CONTROLE DE CONTAMINANTES NO PROCESSO TISSUE: DIRECIONADO AO TRATAMENTO DE MASSA

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2 SÃO PAULO BRASIL 2017 CONTROLE DE CONTAMINANTES NO PROCESSO TISSUE: DIRECIONADO AO TRATAMENTO DE MASSA ABÍLIO FRANCO COO

3 - Controle de Contaminantes - - Máquina de Papel - O CONTROLE DE CONTAMINANTES CONSISTE NO TRATAMENTO DA MASSA ATRAVÉS DO USO DE UMA COMBINAÇÃO DE ESTRATÉGIAS ENVOLVENDO CONCEITOS DISTINTOS, TAIS COMO DISPERSÃO, DETACFICAÇÃO E MICROFIXAÇÃO.

4 - Controle de Contaminantes - - Máquina de Papel - Aditivos Químicos para Tratamento da Massa Produtos dispersantes para redução de tamanho das partículas de contaminantes do tipo stickies; Produtos detacficantes/microfixantes para manutenção do tamanho coloidal dos contaminantes tipo pitch/stickies, e sua eliminação do processo de fabricação.

5 Conceito de produtos dispersantes para máquina de papel PRODUTOS DISPERSANTES PARA CONTAMINANTES NA MÁQUINA DE PAPEL ATUAM NA DIMINUIÇÃO DO TAMANHO DESTAS PARTÍCULAS POR MEIO DE MECANISMOS DE SOLVÊNCIA E PODER SEQUESTRANTE. Partículas de stickies com tamanho superior ao coloidal......são prejudiciais para o processo e para o produto final. Função do produto dispersante Reduzir o tamanho das partículas - que não foram removidas mecanicamente do processo - para dimensões coloidais.

6 Produtos detacficantes/microfixantes: INICIALMENTE O PRODUTO ENCAPSULA AS PARTÍCULAS, DETACFICANDO E PREVENINDO SUA AGLOMERAÇÃO MANUTENÇÃO DO TAMANHO COLOIDAL Evita a formação de depósitos ao longo do processo Contaminante Coloidal Aglomeração ph, temperatura, etc. NA SEQUÊNCIA, ATUA MICROFIXANDO OS CONTAMINANTES COLOIDAIS NAS FIBRAS CELULÓSICAS E PROMOVE SUA ELIMINAÇÃO DO PROCESSO.

7 Origem dos contaminantes... CONTAMINANTES PITCH CONTAMINANTES STICKIES Provenientes do processo de digestão da madeira, polpas mecânicas e termomecânicas. Extrativos da madeira: Apresentam pegajosidade (tacky) e são constituídos por ácidos/álcoois/ésteres graxos, esteróides, triglicerídeos, etc. Provenientes do uso de matéria-prima reciclada (fibras secundárias), dos aditivos de processo e auxiliares de fabricação. Contaminantes Impactam criticamente o processo produtivo

8 STICKIES: - Apresentam pegajosidade e propiciam formação de depósitos; - Os stickies são principalmente constituídos por: Compostos orgânicos i) Materiais oriundos de fibras secundárias: etiquetas adesivas, envelopes, selos, etc. Tinta, látex, ceras, substâncias adesivas (hot melt), plásticos, etc. ii) Produtos químicos adicionados ao processo de fabricação do papel, como resina de resistência a úmido, entre outros aditivos/auxiliares de processo. Compostos inorgânicos Óxido de titânio (TiO 2 ) Caulim (silicatos hidratados de alumínio - Al 2 O 3.SiO 2.nH 2 O) Carbonato de cálcio (CaCO 3 ), etc.

9 Contaminantes Típicos: Synthetic Natural Stickies System Additives Ink Wax Contact Adhesive Hot Melts Wet Strength Resins Defoamers Retention Aids Impact UV Cured Xerographic Coating Binders Pitch Paraffin Micro- Crystaline Polyethylene SBR Vinyl Acrylates Polyisoprene Polybutediene Netural Rubber EVA PE Was Tackifying Resins MF UF PPE H/C Oils Fatty Acid Ethoxylates H/C Oils Polyamides Mineral Oil Was H/C Resins Rosin Esters Alkyo Resins Fatty Acids Acrylates Epoxy Polyol Krethane Polyester SBR Vinyl Acrylates Polyester Polyvinyl Butyral Styrene Copolymers Latex SBR PVAC Fatty Acids Rosin Acids Fatty Esters Sterols

10 As partículas de stickies são classificadas de acordo com o tamanho em macrostickies, microstickies e stickies coloidais: Stickies Macrostickies Microstickies Partículas rejeitadas pela peneira de 100 µm Stickies Suspensos 20 a 100 µm Stickies Dispersos 1 a 20 µm Stickies Coloidais 0,01 a 1 µm Stickies Dissolvidos < 0,01 µm Produtos detacificantes e microfixantes Produtos dispersantes para redução de tamanho das partículas de contaminantes do tipo stickies

11 Problemas relacionados à ocorrência de contaminantes As partículas dos contaminantes pitch e stickies sofrem aglomeração ao longo da fabricação do papel devido as suas características químicas e às variações de temperatura, ph, adição de auxiliares de processos, etc. Essa aglomeração é responsável pela formação de depósitos tanto ao longo da máquina quanto no papel produzido. PREJUÍZOS Paradas não programadas para limpeza Perda de produção devido a furos e pintas Menor qualidade do produto final Menor desempenho produtivo Maior custo

12 Estratégia de Tratamento dos Contaminantes na Massa O tratamento é composto pela aplicação de 1 ou mais produtos de acordo com a necessidade. As características das partículas de stickies - conforme matéria-prima reciclada usada - indicarão a necessidade, ou não, da aplicação do produto dispersante com ação de solvência e quelância, visando reduzir o tamanho destes contaminantes para a escala coloidal. Esta aplicação deve ser feita em um ponto de alta consistência e elevado tempo de permanência.

13 Estratégia de Tratamento dos Contaminantes na Massa A aplicação do produto com ação detacficante e microfixante não é opcional, sendo fundamental para o sucesso do tratamento: a eliminação do tacky das partículas evita que estas se aglomerem e depositem; a fixação destas partículas no estado coloidal sobre as fibras celulósicas promove a limpeza do sistema com eliminação dos contaminantes. Para esta aplicação deve ser avaliado um ponto de baixa consistência. O SISTEMA CONTECH é um tratamento de alta eficiência que pode ser modificado de acordo com a quantidade e tipo de contaminante presente nas mais diversas configurações de plantas papeleiras.

14 Tratamento Químico dos Contaminantes na Massa Ação do produto dispersante na redução do tamanho das partículas contaminantes: Amostra sem adição de produto dispersante 25 Amostra após tratamento com produto dispersante 1,17 m 20 1,35 m Quantidade de Partículas Tamanho de Partícula ( m)

15 Tratamento Químico dos Contaminantes na Massa Ação do produto dispersante na redução do tamanho das partículas contaminantes: 1,37 m Amostra Tal Qual Quantidade de partículas 0,95 m Amostra tratada com produto dispersante Tamanho de Partícula ( m)

16 Tratamento Químico dos Contaminantes na Massa Ação de microfixação do produto detacficante/microfixante Partículas coloidais contaminantes microfixadas na superfície da fibra.

17 Avaliação da Eficiência de Microfixação - Remoção de Contaminantes Empresa Tissue A Amostra 100% aparas - Coletada na descarga do pulper Contaminantes do tipo Stickies Consistência inicial 6% Diluída para 1,5% antes da aplicação do produto Aplicação de Produto Microfixante (Dosagem = 2 kg/t) Redução na quantidade de partículas (Teste 1) Redução na quantidade de partículas (Teste 2) Redução na quantidade de partículas Médias Produto 1 20% 16% 18% Produto 2 19% 23% 21% Produto 3 76% 84% 80% Produto 4 68% 60% 64% Produto 5 69% 79% 74% Produtos detacficantes/microfixantes com características químicas distintas apresentam diferentes eficiências de microfixação.

18 Empresa Tissue A Amostra 100% aparas - Coletada na descarga do pulper - Contaminantes tipo Stickies Consistência inicial 6% Diluída para 1,5% e 3,3% antes da aplicação do produto Aplicação de Produto Microfixante (Dosagem = 2 kg/t) Redução na quantidade de partículas Consistência 1,5% Redução na quantidade de partículas Consistência 3,3% Produto 3 81% 79% Produto 6 90% 84% Produto 7 36% 41% Produto 8 24% 29% Os pontos de aplicação mais propícios para a dosagem desta linha de produtos detacficantes/microfixantes usualmente apresentam consistências entre 3,5 e 1%. Não são observadas variações significativas de eficiência microfixante para a dosagem do produto nesta faixa de consistência.

19 Empresa Tissue A Amostra 100% aparas - Coletada na descarga do pulper - Contaminantes tipo Stickies Consistência inicial 6% Diluída para 3,3% antes da aplicação do produto Aplicação de Produto Microfixante Redução na quantidade de partículas Dosagem 2 kg/t Redução na quantidade de partículas Dosagem 1 kg/t Produto 3 79% 42% Produto 6 84% 66% Produto 7 41% 11% Produto 8 29% 03% A eficiência de remoção das partículas contaminantes está diretamente relacionada com a concentração de produto dosado. O ajuste da dosagem na aplicação é crucial para a obtenção dos resultados desejados.

20 Empresa Tissue A Amostra 100% aparas - Coletada na descarga do pulper - Contaminantes tipo Stickies Microscopia ótica da amostra tal qual e após tratamento com produto microfixante em diferentes dosagens: Amostra sem aplicação do produto microfixante Adição de 0,5 kg/t Produto 6 Adição de 2,0 kg/t Produto 6

21 Empresa Tissue B Amostra 100% aparas - Contaminantes tipo Stickies Amostra preparada a 3% para aplicação do produto Aplicação de Produto Microfixante Dosagem Redução na quantidade de partículas Produto 6 0,5 kg/t 22% 1,0 kg/t 58% 2,0 kg/t 77% Eficiência de remoção das partículas contaminantes Correlacionada com a dosagem do produto O ajuste da dosagem na aplicação fundamental para a obtenção dos resultados desejados.

22 Empresa Tissue C Amostra 100% aparas - Contaminantes tipo Stickies Amostra sem aplicação do produto Após aplicação de produto dispersante Após aplicação de produto microfixante

23 Benefícios Diminuição da quantidade de contaminantes na máquina de papel Dispersão de ceras, adesivos, colas poliméricas e resinas Prevenção da formação de sabões insolúveis de ácidos graxos e resinóicos Prevenção da aglomeração das partículas de pitch e stickies na máquina de papel Microfixação das partículas coloidais nas fibras celulósicas e remoção dos contaminantes com o produto final Diminuição da formação de depósitos ao longo do processo Prevenção de incrustações

24 Resultados da aplicação Maior qualidade do produto final Processo mais limpo Diminuição do número de parada para limpeza Diminuição de quebras e furos na folha Melhora no desempenho produtivo Aumento da produtividade Redução de custos

25 contech@contechbrasil.com