Efeito dos parâmetros da qualidade da pasta solúvel no fabrico de viscose

• Autor(a) principal: Santos, Jessica Almeida
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/22618
• topic: Engenharia química; Derivados celulósicos; Fibras de celulose; Fibras têxteis - Tenacidade

A pasta solúvel é um tipo de pasta celulósica que possui mais de 90% de celulose pura, sendo que cerca de 77% deste tipo de pasta é usada para produzir fibras celulósicas, como a viscose que é utilizada principalmente na indústria têxtil. A caracterização da pasta solúvel é feita recorrendo a diversos parâmetros, nomeadamente a reatividade, viscosidade intrínseca, conteúdo de α-celulose, resistências alcalinas (R10 e R18) e teor de pentosanas, sendo que estes parâmetros são muito importantes no que diz respeito à qualidade de viscose produzida posteriormente, que irá ter influência nas fibras têxteis de viscose. Neste trabalho pretende-se relacionar os parâmetros de qualidade da pasta solúvel com a produção de fibras de viscose, de forma a perceber quais os parâmetros que têm uma maior influência na qualidade das fibras produzidas. Para isso selecionaram-se quatro tipos de pastas diferentes com extremos no que diz respeito aos valores dos parâmetros de qualidade, tendo a viscosidade intrínseca variado entre 465 e 595 ⁄, o teor de pentosanas entre 2,7 e 3,4 %, a reatividade entre 51,2 e 67,3 %, o valor de R10 entre 90,1 e 91,3%, o valor de R18 entre 94,4 e 95,2 % e o teor de alfa-celulose entre 91,9 e 92,5% tendo-se posteriormente produzido fibras têxteis de viscose a partir dessas mesmas pastas para que se pudesse avaliar a qualidade dessas fibras. Para determinar a sua qualidade recorrem-se a várias técnicas diferentes que fornecem informações acerca de vários parâmetros importantes a saber acerca de fibras têxteis. Foram realizados ensaios mecânicos através dos quais se obtiveram os valores de tenacidade das fibras, que traduzem a força necessária para levar as mesmas à rutura. Foram feitos igualmente outros ensaios, nomeadamente observações microscópicas nas quais se observa a disposição das fibras, o seu diâmetro e a sua forma. A estrutura física da celulose regenerada (viscose) foi avaliada através de análises FTIR-ATR e Raios-X. Ao relacionar a tenacidade das fibras produzidas com os parâmetros de qualidade previamente estudados de cada pasta verificou-se que o parâmetro que mais influência tinha na tenacidade era o grau de polimerização, o que seria de esperar visto que quanto maior o grau de polimerização maior será o peso molecular das cadeias poliméricas e portanto mais fortes serão as fibras produzidas. A análise microscópica das fibras foi de encontro ao facto que a tenacidade está relacionada com a morfologia das fibras formadas, havendo uma relação entre a uniformidade em espessura e na estrutura interior dos fios observados e as suas resistências. Para além disso a observação da secção transversal indica que a forma das fibras é semelhante ao que se esperaria de fibras de viscose. A análise FTIR-ATR mostrou a semelhança geral das fibras revelando certas diferenças no teor de celulose cristalina nas fibras. Através da análise da dos Raios-X determinou-se o índice de cristalinidade que demonstrou que as fibras mais cristalinas seriam as da pasta Composta com maior viscosidade, que tinha maior grau de polimerização, para além disso verificou-se que estas fibras tinham um empacotamento das moléculas, no plano 1-10 da estrutura da celulose, diferente das outras fibras o que levava a que estas fossem fibras mais densas. Uma conclusão geral que se retirou através de todas as análises foi que para pastas com os parâmetros de qualidade na gama de valores correspondentes às pastas de 16/02/2017 e 10/02/2017 (viscosidade 500-550 mL/g, reatividade> 60% e filtrabilidade até 50 s), a qualidade das fibras têxteis vai ser bastante satisfatória.