Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33162| Título: | Produção de papel kraft com fibra reciclada e celulose microcristalina |
| Título(s) alternativo(s): | Production of kraft paper with recycled fiber and microcrystalline cellulose |
| Autor(es): | Tienen, Yankha Myllena da Silva Van |
| Orientador(es): | Rodrigues, Sabrina Ávila |
| Palavras-chave: | Papel - Indústria Papel - Produtos Produtos novos Resistência de materiais Celulose Paper industry Paper products New products Strength of materials Cellulose |
| Data do documento: | 5-Dez-2023 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Ponta Grossa |
| Citação: | TIENEN, Yankha Myllena da Silva Van. Produção de papel kraft com fibra reciclada e celulose microcristalina. 2023. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2023. |
| Resumo: | As embalagens são largamente produzidas por celulose de origem vegetal sendo caracterizada como fibra curta (FC), quando a celulose é proveniente de Eucalyptus spp., e fibra longa (FL), quando proveniente de Pinus spp. O desenvolvimento do ecommerce tem aumentado o consumo de embalagens. Em 2021 houve crescimento econômico na indústria brasileira de embalagem de 31,1 % em relação a 2020. Em contrapartida, as áreas plantadas de Pinus spp. apresentam tendência de desiquilíbrio entre oferta e demanda no Brasil. Para atender a demanda do mercado, suprir a falta de matéria prima vegetal e produzir papel Kraft, de forma menos impactante ao meio ambiente, muitas empresas estão aumentando a utilização de fibra reciclada. Contudo, a sua inclusão na receita pode influenciar diretamente na qualidade do produto, especialmente a resistência. Uma alternativa promissora para formação do papel com uma rede fibrosa forte e resistente é utilizar a celulose em microescala. Para avaliar a influência da utilização de fibras recicladas na qualidade do papel Kraft, a primeira etapa do presente estudo consistiu em produzir em escala de bancada amostras de papel Kraft com diferentes porcentagens de fibra virgem (FC e FL) e fibra reciclada (FR) e caracterizou-o fisicamente a partir das análises de gramatura, umidade, Porosidade Gurley, Tração Z, SCT e Mullen. A segunda etapa deste estudo consistiu em reproduzir a primeira etapa com a inclusão da celulose microcristalina (CMC) e eliminação da utilização de FL. Os testes foram repetidos para três faixas de refinação. O estudo foi realizado em uma indústria no Sul do Brasil que possui o sistema de produção Kraft. Os percentuais de atendimento as especificações de qualidade do papel 120 g.m-2 da empresa em que foi realizado esse estudo foram, aproximadamente, 100 % para umidade, 11 % para porosidade, 94 % para Tração Z, 83 % para SCT e 100 % para Mullen. Para o índice de tração, compressão e estouro, foi observado no: 1° Teste (CMC = 0 %) que quanto maior a porcentagem de fibra reciclada menor é a resistência do papel, contudo, os resultados foram melhores para faixa de refinação R1 (Freeness 300 – 350 mL); 2° Teste para Formulação 3 (CMC = 6 %) resistências mais elevadas do que na Formulação 2 (FL = 0 %). Em média, o aumento do índice de tração foi 10,5 % para todas as faixas de refinação para F3 em comparação a F2. Este estudo demonstra que a adição de até 6 % de CMC fortalece as fibras recicladas e diminui a dependência de Pinus spp. proporcionando a produção de embalagens mais sustentáveis e resistentes. |
| Abstract: | Packaging is largely produced from plant origin cellulose and is characterized as short fiber (SF) when the cellulose comes from Eucalyptus spp., and long fiber (LF), when it comes from Pinus spp. The development of e-commerce has increased the consumption of packaging. In 2021 there was economic growth in the Brazilian packaging industry of 31.1% compared to 2020. Nevertheless, the planted areas of Pinus spp. show a trend of imbalance between supply and demand in Brazil. In order to meet market demand, make up for the lack of vegetable raw materials and produce Kraft paper in a way that has less impact on the environment, many companies are increasing their use of recycled fiber. However, its inclusion in the recipe can directly influence the quality of the product, especially its strength. A promising alternative for forming paper with a stronger and more resistant fibrous network is to use cellulose on a micro-scale. In order to assess the influence of using recycled fibers on the quality of Kraft paper, the first stage of this study consisted of producing bench-scale samples of Kraft paper with different percentages of virgin fiber (SF and LF) and recycled fiber (RF), and characterized it physically using grammage, moisture content, Gurley porosity, Z-traction, SCT and Mullen analyses. The second stage of this study consisted of reproducing the first stage by including microcrystalline cellulose (MCC) and eliminating the use of LF. The tests were repeated for three refining ranges. The study was carried out in an industry in southern Brazil that uses the Kraft production system. The percentages of compliance with the quality specifications of 120 g.m-2 paper from the company where this study was carried out were approximately 100 % for humidity, 11 % for porosity, 94 % for Z-traction, 83 % for SCT and 100 % for Mullen. For the tensile, compression and burst index, it was observed in the: 1st Test (MCC = 0 %) that the higher the percentage of recycled fiber, the lower the paper strength, however, the results were better for refining range R1 (Freeness 300 - 350 mL); 2nd Test for Formulation 3 (MCC = 6 %) higher strengths than in Formulation 2 (LF = 0 %). On average, the increase in traction index was 10.5% for all refining ranges for F3 compared to F2. This study shows that the addition of up to 6 % MCC strengthens recycled fibers and reduces dependence on Pinus spp. providing the production of more sustainable and resistant packaging. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33162 |
| Aparece nas coleções: | PG - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| papelkraftcelulosemicrocristalina.pdf | 1,06 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
