Desenvolvimento de propriedades de papéis reciclados por tratamento ultrassônico e adição de xilanas

Abstract

Nesse estudo foi avaliado o potencial de utilização de vibrações ultrassônicas e adição de hemiceluloses para o desenvolvimento de propriedades mecânicas do papel reciclado. Inicialmente, foi realizado um estudo onde se objetivou determinar as condições mais adequadas para realização do tratamento ultrassônico. Foram avaliadas as influências do pH, consistência de massa e tempo de tratamento. A consistência de massa não afetou significativamente os resultados do tratamento. Por outro lado, elevando o pH e o tempo do tratamento, os incrementos das propriedades foram maiores. Após a otimização do tratamento ultrassônico, foi realizado um estudo com a finalidade de comparar os efeitos da ultrassonificação com os efeitos do refino em PFI. O tratamento ultrassônico se demonstrou eficiente em desenvolver as propriedades de resistência mecânica do papel. As propriedades se desenvolveram de forma semelhante ao observado quando a polpa foi refinada em PFI, embora de forma menos pronunciada. O tratamento ultrassônico atuou principalmente promovendo o desfibrilamento externo das fibras. Para um mesmo volume específico aparente, a ultrassonificação desenvolveu de forma mais expressivas as propriedades mecânicas do papel quando comparado com o refino em PFI. Posteriormente, foi realizado um estudo onde se buscou melhorar a qualidade do papel reciclado através da adição de hemiceluloses na polpa. Os resultados demonstraram que elevar o teor de hemiceluloses da polpa resultou em aumento de resistência do papel de forma mais significativa do que o observado através do refino em PFI ou da ultrassonificação da polpa. Pequenas dosagens de hemiceluloses foram suficientes para aumentar significativamente a resistência mecânica do papel. O desenvolvimento de propriedade decorrente da adição de hemiceluloses foi potencializado pelo refino em PFI, atingindo um valor máximo da propriedade com baixos níveis de refino. Com isso, a adição de hemiceluloses reduziu a necessidade de refino da polpa. O desenvolvimento de propriedades decorrente da adição de hemiceluloses foi semelhante entre a polpa não refinada e as polpas ultrassonificadas por 5, 10 e 20 minutos.

This study evaluates the potential of ultrasonic treatment and hemicelluloses addiction to develop mechanical properties of recycled papers. Initially a study was conducted which aimed to determine the better condition to performing the ultrasonic treatment. Were evaluated the effect of pH, pulp consistency and treatment time. Pulp consistency didn’t affect the results. On the other hands, increasing pH and treatment time greater is the development of properties. After the optimization of ultrasonic treatment was performing a study to compare the effects of ultrasonification and the effects of refine in PFI. The ultrasonic treatment was efficient to develop the mechanical strength of paper. The properties were developed as a similar manner to that observed when pulp was refines in PFI, although less pronounced. The ultrasonic treatment acted mainly causing fibre external defibrillation. To the same bulk, the ultrasonification developed more the mechanical strength of the paper compared to refine in PFI. After, was performed a study where aimed increase the recycled paper quality by addiction of hemicelluloses to the pulp. The results showed that increasing the content of hemicelluloses the paper strength is enhanced as a more intense manner than observed by refine in PFI or ultrasonification of the pulp. Low charges of hemicelluloses were enough to increase significantly the paper strength. The development of properties due to hemicelluloses addiction was enhanced by refine in PFI, reaching a maximum value of the properties with low levels of refine. With that, the hemicelluloses addiction decreased the need of refine. The level of ultrasonification of the pulp didn’t affect the results of hemicelluloses addiction.