Avaliação de absortividade de pastas celulósicas para aplicações não papeleiras

• Autor(a) principal: Azevedo, Catarina Araújo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/27062
• topic: Pastas kraft; Absorção; Isotérmicas de sorção; Ângulos de contacto

A capacidade de absorção é a característica chave no estudo de pastas celulósicas para aplicações não papeleiras. As propriedades de superfície de seis pastas celulósicas kraft de eucalipto, obtidas a diferentes condições de cozimento e branqueamento e desfibradas num moinho hammermill, foram estudadas através das isotérmicas de sorção e ângulos de contacto, de modo a determinar a relação entre estas propriedades e a sua capacidade de absorção de água. Além disso, estudou-se a influência da composição química e morfologia das fibras nas propriedades de superfície e de absorção. As isotérmicas de sorção foram determinadas para pressões relativas de água entre 0,05-0,95 a três temperaturas (25ºC, 30ºCe 35ºC), utilizando o instrumento de resolução DVS (Dynamic Vapour Sorption Resolution instrument). O modelo GAB foi utilizado para o ajuste aos dados de sorção obtidos e, os parâmetros deste modelo foram estimados por regressão não linear. Os ângulos de contacto foram medidos no sistema de ângulos de contacto OCA pelo método da gota séssil. O volume específico, a porosidade e a capacidade de absorção das pastas foram determinadas de acordo com procedimento Escandinavo de teste de absorção, SCAN-C33:80. Os resultados das isotérmicas de sorção demonstram que, a capacidade de formar a monocamada de moléculas de água na superfície diminui com o aumento da temperatura. Este resultado indica que, com aumento da temperatura, por aumentar o estado de excitação das moléculas de água, há aumento da distância entre estas e, consequentemente, diminuição das forças atrativas. Os resultados de calor isostérico de adsorção demonstram que, a força de ligação entre as moléculas e a superfície é superior à das moléculas na multicamada e que a presença de fibras mais aglomeradas e compactas (knots), torna a força efetiva de ligação entre as moléculas de água e estas fibras da superfície mais fraca. Os ângulos de contacto das pastas variam entre 17 º e 27 º, o que demonstra que a atração solido-líquido prevalece sobre a atração líquido-líquido e que, portanto, são molháveis. Da correlação entre a composição química e a morfologia das fibras com as propriedades de superfície e de absorção, verificou-se que, o teor em grupos carboxílicos, a maior porosidade e o maior volume específico favorecem o fenómeno de absorção mas têm efeito negativo na adsorção e que, a maior porosidade e o maior volume específico são favorecido pelo coarseness das pastas e pelas deformações kink e curl. Assim concluiu-se que a facilidade em formar a monocamada e multicamada de moléculas de água na superfície do material absorvente não está diretamente relacionado com uma melhor absorção, uma vez que as características que favorecem a absorção, nomeadamente maior porosidade e maior volume específico, não coincidem com a molhabilidade e a afinidade da superfície para as moléculas de água