Por: Ana Claudia Abreu Rosa Carolina Proença Danilo Marchiotto Thales Veronesi Welma Lima

Papel e Celulose

21/01/2013

Histórico

A primeira máquina para fazer papel foi inventada na França por Nicholas-Louis Robert em 1799. Pouco tempo depois, os irmãos Fourdrinier apresentaram o método de produção contínua de papel, aperfeiçoado na Inglaterra;

Na segunda metade do século XIX, quando a madeira substituiu

trapos na produção de papel, as máquinas “Fourdrinier” ganharam mudanças importantes;

Os avanços na composição química do papel transformaram a

sua fabricação, que ganhou escala industrial. As máquinas se modernizaram e atingiram alto grau de automação e produtividade.

No Brasil

No Brasil, o papel começou a ser fabricado em 1809, no Rio de Janeiro. E chegou a São Paulo com o desenvolvimento industrial proporcionado pela vinda de imigrantes europeus para trabalhar na cultura do café. Em sua bagagem, eles trouxeram conhecimento sobre o processo de produção de papel;

Após certo tempo e desenvolvimento tecnológico, foi iniciada, em 1889, a mais antiga fábrica de papel em funcionamento. A empresa Melchert & Cia deu início ao empreendimento que continha uma fábrica abastecida pela energia hidráulica proveniente do rio Tietê e funciona até os dias de hoje.

• A matéria prima básica da indústria de papel é a celulose, e seu meio principal de obtenção é a madeira.

Matéria Prima

A celulose é um polissacarídeo (similar ao açúcar) que é o principal componente da parede celular das fibras das plantas.

Junto com a lignina, as resinas e os minerais (compostos inorgânicos), a celulose é um dos compostos que constituem a madeira - cerca de 50%.

Figura 1 . Representação Esquemática da composição da madeira.

A celulose

As moléculas de celulose, agrupadas pela lignina (polímero amorfo que conferem firmeza e rigidez ao conjunto de fibras da madeira), formam feixes de fibras que constituem as células vegetais que compõem as fibras presentes na madeira.

Figura 2 .Representação esquemática da celulose

A celulose

Existem 2 tipos de fibras de celulose : Celulose de fibra longa, e de fibra curta.

A celulose de fibra longa é extraída principalmente do pinus. A celulose de fibra curta é extraída principalmente do Eucalipito,

espécie mais utilizada para fabricação do papel no Brasil. Esse tipo de celulose proporciona um papel de melhor formação, é o papel usado para impressão, copias, escritas

Toda a produção de celulose vem de madeira proveniente de plantios

renováveis de eucalipito. Em relação aos outros tipos de árvores o eucalipito tem a vantagem de

crescer rapidamente e estar pronto para a colheita depois de apenas 7 anos em média.

A celulose

O objetivo do processo industrial é extrair a celulose da madeira, na forma de uma pasta separando-a da lignina, resinas e minerais, as quais são usadas na geração de energia elétrica pela própria fábrica.

A Lignina é o principal resíduo das indústrias de papel

e celulose; tem um alto poder calorífico e a solução alcalina onde ela está dissolvida é utilizada como combustível nas caldeiras para geração de energia.

Objetivo do Processamento

CADEIA DE PRODUÇÃO MACRO

Processamento

Figura 3 .Representação esquemática da produção da celulose e papel.

Diagrama de Blocos

As árvores colhidas são imediatamente descascadas no próprio local para servirem de adubo para as mudas subsequentes. A madeira proveniente da colheita já cortada e descascada é transportada para fabricação da celulose.

Colheita

Figura 4 .Colheita da madeira

Produção de cavacos

Produção de cavacos

As cortadeiras providas de quatro ou mais facas

compridas e pesadas reduzem a madeira a pequenos cavacos para o cozimento químico.

Produção de cavacos

Figura 5 .Representação esquemática da produção de cavacos

Cozimento

Cozimento Os reatores, chamados digestores

são carregados com os cavacos. Adiciona-se o licor branco de

cozimento que contêm essencialmente sulfito de sódio e soda cáustica. (Processo à alta temperatura e pressão por cerca de 3 horas).

Esse licor causa a dissolução da lignina.

Esse processo é chamado de “Kraft” que em alemão significa Forte.

Figura 6 . Reator de Cozimento

Lavagem

Lavagem

Ao sair do reator a pasta de celulose ainda apresenta licor preto e fibras impregnados com lignina, que é submetido a uma lavagem com água quente para a retirada de resquícios.

Assim o licor preto é encaminhado para o processo de recuperação enquanto as fibras são enviadas para o branqueamento.

Lavagem da Polpa Marrom

Depuração

Separação das impurezas da madeira e dos pedaços de cavaco que não foram devidamente cozidos no Digestor (areias, pedras, etc.)

Após a depuração, a polpa é uma massa homogênea, marrom, pronta para o branqueamento.

Branqueamento

A polpa é alvejada, usando dióxido de cloro, seguido de neutralização e tratamento a hipoclorito de cálcio.

Reações que modificam quimicamente as substâncias coloridas, descorando-as.

Remoção de alguns derivados da

lignina a fim de obter uma polpa com maior alvura (grau de reflectância da luz).

Figura 7. Unidades de Branqueamento

Produção do Papel

Máquina Fourdrinier

Nos dias atuais, as máquinas mais utilizadas para produção de papel utilizam os mesmo princípios da máquina de Fourdrinier com algumas adaptações.

Figura 8. Máquina inventada por Fourdrinier

Máquina Fourdrinier

A máquina de Fourdrinier utiliza basicamente uma espécie de malha correia transportadora sem fim onde a polpa é depositada sobre ela, cuja função é permitir a saída da água mantendo as fibras da polpa, passando por 4 seções até a transformação do produto final, o papel. Figura 9. Malha correia

Máquina Fourdrinier

A mistura é difundida sob uma forma de jato fino sobre a tela formadora (Fourdrinier), passando por rolos de sucção para extrair a água.

Produção do Papel

Por conseguinte a folha atravessa a seção de secagem onde entra em contato com cilindros que são aquecidos com vapor retirando a água restante

Produção do Papel

Finalmente, o papel é enrolado em bobinas e enviado para seção de conversão ou acabamento.

Produção do Papel

Exemplo de uma máquina atual: A máquina é do tipo Tissue. Ela fabrica papel para fazer papel higiênico, papel toalha, guardanapos, absorventes, fraldas, lenços umedecidos/ou secos. Capacidade de 140 toneladas de papel por dia. Em metros, são 108 mil metros por hora.

Fábrica no México

Antes da utilização da celulose em 1840, por um alemão chamado Keller, outros materiais como o algodão, o linho e o cânhamo eram utilizados na confecção do papel.

Atualmente, os papéis feitos de fibras de

algodão são papéis especiais, para trabalhos que exigem um suporte de alta qualidade.

Curiosidade

Situação Econômica do Papel e Celulose no Brasil

Âmbito Econômico

Altos investimentos, grandes impactos. Crescimento médio de 6,5% ao ano. Em 2008, o setor alcançou o posto de quarto produtor mundial de

celulose – atrás apenas de Estados Unidos, Canadá e China. O recorde foi obtido em um período adverso, durante a crise

financeira internacional. A posição foi mantida em 2009 quando o setor produziu 13,5 milhões de toneladas de celulose.

Âmbito Econômico

Com o peso da variação cambial no terceiro trimestre de 2011, as empresas do setor de papel e celulose lidaram nos últimos três meses do ano com novo vilão.

Preços baixos para a celulose.

Âmbito Econômico

Âmbito Econômico

Âmbito Econômico

Âmbito Econômico

O valor da matéria-prima para celulose e serraria caiu mais de 20% de 2011 para 2012.

COMPETITIVIDADE

Âmbito Econômico

Âmbito Econômico

Âmbito Econômico

Âmbito Econômico

Em meados de 2012, produtores de papel-cartão, muito utilizado na confecção de embalagens, tentaram um reajuste superior a 10%, mas não conseguiram aplicá-lo integralmente.

Em 2013 o reajuste de preço será de até 12%, para diferentes tipos do produto.

Índices integralmente aplicados, menos flexibilidade das industrias papeleiras nas negociações.

Âmbito Econômico

Referências Bibliográficas

Wood Resources Quarterly SHREVE e BRINK Jr http://www.valor.com.br/termos-de-uso http://brasileconomico.ig.com.br http://pt.scribd.com/doc/35809498/Celulos

e-Papel-1