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Agora a Enzima Líder de Mercado ganha um conceito de Marca

Dando continuidade ao processo de “branding” que a Sertec20 está promovendo em seu portfólio, eles apresentam ao mercado sua mais nova marca: Serzyme.

Embora a logomarca seja nova, a linha Serzyme, enzimas de alto rendimento, utilizadas no processo de fabricação de Papel Tissue, já possuem um Market Share consideravelmente importante, sendo um dos principais produtos da multinacional para o mercado sulamericano.

Dentre suas 3 submarcas, a Sertec20 apresenta seu principal produto: a SERZYME 50: enzima de pré-refinação química líder de mercado, a SERZYME 200: enzima de pré-refiniação que suporta ambientes mais rígidos de pH e temperatura e a SERZYME ST 100: um novo conceito que ainda está sendo aprimorado para tratamentos de pitches e stickies.

Se celebra esta nova Marca, através do artigo técnico referente ao SERZYME 50 abaixo, demonstrando o enorme respeito que a marca possui para com o mercado papeleiro. As enzimas não são todas iguais e por esta simples razão a SERZIME 50 é absoluta líder de mercado.

Confiram abaixo, um artigo técnico referente ao SERZYME 50.

Tecnologia enzimática para o processo de refinação da fibra de celulose

As propriedades físico-mecânicas do papel são o resultado, principalmente e entre outras variáveis, do tipo e qualidade da fibra que é utilizado para a fabricação juntamente com o tratamento que damos a essas fibras. É conhecido que existem duas grandes famílias de papéis: os que usam fibra virgem e os que usam fibras recicladas. Cada um deles tem as próprias características e por isso devem ser tratados distintamente desde o ponto de vista em questão: a modificação físico-estrutural da fibra.

As características fundamentais das fibras que a empresa irá utilizar para fabricar o papel são o próprio comprimento, a própria capacidade absorvente, a própria hidratação, a quantidade de subprodutos residuais derivados do processo de obtenção e capacidade para formar ligações de ponte de hidrogênio com outras fibras. Em função dessas características, a Sertec20 decidiu e dimensionou os equipamentos que vão utilizar durante o processo de preparação de massa que permita ganhar uma fibra nas condições mais adequadas para fabricar o tipo de papel.

Um elemento básico e importante é o refino, na qual tem como principal objetivo provocar um efeito de fibrilação na fibra para aumentar a superfície específica e também sua capacidade de criar ligações. Infelizmente, embora tenham sido feitos muitos avanços na tecnologia de refinação mecânica ainda que o refino segue sendo uns dos elementos indispensáveis em grande parte dos processos de preparação de massas, devemos levar em consideração que não existe a refinação perfeita quando falamos de refinação mecânica.

No processo de refinação mecânica, apesar de trabalhar com todos os parâmetros controlados e nos intervalos de trabalho ótimos, contando com todos os elementos físicos e mecânicos que compõem um refino, adequados ao tipo de fibra e ao processo da empresa, são impossíveis de controlar e evitar efeitos que poderíamos considerar colaterais, como o excesso de corte na fibra provocando um aumento de finos e um efeito negativo sobre as próprias propriedades da fibra.

Devido a esta situação comum provocada pelo efeito do refino mecânico, em Sertec20 foi desenvolvida a aplicação de enzimas que aceleram a quebra das ligações o-glicosídeo da fibra de celulose e que, por tanto, permite conseguir um efeito de fibrilação praticamente perfeito sobre a fibra.

A enzima não se destina a substituir a etapa de refinação no processo de preparação de massas, e sim para aperfeiçoar e aumentar o rendimento do refino, permitindo conseguir um tratamento na fibra mais orientado nos objetivos que buscamos com uma menor aplicação de energia específica e mantendo as principais propriedades positivas da fibra na própria origem.

Como consequência do exposto acima, o papel fabricado com tratamento enzimático apresenta uma MELHOR ESTABILIDADE DIMENSIONAL DA FOLHA, facilitando a impressão e o nivelamento da mesma, duas características muito valorizadas.

I – Introdução ao mundo enzimático

É conhecida como enzima a sustância capaz de provocar e acelerar reações determinadas e específicas sobre um substrato, que é dado de forma natural com o passo do tempo. As enzimas são sustâncias naturais formadas por cadeias de aminoácidos e sua estrutura e posição no espaço tridimensional são as principais características diferenciadoras. Isto faz com que cada tipo de enzima somente possa atuar acelerando um tipo de reação.

Uma enzima está formada pela união de várias cadeias de aminoácidos que formam a estrutura tridimensional, na qual é a responsável por determinar o tipo de atividade daquela enzima. A estrutura tridimensional de uma enzima está formada por várias cadeias bidimensionais de aminoácidos, que por sua vez estão formadas por cadeias elementares de aminoácidos.

É importante observar que alguns aminoácidos são aqueles que, em cadeias por ligações peptídicas, tornam-se proteínas. Os aminoácidos são os que formam as enzimas, as quais não são consumidas durante a reação de aceleração, porém devem ser desativadas diante diversos fatores que analisaremos mais adiante. Este é o principal fator diferenciador a respeito dos produtos químicos tradicionais e o motivo de sua alta eficiência a baixo custo operacional.

O tipo de enzima mais comum utilizado na indústria do papel é a celulase, que tem como única característica a capacidade de acelerar a decomposição da molécula de celulose através da ruptura das ligações o-glicosídicos.

Estrutura da celulose através das ligações o-glicosídicos de n glucoses.

II – SERZYME 50 – ENZIMA PARA REFINO MAIS UTILIZADA E COMPROVADA NO MERCADO MUNDIAL.

SERZYME 50 é um formulado concentrado monoenzimático, os quais aceleram a reação de ruptura das ligações o-glicosídicos, facilitando o efeito de fibrilação da parte externa da fibra.

A sinergia de reação se compõe de três fases bem distintas:

  • O módulo carbônico de reação identifica o ponto potencial das ligações da superfície da fibra.
  • A ligação peptídica reage com o ponto previamente identificado.
  • O domínio catalítico permite aumentar a velocidade da reação.

A endo-1,4-β-D-glucanase (EG) tem pontos adequados para se ligarem à superfície dos módulos reativos de celulose, e uma forte presença de água e agitação são necessários para permitir a circulação de maneira que continuem reagindo com mais pontos.

No caso em que estes elementos não existam, a enzima não é capaz de continuar circulando através do ambiente e, portanto, não continua a identificação de novos substratos. Devido a seu peso molecular superior a 40.000 g/mol, a agitação e a presença de muita água no ambiente são essenciais para um bom desempenho, de outra forma, tendo em conta a difusão limitada na suspensão de fibras, o efeito sinérgico de reação ao seu meio ambiente é limitado.

Geralmente, a inativação do SERZYME 50 é provocada durante o processo de secagem do papel. Ao trabalhar em temperaturas superiores a 60ºC, não é possível conseguir os benefícios da enzima. A elevada temperatura modifica a estrutura 3D da proteína, convertendo em 2D de modo que o aminoácido perde toda a sua efetividade.

Mudanças elevadas de pH alteram o aminoácido que reage com o substrato. Esse efeito provoca a impossibilidade de que o substrato seja identificado pela enzima. Temos que levar em conta que o aminoácido constitui o centro ativo das enzimas. Os grupos catiônicos provenientes de produtos químicos inativam a enzima, mas para se conseguir esse efeito, é necessária uma elevada concentração de produto catiônico, assim como para metais pesados também. Os produtos catiônicos e metais pesados trabalham a elevadas concentrações e não a concentrações típicas de um processo de fábrica de papel. É aconselhável evitar a adição conjunta de enzima e um formulado altamente oxidante.

Uma porcentagem desconhecida de SERZYME 50 permanece no circuito de águas coladas e é interessante para manter ativo o maior tempo possível para otimizar o desempenho e custo. A enzima, em águas coladas, somente trabalha aumentando a drenagem e reduzindo os sólidos, uma vez que pode reagir ainda mais com a superfície de finos. Devemos levar em conta a possibilidade de reutilização de águas coladas na preparação de massas.

Cabe mencionar que a utilização de tratamentos microbiológicos geradores de íons cloreto, como monocloromina (MCA), não prejudique o desempenho da enzima para o cloro residual habitual, enquanto e quando os pontos de dosagem não estão perto.

A CMC é um substrato típico para a enzima, portanto não apresenta um efeito negativo. A CMC é muito fácil de ser identificada pela enzima devido ao seu tamanho. Por tanto, atrai a enzima e evita que esta reaja com a fibra.

As endo-glucanases reagem com todos os radicais 1,4-ß glicosídicos na celulose, celobiose, ß-glucanos, CMC, MC e micro cristais de celulose, porém é clara a preferência até nos substratos de peso molecular baixo e absolutamente hidratados, isto é, substratos solúveis. A enzima, primeiro reage com CMC solúvel ou hidro colóide que com a fibra sólida e hidrofóbica. Isto explica o efeito positivo em drenagem, já que os substratos hidratados são grandes retentores de água e a própria estrutura é viscosa e gelatinosa, por tanto, se a enzima degrada primeiro, facilita a extração de água na folha.

III – Efeito no refino

 

Continuando com o exposto na introdução, este capítulo tem a intenção de ampliar e complementar as informações sobre o trabalho da enzima, em particular no refino.

O grau de refino de uma fibra é avaliado através da medida do grau Schoppe-Riegler (ºSR), ou através de outros ensaios como o Canadian Standard Freeness (mL CSF), já que foi demostrado uma relação com a condição superficial das fibras e do inchaço das mesmas. Além destes fatores, o resultado também depende das condições sob as quais o ensaio é realizado, tal como a preparação da massa, da temperatura e da qualidade da água.

E preciso observar que o objetivo direto da etapa de refino NÃO é chegar até um determinado valor de Schopper, e sim aumentar a resistência do papel. A medida do grau Schopper é um indicador útil, mas não exato, do aumento da resistência. Pelo contrario, é um bom indicador da drenagem na máquina de papel.

Cada tipo de refino com seus acessórios correspondentes tem uma curva de refino própria para cada característica físico-mecânica. A maior potência aplicada, maior resistência até chegar a um ponto ótimo. Um excesso de refino diminui a resistência principalmente para debilitar e reduzir a fibra.

O uso do SERZYME 50 modifica a referida curva de refino deslocando-se, resultando em 2 estágios:

  • Refino em ponto ótimo: É possível reduzir a potência específica de refino mantendo a mesma resistência.
  • Refino em ponto não ótimo: E possível aumentar a resistência ou reduzir o poder específico.

IV – Fotos de Microscópio em prova de SERZYME 50 para fibra curta branqueada (procedimento utilizado por SERTEC 20 a nível de Grupo).

É notado claramente a diferença de fibrilação nas paredes das fibras entre a primeira foto de fibra refinada sem enzima para as demais fotos. Também podemos notar pouca diferença entre as fibrilações nas saídas dos refinos com tratamentos enzimáticos de distintas dosagens. Por isso que trabalhamos nossos tratamentos enzimáticos em doses absolutamente baixas, entre 50 a 100 gramas/tonelada como máximo, dependendo muito de um pré-estudo do tipo de fibra a ser utilizado (fornecedor, número Kappa, etc…)

Em quase 10 anos de aplicação enzimática, a Sertec20, obteve know how de aplicação, controles de processo, análise de pontos corretos de aplicação, consumos efetivos, equipamentos dosadores, e são, portanto, reconhecidos como especialistas nestas aplicações no setor de Papel e Celulose.

Para maiores informações sobre a linha Serzyme, ou sobre outra solução disponível no portfólio da Sertec20, entre em contato através do e-mail:

sertec20@sertec20.com

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