Efeito do tratamento enzimático na aptidão de pastas celulósicas utilizadas na produção de papel tissue

• Autor(a) principal: Silva, Ana Teodora Serrão Vasconcelos
• 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/10773/29418
• topic: Papel tissue; Pasta celulósica; Enzimas; Endoglucanase; Refinação; Propriedades papeleiras

A presente dissertação tem como objetivo a maximização do potencial papeleiro de fibras de eucalipto Kraft branqueadas, orientadas para a produção de papel tissue, através da otimização da etapa de refinação com pré-tratamento enzimático de celulases (endoglucanases). A refinação é uma etapa essencial na modificação das propriedades das fibras e no desenvolvimento da resistência do papel tissue. Porém, o aumento da resistência à tração surge à custa da suavidade do papel, pelo que é necessário obter-se um compromisso entre estas duas propriedades chave. Para além disso, a refinação está associada a gastos energéticos substanciais. As celulases são responsáveis pelo efeito de biorefinação, ou seja, são capazes de promover a fibrilação das fibras, sem ação mecânica. Neste contexto, se menos tratamento mecânico for necessário, maior será o potencial para a redução dos custos energéticos. Inicialmente, a pasta Kraft branqueada foi caracterizada quimicamente, através da determinação do teor de pentosanas, carboxilos e extratáveis. O pré-tratamento enzimático foi realizado com três dosagens de endoglucanase comercial: 0,002, 0,004 e 0,006 FPU/gpasta, a 4% de consistência da pasta, a 40 ºC e a pH 7 durante 2 horas. As pastas tratadas e não tratadas foram então submetidas a diferentes refinações (0, 500, 1000, 2000 e 3000 rotações de PFI). Foram analisados o grau de Schopper-Riegler (ºSR), que permite monitorizar a drenabilidade das pastas, e o índice de retenção de água (WRV). De seguida, foram preparadas folhas laboratoriais de 20 g/m2 não prensadas e 60 g/m2 prensadas, de forma a ter um olhar mais alargado sobre o efeito da enzima sobre as propriedades papeleiras das pastas em estudo. Analisaram-se as propriedades das folhas de 20 g/m2, que simularam o comportamento do papel tissue, como a suavidade, o índice de tração e as propriedades de absorção (capilaridade de Klemm e capacidade de absorção). No caso das folhas de 60 g/m2 estudaram-se o índice de tração, rasgamento, rebentamento, resistência ao ar, a capilaridade e as ligações internas (Scott test). As variações em termos da morfologia das fibras foram também monitorizadas em pastas com diferentes refinações e dosagens de enzima. As variações observadas foram correlacionadas com as observadas em termos de propriedades papeleiras. Para refinações e dosagens de enzima elevadas verificou-se uma maior degradação das propriedades de resistência das pastas, comparativamente a doses menores. Este resultado estará relacionado com alguma deterioração e perda da resistência intrínseca das fibras. A dosagem de 0,002 FPU/gpasta, para as condições de refinação entre 0 e 1000 rotações de PFI, foi a que demonstrou um melhor compromisso entre as propriedades mecânicas do papel, a suavidade e as propriedades de absorção. Para um valor similar de ºSR (sendo 23 ºSR, valor típico em ambiente fabril) com pré-tratamento enzimático, foram necessárias apenas 500 rotações de PFI, enquanto que sem tratamento foram necessárias 1000 rotações de PFI para o mesmo desenvolvimento da fibra. Isto significa, que de acordo com estes resultados, há um potencial para redução de custos energéticos de 50%, em termos de refinação. Este trabalho permitiu concluir, não só sobre os efeitos benéficos das celulases no desenvolvimento das propriedades papeleiras do papel, mas também sobre o potencial da sua utilização na redução dos custos energéticos associados à refinação.