Efeito de aditivos nas propriedades físico-mecânicas da polpa celulósica industrial para produção de papéis de embalagens

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Silva, Priscila Moreira da
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa; Ciência Florestal
• Palavras-chave em Português: Caixas de papelão; Revestimento em papel - Aditivos; Polpação alcalina por sulfato; Biopolímeros; Taninos; Tecnologia de Celulose e Papel
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/30658; https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2022.663

A indústria papeleira é representada por uma gama diversificada de papéis. O setor de embalagens sempre se destacou e durante a pandemia do COVID-19 evidenciou-se ainda mais a sua relevância para o mercado consumidor. O auxilio emergencial permitiu que mais pessoas tivessem acessos a compras pela internet ou procurassem serviços de delivery. Isso implicou em um maior número de caixas de papelão e sacos de papel circulando pelo mercado, aumentando as exigências de qualidade deste produto. Diante disso, investimentos em pesquisa buscam aperfeiçoar as propriedades físico-mecânicas dos papeis de embalagens por meio de alternativas inovadoras e sustentáveis, como por exemplo, uso de aditivos a partir de biopolímeros. A utilização de aditivos no papel é necessária, pois além de incorporar em propriedades físico-mecânicas também agrega valor de mercado. Os aditivos mais usuais de mercado são amido catiônico, nanoceluloses (CM/NF) ou carboximetilcelulose, que na maioria dos casos podem apresentar altos valores de compra. Poucos trabalhos utilizando tanino como aditivo para papel são encontrados na literatura e diante desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o impacto da aplicação de diferentes aditivos nas propriedades físico- mecânicas na polpa de alto kappa para produção de embalagens. Para a fabricação do papel kraftliner foi utilizada uma polpa de alto kappa fornecida por uma empresa do setor. Essa polpa foi caracterizada a nível de número kappa, viscosidade intrínseca, alvura, grau Schopper Riegler, índice de retenção de água e morfologia das fibras. Todos os biopolímeros (celulose microfibrilada – CMF, carboximetilcelulose – CMC, tanino catiônico e tanino aniônico) foram adquiridos através de empresa fabricantes. A incorporação dos aditivos na polpa foi realizada com três níveis de dosagem sendo: 0, 3, 6, e 9 Kg/t de polpa de polpa com etapas de aditivação, agitação, formação de folhas e testes físicos e mecânicos. Para os biopolímeros de característica aniônica como a CMF, CMC e tanino aniônico, foi necessária a utilização de agentes de retenção com carga de 1Kg/t de polpa de polpa, sendo a poliacrilamida (PDAC) para CMC e CMF e o hexametilenotetramina (HMTA) para o tanino aniônico. A gramatura adotada foi de 120 g/m², usual para papéis kraftliner. Foram realizados os testes físico-mecânicos de índice de tração (IT), índice de arrebentamento (IA), resistência ao esmagamento do anel (RCT), compressão do papelão ondulado (CMT) e resistência à passagem de ar (RPA). Em geral, todos os tratamentos com aplicação dos biopolímeros apresentaram ganhos em propriedades do papel quando comparados ao controle (sem aplicação) comprovando que houve adesão dos aditivos na matriz fibrosa. Dentre os taninos o que sobressaiu em incremento das propriedades físico- mecânicas do papel foi o tanino catiônico. Para índice de tração, índice de arrebentamento, resistência ao esmagamento do anel, compressão do papelão ondulado e resistência à passagem de ar os ganhos em porcentagem para estas propriedades representadas com o uso do tanino catiônico foi 9,5%, 24,42%, 20,7%, 7,0% e 48,82%, respectivamente. Ainda que foram constatadas a superioridade dos biopolímeros usuais, o tanino catiônico apresentou potencial como aditivo em papel para embalagem com menor custo de mercado, resultando em aumentos significativos no IA, RCT e RPA, podendo substituir aditivos de alto custo. Palavras-chave: Biopolímeros. Tanino. CMF. CMC. Polpa de alto kappa. Kraftliner.