A resistência à tração é frequentemente um parâmetro-chave para produtos de papel, e experiências para aumentar essa resistência estão sendo continuamente desenvolvidas em institutos de pesquisa e fábricas de papel. Quando a resistência à tração é aumentada por meios mecânicos ou químicos, normalmente resulta também aumentada a densidade do papel. A densidade é uma propriedade relevante, pois elevado volume específico aparente (bulk) é fortemente associado a elevada resistência à flexão e a baixa capacidade de difusão da luz do papel. O desafio consiste em aumentar a resistência à tração a uma dada densidade da folha. Uma maneira de se fazer isso é aumentando o teor de xilana.

Durante a polpação kraft, componentes da madeira são degradados e dissolvidos no licor de cozimento. Contudo, a xilana é dissolvida como um polímero (Saarnio e Gustafsson, 1953) e pode ser redepositada nas fibras de celulose (Yllner e Enström, 1956), especialmente com a redução da alcalinidade no final do cozimento (Yllner e Enström, 1957). O efeito do teor de hemicelulose na polpa tem sido assunto de discussão ao longo de décadas. Foi proposto que as hemiceluloses aumentam a força da ligação fibra-fibra, seja pelo aumento da capacidade de inchamento da fibra ou pela atuação como ‘cola’ entre as fibras (Pettersson e Rydholm, 1961). Recentemente, tem sido demonstrado que o aumento na resistência à tração da folha devido a adição de xilana pode ser plenamente explicado pelo mais alto teor de xilana na superfície da fibra, pois que xilana situada na parte interna da fibra não influenciaria nem resistência à tração nem resistência ao rasgo (Sjöberg et al., 2004). Um estudo industrial demonstrou ser possível melhorar significativamente as propriedades de resistência da polpa produzida mediante a troca de licores negros, de modo a aumentar a quantidade existente de xilana dissolvida (Dahlman et al., 2003). Contudo, a densidade da folha também resultou aumentada, e a resistência a dada densidade da folha melhorou apenas ligeiramente. Foi demonstrado que o melhoramento mais expressivo da resistência à tração obtida pela adição de licor negro de madeira de folhosa a cozimento kraft de madeira de conífera foi constatada quando o tempo de retenção do licor adicionado foi baixo, i.e., retirado cedo do cozimento kraft de folhosa. Isso foi explicado pelo maior peso molecular da xilana adicionada (Danielsson e Lindström, 2005). Nesse caso, a densidade foi apenas ligeiramente aumentada, e o ganho em resistência à tração foi suficientemente alto para ser importante também quando normalizado para uma dada densidade da folha. Molin e Tender (2002) demonstraram aumento de resistência à tração com o aumento do teor de hemicelulose, enquanto a força de ligação, medida como resistência à tração no sentido-z, não era influenciada pelo conteúdo de hemicelulose quando comparada a uma dada densidade da folha. O teor de hemicelulose foi variado mediante a adoção de diferentes processos de cozimento e não por troca de licor negro, o que faz difícil a comparação de resultados. Esses resultados podem ser ainda utilizados para ilustrar o quadro geral da xilana em sua atuação como agente de melhoramento da resistência em alguns casos, mas sem produção efeito em outros. De modo geral, nosso entendimento do processo é falho. Portanto, o objetivo principal deste estudo foi o de expandir nosso entendimento quanto ao efeito da xilana do licor negro nas propriedades finais da folha de papel, isso para polpa kraft de Eucalyptus urograndis.

Referências

Sverker Danielsson, Mikael Lindström
O efeito da troca de licor negro em cozimento kraft nas propriedades de tração de polpa kraft de Eucalyptus urograndis
The effect of black liquor exchange in the kraft cook on the tensile properties of Eucalyptus urograndis kraft pulp
O PAPEL vol. 70, num. 04, pp. 35- 50 APR 2009
KTH, Royal Institute of Technology, Department of Fibre and Polymer Technology, Division of Pulp Technology
Sverker Danielsson: Alfa Laval Tumba AB, SE-147 80 Tumba, Sweden - Email: sverker.danielsson@alfalaval.com
Mikael Lindström, Teknikringen 56-58, SE-100 44 Stockholm, Sweden - Email: mili@polymer.kth.se


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