BR112012010339B1 - processo para produção de papel - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E SISTEMA DE CONTROLE DE UM SISTEMA DE IGNIÇÃO. A presente invenção está correlacionada a um método para monitoramento de um sistema de ignição, em que o sistema de ignição compreende uma bobina de carga (Ll) para carregamento do sistema de ignição, uma bobina primária (L4) e uma bobina secundária (L5), ditas bobinas primaria e secundária L4, L5) sendo dispostas para gerar uma voltagem para geração de centelha, e uma unidade de controle (Ml), caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: (a) proporcionar uma bobina separada (L3), adjacente a pelo menos uma dentre as bobinas de carga (Ll), bobina primária (L4) e bobina secundária (L5); (b) utilizar a unidade de controle (Ml) para monitorar um fluxo magnético na bobina separada (L3); e (c) utilizar a informação correlacionada ao dito fluxo magnético como acesso para controlar pelo menos uma propriedade de uma operação do sistema de ignição. A invenção se refere ainda a um sistema de controle para um sistema de ignição.
Description
[001] A presente invenção se refere a um processo para produção de papel e papelão, em que é utilizado um polímero catiônico como sistema de retenção e uma substância de nanocelulose como microparticula.
[002] Atualmente, o uso de microparticulas no sistema de retenção de produção de papel, particularmente, na produção de papel fino, é bastante comum, cujo objetivo é melhorar ainda mais a eficiência do processo de produção. As vantagens da introdução de microparticulas incluem uma melhoria de retenção, desidratação mais eficiente, e melhor formação. As microparticulas mais efetivas em uso são as microparticulas à base de silica coloidal de diversos tipos, sólidas ou na forma de sol, e materiais naturais expansíveis, como a bentonita, que pertence ao grupo de argilas de esmectita. Ao invés disso, ou além disso, um composto microparticulado pode ser usado como agente auxiliar de retenção nos polímeros de sistema de retenção, os quais podem ser aniônicos, catiônicos ou não-iônicos e que são caracterizados por um alto peso molecular. O problema que envolve esses compostos, tipicamente, é uma excessiva floculação, o que deteriora as propriedades óticas do papel.
[003] A bentonita foi usada como agente auxiliar de retenção na produção de papel, juntamente com um polímero catiônico, conforme descrito na Patente U.S. No. 4.753.710. No processo de acordo com essa Patente, um polímero catiônico, preferivelmente, polietilenoimina, um produto de poliamina e epicloridrina, um polímero de cloreto de dialil-dimetil-amônio ou um polímero de monômeros acrílicos foram adicionados a uma suspensão aquosa celulósica, antes do último estágio de cisalhamento, e a bentonita foi adicionada após esse estágio de cisalhamento. Propriedades de melhoria de retenção, de desidratação, secagem e formação de tecido foram, desse modo, obtidas. No sistema de microparticulas de acordo com esse processo, é utilizada a bentonita, disponível sob o nome comercial HYDROCOL.
[004] O uso de microparticulas de silicato juntamente com um polimero catiônico em um sistema de retenção é descrito na Patente U.S. No. 5.194.120. O cátion prevalente no silicato de metal sintético amorfo foi magnésio (Mg) e o polimero foi, preferivelmente, um derivado de amina ternário ou quaternário de poliacrilamida, sua proporção em peso sendo entre 0,03:1 e 30:1. Pelo presente método, as propriedades de retenção, desidratação e formação foram aperfeiçoadas mediante uso de menores quantidades de agentes auxiliares de retenção do que anteriormente e, assim, os custos foram correspondentemente inferiores.
[005] O documento de patente WO 01/40577 divulga um método de produção de papel ou papelão, em que os agentes auxiliares de retenção são adicionados à corrente de matéria-prima. Uma melhoria da retenção e uma mais efetiva desidratação são obtidas mediante adição à corrente de matéria-prima de uma solução de polimero catiônico e uma mistura de microparticulas em forma de suspensão, composta de uma argila expansível do grupo da esmectita, por exemplo, a bentonita, e um silicato de metal sintético coloidal, no qual o cátion prevalente é o magnésio.
[006] As microparticulas mais comumente usadas são materiais inorgânicos, especialmente, diversos minerais. Esses minerais aumentam o teor de cinzas do papel produzido.
[007] A Patente U.S. No. 4.483.743 divulga um processo para fabricação de celulose microfibrilada (MFC), mediante passagem de uma suspensão liquida de celulose através de um homogeneizador de alta pressão, tendo um pequeno orifício de diâmetro, no qual a suspensão é submetida a uma queda de pressão de pelo menos 3.000 psig (20.670 kPa) e a uma ação de alta velocidade de cisalhamento, seguida de uma alta velocidade de desaceleração de impacto, com repetição da passagem da dita suspensão através do orificio, até que a suspensão de celulose se torne substancialmente estável. A MFC produzida apresenta um valor de retenção de água acima de 280%. A MFC pode ser usada com produtos de papel e folhas não-tecidas para melhorar sua resistência. A MFC produzida por esse tipo de processo, tipicamente, apresenta uma largura de cerca de 25-100 nm, enquanto o comprimento é muito maior.
[008] A Patente U.S. No. 4.952.278 divulga uma estrutura de papel tendo alta opacidade e aperfeiçoada resistência à tração, obtidas pela incorporação de fibras de celulose expandida e um pigmento mineral opacificante, tal como, dióxido de titânio. A fibra celulósica expandida pode ser celulose microfibrilada, conforme descrito na Patente mencionada acima. As fibras celulósicas expandidas são adicionadas em uma quantidade de 1% a 25%, preferivelmente, de 5%a 10%, com base no peso seco da estrutura de papel que foi tornada opaca.
[009] O documento de patente WO 2007/091942 Al divulga um método aperfeiçoado para fabricação de celulose microfibrilada. O método divulgado é dito como solucionador dos problemas relativos ao entupimento que ocorre nos homogeneizadores de alta pressão, e ao alto consumo de energia. De acordo com esse documento, a celulose microfibrilada é fabricada mediante refino de uma polpa contendo hemiceluloses, preferivelmente, uma polpa de sulfito, e tratamento da polpa com uma enzima de decomposição, seguido da homogeneização da polpa. A enzima é uma celulase, preferivelmente, uma celulase do tipo endoglucanase, mais preferivelmente, é uma endoglucanase de componente único. A polpa pode ser refinada antes ou depois do tratamento enzimático, ou então, antes e depois deste tratamento. A celulose microfibrilada obtida pode ser usada em produtos alimentícios, produtos cosméticos, produtos farmacêuticos, produtos de papel, materiais compósitos, revestimentos ou em modificadores de reologia (por exemplo, lamas de perfuração).
[0010] Outro tipo de celulose microfibrilada é descrito por Wãgberg Lars et al. , Langmuir, 2008, Vol. 24, 2008, páginas 784-795. Essa celulose microfibrilada foi preparada mediante homogeneização sob alta pressão de fibras de celulose carboximetiladas. As fibras consistiram de fibras de polpa de sulfito, de dissolução de madeira mole. A MFC produzida, tipicamente, apresentou uma largura de cerca de 5-14 nm e um comprimento que pode ser maior que 1 pm.
[0011] Outros métodos de pretratamento quimico são também conhecidos, tais como, um pretratamento por oxidação de fibras de polpa, descrito por Saito et al., na publicação Biomacromolecules, Vol. 8, No. 8, 2007, páginas 2485-2491. As fibras de polpa são oxidadas por meio de um sistema mediado pelo radical 2,2,6,6-tetrametilpiperidino- 1-oxila (TEMPO), seguido de tratamento mecânico. Esse pretratamento por oxidação converte os grupos hidroxila primários das celuloses em grupos carboxilatos. As nanofibas produzidas, tipicamente, apresentam uma largura de cerca de 3-4 nm e um comprimento de alguns pm.
[0012] Uma das finalidades da presente invenção é prover uma substância orgânica que possa atuar como uma microparticula, o que resulta em uma melhoria de retenção, se comparado a microparticulas minerais, e que é feita de um material renovável.
[0013] De acordo com a presente invenção, foi descoberto que a nanocelulose pode ser usada como uma substância que possa atuar como uma microparticula em um sistema de retenção, juntamente com um polímero catiônico solúvel em água, para melhorar a retenção total e a retenção do material de carga durante a produção de papel ou papelão. Além disso, foi descoberto que além de melhorar a retenção, a nanocelulose também melhora a drenagem de matéria-prima para fabricação de papel, no processo de produção de papel ou papelão.
[0014] De acordo com as observações dos presentes inventores, quando a nanocelulose é usada junto com poliacrilamida catiônica, ele atua como uma efetiva substância tipo microparticula, no sistema de retenção. Fazendo-se uma comparação, um sistema de retenção compreendendo poliacrilamida catiônica e bentonita como microparticula inorgânica não é tão eficaz.
[0015] Assim, de acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um processo para produção de papel ou papelão, compreendendo: adicionar um sistema de retenção a uma corrente de matéria-prima que é admitida na caixa de entrada de uma máquina de papel; - dirigir a corrente de matéria-prima para um sistema de tela; - desidratar a corrente de matéria-prima no sistema de tela para formar um tecido de papel; e - secar o tecido de papel; em que o sistema de retenção compreende um polímero catiônico solúvel em água e nanocelulose atuando como uma microparticula, onde a nanocelulose é adicionada como substância ativa em uma quantidade inferior a 1%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima.
[0016] A nanocelulose é preferivelmente adicionada como substância ativa em uma quantidade entre 0,02 e 0,8%, preferivelmente, entre 0,05 e 0,7%, mais preferivelmente, entre 0,1 e 0,5%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima.
[0017] A nanocelulose pode ser adicionada na forma de uma suspensão aquosa ou gel, compreendendo no máximo 5%, preferivelmente, de 0,1 a 4%, mais preferivelmente, de 0,3 a 3% em peso de sólidos.
[0018] O termo nanocelulose conforme usado na presente descrição inclui celulose microfibrilada/microfibrilar e celulose nanofibrilada/nanofibrilar dos tipos descritos, por exemplo, nas publicações acima mencionadas. A idéia básica que fundamenta a implementação da nanocelulose foi de simplesmente deslaminar a parede celular e liberar as microfibrilas, que constituem o principal bloco de construção das fibras de madeira. As nanoceluloses são tipos de materiais em forma de gel, mesmo em concentrações bastante baixas. A largura e o comprimento das fibras de nanocelulose variam, dependendo do processo de fabricação especifico. Uma largura tipica de nanocelulose é de cerca de 3 a cerca de 100 nm, preferivelmente, de cerca de 10 a cerca de 30 nm, e um comprimento tipico é de cerca de lOOnm a cerca de 2 pm, preferivelmente, de cerca de 100 a lOOOnm.
[0019] A nanocelulose pode ser produzida a partir de polpa celulósica ou polpa celulósica previamente hidrolisada, incluindo polpa de sulfito e polpa Kraft, através de múltiplo cisalhamento, conforme descrito na Patente U.S. No. 4.483.743, ou através de hidrólise enzimática combinada com cisalhamento, conforme descrito no documento de patente WO 2007/091942, ou através de pretratamento ou modificação quimica da polpa celulósica, com posterior submissão da mesma ao cisalhamento mecânico, conforme descrito por Wágberg Lars et al. , Langmuir, 2008, Vol. 24, páginas 784-795, e por Saito et al., Biomacromolecules, Vol. 8, No. 8, 2007, páginas 2485-2491.
[0020] Conforme explicado acima, existem diversos tipos de nanocelulose, dependendo do processo de fabricação. Uma nanocelulose preferida é de um tipo produzido a partir de polpa de celulose, mediante tratamento enzimático, seguido de homogeneização em um homogeneizador de alta pressão. A enzima no tratamento enzimático compreende, preferivelmente, uma celulase, tal como, endoglucanase. O homogeneizador de alta pressão, preferivelmente, compreende câmaras no formato de "z" e a polpa é passada diversas vezes, preferivelmente, pelo menos três vezes através das câmaras.
[0021] Outra nanocelulose preferida é do tipo que é produzida a partir de polpa de celulose, mediante pretratamento quimico, seguido de homogeneização em um dispositivo de fluidificação/homogeneizador de alta pressão. Diversas modificações químicas são conhecidas na técnica. Um pretratamento quimico preferido compreende a carboximetilação das fibras de celulose. A polpa pode ser polpa de sulfito ou polpa Kraft. Também, as polpas de dissolução, como, por exemplo, as polpas de dissolução de sulfito tendo um baixo teor de hemicelulose podem ser usadas. O homogeneizador de alta pressão, preferivelmente, compreende câmaras no formato de "z" e a polpa é passada pelo menos uma vez através das câmaras.
[0022] Adequadas polpas que podem ser usadas para a produção de nanocelulose incluem todos os tipos de polpas químicas à base de madeira, tais como, polpas de sulfito, sulfato e soda, alvejadas, semi-alvejadas, e não-alvejadas. Também, as polpas de dissolução tendo um baixo teor, tipicamente, abaixo de 5% de hemicelulose, podem ser usadas.
[0023] Os componentes do sistema de retenção podem ser adicionados simultaneamente ou seqüencialmente.
[0024] De acordo com uma modalidade preferida, os componentes do sistema de retenção são adicionados seqüencialmente.
[0025] Preferivelmente, a adição seqüencial compreende a adição de polímero catiônico solúvel em água, que irá proporcionar a formação de flocos, seguido da submissão da matéria-prima a forças de cisalhamento para que os flocos sejam rompidos, e depois, é feita a adição da nanocelulose. O tempo entre a adição do polimero catiônico solúvel em água e a nanocelulose, preferivelmente, é no máximo de 60 segundos, mais preferivelmente, entre 0,5 e 20 segundos.
[0026] O polimero catiônico usado na invenção pode ser produzido, vantajosamente, mediante copolimerização de acrilamida com um monômero catiônico, ou metacrilamida com um monômero catiônico. O peso molecular do polimero catiônico é preferivelmente de 500.000, e ele é adicionado como substância ativa à matéria-prima, preferivelmente, numa quantidade de no minimo 0,02%, mais ainda preferivelmente, de 0,03-0,05%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima.
[0027] O polimero catiônico usado na invenção pode ser qualquer copolimero de acrilamida e/ou metacrilamida, preparado mediante uso de pelo menos um dos comonômeros de um monômero carregado cationicamente ou um monômero carregável cationicamente. Tais monômeros incluem cloreto de metacriloil-oxietiltrimetil amónio, cloreto de acriloil- oxietiltrimetil amónio, cloreto de 3- (metacrilamido)propiltrimetil amónio, cloreto de 3- (acriloilamido)propiltrimetil amónio, cloreto de dialildimetil amónio, acrilato de dimetilaminoetila, metacrilato de dimetilaminoetila, dimetilamino- propilacrilamida, dimetilamino-propilmetacrilamida, ou um monômero similar. O polimero pode também conter monômeros diferentes de acrilamida, metacrilamida ou algum monômero catiônico ou cationizável.
[0028] O polímero catiônico pode ser também um polímero que tenha sido tratado após se tornar catiônico, por exemplo, um polímero preparado a partir de poliacrilamida ou polimetacrilamida, mediante uso de reações de Hofmann ou de Mannich.
[0029] O polímero catiônico pode ser preparado por métodos convencionais de polimerização por iniciação de radical, e como produto pode se apresentar como um pó seco ou uma emulsão de uma solução de polímero em um meio orgânico.
[0030] Antes da dosagem, preferivelmente, é preparada uma solução de polímero a uma concentração de 0,05-0,5%, preferivelmente, de 0,1-0,3%, cuja solução pode ser ainda diluída antes do ponto de alimentação, a fim de garantir uma mistura ótima.
[0031] O método de acordo com a invenção foi observado como sendo robusto com relação a diversos tipos de testes, tipos de polpas e agentes de carga. A matéria-prima e sua polpa inicial podem, por exemplo, compreender uma polpa química convencional (celulose), polpa quimiomecânica ou polpa mecânica, ou outras matérias-primas convencionais usadas na fabricação de papel, como, por exemplo, fibra reciclada. O material de carga, que pode ser, por exemplo, carbonato de cálcio moído ou precipitado, caulim, caulim calcinada, talco, dióxido de titânio, gesso ou um material de carga sintético inorgânico ou orgânico, entretanto, preferivelmente, é carbonato de cálcio, sendo incorporado na polpa por um método convencional, antes da adição do polímero catiônico. Além disso, aditivos comumente usados na produção de papel podem ser introduzidos dentro da matéria-prima. O processo de acordo com a invenção pode ser usado em qualquer convencional dispositivo de fabricação de papel ou papelão.
[0032] Em um segundo aspecto, a presente invenção se refere ao uso de nanocelulose como um material que atua como uma micropartícuia, para melhorar a retenção de matérias-primas de fabricação de papel, durante a produção de papel ou papelão, em que a nanocelulose é usada como substância ativa numa quantidade inferior a 1%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima de fabricação de papel. Ao mesmo tempo, também a drenagem da matéria-prima de fabricação de papel na produção de papel ou papelão será aperfeiçoada.
[0033] A nanocelulose é preferivelmente usada como substância ativa numa quantidade entre 0,02 e 0,8%, preferivelmente, entre 0,05 e 0,7%, mais preferivelmente, entre 0,1 e 0,5%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima.
[0034] A nanocelulose é preferivelmente usada junto com um agente auxiliar de retenção, que compreende um polimero catiônico solúvel em água, conforme definido acima.
[0035] É preferido usar a nanocelulose seqüencialmente com o polimero catiônico, preferivelmente, e de tal maneira, que a nanocelulose seja adicionada depois do polimero catiônico. No entanto, é também possivel usar a nanocelulose e o polimero catiônico simultaneamente.
[0036] Ao utilizar a microparticula de nanocelulose de acordo com a presente invenção, uma surpreendente satisfatória retenção foi obtida. Quando a substância orgânica tipo microparticula de nanocelulose da presente invenção é usada como um agente auxiliar de retenção, a retenção de cinzas (material de carga) pode ser de 5 até 15 unidades percentuais mais alta, se comparado com a bentonita nos mesmos niveis de dosagem. Uma satisfatória retenção de material de carga é especialmente importante, pelo fato de que o material de carga constitui a parte principal da fração de matéria-prima que é dificil de ser retida na unidade de tela.
[0037] Mediante o processo da presente invenção, a retenção pode ser aperfeiçoada se comparada a processos anteriores conhecidos e, ao mesmo tempo, se for desejado, a quantidade do exigido agente auxiliar de retenção pode ser reduzida e, além disso, a carga total de cinzas pode ser diminuída, se comparado aos processos anteriores conhecidos que usam minerais.
[0038] A invenção e suas modalidades preferidas são descritas abaixo com a ajuda de diversos exemplos; entretanto, a finalidade dos exemplos não é de limitar o escopo da invenção. Na presente descrição, os valores em percentagem se referem à percentagem em peso, a menos que de outro modo especificado.
[0039] Os testes de retenção foram realizados usando um aparelho Jar de Drenagem Dinâmica (DDJ). A matéria-prima usada foi coletada de uma máquina de produção de papel fino. A amostra da matéria-prima foi retirada da caixa da máquina. O material de carga foi adicionado à matéria-prima e o teor do material de carga na matéria-prima foi de 45% do teor de sólidos secos da matéria-prima. 0 material de carga usado foi carbonato de cálcio precipitado. Para realização dos testes, a matéria-prima foi diluida com o licor branco para uma consistência de 8,0 g/L. Em seguida, foi adicionado amido na matéria-prima, antes do inicio do teste de retenção. O seguinte procedimento por etapas foi usado nos testes: 1. No tempo 0 s, com a velocidade da mistura de 1500 rpm, a amostra de matéria-prima foi derramada dentro de um vaso reacional; 2. Com o tempo de 15 s, o polimero foi dosado na matéria- prima; 3. Com o tempo de 30 s, a microparticula ou substância com função de microparticula foi dosada na matéria-prima; 4. Com o tempo de 45 s, foi retirada uma amostra filtrada.
[0040] A tela usada foi uma tela DDJ de malha 200, modelo 125P. O polimero foi uma poliacrilamida catiônica (PAM) da Kemira, que é um copolimero de acrilamida e cloreto de acriloiloxietiltrimetil amónio, com uma carga de aproximadamente 1 meq/g e um peso molecular de aproximadamente 7 mg/mol. A microparticula de bentonita usada foi Altonit SF, da Kemira. O outro componente com função de microparticula foi uma nanocelulose produzida por homogeneização sob alta pressão de fibras celulose carboximetiladas em um homogeneizador. A nanocelulose foi diluida de 2% a 0,5%, no mesmo homogeneizador. As dosagens são indicadas como quantidade de material dosado como substância ativa por peso de sólidos secos da matéria- prima, a unidade sendo g/ton. Os resultados da retenção são mostrados nas Tabelas 1 e 2. Tabela 1 - % de Retenção na Primeira Passagem Medido com Drenagem Dinâmica em Aparelho Jar (DDJ)
Tabela 2 - % de Retenção de Cinzas na Primeira Passagem Medido com Drenagem Dinâmica em Aparelho Jar (DDJ)
Dosagem de PAM (1) - 300 g/ton Dosagem de PAM (2) – 600 g/ton Dosagem de Bentonita (1) – 500 g/ton Dosagem de Bentonita (2) – 1500 g/ton Dosagem de Bentonita (3) – 3000 g/ton Dosagem de Nanocelulose (1) – 500 g/ton Dosagem de Nanocelulose (2) – 1500 g/ton Dosagem de Nanocelulose (3) – 3000 g/ton.
[0041] Em todas as dosagens do polímero depoliacrilamida (PAM), pode ser observado que o material tipo microparticula de nanocelulose funciona melhor que a bentonita, com o uso das mesmas dosagens.
[0042] Esse exemplo mostra claramente que os resultados de retenção com o uso de nanocelulose atuando como microparticula são substancialmente melhores do que com o uso de bentonita.
[0043] Os testes de drenagem foram realizados usando um Sistema de Filtração Dinâmica (DFS-03). A matéria-prima usada foi coletada de uma máquina de produção de papel fino. A amostra da matéria-prima foi retirada da caixa da máquina. O material de carga foi adicionado à matéria-prima e o teor do material de carga na matéria-prima foi de 45% do teor de sólidos secos da matéria-prima. O material de carga usado foi carbonato de cálcio precipitado. Para realização dos testes, a matéria-prima foi diluida com o licor branco para uma consistência de 8,0 g/L. Em seguida, foi adicionado amido na matéria-prima, antes do inicio do teste de drenagem. O seguinte procedimento por etapas foi usado nos testes: 1. No tempo 0 s, com a velocidade da mistura de 800 rpm, a amostra de matéria-prima foi derramada dentro de um vaso reacional; 2. Com o tempo de 15 s, o polímero foi dosado na matéria- prima; 3. Com o tempo de 30 s, a micropartícuia ou substância com função de micropartícuia foi dosada na matéria-prima; 4. Com o tempo de 45 s, a desidratação foi iniciada e medida durante 60 segundos.
[0044] A tela usada foi uma tela DFS de malha 60. O polímero foi uma poliacrilamida catiônica (PAM) da Kemira, que é um copolímero de acrilamida e cloreto de acriloiloxietiltrimetil amónio, com uma carga de aproximadamente 1 meq/g e um peso molecular de aproximadamente 7 mg/mol. A micropartícuia de bentonita usada foi Altonit SF, da Kemira. O outro componente com função de micropartícuia foi a mesma nanocelulose do Exemplo 1. As dosagens são indicadas como quantidade de material dosado como substância ativa por peso de sólidos secos da matéria-prima, a unidade sendo g/ton. Os resultados da drenagem são mostrados na Tabela 3. Tabela 3 Tempo de Desidratação (em segundos) para um Filtrado de 700 mL, Medido com DFS-03.
Dosagem do Polímero - 600 g/ton Dosagem Bentonita (1) - 500 g/ton Dosagem Bentonita (2) - 1500 g/ton Dosagem Bentonita (3) - 3000 g/ton Dosagem Nanocelulose (1) - 500 g/ton Dosagem Nanocelulose (2) - 1500 g/ton Dosagem Nanocelulose (3) - 3000 g/ton
[0045] Pode ser observado que a nanocelulose atuando como um material microparticulado proporciona uma desidratação mais rápida do que a bentonita.
[0046] Esse exemplo mostra claramente que os resultados de desidratação com o uso de nanocelulose atuando como microparticula são substancialmente melhores do que com o uso de bentonita.
[0047] A retenção foi também medida usando um aparelho Analisador de Processo de Retenção (RPA). O RPA tem semelhança com o DDJ, mas mede também a estabilidade de flocos no filtrado com aferições de turbidez. A matéria- prima usada foi coletada de uma máquina de produção de papel fino. A amostra da matéria-prima foi retirada da caixa da máquina. O material de carga foi adicionado à matéria-prima e o teor do material de carga na matéria- prima foi de 45% do teor de sólidos secos da matéria-prima. O material de carga usado foi carbonato de cálcio precipitado. Para realização dos testes, a matéria-prima foi diluida com o licor branco para uma consistência de 8,0 g/L. Em seguida, foi adicionado amido na matéria-prima, antes do inicio do teste de drenagem. O seguinte procedimento por etapas foi usado nos testes: 1. A amostra de matéria-prima foi derramada dentro de um vaso reacional, com velocidade de mistura de 1000 rpm, e o filtrado foi passado através de uma tela, com posterior medição da turbidez. Após isso, o filtrado foi adicionado de volta ao vaso reacional (circulação); 2. Com o tempo de 50 s, o polimero foi dosado na matéria- prima; 3. Com o tempo de 65 s, a microparticula ou substância com função de microparticula foi dosada na matéria-prima; 4. A estabilidade dos flocos foi medida até 120 segundos.
[0048] A tela usada foi uma tela DDJ de malha 200, modelo 125P. O polimero foi uma poliacrilamida catiônica (PAM) da Kemira, que é um copolimero de acrilamida e cloreto de acriloiloxietiltrimetil amónio, com uma carga de aproximadamente 1 meq/g e um peso molecular de aproximadamente 7 mg/mol. A microparticula de bentonita usada foi Altonit SF, da Kemira. 0 outro componente com função de microparticula foi a mesma nanocelulose do Exemplo 1. As dosagens são indicadas como quantidade de material dosado como substância ativa por peso de sólidos secos da matéria-prima, a unidade sendo g/ton. Os resultados da retenção são mostrados na Tabela 4, apresentada a seguir. Tabela 4 - 1 do Valor de Retenção Relativo Medido por RPA
Teste 0 0,96 0, 96 0, 96 0,96 0,96 0, 96 Dosagem do Polimero - 600 g/ton Dosagem Bentonita (1) - 500 g/ton Dosagem Bentonita (2) - 1500 g/ton Dosagem Bentonita (3) - 3000 g/ton Dosagem Nanocelulose (1) - 500 g/ton Dosagem Nanocelulose (2) - 1500 g/ton Dosagem Nanocelulose (3) - 3000 g/ton.
[0049] Pode ser observado que a nanocelulose atuando como um material microparticulado proporciona um valor de retenção relativo tão satisfatório quanto a bentonita. a desidratação mais rápida do que a bentonita. Isso significa que alguns tipos de flocos são formados tanto com a nanocelulose como com a bentonita.
Claims (9)
1. Processo para produção de papel ou papelão, compreendendo: - adicionar um sistema de retenção a uma corrente de matéria-prima que é admitida na caixa de entrada de uma máquina de papel; - dirigir a corrente de matéria-prima para um sistema de tela; desidratar a corrente de matéria-prima no sistema de tela para formar um tecido de papel; e - secar o tecido de papel; caracterizado pelo fato de que o sistema de retenção compreende um polimero catiônico solúvel em água, que compreende um copolimero de acrilamida ou metacrilamida e um monômero catiônico, sendo o peso molecular do polimero catiônico pelo menos 500.000, e - nanocelulose atuando como uma microparticula, onde a nanocelulose é adicionada como substância ativa em uma quantidade inferior a 1%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima, em que os componentes do sistema de retenção são adicionados sequencialmente, e em que a adição sequencial compreende adicionar o polimero catiônico solúvel em água para formar flocos, seguido de submissão da matéria-prima a forças de cisalhamento para romper os flocos e, em seguida, adicionar a nanocelulose.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a nanocelulose é adicionada como substância ativa em uma quantidade entre 0,02 e 0,8%, preferivelmente, entre 0,05 e 0,7%, mais preferivelmente, entre 0,1 e 0,5%, com base no peso de sólidos secos da matéria-prima.
3. Processo, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a nanocelulose é adicionada na forma de uma suspensão aquosa ou gel, compreendendo no máximo 5%, preferivelmente, de 0,1 a 4%, mais preferivelmente, de 0,3 a 3% em peso de sólidos.
4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a nanocelulose é produzida a partir de polpa de celulose, mediante tratamento enzimático seguido de homogeneização em um homogeneizador de alta pressão, em que a enzima no tratamento enzimático compreende, preferivelmente, uma celulase, tal como, endoglucanase.
5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a nanocelulose é produzida a partir de polpa de celulose, mediante pretratamento quimico seguido de homogeneização em um dispositivo de fluidização de alta pressão, e em que o pretratamento quimico compreende preferivelmente carboximetilação das fibras.
6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tempo entre a adição do polimero catiônico solúvel em água e a nanocelulose é no máximo de 60 segundos, preferivelmente, entre 0,5 e 20 segundos.
7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o polimero catiônico é adicionado como substância ativa em uma quantidade de pelo menos 0,02%, preferivelmente, entre 0,03 e 0,05%, com base no peso de sólidos secos da matéria- prima .
8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima contém polpa quimica, polpa quimiomecânica, polpa mecânica ou fibra reciclada, ou diversas combinações destas.
9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a matéria-prima compreende ainda um agente de carga, tal como carbonato de cálcio moido ou precipitado, caulim, caulim calcinada, talco, dióxido de titânio, gesso ou um agente de carga sintético inorgânico ou orgânico, e aditivos comumente usados na produção de papel.
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