O estudo do comportamento das variáveis tecnológicas de processos têm sido de
grande relevância nas pesquisas, vinculando-se a definição de estratégias das
empresas para obtenção de produtos e serviços de melhor qualidade. Esse trabalho
visa o desenvolvimento de um método analítico para determinação das propriedades
químicas e físicas da polpa e papel Kraft, utilizando a técnica de Espectroscopia no
Infravermelho Próximo (NIR) e o método de Regressão de Mínimos Quadrados
Parciais (PLS). Inúmeras são as vantagens, dentre elas: ser um método não-destrutivo
e não - invasivo, aplicabilidade universal, rápido e de baixo custo. Modelos
multivariados para previsão das propriedades foram desenvolvidos a partir de
espectros NIR originais e pré-processados utilizando a região do espectro de
comprimento de onda entre 1100 e 2500 nm. Resultados de número Kappa, teor de
extrativos, viscosidade, alfa, beta e gama-celulose em polpa celulósica foram
determinados pelo método convencional de análise e correlacionados com os
espectros obtidos de NIR. Para as folhas obtidas em laboratório as propriedades
analisadas foram: auto-ruptura, fator rasgo e arrebentamento No papel produzido
industrialmente as propriedades avaliadas foram: resistência ao rasgo transversal e
longitudinal, resistência à tração transversal, resistência ao arrebentamento ou
estouro, resistência à compressão SCT (Compressive Strength Test) transversal e
longitudinal e resistência à compressão RCT (Ring Crush Test). Para cada modelo
gerado foi testado o melhor número de variáveis latentes e melhor pré-processamento
que resultasse em menor erro médio de previsão e testado diferentes formas na
aquisição dos espectros no sentido de minimizar interferências geométricas. Os
desempenhos das calibrações foram avaliados por meio de uma validação externa,
seguida de medições de acurácia e precisão dos resultados. A validação realizada
com conjuntos independentes de amostras mostrou-se satisfatória na maioria dos
modelos.
The study of the processes technological variables behavior has been of great
relevance in the latest researches, when linking it to the companies' strategies
definition to obtain better quality products and services. This work aims at the
development of an analytic method for the pulp and Kraft paper chemical and physical
properties determination, using the Spectroscopy technique in the Near Infra-Red (NIR)
and the Partial least-squares (PLS) regression method. There are a number of
advantages when using the NIR, among which are: being a non-destructive and noninvasive
method, of universal applicability, being fast and having low cost. Multi-varied
models for the properties prediction were developed from the original and preprocessed
spectrums NIR, using the spectrum region wavelength between 1100 and
2500nm. The Kappa number, extracts rate, viscosity, alpha, beta and gamma cellulose
in pulp were determined by the analyses conventional method and correlated with the
obtained spectrums. As for the sheets obtained in a laboratory the analyzed properties
were: self-rupture, tear index and bursting factor. In the industrial produced paper, the
evaluated properties were: transversal and longitudinal tear resistance, transversal
traction resistance, bursting or crack resistance, transversal and longitudinal
compression resistance SCT (Compressive Strength Test) and RCT (Ring Crush Test)
compression resistance. (Ring Crush Test). For each model were tested the best
number of latent variables, the best pre-processing which resulted in the smallest
RMSEP (root mean square error of prediction) and shapes in the spectrums acquisition
in the sense of minimizing geometric interferences. The calibrations performances
were evaluated by means of an external validation, followed by the results accuracy
and precision measurements. The validation done with independent sets of samples
showed to be satisfactory in most models.
