Resumo |
O setor brasileiro de produção de polpa celulósica destaca-se devido a sua grande produtividade, correlacionado ao fato dos aspectos produtivos estarem direcionados ao desenvolvimento de produtos de acordo exigências de mercado. A partir das novas necessidades e demandas, tem-se buscado o desenvolvimento de tecnologias inovadoras como, por exemplo, a obtenção de lignoceluloses nanofibriladas (LCNF) para aplicação em tecnologias de alto valor agregado com menores usos de produtos químicos e que possuem características importantes de alta rigidez e resistência, baixo peso e elevada área superficial e reatividade, podendo ser utilizadas em diversas finalidades. Nesse contexto o objetivo desse estudo foi incorporar lignoceluloses nanofibriladas produzidas a partir de madeiras de Eucalyptus spp. e Pinus spp na produção de papéis de embalagem e avaliar as propriedades físico-mecânicas do produto final. A LCNF foi produzida a partir de celulose não branqueada contendo lignina residual que foi obtida por meio da polpação Kraft convencional. Para atingir o objetivo do trabalho foi feita a caracterização química completa e análises das amostras de polpa celulósica não branqueada de Eucalipto (kappa 18) e Pinus (kappa 30). Para obter a LCNF foi realizado o processo mecânico de nanofibrilação. Foram realizadas as análise química, física e morfológica da amostra. Em nível químico a LCNF-P e LCNF-E possuem composições químicas quantitativas semelhantes a seus materiais de origem. A partir da obtenção das nanofibrilas, estas foram incorporadas em polpa Kraft de pinus (kappa 100 e 55) para a produção de papéis de embalagens nanoestruturados kraftliner e sackraft respectivamente. A gramatura adotada foi de 120g/m2 para kraftliner e 60g/m2 sackraft. Utilizando suspensão com diferentes porcentagens, foram avaliadas as propriedades físico-mecânicas dos papéis produzidos das amostras LCNF-P e LCNF-E. Os níveis de refino utilizados são 2.000, 6.000 e 8.000 rpm para os papéis kraftliner e 2.000, 4.000 e 6.000 rpm para os papéis sackraft de acordo com a norma TAPPI. Foram realizados os testes físicos-mecânicos para índice de tração e arrebatamento e resistência ao esmagamento do anel (RCT), compreensão do papelão ondulado (CMT) e resistência a passagem de ar. Os resultados da aplicação de LCNF de Eucalipto e Pinus foram significativos na redução de consumo de energia do refino com economia de 64 e 53% ao se adicionar 5% de LCNF-E e LCNF-P, respectivamente, na produção de papéis kraftliner (18 °SR), e de 82 e 77% ao se adicionar 5% de LCNF-E e LCNF-P, respectivamente, na produção de papéis sackraft (17 °SR). Efeitos positivos foram observados nas propriedades mecânicas dos papéis nanoestruturados produzidos com aumentos substanciais com a adição de LCNF (E) e LCNF (P) à polpa kraft não branqueada de pinus. Concluiu-se que há grande potencial em utilizar LCNF-E e LCNF-P como aditivo na indústria de embalagens de papel, sendo que melhores valores foram obtidas com LCNF-E. |