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Nova abordagem técnica para uma avaliação rápida das propriedades da celulose

Como os produtores de papel tissue podem equilibrar os parâmetros básicos de resistência e maciez do produto

Resistência e maciez são os parâmetros básicos na produção de papel tissue. Os produtores devem equilibrar esses parâmetros na concepção dos seus produtos. Existe um número incontável de maneiras pelas quais esses parâmetros podem ser afetados, com implicações variadas para o custo e para os atributos do produto final. Para complicar ainda mais, a resistência é quase sempre inversamente proporcional à suavidade percebida, a menos que uma consideração cuidadosa seja dada para entender como essa força é desenvolvida.

Os fabricantes de tissue, e a equipe de desenvolvimento de produtos, investem muito tempo determinando o equilíbrio correto entre a quantidade de resistência que um papel tissue necessita e como ele pode ser desenvolvido para minimizar o impacto negativo em algum outro atributo do produto. Alguns exemplos bem conhecidos são mostrados na tabela abaixo:

Prós e contras das várias abordagens de resistência

Abordagem para geração de resistência Pró

Contra

Refinação Simples, responsivo, efetivo. Aumenta a rigidez e poeira, reduz bulk (espessura), reduz tear (rasgado).
Aumento da porção de Softwood Mudança simples, aumento do tear, bem como da tração (resistência). Mais caro. Aumento da aspereza e redução da maciez.
Aumento da umidade de crepagem Reduz custos de secagem e aumenta as taxas de produção. Volume (espessura) reduzido para peso básico (gramatura). Difícil preservação da maciez. Pode requerer mudança no pacote de crepagem.
Resina de resistência a seco Resistência sob demanda. Dispendioso. Aumenta a rigidez. Compete com outras químicas da parte úmida para locais de ligação.

QUE CONHECIMENTO E COMPETÊNCIAS PROVOCARIAM UMA VIRADA DE JOGO NA INDÚSTRIA?

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

Utilizando quatro marcadores fluorescentes e combinando-os 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 anexando aos seus respectivos locais de ligação em uma fibra.

COMO ESSE CONHECIMENTO 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 têm sido usadas com sucesso 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 necessárias 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 colaboração com o cliente para recomendar certas polpas para o desenvolvimento de novos produtos.
  4. O método 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.

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

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

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