Desenvolvimento de processo e produtos para controle de substâncias em estado coloidal (stickies) na produção de papel reciclado

Abstract

Nos últimos anos, as fábricas de papel estão utilizando, cada vez mais, fibras secundárias na produção de papel. Em conseqüência deste fator, associado ao fechamento de circuito de água, é provocado um acúmulo de substâncias dissolvidas e coloidais (SDC) na água branca, que podem aglomerar-se, formando depósitos ou contaminantes denominados stickies. Esses contaminantes são originados de resinas provenientes da madeira, bem como de aditivos utilizados no processo de produção de papéis. As partículas originadas desses contaminantes não são, necessariamente, pegajosas nos estados coloidal e dissolvido, mas podem tornar-se pegajosas devido a alterações físico-químicas no meio. As SDC em água branca da máquina de papel podem causar distúrbios operacionais, além de danos econômicos e perda de produtividade. Muitos custos associados ao uso de papel reciclado como matéria-prima estão relacionados à instalação e operação de equipamentos para remoção destes contaminantes. Os objetivos deste trabalho foram: desenvolver de um método para separação das substâncias coloidais da água branca, visando à extração dessas partículas e reuso da água branca; e desenvolver agentes surfactantes úteis no processo de controle de stickies, principalmente, para a indústria de papel reciclado. Ambos os objetivos foram alcançados, pois, tanto o método para extração de partículas por meio de sistemas aquosos bifásicos (SABs) quanto os novos agentes surfactantes, desenvolvidos a base de óleo de Neem, proporcionaram bons resultados. Além disso, existe ainda a possibilidade de uma melhoria na eficiência dos SABs, mediante a utilização deste processo, após a dispersão de partículas coloidais através do uso de agentes surfactantes.

In the last years, paper mills show an increasing tendency to use secondary fibers in papermaking. Because of this factor with water system closure, an accumulation of both dissolved and colloidal substances (DCS) occurs in the whitewater, that can agglomerate and form deposits or pollutants the so-called stickies. Those pollutants are originated from resins of wood material, as well as from additives used in the papermaking processes. The particles originated from those pollutants are not necessarily sticky at their colloidal or dissolved states, but they can become sticky due to physical-chemical alterations in the medium. DCS in whitewater of a paper machine may cause operational disturbances, economical and productivity losses. Many costs associated to the use of recycled paper as raw material are related to installation and operation of the equipments for removal of these pollutants. The objectives of this study were: to develop a method for separation of the colloidal substances from the whitewater, aiming at the extraction of those particles and reuse of the whitewater; and to develop some surfactants agents for stickies control, that would be useful in those pollutant controlling process, mainly for the recycled paper industry. Both objectives were reached, a method for extracting the particles through aqueous two-phase systems (ATPS) and the new surfactants agents developed on the basis of the Neem oil showed good results. In addition, there is still the possibility to improve the efficiency of ATPS, by using this process after the colloidal-particles are dispersed.