Processo de Fabricação do Papel - Netzsch

Processo de Fabricação do Papel

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A celulose é um material natural e fibroso existente em vegetais, de onde é extraída. Pode ser encontrada em raízes, tronco, folhas, frutos e sementes. Sua preparação é feita pela separação química ou mecânica das fibras da madeira, dos cultivos de fibras ou de resíduos de papel.

Após a preparação da madeira, os métodos de polpação diferem em termos dos processos envolvidos na separação das fibras:

• Polpação mecânica;

• Polpação química;

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DA CELULOSE

Corte e transporte: Toda a madeira utilizada no processo da fabricação da celulose é de bosques renováveis.

POLPAÇÃO

Polpação: É o processo que ocorre no digestor em altas temperaturas e pres-sões para a modificação da estrutura da madeira para obter a polpa de celulo-se de cor marrom, por meios químicos e/ou físicos. Nessa parte do processo é possível utilizar bombas helicoidais NEMO® e bombas de lóbulos TORNADO® para a transferência do digestor para o cozimento.

O processo químico de polpação mais utilizado no Brasil é o kraft. Na polpa-ção kraft os cavacos de madeira são submetidos à reação com uma solução contendo hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S): o “licor branco”. Para a dosagem de químicos utilizados no processo de polpação também é possível a utilização das bombas helicoidais NEMO®.

Preparação da madeira: É transformada em pequenos pedaços, que tem dimen-sões regulares e uniformes, de forma que a madeira poda ser cozida em um digestor.

1. MADEIRA

2. CULTIVO DE FIBRAS

3. RESÍDUOS DE PAPEL

Fibras Cortador de fibras Purgação Cozinhar e ferver

Polpa de papel

Resíduos de papel

Processamento do papel (bater)

Remoção de tintas

Polpação

Produtos químicos

1. Extração através da madeira

• Combinação de polpação mecânica (TMP) e polpação química (CTMP);

• Celulose de resíduos de papel (papel reciclado).

TIPOS DE PREPARAÇÃO DE MADEIRA PARA EXTRAÇÃO DA CELULOSE


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Culturas de fibras são plantações tradicionalmente usadas para fazer papel, tecido ou corda. As culturas de fibras caracterizam-se por apresentarem grande concentração de celulose, o que lhes confere resistência. As fibras podem ser modificadas quimicamente.

FIBRAS

CORTADOR DE FIBRAS

PURGAÇÃO

RESÍDUOS DE PAPEL

PROCESSAMENTO DO PAPEL (BATER)

REMOÇÃO DE TINTAS

Papel proveniente da reciclagem de papel.

Processo que remove as tintas de impressão de fibras de papel reciclado para fazer a polpa sem tinta. A chave no processo de destintagem é a capacidade de separar a tinta das fibras. Isso é obtido por uma combinação de ação me-cânica e meios químicos. Depois da remoção das tintas é obtida a polpa de papel, que será transferida para a fabricação da celulose. Essa transferência é feita por bombas helicoidais e de lóbulos NETZSCH.

A primeira etapa é o processamento das fibras vegetais e resíduos de papel com água para a transformação em folhas de papel. As bombas NETZSCH são aplicadas para a transferência do papel batido com a água para a próxima etapa, a remoção de tintas.

Transforma as fibras em pequenos pedaços para ir a próxima etapa.

Etapa na qual as fibras são estocadas antes dos processos de cozimento e fervura.

2. Extração através de cultivos de fibras

3. Extração através de resíduos de papel (papel reciclado)

Após a extração da celulose é formada a polpa de papel, que passa por um processo de lavagem para retirar qualquer aspecto de impu-reza adquirido no processo da extração. Após a limpeza o material extraído fica em repouso para posteriormente dar início ao processo de branqueamento.

Na fase do branqueamento a celulose se torna mais pura e, depois de limpa e branca, a polpa é distribuída em uma superfície plana para pos-terior secagem e prensagem. Em todas as etapas até o processo de secagem são aplicadas bombas helicoidais ou de lóbulos. As folhas secas podem ser comercializadas já cortadas em pedaços menores ou enroladas e empacotadas, conforme demonstrado no fluxograma abaixo.

Polpa de papel

Depuração Fina

Pré-Branqueamento

Sistema de Recuperação de Químicos

BranqueamentoDepuração Grossa

Estoque de Celulose Secadora Corte e Embalagem Transporte


Depuração grossa Depuração fina

Branqueamento

É o processo no qual se retira a “lignina”, que caracteriza a cor marrom da celulose e volta à celulose branca. O processo de branqueamento ocorre em diversas etapas, de tal forma que se observam as características de resistência da celulose para produção de papel.

Depuração

Consiste em fazer a massa diluída atravessar um depurador para elimi-nação de aglomerados de fibras ou impurezas das matérias primas e das diversas fases do processo de fabricação.

Secagem

É realizada em 3 etapas:1) A polpa é distribuída para a formação de uma grande folha para garantir maior homogeneidade da celulose.2) Após a distribuição da celulose, a polpa é prensada. A prensagem remove água através de ação mecânica.3) Por último ocorre a secagem, que é a remoção de água por evaporação.

EmbalagemAs folhas são cortadas ou enroladas, ordenadas, pesadas e embaladas.

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A celulose é empregada na fabricação de inúmeros tipos de papel, de acordo com sua finalidade. Os papéis podem ser classificados em papéis para impressão (acetinado, bíblia, bouffant, couché, imprensa, jornal, mimeógrafo, monolúcido, offset); papéis para escrever (aper-gaminhado, correspondência aérea, segundas-vias); papéis para embalagem (manilhinha ou de padaria, manilha, tecido, hamburguês, ha-vana, HD, LD, macarrão); papéis para fins sanitários (higiênico, toalha, guardanapo, lenço); cartões e cartolinas; papéis especiais (base para carbono, cigarros e afins; crespado; para desenho; heliográfico; absorventes e filtrantes) e também papéis não classificados (kraft especial para cabos elétricos, fios telefônicos e condensadores)

A celulose é misturada com água e algumas vezes é submetida a tratamentos mecânicos para torná-la mais adequada para a fabricação do papel. Desta forma, este se torna mais macio, liso, resistente ao rasgo ou mais absorvente. Esse processo ocorre antes da celulose entrar na máquina de papel:

1. DESAGREGAÇÃO DA CELULOSE

O desagregador nada mais é que um liquidificador doméstico de proporções gigantescas.

2. REFINAÇÃO

Consiste em submeter as fibras da celulose a uma reação de corte, compressão ou filamento.

3. PREPARAÇÃO DA RECEITA

A pasta entra em um tanque onde é misturada com os demais componentes (cargas, químicos e aditivos).

Já na máquina de papel, cujo princípio de funcionamento é semelhante àquele descrito para a formação da folha de celulose, é produzida uma folha única de papel, que é enrolada em bobinas e, posteriormente, embalada para ser enviada ao mercado consumidor conforme descrito abaixo.

a. Entrada da celulose na máquina de papel

Primeiramente a celulose é colocada na caixa de entrada onde a suspensão de fibras é distribuída em cima de uma tela, onde a folha de papel será formada.

Após essa etapa, a celulose vai para a Mesa Plana, onde ocorre a formação da folha.

PROCESSO DE FABRICAÇÃO DO PAPEL


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b. PrensasA folha de papel já está formada, sua umidade é:

• Na entrada das prensas: 80 até 85%;

• Na saída das prensas: 50 até 65%.

c. Secagem

Neste setor é feito a secagem final e a cura das resinas adicionadas.

A umidade das folhas ao deixar esta seção é de 3 até 8 %.

Algumas máquinas de papel dispõem, ainda na secagem, de cola para impregnar superficialmente químicos, como por exemplo amido cozido, que confere ao papel melhores características de impressão e maior resistência e absorção mais controlada da tinta.

d. Calandra

A calandra é utilizada para a correção da gramatura e da rugosidade do papel.

e. Enroladeira

A enroladeira forma rolos de papel

Existem diversas configurações de máquinas em função do tipo e quantidade de papel a ser produzido. No Brasil, as maiores produtoras de papel e celulose utilizam máquinas de Tissue e Kraft para a produção do papel.

Os Tissues são papéis sanitários resistentes, absorventes e suaves na forma de lenços de papel, papéis-toalha, guardanapos ou papéis higiê-nicos. Este tipo é produzido a partir de fibras virgens ou recicladas. A folha do papel Tissue é seca em um grande cilindro, denominado Yankee, e removida por meio da lâmina crepadora. Como este papel é muito fino, é necessária a união de várias camadas para formar o produto final.

Já o papel Kraft é um tipo de papel fabricado a partir de uma mistura de fibras de celulose curtas e longas, provenientes de polpas de madeiras macias. Kraft é o nome genérico dado a um conjunto de papéis produzidos com celulose não branqueada, normalmente na sua cor natural de característica parda. Este papel pode ser laminado com alumínio, recoberto com parafina ou ainda com resinas plásticas (polímeros) a quente. Estas propriedades e capacidades de processamento permitem que seja usado para produzir sacolas, envelopes e cartonagens diversas, além de ser a matéria prima para a produção de papelão ondulado.


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APLICANDO A BOMBA DE FUSOS NOTOS® NAS MÁQUINAS DE PAPEL - PAPEL TISSUE

As bombas de fusos NOTOS® são instaladas para fazer a lubrificação do Mancal Yankee. O sistema é composto por: 2 Bombas de Fusos NOTOS®, 1 ou 2 Trocadores de Calor, 1 Filtro Duplo ou 2 Filtros Simples.

Sistema de lubrificação dos demais rolos da máquina de papel, no qual também são aplicadas bombas de fusos NOTOS®.

APLICANDO A BOMBA DE FUSOS NOTOS® NAS MÁQUINAS DE PAPEL - PAPEL KRAFT

Sistema de Lubrificação do Conjunto de Rolos Principais (Rolos: Sucção, Prensa, Pick-up e de Aquecimento) é composto por: 2 Bombas de Fusos NOTOS®, 1 Trocador de Calor, 1 Filtro Duplo, 2 Filtros Simples, Válvulas de Elementos Lógicos.


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UTILIZAÇÃO DE BOMBA NEMO® E TORNADO® PARA MELHORAR A QUALIDADE DO PAPEL

Vários aditivos (como colas, cargas minerais, controladores de pH e corantes) podem ser acrescentados. Além disso, fibras recicladas obtidas de papéis que já foram usados também podem ser adicionadas. As quantidades de aditivos ou de fibras recicladas empregadas dependem da finalidade do papel a ser produzido e das exigências do mercado consumidor.

Um problema com os papéis usados para impressão é que, em seu estado natural, a tinta adicionada pode se espalhar pelas fibras do papel, causan-do manchas na escrita, por exemplo. Para evitar que a tinta se espalhe, o papel é “colado”. O processo de colagem envolve o revestimento do papel com uma mistura de água e amido. Essa mistura é absorvida pelas fibras do papel e evita que a tinta se espalhe. Assim, o papel pode ser usado para imprimir ou escrever.

COLAGEM DO PAPEL

* PCC: Carbonato de Cálcio Precipitado / **ASA: Anidrido Alquenil Sucínico / ***AKD: Dímero de Alquil Ceteno

Produtos típicos

Os produtos utilizados na colagem podem ser bombeados com bombas helicoidais NEMO® e de lóbulos TORNADO®.

• Amido de Milho - Proporciona aumento da resistência interna do papel, melhor liso, maior rigidez, maior resistência a penetração de líquidos, além de evitar a formação de pó.

• Amido de Mandioca - Reduz os custos, aumenta a resistência à tração, rasgo e rompimento, além de proporcionar melhor qualidade da impressão.

Referências de bombas helicoidais NEMO® e de lóbulos TORNADO® para bombeamento de amido:

• Cola Saponificada• Cola Neutra• Cálcio moído• Cálcio em grão• Amido• PCC*• ASA**• AKD***

• Carbonado de Cálcio• PCC* em grão• Talco• Calcaria• Caulim• Dióxido de carbono

• Pigmentos• Corante• Branqueador

fluorescente

• Fortalecedor seco/úmido para papel

• Retenção de ácidos• Amaciante de papel• Dispersor de fibra• Antiespumante• Sulfato de alumínio

Polpa de papel

Colagem de Papel

Cargas Minerais

Mistura de Cores

Tanque de Mistura

Bombas de lóbulos TORNADO® Bombas helicoidais NEMO®


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CARGAS MINERAISAs cargas minerais são adicionadas à polpa de papel para alterar as caracterís-ticas do produto final, como peso, opacidade, cor e brilho. Porém, sua presença diminui o reforço das fibras no interior da folha, resultando em uma diminuição da resistência mecânica do papel.

MISTURA DE CORESOs revestimentos normalmente consistem em três componentes diferentes - pigmentos (80 - 92%), agentes de ligação (8 - 20%), aditivos e água.

Produtos típicos

Os produtos utilizados na adição das cargas minerais podem ser bombeadas com bombas helicoidais NEMO® e de lóbulos TORNADO®.

• Caulim - para ter um papel mais liso, branco, opaco, e melhor qualidade de impressão.• Dióxido de Titânio - papel mais opaco de alta qualidade e melhor resistência.• Carbonato de Cálcio - papel mais branco, usado em papeleiras especiais, papel alcalino.

Referências de bombas helicoidais NEMO® e de lóbulos TORNADO® para cargas minerais:

Produtos típicos

No processo de mistura de cores são utilizadas bombas helicoidais NEMO® e de lóbulos TORNADO®.

• Tinta Couche - sua função é revestir, promover a textura na superfície do papel branco e dar a tonalidade específica, eliminando o amarelo indesejável do papel. Os papéis pigmentados normalmente são tratados com óxidos metálicos e produtos orgânicos sintéticos.

Referências de bombas para pigmentos:

Bombas de lóbulos TORNADO®Bombas helicoidais NEMO®

Bombas helicoidal NEMO®


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TANQUES DE MISTURANesta etapa são adicionados mais alguns químicos que ajudam a melhorar a qualidade do papel, como fortalecedor para papel, retentor de ácidos, ama-ciante de papel, antiespumante, etc.

Produtos típicos

As bombas helicoidais NEMO® e TORNADO® fazem a adição dos químicos nos tanques de mistura.

• Polímeros - melhoram a retenção das cargas e fibras e ajudam na drenagem da água, diminuindo custos e a contaminação ambiental.

• Anti-espumantes - têm por objetivo evitar a formação da espuma durante a fabricação do papel sem que seu aspecto seja alterado, evitando bolhas na superfície e a possível quebra da lâmina de papel dentro da máquina.

• Sulfato de alumínio: usado para diminuir o pH e favorecer a precipitação da resina, depositando nas partes de resinado de alumínio, insolúvel, em cima das fibras de celulose.

Referências de bombas helicoidais NEMO® e de lóbulos TORNADO® para tanques de mistura:

PROCESSOS ADICIONAIS NA INDÚSTRIA PAPELEIRA COM UTILIZAÇÃO DAS BOMBAS NEMO®, NOTOS® E TORNADO®

É possível utilizar bombas NOTOS® em empresas que utilizam sua própria estrutura para produção de energia através de alimentação de caldeiras com combustíveis ou com turbinas a vapor.

Bombas de lóbulos TORNADO®

Bomba de fusos NOTOS® Bombas de fusos NOTOS®

Bombas helicoidais NEMO®


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Outro processo em que é possível utilizar bombas NEMO® e TORNADO® é no tratamento de efluentes nas etapas de transferências de lodos, dosagem de químicos e lodos desidratados.

VANTAGENS NA UTILIZAÇÃO DAS BOMBAS NEMO®, NOTOS® E TORNADO®

• Dosagem com fluxo constante e sem pulsação;

• Confiabilidade e fácil manutenção;

• Baixo custo de manutenção;

• Ajuste de vazão através de Inversor de Frequência;

• Precisão de dosagem melhor que 1%;

• Suporte às altas pressões exigidas pelos picos de pressão (NEMO® E NOTOS®);

• Fluxo reversível;

• Possibilidade de instalação em qualquer posição;

• Funcionamento silencioso;

• Melhor opção para o bombeio de sólidos (NEMO® e TORNADO®);

• Ampla gama de materiais para atender diversas aplicações.

Bombas de lóbulos TORNADO®

Bombas helicoidais NEMO®


Com a mais completa e diversificada linha de bombas, a NETZSCH do Brasil oferece soluções customizadas em bombeamento e dosagem para as mais novas e desafiadoras aplicações para todos os segmentos de mercado, incluindo Química & Papel e Celulose. Os produtos NETZSCH são sinônimos de confiança, sendo mundialmente reconhecidos pelo seu alto padrão de qualidade e desempenho.

SOLUÇÕES INTEGRADAS PARA BOMBEAMENTO E DOSAGEM

Bomba Helicoidal NEMO®

• Vazões: até 500m³/h

• Pressões: até 160 bar

• Sucção: 8,5 m.c.a.

• Temperatura: -40 até +200ºC

Bomba Dosadora Helicoidal NEMO®

• Execução monobloco

• Vazões: até 2,5 m³/h


Bomba de Lóbulos TORNADO®

• Vazões: até 1.000 m³/h


Bomba de Fusos NOTOS®

• Vazões: até 2.500 m³/h


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O grupo NETZSCH é uma empresa de tecnologia internacional gerenciada pela holding Erich Netzsch, com sede na Alemanha. As unidades de negócios Análise & Testes, Moagem & Dispersão, assim como Bombas & Sistemas representam soluções individuais do mais alto nível. Mais de 3.700 funcionários em 36 países e uma rede mundial de vendas e serviços garantem proximidade ao cliente e um serviço de assistência competente.

Nossa exigência quanto ao desempenho é alta. Prometemos Proven Excellence aos nossos clientes – excelentes desempenhos em todas as áreas. Desde 1873 temos repetidamente comprovado que somos capazes disto.

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