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Análise rápida das propriedades da celulose: uma nova abordagem técnica

Os fabricantes de papel tissue precisam encontrar um equilíbrio entre resistência e maciez, os parâmetros básicos do produto

Os fabricantes de tissue devem equilibrar a resistência e a maciez, parâmetros básicos do papel, na concepção dos seus produtos. Existem inúmeros fatores que podem afetar esses parâmetros, com diversas implicações para o custo e as características do produto final. Outro agravante é o fato de a resistência ser quase sempre inversamente proporcional à suavidade, a menos que haja uma avaliação cuidadosa para entender como essa força é desenvolvida.

Os produtores de tissue e a equipe de desenvolvimento de produtos investem um longo tempo para determinar o equilíbrio correto entre a quantidade de resistência que um papel tissue necessita e como ele pode ser concebido de modo a minimizar o impacto negativo em algum outro atributo. Confira alguns exemplos bem conhecidos na tabela abaixo:

Abordagem para geração de resistência Pró Contra
Refinação Simples, responsivo, efetivo. Aumento da rigidez e poeira, redução de bulk (espessura) e de tear (rasgado).
Aumento da porção de softwood Mudança simples, aumento do tear e da tração (resistência). Mais caro. Aumento da aspereza e redução da maciez.
Aumento da umidade de crepagem Diminui custos de secagem e aumenta as taxas de produção. Volume (espessura) reduzido para peso básico (gramatura). Difícil preservar a maciez. Pode exigir mudança no pacote de crepagem.
Resina de resistência a seco Resistência sob demanda. Além de dispendioso, aumenta a rigidez. Compete com outras químicas da parte úmida para locais de ligação.

Prós e contras das várias abordagens de resistência.

ALGUNS CONHECIMENTOS E COMPETÊNCIAS CHAVE PROMOVERIAM UMA “VIRADA DE JOGO” NA INDÚSTRIA

A madeira é uma matriz complexa de muitos biopolímeros intrincadamente entrelaçados, e a química da superfície da fibra exerce um papel fundamental para determinar as propriedades dos produtos finais de papel. Os métodos tradicionais de caracterização da química de superfície são maçantes e demorados.

Usando quatro marcadores fluorescentes combinados com quatro domínios de ligação enzimática específicos do substrato, a Buckman foi capaz de determinar rapidamente as quantidades relativas de celulose cristalina, celulose amorfa, xilanos e mananos, respectivamente (figura abaixo).

Representação dos módulos de ligação de carboidratos marcados com fluorescência anexados aos seus respectivos locais de ligação em uma fibra.

COMO ISSO PODE SER APLICADO EM BENEFÍCIO DA INDÚSTRIA?

A concentração relativa das unidades identificadas pelos domínios de ligação de enzimas diretamente marcadas prediz as propriedades do papel e tem sido usada de forma bem-sucedida para apoiar os fabricantes de papel de várias maneiras.

  1. O método permite análise rápida das propriedades químicas da fibra que afetam a resistência ou outras propriedades importantes do papel.
  2. Tem sido usado para auxiliar as cadeias de abastecimento sobre as melhores fontes alternativas possíveis de fibra que terão o menor impacto no processo e nas características do produto final.
  3. O método foi usado em parceria com o cliente para recomendar certas polpas para o desenvolvimento de novos produtos.
  4. Ele pode ajudar a identificar o desenvolvimento ideal da fibra.
  5. Pode auxiliar a identificar a melhor formulação enzimática (específica do processo) a ser aplicada, que complementará o produto final.

Conclusão: o método se demonstrou altamente reprodutível e fornece uma visão mais profunda sobre as químicas de superfície das fibras. À medida que mais amostras são estudadas, a capacidade de prever propriedades finais do papel está se tornando mais robusta.

Clique para ler mais sobre como as enzimas podem ser usadas para melhorar a qualidade do papel tissue.

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