O que é considerado papel absorvente?

O papel absorvente, também conhecido como papel absorvente, é um tipo especializado de papel projetado para absorver líquidos, óleos e outros fluidos de forma rápida e eficiente. É feito de uma mistura de fibras de celulose que são processadas para produzir um material poroso e de alta absorção. O papel absorvente é comumente usado em ambientes laboratoriais e médicos para aplicações como secagem e preservação de amostras, limpeza de superfícies e absorção de excesso de líquidos. Também é utilizado na indústria cosmética para remover o excesso de oleosidade e umidade da pele.

Absorvente o papel de qualidade é um produto altamente especializado, caracterizado por propriedades importantes como alta absorção de água, penetração de óleo de mamona (COP) e porosidade. A absorção de água do papel é influenciada pelo raio capilar dentro da estrutura do papel. Da mesma forma, o COP é determinado pela extensão do batimento da polpa e pelo grau de colapso da estrutura do papel durante a prensagem da folha. Incorporando um NaHCO 4%₃A solução no processo de fabricação aprimora todas essas três propriedades essenciais e, ao mesmo tempo, reduz o custo de produção em US$ 4,07 por tonelada métrica. A adição de NaHCO₃na água da torneira aumenta as forças de tensão superficial, fazendo com que as fibras se aproximem durante a formação da folha.

Introdução

Os custos crescentes da madeira para pasta de papel, da energia, dos aditivos não fibrosos e da mão-de-obra na indústria do papel estão inevitavelmente a reduzir as margens de lucro. Para contrariar esta situação, existem duas estratégias principais para melhorar a rentabilidade: (a) produzir papéis com valor acrescentado em vez de qualidades de base, e (b) alterar o processo de fabrico através de investigação e desenvolvimento internos, sem comprometer a qualidade do produto final. O papel absorvente, normalmente feito de fibra kraft, é conhecido por sua natureza hidrofílica, estrutura porosa e alta capacidade de absorção de água. As principais propriedades do papel absorvente incluem absorção de água, área superficial máxima de fibra não ligada, absorção de óleo (medida pela penetração de óleo de mamona, ou COP), porosidade, volume e resistência à umidade (Dutt et al. 2003a). A absorção de água no papel é influenciada pelo comprimento e diâmetro dos capilares, enquanto o COP é afetado pelo grau de batimento da polpa. O aprimoramento dessas propriedades básicas pode transformar papéis absorventes em papéis especiais, como aqueles com lados superior e inferior distintos para papel de preenchimento (Dutt et al. 2003b), finas camadas de filme de cobre para placas de circuito pictóricas (Dutt et al. 2003c), testes de toxicidade em papel de germinação de sementes (Dutt et al. 2005a), tamanho de poro e taxa de filtração em papel de filtro automotivo e industrial (Dutt et al. 2005b) e resistência ao fluxo, eficiência de filtração e capacidade de retenção de poeira em cerveja, café papel de filtro para saquinhos de chá, bebidas e chá (Dutt et al. 2007). Este estudo se concentra na melhoria de três propriedades fundamentais do papel absorvente-absorção de água (teste Klemm), COP e porosidade-aumentando a tensão superficial da água com NaHCO₃, ao mesmo tempo que examina o impacto no custo de produção de absorventes papel de grau.

Experimental

Matérias-primas

Lascas peneiradas de resíduos de folheados de álamo e eucalipto (misturados na proporção de 80:20) foram processadas usando um digestor descontínuo com capacidade de 85 m³capacidade. As condições de digestão incluíram 20,0% de álcali ativo (como Na₂O), sulfureto de 20%, proporção de banho de 1:2,8, temperatura máxima de cozimento de 162°C, um tempo até a temperatura de 120 minutos e um tempo de permanência na temperatura máxima de 90 minutos. Após o cozimento, o material foi passado por uma tela atadora e lavado com lavadoras de caldo marrom Dorr-Oliver. A polpa resultante foi branqueada utilizando a sequência de branqueamento CEopHH, alcançando uma viscosidade de 9,2 cps e brilho de 84% (ISO). Além disso, a celulose de fibra longa com brilho de 88% (ISO) foi adquirida da Star Paper Mills Ltd., Saharanpur, Índia.

Determinação da tensão superficial

Os valores de tensão superficial foram medidos para água de torneira (com dureza de 340 ppm), água bidestilada e NaHCO₃soluções em água da torneira e água bidestilada em concentrações variadas, todas a uma temperatura de 30°C. Dissolução de NaHCO₃atingiu a saturação em concentrações de 4% em água de torneira e 6% em água bidestilada. As comparações da tensão superficial com o líquido puro foram realizadas utilizando um estalagmômetro com capacidade de 2,5 mL, que opera segundo o princípio do peso da gota. Um volume fixo de líquido foi deixado fluir através do capilar e o número de gotas foi contado. Dadas as densidades conhecidas dos líquidos, as contagens de gotas, o peso e as tensões superficiais foram comparados (Chichkanov 2002).

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Nesta equação,γ₁eγ₂representam as tensões superficiais da água destilada (72,5 dine/cm) e da solução de bicarbonato de sódio (90,5 dine/cm), respectivamente.ρ₁(1,01g/cm³para água destilada) eρ₂(1,0117g/cm³) são as densidades, enquanto n₁e n₂são os respectivos números de gotas de água e o NaHCO₃solução.

Batimento de polpa, mistura e preparação de caldo

Ambas as polpas mistas de madeira dura e macia foram batidas usando o método Valley Beater (TAPPI T 200 sp 01 "Laboratory Beating of Pulp [Valley Beater Method]") sob duas condições: (a) em vários níveis de batimento e (b) em uma velocidade fixa°RS (30±1). O batedor Valley manteve consistência de 1,57%, utilizando NaHCO 4%₃solução. Polpas de madeira dura e macia foram misturadas em diferentes proporções de peso seco em estufa, e uma suspensão de polpa com consistência de 0,8% foi preparada para cada mistura. Para melhorar a reticulação, foi adicionado melamina formaldeído a 1% (Geobel et al. 1997), juntamente com hexametafosfato de sódio a 0,1% para mistura uniforme de aditivos não fibrosos (Kleeman et al. 2003). Alúmen não férrico (Al₂(ENTÃO₄)₃14-18h₂O) também foi adicionado para manter um pH de 6,5 e para aumentar a interação entre a resina melamina formaldeído e as fibras.

Fichas de laboratório (80 g/m²) foram produzidos utilizando um formador de folhas britânico (TAPPI T205 sp-02 "Forming handsheets for Physical Tests of Pulp") com 4% de NaHCO₃solução. O remanso foi coletado e reutilizado durante o processo de formação da folha, misturando-o com NaHCO2 fresco a 4%.₃solução na proporção de 1:1 para folhas subsequentes. As folhas foram acondicionadas a uma umidade relativa de 65±2% e uma temperatura de 27±1ºC (TAPPI T 402 sp-03 "Atmosferas padrão de condicionamento e teste para papel, cartão, folhas manuais de celulose e produtos relacionados") e depois testado quanto à resistência a úmido (TAPPI T 456 om-03 "Resistência à ruptura por tração úmida de papel e papelão [Wet resistência à tração]"), penetração de óleo de mamona (COP) (TAPPI T 462 om-01 "Teste de penetração de óleo de mamona para papel"), absorção de água através do teste Klemm (TAPPI T 492 pm-76 "Absorção de água de papelão [Não -Bibulous]", ver também ASTM D3285) (TAPPI Test Methods 2007) e porosidade (IS: 9894-1981 "Method of test for smoothness/rugness of paper") (BIS 1997).

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