao uso da força de arrancamento naobtenção dos cavacos.

O aumento do ângulo complementarserve para reduzir a energia requerida napicagem, para reduzir a espessura do ca-vaco em relação ao seu comprimento, epara reduzir os danos por esmagamentodos cavacos.

O aspecto mais importante do ângulode alimentação é que ele permite influenciaro ângulo complementar. A redução do ângulode alimentação ocasiona aumento do ângulocomplementar.

O ângulo de alimentação deve ser omenor possível. O tamanho da boca de ali-mentação do picador é um fator limitante nes-te caso. Reduzindo-se o ângulo de alimen-tação, reduz-se também o tamanho daboca de alimentação. A folga "C" das facas

20SENAI-PR

deve ser menor que 0,8 mm. Uma folgamaior conduz a um aumento brusco na for-mação de finos.

Alimentação de torasO objetivo é alimentar as facas do

picador com toras a uma velocidade e ângu-lo adequados.

A alta capacidade das modernas linhasde processamento de toras exige uma ali-mentação simultânea de diversas toras nopicador.A grande quantidade de quebras pro-duzidas pelo descascador dificulta o controlede alimentação do picador.

Na prática, dois diferentes princípios dealimentação, têm sido implementados:

• alimentação horizontal de toras lon-

gas

• alimentação por gravidade de toras

curtas

A alimentação por gravidade, os quaisnormalmente são usados para troncos de1,5 a 3 m de comprimento e os horizontaisos quais trabalham com troncos mais lon-gos e normalmente possuem maior n.º defacas o que evitam a geração de finos epalitos

A velocidade de alimentação de toraspode ser controlada melhor no caso da ali-mentação horizontal, na qual as toras sãotransportadas por um transportador até a suaaproximação das facas.

O comprimento da madeira em alimen-

Figura 19 – Picador de disco-

Calha

Calha

Tora

Tora

Vista superior

Vista lateral

Disco picador

Disco do picador

Volante

Volante

Alimentaçãopor gravidade

tação por gravidade deve ter limitações:

• mínimo: 25% maior que a abertura da

calha

• máximo: 2,40 +/- 0,05 m quando ali-

mentado por gravidade, e sem limite para ali-mentação horizontal.

Os rejeitos, cavacos com tamanho su-perior a 2,85 cm, são provenientes do início edo fim do tronco, quando a madeira não temassentamento adequado.

A velocidade de um transportador dealimentação deve ser 10% maior que a velo-cidade de corte do picador. Quando a alimen-tação for por gravidade, deverá ter inclinaçãoque proporcione velocidade inferior a 10% davelocidade de corte.

Na alimentação por gravidade, o con-trole da velocidade de alimentação é basea-do na relação entre as forças de gravidade eatrito, sobre as quais existe algum controlequando da seleção da geometria da calha dealimentação.

Normalmente, num picador de alimen-tação por gravidade, a força gravitacional dá

21SENAI-PR

às toras uma velocidade maior na entrada dodisco do que a velocidade de sucção dopicador.

Num picador de alimentação horizon-tal, esse problema não é percebido, pois otransportador de alimentação pode operar namesma velocidade da sucção do picador.

Para manter o posicionamento corretodas toras na boca de entrada do picador, acalha de alimentação deve manter controlesuficiente das toras. Quando toras longasestão sendo picadas, este problema normal-mente não surge. Toras curtas criam proble-mas em ambos os tipos de métodos de ali-mentação, causando perda de qualidade noscavacos e, além disso, uma redução na ca-pacidade, particularmente no caso de alimen-tação horizontal. Por essa razão é quasesempre melhor separar as toras curtas do flu-xo principal e picá-las em um picador própriopara toras curtas.

A alimentação horizontal é mais sensí-vel às variações na capacidade de alimenta-ção. Assim em linhas de processamento detoras altamente automatizadas, a alimenta-ção vertical permite a melhor alternativa.

O ângulo de alimentação do picador noplano horizontal conduz a cavacos de formalosangular, os quais são mecanicamentemenos resistentes do que cavacos de facesparalelas. O aumento desse ângulo de ali-mentação aumenta a quantidade de finos for-mados. Com cavacos de face reta, uma me-lhor densidade é alcançada no digestor.

Geralmente, um picador de alimenta-ção horizontal dará um conteúdo de oversize

mais baixo do que o picador de alimentaçãopor gravidade, mas o resultado final depen-de muito da distribuição do comprimento dastoras e do projeto da calha de alimentação.

Comprimento das toras/quebras

Nos dias de hoje, quando as toras di-minuem continuamente de diâmetro, a per-centagem de quebras tem aumentado con-sideravelmente.

Para melhorar a picagem, as quebraspodem ser separadas das toras inteiras an-tes de entrar no picador.

A picagem em separado dos pedaçosde toras pode ser efetuada num sistema es-pecialmente projetado para esse tipo dematerial.

Determinação do tamanho doscavacos nos picadores de disco

O tamanho do cavaco é determinadopela distância da faca em relação ao disco.O comprimento teórico do cavaco parapicador, cuja soma dos ângulos das cunhascortantes mais o ângulo de inclinação dacalha de alimentação em reação ao eixo dopicador seja 90º +/- 3º é dado pela fórmula:

L = T 1,57

Onde:T = distância entre o vértice da cunha

e a superfície do disco

1,57 = constante de compensação doângulo existente

22SENAI-PR

L = comprimento do cavacoPara ângulos superiores a 93º:L = T 1,4

Para ângulos inferiores a 87º:L = T 1,94

No picador de calha paralela ao eixo nãoocorre fator, ou seja, constante de compen-sação do ângulo.

A capacidade de um picador varia deacordo com a velocidade de corte, diâmetrodo disco, número de facas e o volume demadeira possível para a calha.

Ciclone de cavacosO ciclone é um equipamento localiza-

do após o picador, responsável em manter aalimentação regular de cavacos nas penei-ras, além de fazer a recirculação de ar dopicador. Esse equipamento consiste de umciclone como corpo, um bocal de exaustãode ar, uma rosca vertical de descarga e oequipamento de controle de nível.

Os cavacos são descarregados do ci-clone através de uma rosca helicoidal no sen-tido vertical na peneira.

1.9.7. Picador de TamborO componente principal desse picador

é um tambor com cerca de 1,8 m de diâme-tro e de 1,0 a 2,5 m de comprimento. Umpicador com 1,5 m de comprimento produzcerca de 400 m3/h de cavacos.

A madeira é alimentada e prensadacontra o tambor, cuja superfície é providade facas montadas no sentido longitudinalao eixo; cada conjunto de facas é constituído

de uma porção de pequenas lâminas indivi-duais, cuja manutenção é bastante traba-lhosa. Tais facas giram com velocidade de30 rpm.

As toras são mantidas na antecâmara,em uma posição paralela ao eixo rotacionaldo tambor.

Nos picadores convencionais de disco,a lâmina da faca corta a madeira perpendicu-larmente ao sentido das fibras. No picador detambor esse corte é paralelo em relação aosentido de fibras, permitindo melhor controledo comprimento e espessura de cavacos.

Esse equipamento consome menosenergia que o picador de disco devido à ope-ração ser contínua e, principalmente, porocorrer em um plano paralelo ao do eixo dasfibras. Os cavacos são produzidos de umamaneira mais uniforme e, praticamente, dis-pensam uma peneiração após a picagem.

Em decorrência da baixa velocidade depicagem, as facas exigem uma afiação so-mente a cada 30/36 horas de operação.

Consumo de energiaTanto no picador de disco, como no

picador de tambor, o consumo de energia éirregular devido a certos fatores, tais como:

• velocidade - quanto maior a velocida-

de, maior o consumo de energia emaior a produção de finos;

• estado de afiação das facas e con-

tra-facas - quanto pior o estado, mai-or o consumo de energia;

• tamanho do cavaco - quanto maior o

23SENAI-PR

tamanho do cavaco, menor o consu-mo de energia por volume de ma-deira;

• densidade da madeira - quanto mai-

or a densidade, maior o consumo deenergia;

• dureza da madeira - quanto maior

a dureza, maior o consumo deenergia;

• alimentação - quanto mais uniforme,

menor o consumo de energia;

• umidade da madeira - quanto maior

a umidade, menor o consumo deenergia;

• espécie de madeira - coníferas, me-

nor consumo de energia queas folhosas. A picagem defolhosas é mais difícil e geramenos finos que a deconíferas

Na picagem normalmente con-some-se 7-14 kWh/Tom

Figura 20 – picador de tambor

Figura 21 – Tipos de descargas de cavacos

Alimentação de toras

Alimentação de toras

Alimentação detoras

Descarga porsopragem (pelo

Descarga por lateral

Descarga porgravidade (pelo

Descarga dos cavacosÉ feita através de fendas

existentes no disco ou tambor, indodepositar-se no fundo da carcaça,sendo expulso pelas palhetasacopladas no disco ou tambor.

Existem dois fatores conec-tados com a descarga de cavacosque influenciam a qualidade doscavacos. O primeiro deles é odesenho do dispositivo de fixação das facasao disco que deve permitir aos cavacosfluírem livremente da faca. O segundo fator éa descarga do picador. Os tipos de descargatradicionalmente usados são:

• descarga por sopragem• descarga lateral• descarga de fundoDesses, o primeiro tem sido o mais

comum e é o mais flexível do ponto de vista

Figura 20 - Picador de tambor

24SENAI-PR

de lay-out. Do ponto de vista de qualidade decavacos, esta é a pior alternativa porque,devido à mudança na direção do fluxo doscavacos dentro do picador, estes sãosubmetidos a violentos impactos e altastensões mecânicas quando batem contra acarcaça e o disco, produzindo danos noscavacos e desgaste nas partes internas dopicador.

Os cavacos podem também batercontra as paredes laterais do tubo desopragem e na parede do ciclone de cavacos.Uma longa distância de sopragem podetambém determinar um incremento navelocidade de rotação do picador o qual édesfavorável do ponto de vista de qualidadedo cavaco.

A descarga de fundo (gravidade) émelhor do que anterior, mesmo que oscavacos ainda batam contra a parede traseirada carcaça. Descarga de fundo é tambémdifícil quando analisada do ponto de vista dolay-out porque requer mais espaço.

Do ponto de vista de qualidade eparticularmente a formação de finos, adescarga lateral é a melhor alternativa.

Uma redução significativa de finos epalitos pode ser alcançada em picadores comdescarga lateral. A produção de cavacos demenores dimensões é minimizada devido aofluxo regular e suave dos cavacos através dopicador.

Considerando a redução na produçãode finos e palitos, o efeito de operar com umpicador de descarga lateral, ao invés de um

com descarga de topo, é maior do que umaredução razoável na velocidade de rotação.

A diferença entre os dois tipos dedescarga é mais acentuada à medida que avelocidade de corte for maior.

Contudo, esse tratamento suave doscavacos num picador de descarga lateral temtambém desvantagens, como de aparecer,com bastante freqüência, cavacos unidos unsaos outros, resultando num aumento daquantidade de oversize. Esses oversizesparcialmente quebrados funcionam comocavacos com maior espessura no teste declassificação de cavacos, nem sempre sendomuito grossos.

Resumindo, pode-se observar que opicador com descarga lateral proporcionauma redução significativa na produção definos e de palitos. Uma redução que é maissignif icativa que a conseguida com adiminuição da velocidade de rotação dopicador.

A boa qualidade do cavaco exige que:

• as toras a serem picadas devem serdirecionadas contra as facas noângulo correto e manter rigidamentesua orientação durante a picagem;

• a velocidade de corte das facas deveser baixa;

• a saída dos cavacos deve ser suave,evitando-se tensões de impacto.

• Os picadores de DISCO usam

descarga por gravidade, o que eleva

25SENAI-PR

o custo de investimento, pois requer altas elevações para montar o picador ou descargapor sopragem a qual aumenta o teor de finos e palitos devido aos danos causados noscavacos durante a sopragem

Classifica-se com uma boa picagemde tronco de coníferas aquela que conduza 85 % de aceites, 4% de overthick, 2% deoversize, 7 % de palitos e 2 % de finos

1.10. CLASSIFICAÇÃO DE CAVACOSApós a picagem, os cavacos são

classificados com o objetivo de separar domaterial aceito, os cavacos superdimen-sionados e os finos. O material superdimen-sionado é repicado e os finos, ou sãoprocessados separadamente, ou, então,queimados na caldeira.

Os depuradores de cavacos em geralatuam via oscilação com peneiras de furos,baseando a separação dos cavacos atravésdo comprimento, atualmente a separaçãobaseia-se na espessura utilizandodepuradores de disco.

MADEIRA PICADOR. Resistencia ao cizalhamento paralelo a direção da . Energia requerida ao picadorfibra . Velocidade de corte

. Densidade da madeira . Comprimento de corte de cavaco

. TAXA DE CRESCIMENTO DA MADEIRA . Configuração da calha de

. Orientação da fibra na madeira alimentação

. Comprimento . Ângulo de corte da faca

. Diâmetro . Folga da faca e contra faca

. Comfiguração

. Resistencia ao cizalhamento paralelo a direção dafibra aumenta a medida que a madeira estejamais seca

. No inverno a picagem da madeira irá requerer

mais cuidados com as facas

Espé

cies

Tam

anho

dato

ra

Tabela 2 - Variáveis da madeira e do picador

Teor

Seco

Esta

ção

doan

o

Figura 22

Overthick maiorque 3,2cm.

Oversize maior que2,54 - 3,2cm.

Aceite maior que1,9 - 2,54cm.

Aceite maior que1,3 - 1,9cm.

Palitos menor que0,63 -1,27cm.Finos menor que0,63 cm.

26SENAI-PR

1.10.1. Quanto a descarga é feita por, a depuração pode ser dividida em:

• ação de ciclone

• ação de peneiras

1.10.2. As peneiras podem ser:

• vibratórias

• agitatórias

• cônicas

Figura 24Peneira classificadora

Figura 23

Descarga cavadossuperdimensionados

Sujeira, serragem efibras

Cavacosaceitos

dimensionadosPeneira classificadora

1.10.3. Geralmente essas peneiras possuem dois ou mais estágios:

• O primeiro estágio separa cavacos menores que 2,85 cm.

• O segundo estágio separa cavacos menores que 0,47 cm.

• O terceiro estágio separa cavacos ou ersizo.

Figura 24Peneira classificadora

Equipamentos Descrição DimensõesPeneira plana Plana e levemente inclinada sendo Retangular, com 1,2 - 5 m degiratória fixa montada uma tela ou placa perfurada largura; - 6 m de comprimento;

Peneira plana Placa e levemente inclinada sendo Retangular, com 1,2 - 5 m degiratória suspensa montada uma tela ou placa perfurada e largura; 2,5 - 6 m de comprimento

por tirantes suspensa por cabos Circular - diâmetro acima 4,5 mTambor rotativo Levemente inclinada com placas Diâmetro de 1,2 - 3,6 m,

perfuradas ou com tela comprimento de 2,4 - 10 mDiscos arranjados em tornos de um eixo, os N.º de eixos 8 - 24, distância entre

Discos (espessura) quais estão dispostos paralelamente, cada disco 2,54 - 11 cm, largura depossuindo rotação em único sentido 1,2 - 2,5 m

Tabela 3

27SENAI-PR

Figura 25 – Peneira de movimentovibratório

Saída de finos

Alimentação de

vibração

vibraçãoPeneiras

SistemaExcêntrico

rejeitos

aceites

1.10.4. Peneiramento TradicionalA finalidade desse sistema é reduzir a

quantidade de cavacos não aceitos, principal-mente os finos, até um nível aceitável para oprocesso de polpação.

Nesse sistema, as peneiras usadassão providas de três malhas de peneiramento.

Os oversizes ficam retidos na malhasuperior e os cavacos aceitos são recebidosnas malhas intermediárias e inferior. Os finospassam através da malha inferior.

Utilizando-se as três malhas, a interme-diária atua como malha de descarga, o queresulta numa eficiente e seletiva separa-ção de finos.

Contudo, este tipo de peneiramentonão é suficiente se quisermos reduzir aquantidade de oversize econsequentemente, devemos olhar paraoutro sistema de peneiramento.

1.10.5. Peneiramento porEspessuraDurante os últimos anos, o penei-

ramento por espessura e o tratamentosubsequente para reduzir a espessurados cavacos, têm sido utilizados paramelhorar a qualidade.

Sistemas diferentes estão em ope-ração atualmente. Em princípio, eles sãoconstruídos de forma tal que todo o fluxode cavacos atravessa o peneiramentopor espessura.

Calha deaceites

Finos depeneira em“V”

Aceite

Finos

peneira dediscosecundário

peneira em “V”primária

Alimentação

Aceites repicados

Impurezas

repicados

overs

Figura 26 – Peneiras de disco

28SENAI-PR

O cavaco com maior espessura é se-parado para o fatiamento, enquanto que asfrações menores devem ser peneiradasnuma peneira secundária para uma separa-ção seletiva de finos.

Com o peneiramento por espessura, aquantidade de oversize pode ser reduzida de1 a 5%, o que significa um bom resultado,considerando que iniciamos com 8 a 15%.

Nesse sistema, pode-se esperar umpequeno aumento no conteúdo de fraçõesmenores devido à produção dessas frações,tanto no fatiador como no repicador.

A classificação é influenciada pelo tipode matéria lenhosa, picador e procedimentode obtenção da pasta. Por exemplo, na pastamecânica, o importante é a homogeneidadede tamanho, independente de qual seja ele,porque assegura pressão de refino e grau derefino constante, fibrilação e pasta uniforme.

1.10.6. Classes de cavacos

• OVERS ( aqueles cavacos com com-

primento mais elevado ou de espes-sura mais elevada) aquela fração decavacos retidos numa peneira decom furo de diâmetro 45 mm, comespessura maior que 10 mm paraconíferas e 8 mm para frondosas

• ACEITES são aquelas frações que

possui dimensões ideais parapolpação ou seja passaram por pe-neiras de ranhuras de 8 a 10 mm esão retidos numa peneira de orifíci-os iguais a 7 mm

• PALITOS são aqueles que pas-

saram através de uma peneira defuros iguais a 7mm e ficaram reti-dos numa peneira de furos iguaisa 3 mm

• FINOS são frações de cavacos de

pequeno tamanho que passam emuma peneira de furos iguais a 3 mm.

Overthick

Oversize

Aceites

Palitos

Finos

45 mm10 mm p/ coníferas8 mm p/ frondosas

13 mm7 mm

Figura 27

Dimensões dos furos

- - Classificação decavacos

Figura 27 Classificação decavacos

29SENAI-PR

1.10.7. Parâmetro de QualidadeEficiência de Remoção:

• Movimento da peneira

• Abertura ou orifícios da peneira

• Área de superfície da peneira

• Taxa de alimentação

• Composição da alimentação

Eficiência de Remoção = massa de cavaco alimentação - massa de cavaco na saída x 100 =massa de cavaco alimentação

Figura 28 - silos de cavacos (acima do digestor)

Cone deDistribuição

Motor

Transportadorde cavacos

MovimentoRotacional

Boca de saídaajustável

Ingresso de cavacos

Figura 29 – silo de cavacos (no chão)

Os cavacos produzidos e devidamen-te classificados podem ser consumidos di-retamente ou, estocados para uso posteri-or em silos ou em pilhas ao ar livre. Emambos os casos, é importante evitar o ex-cessivo manuseio, o qual contribui para oaumento do percentual de finos.

Os silos podem estar localizados so-bre os digestores ou no chão. Os localizadossobre os digestores requerem estruturasdispendiosas, além de serem de capacidadelimitada. O formato e a capacidade dos silos

podem variar bastante (200 a 1500 m3), istoem função da produção da fábrica.

Um dos desenvolvimentos mais impor-tantes com relação ao pátio de madeira foi aintrodução da estocagem de cavacos em pi-lhas ao ar livre, que é um dos métodos maismodernos de estocagem da madeira. Emcomparação com a estocagem de madeiraem forma de toras, tem-se as seguintes van-

tagens

• maior facilidade no manuseio do ma-

terial;

1.11. ESTOCAGEM

30SENAI-PR

• redução de mão-de-obra no pátio de

estocagem;

• disponibilidade de cavacos, indepen-

dente do funcionamento de equipa-mentos como descascador, picador,etc.

• alteração qualitativa e quantitativa de

certos extrativos, cujo efeito é bené-fico em alguns aspectos e indesejá-vel em outros.

• exige menor área de estocagem por

volume.

1.11.1. Estocagem do cavaco aoar livre

• pátio deve ser de preferência

concretado, com boas condições dedrenagem;

• o consumo de cavacos deve obede-

cer a um rodízio, evitando-se longotempo de estocagem;

• deve-se limpar o local, antes de se

iniciar novo monte, para evitar conta-minação;

• as espécies sensíveis à deterioração

devem ser estocadas em montesmenores, possibilitando menoresperíodos de revezamento;

• esses cavacos devem ser protegidos

dos ventos, pois estes são portado-res de umidade, poeira e propagadorde fogo para o interior do monte.

Como todo o sistema de estocagem,este, ao ar livre, apresenta algumas desvan-tagens, tais como:

• tempo menor de estocagem, pois os

cavacos têm maior tendência aoapodrecimento;

• perdas em rendimento e em proprie-

dades físicas da polpa resultante;

• queda em qualidade da celulose, pois

ocorre o escurecimento das fibraspelo sol;

• perdas de resinas valiosas (tall oil e

terebintina).

Mesmo assim, esse sistema é o prefe-rido pelos fabricantes, porque leva-se emconsideração que as vantagens superamessas desvantagens.

Ocasionalmente e, antes de tudo, quan-do há uma manipulação incorreta da pilha,podem surgir alguns problemas como:

• aumento de temperatura demasiada

no interior da pilha;

• decomposição parcial com subse-

qüente perda de substâncias;

• coloração de madeira, que pode cau-

sar uma redução de grau de alvurada pasta ou exigir um maior consu-mo de reagente no seu branquea-mento;

• aumento no teor de finos, criando pro-

blemas para os digestores contínu-os e área vizinhas à pilha;

• redução da densidade aparente dos

cavacos;

• aumento de consumo de reagentes

no cozimento;

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Figura 30

Entretanto, existem algumas técnicasque podem ser adotadas como medida pro-tetora dos cavacos na estocagem ao ar livre:

• Borrifar com soluções contendo

fungicidas: o tratamento com certosfungicidas, por exemplo, pentaclo-rofenol, sozinho ou associado aboratos, reduz a atividade dos fungose, consequentemente, a degradaçãoda madeira;

• Borrifar com soluções contendo

reagentes químicos: às vezes, a sim-ples aplicação de água reduz a de-gradação da madeira; outrosreagentes, disponíveis na fábrica,também têm uma função protetora:solução de hidróxido de sódio, solu-ção contendo licor branco, licor pre-to ou verde, ou o líquido que resultada primeira extração alcalina na se-qüência de branqueamento.

• Os montes devem ser removidos de

tempos em tempos para ventilaçãoe evitar auto combustão por ação debactérias anaeróbias.

• perdas em rendimento e em proprie-

dades físicas da pasta resultante e

• perda de resinas valiosas ("tall - oil"

e terebintina para coníferas).

Os problemas citados acima são cau-sados por um desencadeamento de reaçõesbiológicas, microbiológicas e químicas duran-te a estocagem. A intensidade destas rea-ções depende do tipo e da idade da madeiraestocada, das condições climáticas e dasdimensões e da forma da pilha.

No decorrer da estocagem, a fraçãoresinosa da madeira é a que sofre uma açãode degradação mais rápida e intensa. No casodo processo de polpação sulfito, a estocagemproduz um efeito benéfico, pois a reduçãoquantitativa ou a alteração dos extrativos irádiminuir a ocorrência de "pitch" na polpa re-sultante. No processo kraft, utilizandoconíferas em uma estocagem prolongada,resulta em perda consideráveis de "tall-oil" eterebintina, quando se cogita a recuperaçãodesses subprodutos.

O rendimento do processo de polpaçãosofre diminuição considerável, principalmen-te quando a estocagem é prolongada (supe-rior à 8 semanas). Esse decréscimo é con-

seqüência de ataque microbiológico às fra-ções de polissacarídeos de madeira

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