ENsAios HISTóRICOS

Qualidade papeleira IIILeolwN Ws

0presente ensaio é dedicadoao estudo da evolução daqualidade papeleira num

período que inicia com o século XIX ecom as primeiras tentativas de substituir as fibras de plantas fibrosas anuaispelas fibràs celulósicas procedentes demadeira de plantas arbóreas como fórite alternativa de matériaprima básicapara a indústria papeleira Estas tentativas foram se adentrando pelo séculoXIX numa forte teimosia qualitativaque perdura ainda nos dias de hoje 0esquema inicial deste ensaio incluía uniaantevisão dos materiais papeleiros futuro Pelo espaço demandado este temserá tratado num próxirm ensaio quefocalizará também a ligação entre a qualidade e o meio ambiente e a atividade

de pesquisa e desenvolvimento que permiou a abertura de novos caminhos

proatívamente evolutivos para a qualidade papeleira

A obundãncici de literatura técnicacontrasta com a escassez de fibras

oti doi ensaios anieriores foi ana

1iada a qualidade dos papéis manufaturados em épocas muito distanciadasno primeiro dos ensaios forimi cobertastrês etapas num percurso histõrico quetotalizou 15 séculos o segundo ensaiorelata sobre wn período de cinco séculoo presente ensaio contempla dois

séculos sendo que o ensaio próximopoderá antecipar sua visão dentro deum horizonte de no máximo 50 anos

A seqüência formada pelo número deséculos compreendidos por cada uni dosensaios 151512105são valores que indicam uma proporcionalidade inversacom relação ao crescente número deacontecimentos relacionadosàqidade por unidade de tempo

Esta interpretação vem reforçada

pelo crescimento contínuo observadodurante os séculos XIX e XX naquantidade de artigos técnicos patentes livros e outras publicações relativas a novas tecnologias papeleiras todas elas com a finalidade de

melhorar as matériasprimas e os processos em uso 0 caráter explosivodo aumento de informações disponíveis cobrindo todo o campo específico papeleiro induziu também a introdução de metodologias modernas para o tratamento sistemático das in

formações disponíveis no começo doséculo XX Abstract Bulletín do PC

0 aumento contínuo da populaçãoconsumidora de papel levou o setorpapeleiro a realizar investimentos paraatender a previsão de demanda Osaumentos na capacidade instalada provocaram uma crise em decorrência de

uma insuficiente disponibilidade defibras e foi neste ambiente que tiveram início os trabalhos para viabilizaro uso de fibras vegetais extraídas defontes alternativas entre as quais sedestacaram as palhas de cereais e amadeira de florestas de coníferas

A lignina trouxe problemas noutilização dos novos materiaisfibrosos

No entanto o aprokeitiiiientocLL Libras celulósicas oriuncli da madeira

apresentou vários problemas fundamentais de difícil solução Primeiro aIIILa composição em diferente e muitoiiiás heterogênea que a das fibras tradicionais o que demandava a eliminaçãode diversos componentes nãocelulõsiLos da madeira e segundo a emadeiracontém uni porcentual elevado de lignina substância não desejada nas fibraspapeleiras porquanto sua presença promove o escurecimento do papel quando

este fica sob a luz solar Esta car

teríúca da lignina recomendou foimente a sua extração nos processospreparação de pastas celulósicas a paida madeira As dificuldades encontras

na remoção total ou parcial da ligainão foram solucionadas facilmente a

continuidade do esforço neste senticonfigura uma saga importantehistória da ciéncia aplicada pelelegantes soluções identificadzis pviabilizar a substituição das fibrastrapos por outras fibras oriundas de umaterial muito usado porém pouconhecido na sua comlxiçao e coum duvidoso potencial papeleiro Ematerial um dos mais abes i

natureza resolvia o problemaescassez de trapos mas criava outproblema pela necessidade de eliminum dos componentes da madeira qtrealmente funcionava como fator lim

tante do seu aproveitamentoCom a maior heterogeneidade ck

fibras obtidas da madeira preciscreencontrar o caminho para consegua proclução de um material isotrôpie4isto é de composição confiavelmeniidêntica e de comportamento reprodLzível em qualquer ponto de uni vastoquilométrico lençol de papel Felizmente as plantações clonais de eucliplos forneceram a partir da metaddo século em curso uma madeira d

composição e morfologia de fibras extremadmienteconflável que veio comtituir uma ajuda substancial na consesução da Lsotropia visada para o materia destinado a alimentar as máquinade fabricação contínua de papel

Os velhos moldes manuaisprogenitores conceituais das novasmáquinas

Estes papéis eram obtidos numa

28 0 PapelAbril 1997

Abala 1 Fontes alternativas de celulose componentes principais ocomprimento das fibras

agetal Celulose ï l Uginina Comprimento mm

kgodão Iinters 8590 632

nho talos 7679 1014 25

ilhas 4354 1219 15

sal folhas 5573 79 27

niferas lenho 5362 2634 35

lhosas lenho 5461 2330 1

quinas especialmente projetadasa aumentar a produtividade paperi mediante uma mecanização dasis unidades produtivas e aproveiido a experiência acumulada na ana produção manual No fundo asidernas máquinas de fazer papel

diferiam muito das suas progeoras conceituais as tradicionais

mas papeleiras das velhas manuuras Na descrição apresentada amir de uma máquina de papel tipi

os termos em itálico mostram os

atos conceitualmente semelhantes

e permitiram aproveitar nas novasíquinas a rica experiência acumula no longo uso das tradicionaisímã manuais

Estas máquinas de fazer papel rebem uma suspensão aquosa de fias que flui formando uma longaria de espessura controlada sobresegmento horizontal de uma peneimóvel que permitindo o escoa111o da ágiw promove uma apromação e entrelaçamento das fibrasla depositadas assim propiciandon enfeltralnento crescente ao serinsportadas sobre a peneira contíia até o rim do segmento plano daneira Neste ponto a camada orada pelo feltrada preliminar das fias é conduzida até dois cilindros

itre os quais é sometida a uma prenigeni desaguadora iniciando seguiunente a secagem propriamente díi a qual ocorre num tecido de feltrontínuo sobre o qual a camada inialmente compactada e ainda úmidarecebida na saída da prensagem

esaguadora para dar contínuidadesecagen deslizando de forma ser

enteante acompanhando as superfíies curvas de uma bateria de cilín

ros secadores até atingir a nível demidade desejada no formato de

uma longa folha de papel continuamente enrolada em bobinas

Adaptações laceis acertam papéisespeciais que atendem nichos demercado

Quando comparamos o númei i dequalidades diferentes dos papéi doséculo XIX com as que hoje podemser adquiridas no mercado fica evidente uma diferença básica nos papéis mais antigos predomina umacerta monotonia no que diz respeitoàs respectivas qualidades Estasresultavam de pequenas variações decorrentes de adaptações regionaiscom relação a um único modelo básico para o processo produtivo Nestasituação os papéis somente podiamoferecer a qualidade que resultavadestas eventuais adaptações Noentanto já no limiar do século XXaparecem paulatinamente as primeiras exigências qualitativas de ordemfuncional em papéis denominadosespeciai No último ensaio foi mencionada a substituição do vidro porpapel especialmente fabricado parasuportar uma camada sensível à luzassim possibilitando a grande expansão popular da indústria fotográfica

As primeiras polpas celulósica demadeira foram preparadas com madeira residual dos processos que industrializavam madeira serrada A

partir de serragem de madeira triturada num processo mecânico foi produzida inicialmente uma polpa celulósica que permitia sua adição paramuito prudentemente complementar às pastas elaboradas tradicionalmente com trapos A grande econonúcidade do novo material induziu a

continuidade dos estudos visando via

bilizar a remoção dos ingredientesincômodos Inicialmente muitos es

forços foram dedicados ao estudo demelhorias na desintegração da madeira por meios mecânicos tentandofacilitar a remoção dos componentesnão desejado Logo mais juntaramse contribuições de pesquisadoresquímicos abrindo novas rotas para aeliminação parcial ou total da lígninae assim permitindo desenvolveruma grande diversidade de processosalternativos cada um deles oferecen

do papéis de qualidades otimizadas ecustos convenientes para o atendimento satisfatório de funções específicas no seu uso final Surgiram também tecnologias combinando diversas energias numa mistura otimizadorã das respectivas contribuições energéticas mecânica química e térmica para cortar enlaces ao nível molecular mais conveniente para a desintegração da madeira

Conseguida esta desintegraçãocom eliminação parcial ou total dalígnina eou outros componentes nãodesejados foi preciso conseguir umahomogeneidade no tamanho das parlículas fibrosas É neste ponto quesão registrados os desenvolvimentosde refinadores os mais variados des

de os desintegradores de mó naturale ou artificial até os refinadores cilín

dricos tipo holandesa e os de discosimples ou duplo pressurizados ounão ajudados com a subseqüenteação dos classificadores de fibra pelosseus tamanhos

Cabe mencionar aqui o papel importante das polpas de eucaliptosusadas inicialmente como material

de recheio de polpas mais nobresCom a consolidação das plantaçõesclonais estas pastas celulósicas permitiram atingir níveis surpreendentes de homogeneidade e conf iabilidade funcional dos papéis com elas preparados

Dependendo da maior ou menorpresença de 1 ignina do maior ou menor longitude das fibras celulósicasoriundas de coníferas ou de folho

sas os diversos papéis foram preenchendo seus nichos mercadológicosmais adequados Assim a pasta mecânica contendo praticamente toda alignina original foi destinada à feitura

PapelAbril 1997 29

de papel imprensa visto que o escurecimento da lignina ocorre quandoa função de transmitir as noticias dodia já foi preenchida Caso for necessário prolongar a vida útil do papelpreparado com pasta mecânica assuas superfides podem ser protegidasmediante o recobramento de uma fina

cantada de tinta especialmente preparada dispersando um pigmentoopaco à luz solar e cuja alvura consegue melhorar a printabilidade dafolha de papel

Os papéis e o papelão destinadosa sereia convertidas em embalagensna forma de papelão ondulado ouliso normalmente mantém parte dalignina presente na madeira original

Os papéis que visam uma vida útillonga registros escritos ou impressosem livros de consulta permanentedemandam a eliminação praticamentetotal da lignina residual mediante procedimentos químicos que não afetemas estruturas macromoleculares das

Fibras celulósicas e seus entrelaçamentos Q encolado ácido destes papéis deve ser evitado visto que a acidez causa um envelhecimento prematuro do papel que pode ser contornado mediante o uso de encolado

alcalino para atender às expectativasde uma vida útil mais longa

Tecnologia celulósica de pontadesaliniza águas marinhas

Os trabalhos de iCross e Bevan quepermitiram obter celulose solúvel esua reconstituição na forma de filmescelofane ou de fiilarrientos viscosapropiciaram grandes avanços noconhecimento da química da celulosee do comportamento das interligaçõestridimensionais das suas fibras de

configuração macromolecular propiciando a elaboração de membranasmoleculares visando dcalinizar

águaer mencionado que a eliminaçãoda lignina junto com ouirw ingredientes não celulósicos 3045 da

madeira propiciou na forma de licores negro residual material combustível renovável que alimenta acaldeira de recuperação assimgerando energia suficiente paraatender ás demandas do processo

Tabela 2 A partir do uso da madeira como fonte de fibras celulósicaté hoje 1800 dC 1992 dC

1800 Publicação de relatório sobre papel feito de palha e de madeira

1800 Colagem mediante adição de breu na moagem1807 Início do uso do caulim como carga em papéis

1823 Q sulfato de cálcio é usado como carga1829 Uso do cilindro alisador fornecendo alto brilho numa das faces da

1833 folha Máquina de escrever

1844 Desenvolvimento da pasta mecânica a partir de madeira

1846 Impressora rotativa em Filadelfia1847 Melhoramento no desintegrador da madeira1863 D processo soda recebe uma patente1867 Primeiras experiências com papel sulfito

1860 Fábrica de polpa pelo processo soda na Pensylvania1865 Primeira impresssora rotativa1869 Pré tratamento da madeira com vapor antes da desintegração1871 Rolos de papel higiênico nos USA1884 Celulose sulfato ou processo krat1884 Desenvolvimento de fibras nitrocelulósicas

1892 Cross e Bevan conseguem dissolver a celulose1899 Uso universal de papel higiênico em rolos1903 Utilização de papelãoondulada emembalagens1906 Uso inicial de vasilhame de papel tratado para conter leite

1908 Uso do celofane em embalagens

1924 Produção de fibras celulósicas regeneradas Viscose e Rayon1938 Produção de Nylon pela Du Pont1938 Copia eletrostática xerografia1950 Propagação vegetativa florestas danais de crescimento répido1956 Osmose reversa com membrana de triacetato de celulose

1910 Papéis com recobrimento matalizados a vácuo1970 Uso de papéis metalizados para acondicionar alimentos1980 Desenvolvimento sustentável

1992 Convergência das sustentabi1idades financeira ambiental e social

industrial papeleiroAs aproximações ao nível desejado

de isotropia são facilmente percebidasao longo da linha principal do fluxoprodutivo e em cada uma das operações unitárias que o compõembeneficiarnento preparo dos cavacosdigestão da madeira lavado das polpas centrifugação e classificação dasfibras formação da folha secadoacabamento superficial conservaçãopreservação uso funcional e despejofinal As melhorias qualitativas decorrentes de uma maior aproximarão à isotropia visada não seguemuma ordem cronológica nas suas implementações operacionais Sua seqüência foi decorrente de inovaçõesintroduzidas aleatoriamente e fre

qúentemente sem uma ligação lógidirei a mas aproveitando idéias e coiceito que apareceram em atividadevizii ha ou paralelas às do setor ppeleiro Este aproveitamento oporttno exige uma infra estrutura com uisensores aunados para detectar cgerar novidades estudar sua possívoimplementação experimental e o mcnïtoramento dos resultados obtidc

para poder julgar e avaliar sua viablidade econômica ecológica e sodaEstas funções típica de um departmento de pesquisa e desenvolvimerto estreitamente ligadas ao conceitde desenvolvimento sustentável e

uma antevisão dos futuros materìai

papeleiros serão os temas do proximo ensaio

30 0 PapelA6ril 199