Corte transversal da fibra

Transcrição

1 Universidade de Brasília Departamento de Ciência da Informação e Documentação Curso de Arquivologia Disciplina: Conservação e Restauração de Documentos Profa. Lillian Alvares Fabricação do Papel

2 A invenção - Ministro de vários imperadores chineses, Ts ai Lun, é até hoje reconhecido como o inventor do papel, em cerca de 105 d.c.

3 A rota do papel, entre 105 A.C. e 1144

4 Constituição da fibra de madeira Corte transversal da fibra Hemi-celulose Celulose madeira produtos paralelos lignina holo-celulose Ligninai 6 % 22 % 72 % hemi-celulose celulose % 38 %

5 O papel - Suas propriedades químicas e físico-mecânicas permitem inúmeras aplicações. - Aqueles usados para escrita e impressão devem ser bem - Lisos - Opacos. - Aqueles usados na produção de jornais - Não precisam ter grande durabilidade com relação à brancura (na verdade amarelam-se facilmente), - Devem resistir à tração a que são submetidos nas máquinas de impressão.

6 O papel - Papéis sanitários (guardanapos, papéis toalha e higiênicos e os usados em fraldas descartáveis e absorventes) - Devem ser macios. - Papéis usados em embalagens (caixas e sacos) - Devem apresentar boa resistência, pois não podem romper-se com facilidade.

7 O papel - Pode-se estudar o papel pela - Matéria-prima - Reagentes químicos - Pelos processos empregados em sua produção.

8 História - O papiro foi amplamente utilizado na Antigüidade por egípcios, fenícios e gregos e, também, por povos da Europa durante a Idade Média. - Entretanto, o seu escasseamento, associado à impossibilidade de importação em função das guerras, levou à procura de novos materiais para a escrita.

9 História - Os chineses mantiveram por muitos séculos o segredo de sua fabricação.. A expansão para o Ocidente começou em 751, quando prisioneiros chineses introduziram, na Ásia Central, a indústria do papel.

10 História - Daí em diante, o uso do papel foi cada vez mais disseminado e surgiram fábricas em cidades como Bagdá e Damasco. - Na Europa, a primeira fábrica de papel surgiu na Espanha em 1144 e, ao final do século XVI, o papel já era manufaturado em todo o continente europeu. - A Alemanha foi o grande líder na fabricação de papel - Hoje, a empresa alemã Heilderberg é a maior fabricante de equipamentos para impressão.

11 Fabricação - O papel é formado por fibras celulósicas que se entrelaçam umas com as outras, garantindo a sua resistência. - A principal matéria-prima para a obtenção industrial dessas fibras é a madeira, proveniente do tronco das árvores. - Além das fibras da madeira, também podem ser utilizadas as fibras de bambu, bagaço de cana, algodão, linho e sisal. - Trapos de tecido também chegaram a ser empregados pelos chineses na produção de seus primeiros papéis.

12 Fabricação - A madeira é formada por vários tipos de células, cujas funções são: - Sustentação da árvore - Transporte de líquidos - Armazenamento de suprimentos. - As células da madeira são unidas por uma substância chamada lignina, que funciona como um cimento, dando-lhe rigidez e resistência.

13 Fabricação - No Brasil, a produção de celulose e papel utiliza essencialmente espécies de eucalipto, que levam de seis a sete anos para atingir a idade d de corte (muito menos do que em qualquer outro lugar do mundo).

14 Fabricação - Para produzir uma tonelada de papel são consumidas cerca de 20 árvores de eucalipto. - Algumas espécies de pinus também são utilizadas, principalmente na região Sul do país. - A produção de celulose baseia-se principalmente em florestas plantadas, embora alguns países asiáticos, a América do Norte e a Europa ainda utilizem florestas nativas.

15 Fabricação - Aqui no Brasil, as principais i i áreas de reflorestamento t estão localizadas nas regiões Sudeste e Sul, envolvendo os estados de - Minas Gerais, - São Paulo, - Espírito Santo, - Santa Catarina - Rio Grande do Sul. - Também há áreas de reflorestamento nos estados da - Bahia, - Pará e - Maranhão.

16 Fabricação - A fim de evitar alguns problemas relacionados à atividade de reflorestamento, como a fauna, muitas empresas do setor têm preservado áreas de mata nativa próximas à floresta plantada.

17 Fabricação - Essas áreas englobam as margens dos rios e córregos, as nascentes, os lagos e as áreas de declive. - Essa preservação minimiza também os problemas de assoreamento dos cursos d água.

18 Fabricação - Os grandes avanços nos campos da silvicultura e da biotecnologia permitiram que o Brasil se tornasse o - Primeiro produtor mundial de celulose branqueada de eucalipto (também chamada de celulose l de fibra curta), - Sétimo produtor mundial de celulose (incluindo fibras curtas e longas, estas últimas provenientes de pinus) - Décimo segundo produtor mundial de papel.

19 Fabricação Corte das árvores - A obtenção da celulose que será usada na fabricação do papel começa com o corte das árvores nas áreas de reflorestamento. - Após a remoção dos galhos, as toras de madeira são cortadas em tamanhos apropriados p e transportadas para a fábrica.

20 Fabricação - Polpação - Lá, a madeira é descascada e as cascas removidas (são utilizadas para geração de energia, por meio de sua queima). - As toras descascadas são lavadas e picadas em cavacos com dimensões específicas, a fim de facilitar a difusão dos reagentes químicos que serão utilizados. - Na forma de cavacos, a madeira está pronta para ir para a polpação.

21 Fabricação - Polpação - O processo de polpação tem como objetivo facilitar a separação das fibras e melhorar suas propriedades para a fabricação do papel. - Com a utilização desse processo químico, somente 40% a 50% da massa total inicial da madeira é aproveitada. - A polpação pode ser realizada por meio de um processo químico, no qual é retirada da madeira a maior parte da lignina, além de outros constituintes menos abundantes. - O processo químico de polpação mais utilizado no Brasil é o processo kraft.

22 Fabricação Moagem - Para fazer o papel,, a celulose é misturada à água para desagregação das fibras. - Algumas vezes, as fibras são submetidas a tratamentos mecânicos (chamados de refino) semelhantes a uma moagem, para torná-las mais adequadas para a fabricação do papel,, tornando-o o mais macio, liso, resistente ao rasgo ou mais absorvente. - Vários aditivos, como colas, cargas minerais, controladores de ph e corantes, podem ser acrescentados nessa fase.

23 Fabricação 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

24 Fabricação Tipos de Papel - De acordo com sua finalidade, d os papéis podem ser classificados em: - papéis p para escrever - apergaminhado - correspondência aérea - segundas-vias

25 Fabricação Tipos de Papel - De acordo com sua finalidade, os papéis podem ser classificados em: - papéis para embalagem

26 Fabricação Tipos de Papel - De acordo com sua finalidade, os papéis podem ser classificados em: - papéis para fins sanitários - higiênico - toalha - guardanapo - lenço

27 Fabricação Tipos de Papel - De acordo com sua finalidade, os papéis podem ser classificados em: - papéis especiais - base para carbono - cigarros e afins - crespado - para desenho - heliográfico - absorventes - filtrantes

28 Fabricação Tipos de Papel - De acordo com sua finalidade, os papéis podem ser classificados em: - papéis não classificados - para cabos elétricos - fios telefônicos - condensadores

29 Fabricação Tipos de Papel - Fibras recicladas, obtidas de papéis que já foram usados, também podem ser adicionadas de elementos para dar as características. - As quantidades de aditivos nas fibras recicladas empregadas dependem da finalidade do papel a ser produzido e das exigências do mercado consumidor. - Na máquina de papel é produzida uma folha única de papel,, que é enrolada em bobinas e, posteriormente, embalada para ser enviada ao mercado consumidor.

30 Fabricação de Papel Questões Ambientais - Os odores característicos dos compostos voláteis de enxofre (mercaptanas) que se formam durante a remoção da lignina pelo. - Mesmo em baixas concentrações, a presença desses compostos pode ser facilmente percebida na região que circunda as fábricas. - As empresas produtoras de celulose utilizam equipamentos de desodorização e caldeiras de recuperação de produtos químicos e realizam o monitoramento contínuo de suas emissões gasosas. - Contudo, o problema ainda não foi totalmente solucionado. É nos estágios de branqueamento que se encontra um dos principais problemas ambientais causados pelas indústrias de celulose.

31 Fabricação Fases da Produção - As cinco fases principais em fabricação de papel,, porém, permanecem inalteradas: 1) Estoque de cavacos 2) Fabricação da Polpa 3) Branqueamento 4) Formação da Folha 5) Acabamento

32 Fabricação Fases da Produção 1. Estoque de cavacos - O eucalipto é uma das principais arvores usada na fabricação do papel - Após sete anos, estão prontos para serem cortadas. - Após o corte as toras são descascadas e estas cascas são recuperadas e usadas como combustível para produzir vapor e eletricidade.

33 Fabricação Fases da Produção 2. Fabricação da Polpa - A madeira é feita principalmente de fibras celulosas aderidas umas às outras com uma "cola" chamada lignina. - Para converter madeira em polpa, devemos então separar estas fibras ou seja remover a lignina.

34 Fabricação Fases da Produção 2. Fabricação da Polpa - Processo Mecânico: - A polpa é obtida na prensagem dos troncos contra pedras de moer na presença de água. - O processo pode ser mais eficiente se antes passar a madeira em refinadores. Muito freqüentemente, este desfibrar é terminado na presença de vapor e o produto é chamado de polpa termomecânica. - A adição de reagente para a separação das fibras celulosas da lignina resulta em polpa p termoquimomecânica. - Podem ser usados estes tipos diferentes de polpas mecânicas, por exemplo, para fabricação de papel jornal.

35 Fabricação Fases da Produção 2. Fabricação da Polpa - Processo Químico: Polpa química (normalmente chamado de processo "Kraft"" que em alemão que dizer "Forte"). - Neste processo os cavacos estão misturados com substâncias químicas e cozido a alta pressão em imensos vasos de pressão chamados digestores. A ação combinada das substâncias químicas e o calor dissolve a lignina e as separa das fibras. Papéis feitos de polpa química são muito fortes. - Por exemplo, eles são usados fazer bolsas de supermercado.

36 Fabricação Fases da Produção 2. Fabricação da Polpa - Processo por reciclagem: Reciclagem do papel é feito com aparas (pedaços de papel) ) misturando água e desintegrando em pulpers (liqüidificadores enormes). - Contaminantes (plástico, metal, copo, polyetileno, etc.) são afastados da mistura usando telas e limpadores. - Se necessário, da polpa resultante é feito a retirada da tinta pela ação combinada de água, substâncias químicas, calor e energia mecânica. - A polpa reciclada é usada freqüentemente para fabricar papel cartão, papel jornal como também papéis usados na industria e nos lares como: papel higiênico, toalhas, lenços e guardanapos de papel,, e assim por diante.

37 Fabricação Fases da Produção 3. Branqueamento - Para a fabricação de certos tipos de papel,, a polpa deve ser branqueada. - Para isso são usados produtos químicos para dissolver ou eliminar a lignina (adesivo natural das fibras) restante. - A polpa resultante não só é mais branca, mas também tem uma tendência menor de amarelar com o passar do tempo. - Pesquisa intensiva e investimentos ajudaram consideravelmente a indústria papeleira e a a reduzir o impacto ambiental do processo de Branqueamento.

38 Fabricação Fases da Produção 4. Formação da Folha - Quando a polpa chegar à caixa de entrada da máquina de papel, seu conteúdo de água excede 97%. - A mistura é lançada sob a forma de um jato fino e uniforme sobre uma tela móvel chamada de tela formadora. - A ação filtrante desta tela formadora, combinada com um sistema de vácuo, extrai a maior parte da água contida na polpa formando assim a folha de papel.

39 Fabricação Fases da Produção 4. Formação da Folha - A folha é prensada entre rolos para remover mais água. - A folha então atravessa a seção de secagem onde entra em contato t com cilindros enormes que estão geralmente aquecido com vapor, extraindo a maior parte da água restante através da evaporação. - No final da máquina, o papel é enrolado em enormes mandris (rolo jumbo), que são rebobinados e segmentados em rolos menores, seguindo para a seção de conversão ou de acabamento.

40 Fabricação Fases da Produção 5. Acabamento - De posse de "pequenas bobinas" (quando comparadas ao rolo jumbo), o acabamento é o setor da fábrica responsável pela conversão em folhas cortadas (tipo expediente) e pela embalagem de todos os produtos acabados. - Para este processo dispõe de modernos equipamentos que são responsáveis pelo corte e empacotamento dos papéis de expediente, onde a bobina é cortada em folhas formato padrão (A4, Ofício II, etc.) - Hoje em dia devido ao alto grau de tecnologia na maioria das fábricas toda a produção é realizada, automaticamente, sem contato manual.

41 Fabricação Fases da Produção

42 Características dos Papéis

43 Até o fim do século XVIII Características: Documentos eram escritos sobre papéis feitos a mão, a partir de trapos de algodão ou linho. O componente principal era pura celulose. Nenhum aditivo com efeito danoso. Resultado: PAPÉIS DE GRANDE RESISTÊNCIA E DURABILIDADE

44 Até o fifim d do século é l XVIII - Algodão e linho: fibras longas e de alta qualidade qualidade. - Processamento suave. - Encolagem g com adesivos naturais. - Carbonato de cálcio como carga principal

45 Depois de 1850 Características: Colagem de breu e alúmen Cargas de silicatos, sulfatos e óxidos Resíduos de produtos não-celulósicos ló Processamento em meio ácido Resíduos químicos do processamento Resultado: PAPEL ÁCIDO, DE BAIXA DURABILIDADE

46 De 1850 a 1990 Milhões de livros e documentos estão sendo ameaçados pela acidificação.

47 Depois de 1990 Características: Indústria reformula os processos de beneficiamento da celulose. Questões ambientais e econômicas. A volta do carbonato de cálcio como carga principal. Resultado: Papel alcalino Celulose com maior teor de pureza Fibras processadas por métodos mais suaves Colagem alcalina Aumento da durabilidade d