processo de produÇÃo de papel aditivos
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CURSO INTENSIVOCURSO INTENSIVOPROCESSO DE PROCESSO DE PRODUÇÃO DE PRODUÇÃO DE
PAPELPAPEL
ADITIVOSADITIVOSTECNICELPA / UBITECNICELPA / UBI
15 15 AbrilAbril 20080408
CN
S 00
1
2008
ADITIVOS QUÍMICOS na Produção de Papel
O QUE SÃO?Todos os componentes constituintes do papel que não são fibras celulósicas nem água
PARA QUE SERVEM?Potenciam várias propriedades: mecânicas, ópticas, imprimabilidade, hidrofobiaPermitem reduzir custos e impacto ambiental
QUAL A SUA IMPORTÂNCIA?Parte essencial e indispensável no processo de produção de papel
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"If one does not know to which port one is sailing, no wind is favourable." (Seneca)
ADITIVOS > Necessidade!!!
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ADITIVOS
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
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4
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
ADITIVOS > Cargas Minerais
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
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ADITIVOS > Cargas Minerais
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Enchimento Enchimento / / PreçoPreço
InerteInerte / Curl/ Curl
BrancuraBrancura
OpacidadeOpacidade
ImprimabilidadeImprimabilidade
DrenagemDrenagem
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::Resistências MecânicasResistências Mecânicas
RetençãoRetenção
PóPó
ColagemColagem
MãoMão
AbrasividadeAbrasividade
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ADITIVOS > Cargas Minerais
Cargas Minerais na Indústria Papeleira
Segundo Segundo componente na fabricação componente na fabricação de de papéis finospapéis finos
Representa entre Representa entre 20 e 25 % 20 e 25 % da massa da massa do do papelpapel
Áreas Áreas de de aplicaçãoaplicação::EnchimentoEnchimento (filler) (filler) –– adicionado adicionado à à mistura fibrosamistura fibrosa
RevestimentoRevestimento –– aplicação aplicação superficialsuperficial
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ADITIVOS > Cargas Minerais
Tipos de Cargas Minerais
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CaulinoCaulino
CréCré
Carbonato Carbonato de de CálcioCálcio ((CalcárioCalcário): GCC, ): GCC, MármoreMármore, PCC, PCC
Sulfato Sulfato de de Cálcio Cálcio (Gesso)(Gesso)
DióxidoDióxido de de TitânioTitânio
TalcoTalco
SericiteSericite
……
ADITIVOS > Cargas Minerais
Morfologias – Caulino e Talco
Source: OMYA
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ADITIVOS > Cargas Minerais
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CN
S 00
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Morfologias – Caulino e GCC
ADITIVOS > Cargas Minerais
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CN
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0
Source: CVG
ADITIVOS > Cargas Minerais
Estruturas em diferentes escalas
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CN
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1
Source: IMERYS
ADITIVOS > Cargas Minerais
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PCC - Morfologia
Discrete(IndividualParticles)
Structured(Clusters &
Agglomerates)
ScalenohedralMD 1055
PrismaticALBAFIL® M
ALBACAR ® LO MEGAFIL® 2000
AragoniteOPACARB ®
VELACARB™
ADITIVOS > Cargas Minerais
PCC - Morfologia ALBACAR® MEGAFIL®
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CN
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3
ADITIVOS > Amido de Massa
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
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ADITIVOS > Amido de Massa
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Coesão InternaCoesão Interna
RetençãoRetenção
Resistências MecânicasResistências Mecânicas
((Auxiliar ColagemAuxiliar Colagem: Protector : Protector ou Emulsificanteou Emulsificante))
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::Balanço Balanço de de cargascargas
FormaçãoFormação
PreçoPreço
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ADITIVOS > Amidos
Amido na Indústria PapeleiraTerceiro componente Terceiro componente ((em massaem massa)), , na fabricação na fabricação de de papelpapel
Áreas Áreas de de aplicaçãoaplicação::Amido Amido de de massa massa –– floculaçãofloculação, , retençãoretenção, , drenagemdrenagem, ,
resistência internaresistência interna, , veículo veículo de de agentes agentes de de colagemcolagem
Colagem Colagem superficial superficial –– coesão coesão superficial, superficial, rigidezrigidez, , estabilidade estabilidade dimensional, dimensional, imprimabilidade imprimabilidade offsetoffset
Revestimento Revestimento –– ligante para pigmentos finosligante para pigmentos finos
Tratamento Tratamento de de efluentes efluentes –– controlo da perdacontrolo da perda de de sólidossólidos
Adesivo para cartões multicamadas Adesivo para cartões multicamadas –– laminaçãolaminação, , ondulaçãoondulação
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CN
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6
ADITIVOS > Amidos
Estrutura química do amidoQuimicamente parecido Quimicamente parecido com a com a celulosecelulose
AMILOSE AMILOSE
CELULOSE CELULOSE
αα--D GLUCOPIRANOSE D GLUCOPIRANOSE
MoléculaRígida plana
MoléculaFlexível helicoidal
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ADITIVOS > Amidos
AMILOSE AMILOPECTINA
AMIDO
Estrutura química do amido
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ADITIVOS > Amidos
Forma granular dos Amidos
Formado por pequenos grânulosFormado por pequenos grânulos (5 (5 –– 100 100 µµmm))
Moléculas dispostas em camadas concêntricasMoléculas dispostas em camadas concêntricas
GrânulosGrânulos de de amidoamido sãosão insolúveisinsolúveis emem águaágua friafria
RebentamentoRebentamento dos dos grânulos grânulos é é conseguido por aumentoconseguido por aumento de de temperatura temperatura -- COZIMENTOCOZIMENTO
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CN
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ADITIVOS > Amidos
Forma granular dos Amidos
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CN
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0
ADITIVOS > Amidos
Forma granular dos Amidos
0408
CN
S 02
1
ADITIVOS > Amidos
Cozimento do AmidoAo aumentar Ao aumentar a a temperatura temperatura a a viscosidade aumenta devido ao viscosidade aumenta devido ao inchamento inchamento dos dos grânulosgrânulos
Viscosidade máxima Viscosidade máxima –– Temperatura Temperatura de GELIFICAÇÃOde GELIFICAÇÃO
Ao continuar Ao continuar o o aquecimento os grânulos rebentamaquecimento os grânulos rebentam, , diminuindo diminuindo a a viscosidadeviscosidade
Deixando arrefecer Deixando arrefecer a a viscosidade aumentaviscosidade aumenta, , terminando terminando num num estado estado de de gelificaçãogelificação
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ADITIVOS > Amidos
Cozimento do Amido
0408
CN
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3
ADITIVOS > Amidos
TRIGOTRIGO
BATATABATATA
MILHOMILHO
AMIDO NATIVOAMIDO NATIVO GRGRÃÃOS INCHADOSOS INCHADOS AMIDO COZIDOAMIDO COZIDO
Cozimento do Amido
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ADITIVOS > Amidos
Modificação química do Amido
AmidosAmidos modificadosmodificados::Hidrolisado ácidoHidrolisado ácido
OxidadoOxidado
CatiónicoCatiónico –– floculaçãofloculação, , retençãoretenção, , drenagemdrenagem, , resistência resistência internainterna, , veículo veículo de de agentes agentes de de colagemcolagem
AniónicoAniónico
AnfotéricoAnfotérico
DextrinasDextrinas
……
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CN
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5
ADITIVOS > Amido de Massa
Amidos Catiónicos
Modificação obtida por substituição nucleofílica Modificação obtida por substituição nucleofílica com com aminas terciárias ou quaternáriasaminas terciárias ou quaternárias
A A adição adição de de substituintes catiónicos substituintes catiónicos à à molécula molécula de de amidoamido, , melhora melhora a a sua retenção sobre sua retenção sobre as as fibrasfibras
O O grau grau de de substituição pode variar entre substituição pode variar entre 0.01 e 0.05 0.01 e 0.05
Influência sobre Influência sobre as as resistências mecânicasresistências mecânicas, a , a retenção retenção de de finosfinos e a e a drenagemdrenagem
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CN
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ADITIVOS > Amido de Massa
Aplicação de Amido de Massa Catiónico
Grande Grande afinidade pela celulose afinidade pela celulose e e cargas mineraiscargas minerais
Actua como Actua como FLOCULANTE e AGENTE DE RETENÇÃOFLOCULANTE e AGENTE DE RETENÇÃO
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CN
S 02
7
ADITIVOS > Amido de Massa
Aplicação de Amido de Massa Catiónico
Pontos Pontos de de adiçãoadição e e dosagens típicasdosagens típicas::para melhorar para melhorar a a retenção retenção e a e a drenagem drenagem –– adição adição no no circuito curto circuito curto –– 0.2 a 0.3 %0.2 a 0.3 %para melhorar para melhorar as as resistências físicas resistências físicas –– adiçãoadição nana pasta pasta espessa espessa –– 0.5 a 1.5 %0.5 a 1.5 %
Permite utilizar mais cargas minerais ou fibras Permite utilizar mais cargas minerais ou fibras de de menor menor qualidadequalidade
Melhora Melhora a a coesão internacoesão interna, a , a retençãoretenção de de finosfinos e e pigmentospigmentos, a , a drenagemdrenagem, a , a colagem colagem e a e a velocidade velocidade de de secagemsecagem
0408
CN
S 02
8
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
0408
CN
S 02
9
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna
Hidrofilia vs Hidrofobia
0408
CN
S 03
0
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna
Tipos de Agentes Colagem Interna
ColofóniaColofónia
AKD (Alkyl Ketene AKD (Alkyl Ketene DimerDimer))
ASA (ASA (Alkenyl Succinic Alkenyl Succinic Anhydride)Anhydride)
0408
CN
S 03
1
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > Colofónia
Colofónia + Alúmen – Rosin Sizing
COOH COOH
O
OC O O - ......... A l3+ .........
O HHO
Ácido PimáricoÁcido Abiético
Rosinato de alumínio
0408
CN
S 03
2
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Regular Regular absorção águaabsorção água
Compatibilidade Compatibilidade com CaCOcom CaCO33
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::Retenção fracaRetenção fraca
PerigoPerigo de de contaminações contaminações PMPM
Adesividade Adesividade de tonerde toner
Contaminação copiadoras OcéContaminação copiadoras Océ
Menor uniformidadeMenor uniformidade colagemcolagem
Colagem Colagem final final incompletaincompleta
Menores coeficientesMenores coeficientes de de atritoatrito
Prós & Contras
0408
CN
S 03
3
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > AKD
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > AKD
Reacções com: Celulose e Água
AKD
cetonaAKD
R = C14H29 – C18H37
0408
CN
S 03
4
Source: STFI
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > AKD
AKD sobre superfície da fibra
0408
CN
S 03
5
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > AKD
Mecanismo de Colagem
Source: STFI
0408
CN
S 03
6
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > ASA
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Regular Regular absorção águaabsorção água
Impressão Impressão inkink--jetjet
Uniformidade Uniformidade de de colagemcolagem
Colagem Colagem total total imediataimediata
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::Retenção fracaRetenção fraca
Alta Alta velocidade hidrólisevelocidade hidrólise
Perigo Perigo de de contaminações contaminações PMPM
Interferência Interferência com com dispersantes dispersantes e e tensioactivos tensioactivos (anti(anti--espumasespumas))
0408
CN
S 03
7
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > ASA
Reacções com: Celulose e Água
ASA
HO-CeluloseEsterificação Formação de Sal de
Ca2+, Mg2+ ou Al3+
X = Ca2+, Mg2+
ou Al3+
ASA Hidrolisado
0408
CN
S 03
8
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > ASA
C16 vs C18
ComponentesComponentes: :
anidrido maleicoanidrido maleico
αα-- olefina olefina ((CCnnHH(2n)(2n)); n = 16 ); n = 16 ou ou 1818
CC16 16 hidrolisa mais rapidamente hidrolisa mais rapidamente que que CC1818
Uso Uso de de emulsificantes para emulsificantes para proteger proteger o ASA o ASA da hidrólise da hidrólise
0408
CN
S 03
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ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > ASA
Emulsificação de ASA
EmulsãoEmulsão = = mistura estável mistura estável de de líquido líquido polar e polar e líquido líquido não não polarpolar
Uso tradicional Uso tradicional de de amido amido catiónico como agente catiónico como agente estabilizador estabilizador / / emulsificanteemulsificante
Necessária elevada energia Necessária elevada energia para obter uma distribuição para obter uma distribuição estreita estreita de de tamanho das tamanho das partículaspartículas
0408
CN
S 04
0
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna > ASA
Unidade de emulsificação
0408
CN
S 04
1
ADITIVOS > Agentes Colagem Interna
Medição de Cobb
0408
CN
S 04
2
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
0408
CN
S 04
3
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::AuxiliarAuxiliar e/e/ou Promoverou Promoverfixaçãofixação de de finosfinos e fillere filler
Melhorar drenagemMelhorar drenagem
Águas brancas mais Águas brancas mais limpaslimpas
Menor cargaMenor carga dos dos efluentes efluentes ((questões ambientaisquestões ambientais))
Recuperação Recuperação de de sólidos sólidos ((questões económicasquestões económicas))
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::FormaçãoFormação
Permeabilidade ao arPermeabilidade ao ar
((Resistências mecânicasResistências mecânicas))
0408
CN
S 04
4
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Drenagem
REMOÇÃO DE ÁGUALocal Consistência Água Fibra Água Removida
(%) (kg) (kg) (kg)
Caixa Chegada 1.00 99.00 1.00
Formador 20.00 4.00 1.00 95.00
Prensas 50.00 1.00 1.00 3.00
Secaria 95.00 0.05 1.00 0.950408
CN
S 04
5
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Coagulação e FloculaçãoCoagulação Coagulação –– formação formação de de flocos pequenosflocos pequenos, , fracos fracos e e compactoscompactos. .
Processo electrostático em que há redução Processo electrostático em que há redução do do potencialpotencial de de repulsão da dupla camada eléctricarepulsão da dupla camada eléctrica. .
PredominamPredominam as as forças forças de Van de de Van de WaalsWaals..
FloculaçãoFloculação –– junçãojunção de de várias partículasvárias partículas numanuma estruturaestruturatridimensionaltridimensional porosaporosa. .
UtilizaçãoUtilização de de produtosprodutos de alto peso molecular (de alto peso molecular (amidosamidos, , polielectrólitospolielectrólitos, …) , …) queque servemservem de de ponteponte entreentre as as partículaspartículas..
Adsorção ou formação Adsorção ou formação de de agregadosagregados
0408
CN
S 04
6
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Floculação – ligação por pontes
0408
CN
S 04
7
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Factores que afectam a Floculação
A A eficiência eficiência dos dos polímeros sintéticos polímeros sintéticos é é afectada porafectada por::
•• DosagemDosagem do do polímeropolímero
•• AgitaçãoAgitação
•• Tamanho da partícula Tamanho da partícula de de polímeropolímero
•• NaturezaNatureza iónicaiónica e peso molecular do e peso molecular do polímeropolímero
•• Consistência da Consistência da pastapasta
•• TemperaturaTemperatura
•• … …
0408
CN
S 04
8
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Sistemas de Retenção
Simples: Simples: poliacrilamida adicionada próximo da caixa poliacrilamida adicionada próximo da caixa de de chegada chegada ((bastante bastante usual usual –– poliacrilamidapoliacrilamida catiónicacatiónica))
Dual: Dual: poliacrilamida adicionadapoliacrilamida adicionada antes de um antes de um ponto ponto de forte de forte agitaçãoagitação, , seguido da adição seguido da adição de de microfloculante próximo da microfloculante próximo da caixacaixa de de chegada chegada ((bastantebastante usual usual –– poliacrilamida catiónica poliacrilamida catiónica + + bentonitebentonite aniónicaaniónica –– sistemasistema HydrocolHydrocol))
Combinado Combinado ((três componentestrês componentes) ) -- poliacrilamida adicionadapoliacrilamida adicionadaantes de um antes de um pontoponto de forte de forte agitaçãoagitação, , seguido da adição seguido da adição combinadacombinada de de micropartículas inorgânicas micropartículas inorgânicas e e orgânicas orgânicas (usual (usual –– sistema Hydrocol sistema Hydrocol + + micropolímero orgânico micropolímero orgânico ––TelioformTelioform))
0408
CN
S 04
9
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Polimerização
2
2
n
POLIACRILAMIDA
H C = CH
C = O
NH
H2
C - CH
C = O
NH2
H2
C - CH
C = O
NH2
ACRILAMIDA
0408
CN
S 05
0
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Bentonite
MontmoriloniteMontmorilonite –– AlAl1212 SiSi44 OO1010 (OH)(OH)22
= Oxigénio= Hidroxilo= Silício= Alumínio= Magnésio
0.913nm
TROCA CATIõESCamada água
0408
CN
S 05
1
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Cristal de Bentonite
1000 nmVista topo
Vista lateral
0.9 nm
0408
CN
S 05
2
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Hidratação da Bentonite
+
+
+ ++
+
+
++
++
+ +
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++
ÁGUA
0408
CN
S 05
3
ADITIVOS > Agentes de Retenção
P C (P )4 5
W a te rTre a tm e n ts
+
+
+
+
++
+
+
+
+
++
+
+
+
+
+
+
++
++
+
++
+
++
G rand es F orças d e c orte
Pasta altam ente floculada
B entonite
Poliacrilam idaCatión ica
M icropartículasEstrutura floculada
M istura fibrosa
Estrutura em m icroflocos
Hidratação da Bentonite
0408
CN
S 05
4
ADITIVOS > Agentes de Retenção
Sistema combinado de RetençãoComponentesComponentes: :
•• Poliacrilamida catiónica Poliacrilamida catiónica –– adiçãoadição antes de umantes de um pontoponto de forte de forte agitaçãoagitação: : depuraçãodepuração, , crivoscrivos
•• MicropartículasMicropartículas aniónicasaniónicas inorgânicas inorgânicas –– adição próximo da adição próximo da caixacaixa de de chegada chegada ((bentonitebentonite,, sílicasílica, …), …)
•• Micropartículas aniónicas orgânicasMicropartículas aniónicas orgânicas –– adição próximo da adição próximo da caixacaixa de de chegada chegada ((telioformtelioform, ?), ?)
ResultadosResultados::
•• Permite actuar em separado na retenção Permite actuar em separado na retenção ((micropartículas micropartículas orgânicasorgânicas) e ) e na drenagem na drenagem ((micropartículas inorgânicasmicropartículas inorgânicas))
•• Impacto reduzido na formaçãoImpacto reduzido na formação, , pois há menos dosagem pois há menos dosagem de de micropartículasmicropartículas
0408
CN
S 05
5
ADITIVOS > OBA’s e Pigmentos
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
0408
CN
S 05
6
ADITIVOS > OBA’s
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Aumentar brancuraAumentar brancura
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::RetençãoRetenção
Balanço Balanço de de cargascargas
SaturaçãoSaturação
PreçoPreço
0408
CN
S 05
7
ADITIVOS > OBA’s e Pigmentos > Cor
Cor - Sistema CIE L*, a*, b*
0408
CN
S 05
8
ADITIVOS > OBA’s
Tipos de Branqueadores Ópticos
DissulfónicoDissulfónico
TetrassulfónicoTetrassulfónico
HexassulfónicoHexassulfónico
Sem UreiaSem Ureia
Com Com UreiaUreia
SoluçãoSolução
SlurrySlurry
AumentaAumenta::
•• SolubilidadeSolubilidade
•• EstabilidadeEstabilidade a pH a pH baixobaixo
•• Limite Limite à à saturação saturação --esverdeamentoesverdeamento
0408
CN
S 05
9
ADITIVOS > OBA’s
Mecanismo do branqueamento
457 nm
0408
CN
S 06
0
ADITIVOS > OBA’s
Ácido Estilbénico
0408
CN
S 06
1
ADITIVOS > OBA’s
Mecanismo do branqueamento
0408
CN
S 06
2
ADITIVOS > OBA’s
OBA’s na Indústria Papeleira
PontosPontos de de aplicaçãoaplicação::Na Na massa massa –– afectado porafectado por: : brancura da brancura da pasta, pasta, tipo tipo de de branqueamentobranqueamento, , lavagem da lavagem da pasta, pasta, dureza da águadureza da água, tempo , tempo de de contactocontacto / / pontoponto de de adiçãoadição, , consistência consistência e pH e pH da mistura da mistura de pastas, de pastas, tipo tipo de filler, de filler, polímeros catiónicospolímeros catiónicos, , outros outros aditivosaditivos, … , …
Na Na superfície superfície –– afectado porafectado por: : tipotipo de de aplicaçãoaplicação, , tipotipo de de amidoamido, pick, pick--up de up de amidoamido, , brancura brancura e pH do e pH do papel papel base, base, tipo tipo de OBA, de OBA, ligantesligantes, , outrosoutros aditivosaditivos, …, …
RevestimentoRevestimento
0408
CN
S 06
3
ADITIVOS > Pigmentos
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Ajustar Ajustar e e fixar tonalidade fixar tonalidade do do papelpapel
Solidez Solidez à à luzluz
Doseamento directoDoseamento directo
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::PerigoPerigo de de contaminaçãocontaminação do do papel papel ((partículas secaspartículas secas))
Retenção Retenção de de cargascargas
0408
CN
S 06
4
ADITIVOS > Pigmentos
Tonalidade
0408
CN
S 06
5
ADITIVOS > Pigmentos
Tipos de MatizantesMATIZANTES
Corantes(solúveis)
Pigmentos(insolúveis)
Orgânicos Inorgânicos
Brancos NegrosColoridosDirectos Básicos Ácidos /
Reactivos
0408
CN
S 06
6
ADITIVOS > Pigmentos
Tipos de Matizantes
PigmentosPigmentos: : cristais praticamente insolúveiscristais praticamente insolúveis, , sem carga sem carga até serem tratados até serem tratados com com dispersantes aniónicos ou não dispersantes aniónicos ou não iónicosiónicos
CorantesCorantes: : sais orgânicossais orgânicos, com , com uma porção aniónica uma porção aniónica e e outra catiónicaoutra catiónica; ; facilmente dissociáveis em águafacilmente dissociáveis em água
0408
CN
S 06
7
ADITIVOS > Pigmentos
Comparação dePigmentos Violeta
0408
CN
S 06
8
ADITIVOS > Amido de Superfície
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::Coesão Coesão SuperficialSuperficial
ImprimabilidadeImprimabilidade
RigidezRigidez
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::Homogeneidade da aplicaçãoHomogeneidade da aplicação
MãoMão
PreçoPreço
OpacidadeOpacidade
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ADITIVOS > Amidos
Amido na Indústria PapeleiraTerceiro componente Terceiro componente ((em massaem massa)), , na fabricação na fabricação de de papelpapel
Áreas Áreas de de aplicaçãoaplicação::Amido Amido de de massa massa –– floculaçãofloculação, , retençãoretenção, , drenagemdrenagem, ,
resistência internaresistência interna, , veículo veículo de de agentes agentes de de colagemcolagem
Colagem Colagem superficial superficial –– coesão coesão superficial, superficial, rigidezrigidez, , estabilidade estabilidade dimensional, dimensional, imprimabilidade imprimabilidade offsetoffset
Revestimento Revestimento –– ligante para pigmentos finosligante para pigmentos finos
Tratamento Tratamento de de efluentes efluentes –– controlo da perdacontrolo da perda de de sólidossólidos
Adesivo para cartões multicamadas Adesivo para cartões multicamadas –– laminaçãolaminação, , ondulaçãoondulação
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Cozimento de Amidos Modificados
Cozimento Automático Contínuo
Cozimento Automático Descontínuo
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Conversão de Amidos Nativos
Aspecto económicoAspecto económico: : diferença preço entre amidos nativos diferença preço entre amidos nativos e e modificadosmodificados
Aspecto técnicoAspecto técnico: : conversão conversão in situ in situ permite adaptar permite adaptar a a viscosidade viscosidade do do amido às necessidadesamido às necessidades
Conversão Conversão de de amidos nativosamidos nativos: : cortar cortar as as cadeias cadeias de de amido amido até obter até obter a a viscosidade óptima para viscosidade óptima para a a aplicaçãoaplicação
Duas tecnologiasDuas tecnologias de de conversãoconversão: TERMOQUÍMICA e : TERMOQUÍMICA e ENZIMÁTICAENZIMÁTICA
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Conversão de Amidos Nativos
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Conversão Enzimática de Amidos Nativos
Descontínua Automática
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Conversão Enzimática de Amidos NativosContínua Automática
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Conversão Enzimática de Amidos NativosDistribuição de Massas Moleculares
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Aplicação de Amido de Superfície
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Aplicação de Amido de Superfície
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ADITIVOS > Amido de Superfície
Aplicação de Amido de Superfície
Propriedades Propriedades do do papelpapel::AumentamAumentam: : resistência resistência à à tracçãotracção, , alongamentoalongamento, , rigidezrigidez, , rebentamentorebentamento, , coesão coesão superficial, IGT, superficial, IGT, imprimabilidadeimprimabilidadeDiminuemDiminuem: : rasgamentorasgamento, , opacidadeopacidade
Permite utilizar mais cargas minerais ou fibras Permite utilizar mais cargas minerais ou fibras de de menor menor qualidadequalidade
Permite criar uma Permite criar uma ““barreirabarreira” ” junto junto à à superfície superfície do do papelpapel, com , com características especiaiscaracterísticas especiais, , adaptadas às necessidadesadaptadas às necessidades
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Prós & Contras
FunçãoFunção / / VantagensVantagens::ImpressãoImpressão inkink--jetjet
Regular Regular penetração das penetração das tintas flexográficastintas flexográficas
Complemento Complemento de de colagemcolagem
ProblemasProblemas / / InconvenientesInconvenientes::Formação Formação de de espumaespuma
Compatibilidade Compatibilidade com com outros outros aditivos aditivos de de superfíciesuperfície
Perigo Perigo de de contaminações contaminações PMPM
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Tipos de Agentes Colagem Superficial
SMA (Styrene SMA (Styrene MaleicMaleic Anhydride): Anhydride): alta eficiência alta eficiência de de colagemcolagem, , grande formação grande formação de de espumaespuma
SAA (Styrene Acrylic Acid): SAA (Styrene Acrylic Acid): alguma contribuição para alguma contribuição para a a colagemcolagem, , formação formação de de espumaespuma
SAE (Styrene Acrylic Emulsion): SAE (Styrene Acrylic Emulsion): reduzida contribuição reduzida contribuição para para a a colagemcolagem, , alguma formação alguma formação de de espuma espuma
Emulsão Emulsão de de AKnD AKnD ((Alkenyl Ketone DimerAlkenyl Ketone Dimer): boa ): boa contribuição para colagemcontribuição para colagem, , sem formação sem formação de de espumaespuma
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Tipos de Agentes Colagem Superficial
EmulsãoEmulsão de AKD (Alkyl de AKD (Alkyl Ketone DimerKetone Dimer): boa ): boa contribuição contribuição para colagempara colagem, , sem formaçãosem formação de de espumaespuma, , possíveis possíveis problemas problemas de de migração migração de de cetonascetonas
EmulsãoEmulsão de de AKnDAKnD + SAE: + SAE: nanotecnologiananotecnologia emergenteemergente, , ainda sem resultados seguros ainda sem resultados seguros
……
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Partícula de Resina Polimérica
70 - 200 nm
Núcleo Hidrofóbico
++
+
+
++
+
+
+
+
++
++
+
Colóide protector hidrofílico, carregado electricamenete
Colóide protector hidrofílico, carregado electricamenete
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Resina Polimérica – Formação de filme
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Impressão Ink-jet
Color Spreading
Color to color bleed
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Adesividade de toner
Xerox 1090, 100 copies/min.
AKDWet endStarchSurface
AKDWet end reduced(Starch + acrylate polymer)Surface
Removedadhesive tape
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ADITIVOS > Agente de Colagem Superficial
Coesão Superficial – IGT Pick Test
Seco
Húmido
TratamentoSuperficial Amido Amido + Resina Polimérica
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ADITIVOS > Outros Aditivos
Cargas Minerais: custo, resistências mecânicas e qualidade de impressão
Agentes de Retenção e formação da folha
Amidos de Massa e coesão interna
OBA’s e Pigmentos na matizagem e branqueamento
Agentes de Colagem Interna e hidrofobia
Amidos de Superfície e coesão superficial
Agentes de colagem superficial e qualidade de impressão
Outros Aditivos: biocidas, anti-espumas, reguladores de pH, sal, agentes de limpeza, etc
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Muito Obrigado
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