Dimensionamento de papel, auxiliares de tecido e funções de surfactante
As fábricas de papel e tissue dependem de um pacote coordenado de agentes de colagem, resinas resistentes à umidade, amido e produtos químicos de processo para controlar a penetração de líquidos, a resistência da folha, a maciez e a operabilidade. Os surfactantes desempenham papéis de apoio, mas críticos, em todo o processo - emulsionando agentes de colagem hidrofóbicos na pasta de celulose, molhando as fibras durante a preparação da massa, controlando a espuma na parte úmida e na cozinha de revestimento e limpando cilindros Yankee e feltros de prensagem em máquinas de tissue. Venus Ethoxyethers fornece antiespumantes, agentes umectantes, surfactantes para destintagem e produtos químicos especiais para aplicações de celulose e papel a partir de operações de fabricação em Goa, India.
Por que o dimensionamento e a química da parte úmida são importantes
O papel é uma rede porosa de fibras de celulose. Sem dimensionamento, a água, a tinta e a cor do revestimento penetram livremente na folha, causando impressão difusa, baixa opacidade e instabilidade dimensional. O dimensionamento cria um caráter hidrofóbico nas superfícies das fibras, controlando a penetração do líquido enquanto mantém a respirabilidade onde necessário (tecido, papel de filtro) ou bloqueando-a totalmente (copo, cartão para embalagem de líquidos).
Os tipos de papel higiênico acrescentam ainda mais complexidade: os consumidores esperam maciez, volume, absorção para o papel higiênico e resistência à umidade para os tipos de toalhas. Alcançar essas propriedades requer resinas resistentes à umidade, produtos químicos de crepagem e limpeza da máquina – todas as áreas onde surfactantes e produtos químicos de processo interagem com os principais aditivos funcionais.
Sistemas de dimensionamento interno
A colagem interna trata a polpa antes da formação da folha para que o agente hidrofóbico seja distribuído dentro da parede da fibra e nas superfícies da fibra. Os três produtos químicos dominantes são colofónia-alúmen, dímero de alquil ceteno (AKD) e anidrido alquil succínico (ASA).
Dimensionamento de resina-alume: O padrão histórico para fabricação de papel ácido. O tamanho da colofónia é emulsionado e precipitado em fibras com alúmen (alúmen de fabricação de papel, sulfato de alumínio). Funciona melhor abaixo de pH 5,5. Em declínio em sistemas alcalinos, mas ainda usado em alguns tipos de papelão e especiais.
AKD (dímero de alquilceteno): O principal tamanho interno para papel alcalino e neutro (pH 7–8,5). AKD é um sólido ceroso fornecido como uma emulsão catiônica (normalmente 6–30% ativa). Ele reage com grupos hidroxila da celulose para formar ligações beta-cetoéster, criando hidrofobicidade durável. O tempo de cura é de 24 a 72 horas após a formação da folha.
ASA (anidrido alquil succínico): Aplicado como emulsão na máquina porque hidrolisa rapidamente em água. Cura mais rápida que AKD – minutos a horas. Preferido para máquinas que operam em alta velocidade, onde a calibragem deve ocorrer antes da bobina. Requer emulsificação cuidadosa na prensa de colagem ou emulsificante em linha.
Papel do surfactante na emulsificação de AKD e ASA
AKD e ASA são hidrofóbicos e devem ser emulsionados antes da adição à pasta de polpa. Amido catiônico ou emulsificantes de polímero sintético criam gotículas finas (1–5 µm) que sobrevivem ao cisalhamento na bomba do ventilador e na caixa de entrada. Os etoxilados não iônicos em doses baixas melhoram a estabilidade da emulsão e a uniformidade das gotículas – normalmente abaixo de 0,1% na fibra para evitar umedecimento excessivo que prejudica o propósito de colagem.
A má qualidade da emulsão de colagem causa problemas visíveis na máquina e na chapa acabada:
- Dimensionamento de manchas e manchas visíveis na folha
- Valores Cobb irregulares (absorção de água) em toda a largura da bobina
- Pó de partículas de AKD em rolos de calandra
- Variável HST (teste de dimensionamento Hercules) levando a reclamações de capacidade de impressão
Os agentes umectantes não iônicos Venus auxiliam na preparação da emulsão AKD quando dosados cuidadosamente. A sobredosagem de qualquer surfactante na parte úmida compete com a deposição de cola e aumenta a absorção de água – um equilíbrio crítico para os fabricantes de papel.
Tabela de comparação de dimensionamento interno
| Tipo de dimensionamento | Faixa de pH | Tempo de cura | Sensibilidade ao surfactante | Notas típicas |
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Ver dimensionamento de papel produtos e produtos químicos de papel hub para o portfólio Venus.
Dimensionamento de superfície na prensa de colagem
A colagem de superfície aplica amido, PVA ou látex à folha formada na prensa de colagem (lago ou aplicador de filme) para melhorar a resistência superficial, a capacidade de impressão e as propriedades de barreira. O amido é o tamanho de superfície dominante - amidos oxidados, hidroxietilados ou catiônicos com concentração de 3 a 12% no banho de prensa de colagem.
Os surfactantes na colagem de superfície têm funções diferentes das da colagem interna:
- Auxiliar de penetração: O etoxilato não iônico em baixas doses ajuda o amido a penetrar na direção z da folha para obter resistência de ligação interna
- Antiespumante: A espuma prensada causa manchas na aplicação e quebras na folha – antiespumantes à base de silicone e óleo são padrão
- Antiestático e lubrificação: Algumas formulações incluem surfactantes para reduzir a estática em máquinas de revestimento de alta velocidade
A overdose de antiespumante pode depositar manchas hidrofóbicas que resistem à tinta de impressão – um problema comum de solução de problemas em tipos de papel offset. Vênus antiespumantes são formulados para aplicações de lavagem de celulose, cozinha de revestimento e prensas de colagem com interferência mínima no desempenho de colagem.
Papel de seda: maciez, volume e resistência à umidade
A fabricação de tissue em máquinas Yankee convencionais ou formadoras de crescente prioriza as propriedades percebidas pelo consumidor em detrimento da capacidade de impressão. Os principais sistemas químicos incluem:
Resinas de resistência a úmido: A poliamida-epicloridrina (PAE) e a poliacrilamida glioxalada (GPAM) unem as fibras quando molhadas, evitando a desintegração da toalha durante o uso. Dosado em 0,2–1,0% na fibra, dependendo da resistência à tração úmida desejada.
Resinas de resistência a seco: O amido catiônico e o GPAM melhoram a tração sem contribuição de resistência úmida — usados quando a maciez (baixa rigidez) é a prioridade.
Química de crepagem: A adesão entre a chapa e o secador cilíndrico Yankee é controlada por adesivos de crepagem (álcool polivinílico, poliamida) e agentes desmoldantes. Os surfactantes nas embalagens de revestimento Yankee afetam a contagem, o volume e a operabilidade da máquina.
Limpeza do cilindro Yankee: Depósitos orgânicos (adesivos, piche, acúmulo de adesivo no revestimento) reduzem a transferência de calor e causam quebras nas folhas. Limpadores alcalinos com surfactantes e solventes são aplicados em lavagens programadas. Os produtos químicos para limpeza de cilindros e feltros Venus auxiliam na higiene da máquina de tissue.
Portfólio de tecidos:produtos químicos para papel de seda.
Aplicações de surfactantes em toda a fábrica de papel
| Área do moinho | Função surfactante | Direção do produto Vênus |
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Processamento de destintagem e fibra reciclada
A fibra reciclada constitui agora uma parte importante do fornecimento de papel e cartão para imprimir/escrever. A destintagem remove a tinta de impressão do papel recuperado através dos estágios de polpação, flotação e lavagem. Surfactantes não iônicos e sabões de ácidos graxos separam as partículas de tinta das superfícies das fibras e as estabilizam em espuma para remoção.
A química da destintagem deve equilibrar a remoção da tinta contra a perda de fibra e a interferência de dimensionamento na folha final. A dosagem excessivamente agressiva de surfactante na planta de destintagem pode ser transferida para a máquina de papel e reduzir a eficiência da colagem interna. Os circuitos fechados de água amplificam este risco. Nosso guia de destintagem de papel abrange a seleção de surfactantes para linhas de flotação e lavagem.
Auxiliares de branqueamento e umectação no branqueamento de celulose
As sequências de branqueamento sem cloro elementar (ECF) e sem cloro total (TCF) utilizam estágios oxidativos (dióxido de cloro, peróxido de hidrogênio, ozônio) para clarear a polpa. Os surfactantes como auxiliares de branqueamento melhoram a penetração química nas paredes da fibra, proporcionando brilho mais uniforme e reduzindo o consumo de produtos químicos.
Os agentes umectantes devem ser estáveis sob condições de peróxido alcalino e compatíveis com agentes quelantes que sequestram metais de transição (ferro, manganês) que catalisam a decomposição do peróxido. Ver auxiliares de branqueamento e guia de agentes quelantes para química de branqueamento integrada.
Exemplos resolvidos: dimensionamento e embalagens de produtos químicos para tecidos
Papel para copiadora sem madeira (tamanho interno do AKD):
- Emulsão AKD: 0,15–0,25% em fibra seca (como 100% AKD)
- Auxiliar de retenção: PAM catiônico em 0,03–0,05%
- Auxiliar de umectação não iônico na preparação de emulsões: apenas dose residual
- Amido de colagem alcalina na prensa de colagem: 5–8% no banho
- HST alvo > 120 segundos; Cobb 60 < 25 g/m²
Tecido de banho premium (resistência à umidade):
- Resina de resistência úmida PAE: 0,4–0,8% em fibra
- Adesivo de crepagem no Yankee: mistura de PVA / poliamida
- Limpador Yankee: lavagem com surfactante alcalino semanalmente
- Sem dimensionamento interno – a absorção é um atributo positivo
- Tensão úmida desejada > 0,15 kN/m
Linerboard reciclado (dimensionamento de resina, circuito fechado):
- Emulsão de tamanho de resina: 1,5–2,5% em fibra
- Alúmen para precipitação: pH controlado para 4,5–5,0
- Antiespumante na caixa da máquina: emulsão de silicone a 50–200 ppm
- Transporte de surfactante de desink monitorado – reduza se o dimensionamento cair
Solução de problemas de processo
| Problema | Possível causa relacionada ao surfactante | Ação |
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Considerações ambientais e regulatórias
As fábricas de papel operam sob rígidos limites de descarga de efluentes para DQO, DBO e conteúdo de surfactante. Etoxilados não iônicos biodegradáveis com bases alcoólicas lineares são preferidos aos produtos químicos persistentes. As embalagens de surfactantes APE-free estão alinhadas com os critérios do rótulo ecológico da UE para papel higiênico e gráfico, quando aplicável.
A Venus fornece produtos químicos para papel com documentação que apoia as auditorias ambientais dos clientes. Os sistemas de água de circuito fechado se beneficiam de surfactantes facilmente biodegradáveis e com pouca espuma, que não se acumulam durante os ciclos do processo.
Fornecimento de produtos químicos para papel e tecido Venus
Venus Ethoxyethers fabrica antiespumantes, agentes destintantes, auxiliares de branqueamento, produtos de limpeza de feltro e agentes umectantes para fábricas de celulose e papel em India e mercados de exportação. O suporte técnico abrange otimização de emulsões AKD, auditorias de fábricas de destintagem e protocolos de limpeza de máquinas de tissue.
Entre em contato com a Venus para obter amostras e testes de moinho via entre em contato conosco. Central de portfólio:produtos químicos de papel.