Nanocelulose aplicada como reforço para papel reciclado

Abstract

O setor de papel e celulose ocupa um importante nicho na economia do país e a nível global. Este setor se caracteriza também pela geração de resíduos, e assim, a produção de fibras recicladas pode ser uma alternativa promissora para a indústria, visto que o Brasil já possui grande percentual de reutilização de fibras secundárias. A adição de agentes químicos e processos pode implementar melhorias na qualidade final do papel, uma opção que já vem sendo estudada é a incorporação de celulose nanofibrilada em diferentes concentrações. O presente trabalho objetivou a produção de papéis reciclados e a observação do efeito da adição da nanocelulose sobre o papel produzido. Foram utilizadas adições em polpas de fibras recicladas de Pinus sp. e adições em Eucalyptus sp. e a nanocelulose obtida a partir de polpa kraft branqueada de Eucalyptus sp nas consistências de 3%, 6% e 9%. As análises das dimensões das nanofibrilas de celulose foram realizadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) no laboratório da instituição com passes em refinador. As propriedades físicas e mecânicas (umidade, gramatura, espessura, densidade aparente, resistência à tração, ao arrebentamento e ao rasgo) foram avaliadas com base nas normas TAPPI. Por fim, conclui-se que a adição de nanocelulose manteve as fibras recicladas unidas e uniformes, as propriedades físicas e mecânicas testadas dos papéis foram influenciadas positivamente pela adição de celulose nanofibrilada, sendo que o papel reciclado de Eucalyptus sp. apresentou melhores propriedades quando comparado com o papel reciclado de Pinus sp.

EFEITO DA ADIÇÃO DE NANOFIBRILAS DE CELULOSE DE Eucalyptus spp. NA PRODUÇÃO DE PAPÉIS DE FIBRAS RECICLADAS

“…Os valores °SR para a maior concentração de 64% para papel branqueado e não branqueado kraft, chegaram até 82,5° e 88,75° respectivamente. A mesma tendência foi observada por Potulski et al (2018), que em seu estudo obteve valores de °SR de 72 e 62° para papéis de Eucalyptus e Pinus respectivamente com adição de 9% de nanofibrilas e 2 passes no moinho. O °SR está inversamente relacionado a drenabilidade da polpa celulósica, no qual o aumento no Grau Schopper indica a redução da capacidade de drenagem da polpa.…”

“…O °SR está inversamente relacionado a drenabilidade da polpa celulósica, no qual o aumento no Grau Schopper indica a redução da capacidade de drenagem da polpa. Os maiores ganhos em resistência à drenagem podem estar relacionados ao fato da celulose nanofibrilada promover a maior quantidade de ligações de hidrogênio com as moléculas de água, por causa de sua superfície da parede celular mais exposta, e assim contribuir para uma maior hidratação, consequentemente maior flexibilidade e melhor arranjo das fibras na formação da folha, o que influenciar consideravelmente as propriedades físicomecânicas do papel (POTULSKI et al, 2018).…”

“…Os valores encontrados pelo teste de tração cresceram, conforme o aumento da concentração de nanofibrilas, para o papel reciclado partindo de aparas de papel branqueado apresentou 24,2 kNm/kg, e o papel com 64% de adição de NFC apresentou 64,5 kNm/kg, sendo assim um aumento significativo nos valores de índice de tração. Potulski et al (2018), encontrou em seu estudo valores que partiram de 28,5 kNm/kg para papéis provenientes de fibras recicladas de Eucalyptus sp., com a adição de 9% de NFC e 2 passes no moinho, encontrou 46,8 kNm/kg de indice de tração para esses papéis e sugerindo que nanocelulose é um potencial aditivo para papel.…”

“…Para o índice de estouro foi obtido um aumento conforme a adição das maiores concentrações das NFCs, partindo inicialmente com 1,38 kPa.m²/g para o papel reciclado de fibras secundarias, até 5,7 KPa.m²/g para o papel reciclado com 64% de concentração de NFC. Em seu estudo, Potulski et al (2018) encontrou para o índice de arrebentamento ou estouro para os papéis com adição de nanocelulose valores médios variando de 2,3 a 4,1 kPam².g-1, para os tratamentos Eucalyptus sp. reciclado sem incorporação e Eucalyptus sp.…”

“…Os resultados obtidos pelo teste de tração apresentaram tendência de crescimento, em função do aumento na concentração de nanofibrilas, o papel reciclado partindo de fibras secundarias de papéis não branqueados kraft apresentou 15,2 kNm/kg, e o papel com 64% de adição de NFC apresentou 57,0 kNm/kg, sendo assim um aumento significativo nos valores de índice de tração. Potulski et al (2018) encontrou em seu estudo valores que partiram de 27,9 kNm/kg para papéis BIOFIX Scientific Journal v. 5 n. 1 p. 94-101 2020 Zanol, G. S. et al…”