Chão de Fábrica
O que se pretende aqui, não é tratar até à exaustão a fabricação de papel miolo, mas expor os conhecimentos vivenciados e compartilhados no chão de fábrica, desde a entrada da matéria prima, no que se refere às aparas recicladas e outros itens, até ao papel industrializado, pronto a ser embarcado aos clientes.
Capítulo I
Reciclagem
A reciclagem efetua-se em todos os lugares onde se consome papel, ou pelo menos é isso que deveria acontecer em todas as residências, escritórios, fábricas e casas comerciais.
De todo o papel produzido nas indústrias pouco mais de 30% volta em forma de reciclado. É muito pouco comparado com a produção brasileira de papeis.
Se fosse feita uma melhor conscientização, começando primeiramente nas residências, depois nas escolas e em seguida em todos os lugares de consumo essa porcentagem de recolha iria possivelmente aumentar em larga escala.
Também contribui para essa defasagem o fato da instabilidade dos preços da celulose e dos papeis em geral, não só no mercado interno como no externo. Se o preço do papel pronto cai de preço as indústrias são forçadas a baixar o preço da matéria prima no caso em pauta, as aparas. Ora isso leva a um desincentivo das pessoas envolvidas na recolha desses materiais que são os catadores de papel, os sucateiros e os aparistas.
Cada fábrica recicla um determinado tipo de aparas, conforme o produto que industrializa. Aqui iremos tratar das aparas de papelão ondulado cujo produto final será o papel miolo ou “fluting”.
O processo para a confecção do papel miolo segue várias etapas que enumeramos a seguir e serão tratadas em pormenor em seus capítulos próprios:
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desagregação das aparas;
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depuração ou limpeza da pasta obtida;
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refinação da pasta;
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adição de produtos químicos.
Benefícios da Reciclagem:
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melhora sensível na qualidade das aparas coletadas;
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criação de empregos no setor;
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economia de área a reflorestar;
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economia de madeira para a fabricação de papel (1 ton. de aparas corresponde a uma área plantada de 100 a 300 m2 de árvores, dependendo do tipo de papel a ser fabricado);
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economia de energia;
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economia de área de reflorestamento;
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redução do lixo de grandes centros urbanos;
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economia de água utilizada no processo;
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Não haverá necessidade de novas plantas de celulose;
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aumento da taxa de coleta de 25 a 30% para 60 a 70%.
Capítulo II
Aparas Recicladas de Papelão Ondulado
Após contato telefônico com os fornecedores, informando-os do preço e da qualidade a ser enviada contrata-se a compra.
Os caminhões são recepcionados na portaria da indústria onde cada um recebe a ordem de descarga.
O caminhão entra na balança eletrônica à prova de fraude, onde é pesado. Em seguida é posicionado dentro do galpão de descarga onde é desenlonado. Chega então o encarregado do recebimento. Esta pessoa tem que estar ligada diretamente à diretoria e ser de sua máxima confiança.
O recebedor olha o peso bruto, observa o tipo de caminhão e o modo como está carregado, vê a prensagem dos fardos e logo após conta-os. Esta é primeira amostragem apriorística que o recebedor tem ao tomar contato com a mercadoria.
Pelo peso do caminhão, pelo tamanho, prensagem e número de fardos a primeira ideia está formada. O passo seguinte é, aleatoriamente, tirar três fardos do caminhão e abri-los. Mais uma vez o encarregado pelo recebimento e inspeção vai observar qual o grau de material proibitivo que se encontra no fardo. O material proibitivo pode ser água em forma de umidade, cacos de vidro ou porcelana, roupa velha, isopor, areia, pedra e outros que pessoas inescrupulosas possam colocar sem que nossos fornecedores saibam, porque muitas vezes compram de terceiros. São tiradas três amostras que entram na estufa para que se saiba o teor de umidade.
Acertada a descarga com o fornecedor as aparas recicladas são descarregadas do caminhão através de modernas empilhadeiras que as empilham por setor, segundo o grau de pureza, isto é, se os fardos contêm mais ou menos papelão ondulado, porque o que interessa para a produção de papel miolo é fibra longa e ela está justamente no papelão ondulado.
Capítulo III
Preparação da Massa
Desagregação
Os fardos de aparas recicladas são retirados da pilha pelo manobrista da empilhadeira e colocados perto da esteira para posteriormente lhes serem tirados os arames e possam ser arrastados para a esteira que transportará as folhas de papelão até ao desagregador.
O desagregador ou hidrapulper é um equipamento cilíndrico com um rotor em sua parte inferior que muito se assemelha a um liquidificador gigante e a sua capacidade pode variar de cinco até quarenta metros cúbicos, conforme a capacidade produtiva da indústria.
As aparas, através da força centrífuga são sugadas até ao rotor junto com a água previamente adicionada e vão formar uma pasta homogênea com algum grau de hidratação e com a consistência de 4 a 7%, ou seja, em 100 litros de água haverá, grosso modo, 4 ou 7 quilos de papelão já desagregado.
Nem todo o papel reciclado encontrado nos fardos é da mesma textura e qualidade. Pelo menos o recebimento de 10% de outros tipos de papeis é aceitável. Devido às várias diferenças de qualidade e resistência dos papeis também o seu tempo de desagregação será diferente. Por esse motivo para que haja uma boa mistura é necessário que o conteúdo do hidrapulper, feito por batelada, permaneça nele pelo menos 20 minutos em constante movimento antes que seja jogada no tanque I.
Capítulo IV
Depuração ou Limpeza da Massa de Papel
Apesar da escolha recebida as aparas recicladas chegam à fábrica com algum grau de impurezas tais como tecido velho, plásticos, pedaços de ferro, cacos de cerâmica e vidro, isopor, barbantes, os grampos das próprias caixas etc.
Para que todos estes materiais alheios à fabricação de papel sejam depurados, existe um equipamento chamado contaminex que extrai tanto os corpos pesados como os leves.
Faremos um leve esboço do funcionamento desta máquina: o hidrapulper é composto na sua parte inferior por uma peneira geralmente de inox com furo de 3/8” para que deixe passar apenas a massa de papel, e tudo o que for acima dessa medida ali fique retido.
Quando a depuração não é contínua, após terem sido desagregadas quatro ou cinco bateladas procede-se à limpeza do pulper. Toda a massa que se encontra nele é bombeada para o tanque I, restando tão somente os plásticos, tecidos velhos, alguns pedaços de metal e grampos maiores. Procede-se então à lavagem desse material diluindo-o com bastante água, e após, uma bomba de rotor aberto suga todo esse conteúdo. Os corpos pesados caem num separador construído para esse fim e os leves são transportados para o contaminex através de uma tubulação de 8”, onde mediante uma rosca sem fim são jogados numa prensa horizontal onde são enfardados para posteriormente serem carregados num caminhão que os transportará até ao aterro sanitário.
Parte da depuração foi efetuada na descrição anterior, pelo menos no que tange à parte mais grossa, mas como se sabe, o papel depois de desagregado vira um emaranhado de fibras que se entrelaçam e arrastam com elas pedacinhos de plástico, papelotes não desfibrados, isopor, vidro, cerâmica, madeira, pequenos grampos e principalmente areia microscópica. Para eliminar todos esses rejeitos são necessários alguns equipamentos. Para extrair areia, vidro, grampos e pedacinhos de madeira são geralmente usados os clones de alta consistência que trabalham por centrifugação com a massa entrando pressurizada tangencialmente na parte superior do clone, enquanto que água de contra pressão entra na parte inferior fazendo com que o diferencial de pressão faça descer para uma câmara todo o material pesado. O aceite é enviado ao tira plástico que veremos a seguir.
A pasta de papel aceita que vem dos clones é recebida pelos tira-plásticos que trabalham com pressão atmosférica e contêm em seu interior peneiras de furo cilíndrico onde retêm o plástico, os papelotes não desfibrados e alguns pedacinhos de madeira que posteriormente caem numa esteira que os conduz a um contentor e a massa parcialmente limpa é depositada por gravidade no tanque II.
Do tanque uma bomba eleva-a até a uma caixa de nível que fica a uma altura superior a uma outra bomba de mistura que tem a finalidade de mudar a consistência de 4% para 0,8 a 1% afim de que partículas minúsculas de areia se desentranhem das fibras e possam ser retiradas nos três estágios de “cleaners” de baixa consistência que funcionam como os clones de alta. Após todo este processo a pasta de papel reciclado está praticamente isenta de todas as impurezas e existe, portanto, a necessidade de elevá-la novamente a 4%, para isso outra bomba joga-a em engrossadores que a separam da água. Deste modo ela está pronta para ser refinada.
Capítulo V
Refinação
Cremos que o uso da palavra refinação para quem trabalha com material reciclado não é muito apropriado, dá-nos a impressão que estamos cortando ainda mais uma fibra que já foi várias vezes processada. Seria mais interessante usar os termos: pentear, abrir ou então por que não dizer arrepiar a fibra para que ela possa ser hidratada. Refinar e cortá-la seria torná-la mais curta o que iria contrariar o nosso tipo de fabricação que exige o emprego de fibras longas. Existem hodiernamente modernos equipamentos para tratamento da fibra reciclada chamados refinadores tricônicos onde as fibras são massageadas de tal forma que as tornam altamente aptas a serem hidratadas e prontas para atingirem o grau de “shop reagler” ideal à fabricação do “fluting” ou então do “test liner”.
É bom lembrar que para o setor de desagregação, depuração e limpeza são usados um operador de empilhadeira que alimenta a esteira, um operador de “pulper” e um ajudante e no setor de refinação apenas um operador o que perfaz quatro homens pôr turno de seis horas. Podemos afirmar que em indústrias com um pouco de eficiência é razoável aceitar 6,5 ton./homem/mês.
Capítulo VI
Adição de Produtos Químicos
Amido
Existe uma estação de produtos químicos ao lado da máquina de fabricação de papel onde é fabricada a cola através do cozimento do amido de mandioca que é lançado antes da caixa de entrada da máquina.
A resistência e a rigidez de um papel é conferida geralmente pela qualidade das fibras que o compõem, mas na falta desta usam-se alguns produtos químicos entre os quais o amido de milho ou mandioca, cationizado. Além da resistência interna a adição do amido na massa proporciona melhor lisura, dificuldade de penetração de líquidos na folha, maior rigidez e ainda evita a formação de pó. É normal na maioria de máquinas modernas a colagem superficial mediante um equipamento chamado “Size Press” ou prensa de colagem. Aqui a aplicação do amido é feita superficialmente na folha já formada e praticamente seca.
A colagem superficial confere à folha entre outras características a maior dificuldade de penetração de líquidos, aumento das qualidades mecânicas e no caso de papeis para imprimir uma melhor printabilidade.
Cola Breu
O produto empregado é a resina de breu que depois de tratada é solúvel em água e a emulsão é adicionada à massa de papel para lhe conferir um “cob” baixo, isto é, a pouca penetração de líquidos.
Para que a cola produza os efeitos desejados é necessário que o meio onde ela vai atuar se encontre com um PH ácido, na escala de 4 a 6. Corrige-se o PH com sulfato de alumínio.
Umectantes
O sulfato empregado na correção do pH entra na composição da folha e está em contato com a bateria de secagem forma cristais de sulfato que são altamente higroscópios o que prejudica a resistência e a rigidez da folha. Para que ela mantenha as características mecânicas são usados os umectantes a úmido e a seco.
Capítulo VII
Máquina de Papel
A máquina de papel compõe-se de várias partes. Primeiramente vem a caixa de entrada, depois a mesa plana ou mesa formadora, a seguir as prensas e finalmente a secagem.
Caixa de Entrada
A caixa de entrada é um contentor de pasta, pressurizado, de largura igual à tela formadora, feita de material inox, com dois lábios sendo que o lábio superior é regulável para que sua abertura se ajuste à menor ou maior velocidade da tela.
A suspensão entra pela traseira da caixa através de uma tubulação cônica e é recebida por difusores que se encontram em toda a largura.
Á frente um rolo distribuidor perfurado é encarregado de fazer a homogeneização da fibra evitando a sua floculação e a aglutinação e possa prejudicar a boa formação e uniformidade da folha.
O jato de suspensão de fibras logo que sai da caixa de entrada e passa pelos lábios previamente regulados deságua sobre a tela formadora.
Mesa Plana
A mesa plana ou mesa formadora tem a largura da caixa de entrada ou um pouco mais. O comprimento pode ter várias medidas, conforme a produção que se quer atingir. É composta de um rolo de cabeceira revestido de material ebonitado e um rolo de sucção revestido de borracha. Estas duas peças mantêm a tela esticada, mas a tensão propriamente dita é dada pelo rolo tensionador.
Logo após o rolo de cabeceira e a poucos centímetros do lábio inferior da caixa, sob a tela formadora, encontra-se o “form bord”.
Costuma-se afirmar que é neste espaço que se dá a formação da folha.
Continuando na parte superior da mesa plana e a seguir ao “form bord” encontram-se algumas réguas e caixas desaguadoras com seus lábios posicionados em sentido contrário ao movimento da tela para que possam extrair o máximo de água da solução que está sobre ela. As caixas de sucção compõem também a mesa formadora. A quantidade de réguas e caixas desaguadoras bem como de caixas de sucção depende do comprimento da tela e da produtividade da máquina. Para guiar a tela e lhe dar suporte existem os rolos guia-tela revestidos de ebonite. Antigamente a tela era mantida no lugar e guiada manualmente, pois a velocidade das máquinas eram baixas, hoje devido às altas velocidades os guias-tela pneumáticos fazem o serviço com perfeição.
Funcionamento da Mesa Formadora
A suspensão da fibra que está a 08% de consistência, (ou seja, 800grms de fibra seca em 100lts de água), passa pelos lábios da caixa de entrada e deságua sobre a tela formadora que está em movimento.
Como a tela é feita de fios sintéticos de malha 24 ao passar pelos elementos desaguadores a suspensão fica retida nela e a água passa através da malha e cai numa bandeja. Esta água como é rica em fibra vai realimentar a máquina por intermédio da bomba de mistura, também alimenta o pulpper e a sobra vai ser filtrada para alimentar os chuveiros. Foi dito que a suspensão sai dos lábios da caixa a 0,8% de consistência, agora após a saída das caixas de vácuo já com a folha formada a consistência é de 15 a 16 e ao passar pelo rolo de sucção é de 25 a 27. Não se pode deixar de destacar que a tela tem dois movimentos, um longitudinal e outro transversal que é feito pelo sacudidor. A conjugação destes dois movimentos é a razão do bom entrelaçamento das fibras e, por conseguinte da boa formação da folha. Esta é por fim destacada do rolo de sucção e vai para a seção das prensas. Para que a tela se mantenha sempre limpa e na volta possa receber nova suspensão existem os chuveiros-leque e os chuveiros- agulha, aqueles com incidência constante e estes intermitentes.
Capítulo VIII
Prensagem
As modernas máquinas de papel têm duas ou três seções de prensas e seus rolos podem variar de 0.5mts a 1,20 mts de diâmetro. Ambos os rolos são revestidos com uma borracha dura e os rolos inferiores são providos de furo cego. As prensas são abraçadas por feltros de material sintético, agulhados. Um que abraça a primeira prensa superior e outro a inferior. O mesmo acontece com a segunda prensa. Os feltros têm duas funções. Uma é transportar o papel e outra carregar água que foi extraída no nip das prensas. Também na seção das prensas existem os rolos guia-feltros, os guia-feltros, os chuveiros-leque e agulha e os tubos de sucção para condicionar os feltros e mantê-los sempre limpos afim de novamente transportar o papel e carregar a água.
Funcionamento das Prensas
A folha de papel sai do rolo de sucção com 74% de água, passa na primeira prensa onde recebe uma pressão de nip de 120 a 180 Kgs por cm linear, devido a esta pressão faz-se a transferência de parte da água da folha para os feltros e pode sair da primeira prensa até com 43% de consistência ou 57% de água. Entra na segunda prensa e recebe uma pressão de nip que pode variar de 200 a 300 Kgs pôr cm linear, na saída a folha estará mais ou menos com 53% de consistência ou 47% de água. Em seguida a folha entra nas baterias de secagem.
Capítulo IX
Secagem
A secagem de uma máquina é composta de tantos cilindros secadores quanto se deseja atingir de produção. Funcionam com vapor saturado. Este nada mais é que o veículo de transporte de calor até aos cilindros que trabalham com uma pressão de 4 a 5 Kgs podendo chegar até 12 kgs e de 1 a 2 kgs quando o vapor é “flax”.
A temperatura pode variar, mas um bom número a ser adotado seria de 160 a 200 graus. Geralmente os cilindros são agrupados em baterias que funcionam em sistema de cascata.
O vapor “flaxeado” é usado onde há a necessidade de apenas aquecer a folha enquanto o vapor vivo é usado para a evaporação da água da folha. Todos os cilindros secadores são vestidos com telas secadoras de fibra sintética de 80 Mesh e entre elas e superfície lisa dos secadores passa a folha. As telas não só servem para transportá-la, mas, também para mantê-la prensada contra as paredes do secador para que assim possa haver uma maior transferência de calor para a folha. Esta ao sair do último cilindro parra a enroladeira varia de umidade de 6 a 7,5%. O rolo mãe sai da enroladeira mediante uma ponte rolante e é transportado até à rebobinadeira onde recebe o beneficiamento para que possa atender os pedidos dos clientes.
Laboratório
A fábrica de papel miolo possui um moderno laboratório de análise das propriedades físicas e mecânicas do papel fabricado. As exigências do mercado são tais que o produto tem que chegar na porta do cliente com a qualidade aprovada e um atendimento de excelência.
Os testes exigidos pelos fabricantes de embalagens são:
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Teste de concora (arrebentamento ou estouro);
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RCT (esmagamento da onda);
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Teste de umidade (aceitável de 5 a 7,5 %);
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Teste de Shop Reagler (grau de refinação);
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Teste Cob (maior ou menor penetração de líquidos no papel);
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Teste de consistência.
Efluentes
A água é vital para a fabricação de papel. A planta industrial tem que necessariamente estar localizada próximo de um rio de caudal razoável de onde a água será bombeada para uma lagoa de decantação e daí para a indústria. Como vimos em descrição anterior toda a água de fabricação precipitada no bandeja mento da mesa plana contém fibra. Após ter sido recolhida em tanques, parte dela vai para a máquina, outra para o desagregador e a sobra é direcionada ao tratamento de efluentes para ser filtrada e posteriormente ser usada nos chuveiros.
Hoje em dia a maioria das indústrias de papel têm o circuito da água industrial quase totalmente fechado quando isso não acontece existem duas lagoas, uma aeróbica e outra de decantação. Toda a sobra de água do gargalo final vai para a lagoa aeróbica, onde vários aeradores injetam oxigênio do ar atmosférico para alimentar a flora bacteriológica que vai consumir todo o fibrilho ou partículas minúsculas de fibras de papel. Para que o ambiente da lagoa seja bem propício às bactérias são adicionados à água branca, sulfato de alumínio para correção do PH e ureia para alimento. Fazendo um teste no vertedouro final, tomando-se duas amostras, uma do rio outra do efluente, nota-se que a amostra do efluente está mais condicionada a ser jogada no córrego do que a sua própria água. Logicamente isso não aconteceria se não houvesse uma grande conscientização da indústria em preservar o meio ambiente dando continuidade ao seu propósito de reciclar.
O monitoramento é feito 24 horas por dia, por pessoas capacitadas, auxiliadas por um moderno laboratório onde são feitos alguns testes, entre os quais o DQO (demanda química de oxigênio).
Autor
Luís Filipe Figueiredo da Silva
09/12/2002
Bibliografia
Jardim, N.S. Lixo municipal
Kimoto, S. Reciclagem x desperdício
O mundo do papel. S.L.: Pirahi.s.d.
Pinto, C.M.S. aspts. tecs. e ecns de rec.
Di Sarno-A reciclagem de papel no Brasil
Site-Bracelpa