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SENAI - Centro de Tecnologia em Celulose ePapel

EDUTECInformativo

TcnicoN 18Ano 2000

Fabricao de papelREVESTIMENTO DE PAPIS: Parte II -

Equipamentos para aplicao

5.EQUIPAMENTOS PARAREVESTIMENTO DE PAPIS

O revestimento pode ser feito emequipamento acoplado prpria mquina de papel(on line) ou instalado parte(off line).

5.1.Mquina on lineDe um modo geral este tipo de mquina

empregada para carto em funo de sua altagramatura e consequentemente da sua granderesistncia a quebra que em um processo on linepode significar a parada da mquina de papel.Mquinas aplicadoras on line para carto operamcom velocidades superiores a 500m/min.

Esta modalidade requer um menorinvestimento em equipamento, menor necessidadede pessoal, reduz o manuseio do produto e propiciaum melhor aproveitamento do espao (PARDO,1996).

5.2.Mquina off lineSo mquinas caracterizadas pela sua

independncia total da mquina de papel, permitindoque o equipamento para revestir e a mquina depapel trabalhem com a mxima eficincia.

Este tipo de mquina normalmente empregado em produo de papis revestidos leves.Estas mquinas devem trabalhar com velocidadesem torno de 20 a 30% acima da velocidade damquina de papel, para compensar o tempo perdidoprovocado pelas quebras (PARDO, 1996).

Devido ao fato de que construtores demquinas e usurios conseguem estabilizar asmquinas de papel num nvel de velocidade muitoalto, aliado a uma elevada disponibilidade, torna-senecessrio a concepo de mquinas de maneiraque elas dem conta, com grande confiabilidade, daproduo das mquinas de papel. Uma regra prticaaproximada, invariavelmente vlida, que umamquina aplicadora no-integrada na mquina temde ser operada a uma velocidade cerca de 20%maior, a fim de dar conta do volume de produo damquina de papel. Em outras palavras, isto significaque uma mquina aplicadora moderna tem de seroperada com segurana na faixa de velocidade entre1200 e 1500 m/min. Uma disponibilidade satisfatria atingida somente quando minimizado o nmerodirio de quebras (PARDO, 1996).

De acordo com PARDO (1996) no existeum consenso entre as vantagens de um coater onmachine comparado com um coater off machinepara produzir LWC. Encontram-se coaters on e off-machine fazendo as mesmas qualidades de papel.

A operabilidade no o nico fator que deveser considerado quando observamos um coater onmachine ou off machine. Deve-se considerartambm os seguintes aspectos:

Custos de investimento, mo-de-obra e energiaOs custos de investimento so muito

maiores para o off machine coater devido anecessidade de ampliar o prdio existente, ou deconstruir um novo prdio, e o custo extra damaquinaria para reenrolamento, flying splice eenroladeira.

Uma mquina aplicadora off machine podeexigir mais energia eltrica, devido ao reenrolamentoe para acionamento do flying splice. Os custos demo-de-obra tambm sero maiores para o coateroff machine, exigindo uma equipe com 3 membros amais do que um on machine coater.

Risco de colocao em funcionamentoO coater on machine mais arriscado

porque problemas de produo so inter-relacionados e difceis de rastrear.

QualidadeA qualidade do produto final deve ser

considerada ao selecionar um coater. Um produto dequalidade, sem pasta mecnica, de alto valor, devepreferir, provavelmente, operar um off machine, emlugar de on machine.

FlexibilidadeEm fbricas com um amplo programa de

produo ou fortes mudanas na qualidade da tinta,um coater off machine proporciona maiorflexibilidade, especialmente quando se necessita detempo extra para limpar perfeitamente o sistemaaplicador. Um coater off machine tambm permitemais flexibilidade para manuteno.

A Cia. Suzano, patenteou o Film coatingpapis revestidos e calandrados na prpria mquinade fabricao de papel (on machine). Trata-se de umproduto diferente do papel tipo couch, cujorevestimento e calandragem so realizados porequipamentos independentes off machine, fora damquina de papel.

O que distingue os papis offset dos papisrevestidos a quantidade de revestimento aplicado.Nos papis offset, aplica-se amido superficial naquantidade de 0,5-3,0 g/m2/face de papel, apenaspara evitar o desprendimento de partculassuperficiais durante a impresso. Nos papisrevestidos on machine, a quantidade de tinta varia

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Super Calandra

EnroladeiraEnroladeira

AcabamentoMquina de coatingMquina de papel

Partemida

Seo desecagem

C1S C2S

machine, varia entre 14 e 25 g/m2/face.Com custo intermedirio entre os papis

offset e couch, o Film coating apresenta atributos equalidades mais prximas do papel couch. Issocomprova a boa relao custo/benefcio do produto.

Na comparao com o papel no revestido,podemos perceber uma melhora significativa emdiversas propriedades, como: excelente brancura,que favorece a obteno de cores fiis s originais,ampliando o impacto visual na reproduo grfica;maior opacidade e lisura; menor tempo de secagemda tinta; a lisura associada velocidade de secagemda tinta, proporciona maior nvel de brilho da tintaimpressa; menor ganho de ponto, ou seja, menor acarga de tinta necessria para produzir umadeterminada saturao; maior contraste relativo;

porcentagem de fibras do que um papel norevestido da mesma gramatura, os papis revestidosso menos sujeitos s variaes causadas peloganho ou perda de umidade durante os processosde impresso e acabamento.

De acordo com SODR (1998), o papel Filmcoating surge como uma excelente alternativaquando o propsito aumentar o nvel de qualidadede produtos impressos em papis no-revestidos,sem aumentar muito o custo final. Devido menoraplicao de revestimento, este tipo de papel recomendado, em especial, para a impresso delivros, revistas e trabalhos comerciais que envolvamilustraes predominantemente iluminadas, compouca extenso de cores escuras ou frias.

Figura 1 Linha convencional de produo de couch e linha de produo de Film coating

LINHA CONVENCIONAL DE PRODUO DE COUCH

LINHA DE PRODUO DO FILM COATING

6. COMPONENTES DE UMAMQUINA APLICADORA

6.1.Desenrolador contnuoNos ltimos anos, o emprego de mquinas

aplicadoras off machine adquiriu uma importnciacada vez maior. Ao mesmo tempo que asvelocidades aumentavam a segurana da emendana desenroladeira contnua tornou-se cada vez maisimportante.

Hoje em dia, faz-se distino entre duasconcepes da desenroladeira contnua. Uma delas a concepo com um equipamento de colagemvertical, de basculamento lateral. A outra aconcepo com um equipamento de colagemsuspenso por cima da posio primria.

A grande vantagem da concepo com oequipamento de colagem suspenso reside no fato deque devido a passagem do papel por cima, quaseno h contaminao com pequenos pedaos de

papel. Porm, isto somente pode ser conseguidomediante um projeto dispendioso, que requer umgrande espao. Alm disso, s possvel operarcom poucas vibraes mediante considerveisdespesas de projeto, considerando-se tambm quea acessibilidade ao equipamento de colagem nocaso de uma quebra deficiente. Mesmo no caso dadesenroladeira primria ser acessvel atravs daponte rolante, a retirada do tambor desenroladorsecundrio s possvel com carro de retirada.

A concepo com um equipamento decolagem vertical, pelo contrrio, deve serconsiderada como um projeto simples ecaracterizado por economia de espao. Em funode sua forma de construo compacta, adesenroladeira mais estvel quanto a vibraes, oque tem um efeito positivo sobre a operao damquina. Outra vantagem reside na boaacessibilidade de todos os elementos da mquina. Odesenrolador primrio alimentado por um

EnroladeiraSoft calandraSpeed sizer

Partemida

Seo desecagem Pigmentao Acabamento

Mquina de papel

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vantagem que a retirada do tambor nodesenrolador secundrio pode ser feita pela ponterolante (PARDO, 1996).

6.2.Cabeotes aplicadoresO primeiro processo para revestimento de

papis explorados com fins comerciais foi orevestimento tipo escova, onde a tinta era distribudasobre o papel base com o auxlio de escovas. Aspesquisas de desenvolvimento deram origem anovos processos, como equipamento para revestircilindro, de faca, a ar, e mais recentemente, o delmina . (KUAN e BENAZZI, 1988).

O rolo de apoio da aplicadora o termocomumente usado para descrever o sistema deapoio da folha; este rolo deve ter um dimetrosuficientemente grande para acomodar asdimenses fsicas dos sistemas de aplicao e deraspamento, propiciando simultaneamente umtempo suficiente de permanncia da massa derevestimento mido sobre a folha, entre a aplicaoe a raspagem.

Em geral, mas nem sempre, o rolo revestido de borracha com dureza entre 60 e 70P&J, sendo na maioria das vezes retificado paralelo.Esta especificao mudou pouco, com o tempo. Osngulos de aproximao da folha e os pontos desada ao redor do rolo de apoio devem serescolhidos com cuidado, especialmente se forem

1000m/min. tambm importantssimo que asuperfcie do rolo seja mantida uniformemente lisa,completamente sem defeitos, sendo que taisexigncias se tornam mais importantes com oaumento do peso aplicado.

6.2.1.Sistema aplicador LDTA e SDTAA figura abaixo representa um corte atravs

do cabeote aplicador com sistema aplicador porrolo. A tinta injetada na calha do sistema aplicadoratravs de um distribuidor de tinta e transportada ato papel por meio do movimento rotativo do roloaplicador.

O sistema igualador subsequente retira atinta em excesso e reconduz a mesma ao sistemade circulao de tinta. Devido ao longo intervaloentre a aplicao e a igualao da tinta, o sistemaaplicador por rolo tambm designado por LDTA(Long dwell time aplicator aplicador de longotempo de permanncia da tinta).

A Figura 2, representa o Dynamic Coater,com sistema aplicador por bico. Atravs de um tubodistribuidor de tinta e um bico com fenda, a tinta deaplicao aplicada sobre a folha de papeldiretamente diante da lmina aplicadora. Devido aointervalo extremamente curto entre a aplicao e aigualao, o sistema de aplicao por bico recebeuo nome de SDTA (Short dwell time aplicator aplicador de curto tempo de permenncia).

Figura 2 Dynamic coater LDTA e SDTA

6.2.2.Equipamento para revestir decilindro

Nesta tcnica, a tinta aplicada e distribudana superfcie do papel atravs de cilindros metlicosrevestidos de borracha. O correspondenteequipamento usado para revestimento feito naprpria mquina de papel, embora possa ser usadotambm parte. O cilindro revestidor pode operarcom tintas que possuem alto teor de slidos,atingindo uma faixa de 58 a 65% (KUAN eBENAZZI, 1988).

6.2.2.1.Equipamento para revestir tipoMassey

Foi o primeiro equipamento de cilindroinstalado em uma mquina de papel; pode revestirsimultaneamente ambas as faces do papel. umamquina bastante verstil, capaz de aplicar tintas,cujo teor de slidos varia entre 40 e 65%. Avelocidade de operao depende do tipo damquina de papel, sendo que velocidadessuperiores a 540 m/min j foram atingidas compapis de baixa gramatura destinados a publicaes(Figura 3).

Dynamic coater LDTA Dynamic coater SDTA

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Figura 3 Equipamento para revestir tipo Massey

Os cilindros do equipamento Masseyclassificam-se conforme suas funes de dosar,distribuir e aplicar. Os rolos que dosam e distribuempossuem, geralmente, um dimetro de 0,45m,enquanto os cilindros aplicadores tm dimetro de1,20m. A espessura da pelcula aplicada ao papelbase determinada pela distncia entre os rolos dedosagem e a fixao da velocidade desses rolos emrelao aos cilindros restantes e ao substrato.

No processo Massey, o papel entra na linhade contato dos cilindros aplicadores,tangencialmente a ambos. A presso nessa regiodepende unicamente do peso do cilindro superior. Avelocidade perifrica do cilindro inferior sincronizada com a velocidade da folha de papel,enquanto que a do rolo superior ligeiramente maisrpida, a fim de permitir que o papel siga este roloao sair da regio de contato entre os aplicadores.

A fase mais crtica deste processo atransferncia do filme revestidor para papel. Osfatores que determinam o ponto no qual a folhasepara-se do rolo so, alm da densidade do papel,a espessura do filme, o teor de slidos e a retenode gua da tinta de revestimento.

O equipamento Massey foi seguido poroutros tipos, como: Kimberly, Clark-Mead, St. Regis,Champion, que nada mais so do que modificaesdo primeiro, visando simplificar a construo, aoperao e a manuteno do equipamento (KUAN eBENAZZI, 1988).

6.2.2.2.Equipamento para revestir decilindro reverso

um dos mtodos mais versteis paraaplicao de revestimento no papel, permitindorevestimento em base aquosa, base de solventes

orgnicos, e com hot melt at 150o C. Nesteprocesso, o cilindro de dosagem gira no sentidooposto ao do rolo aplicador e este gira em sentidoinverso do cilindro suporte, feito de borracha elstica(Figura 4). Todos os cilindros so controladosindependentemente, sendo que as velocidadesindividuais podem variar na proporo de 6:1. Esteprocesso permite atingir velocidade de operaosuperior a 240 m/min e usar tintas de viscosidadessuperiores a 50 Pa.s (50000 cP).

A quantidade correta de tinta no cilindroaplicador garantida pelo rolo de dosagem, sendocontrolada primeiramente pela distncia entre osdois cilindros, que pode variar entre 0,0025 e0,065cm, e em segundo lugar pela velocidadeperifrica relativa dos dois cilindros. A velocidaderelativa entre o cilindro aplicador e a folha de papeldeve ser a mais baixa possvel, a fim de manter umaboa cobertura sobre o papel.

O equipamento de cilindro reverso divide-seem duas categorias principais: com alimentaonip, e com alimentao pan. No primeiro caso, atinta mantida em uma espcie de reservatrio,formado pela linha de contato entre os cilindrosaplicador e dosagem (Figura 4). Quando estes noso posicionados no plano, recorre-se a umabarreira (coating dam). No segundo caso, a tinta contida em um recipiente, dentro do qual o cilindroaplicador gira, e do qual retira a tinta necessria aorevestimento (Figura 4).

Como exemplos de produtos obtidos comequipamentos para revestir de cilindros reversos,tm-se: papis para cardiogramas, impressoscomerciais e papis gomados (KUAN e BENAZZI,1988).

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Minerais Utilizados naIndstria Papeleira

uando se fala em minerais utilizados naindstria papeleira, comum pensar nascargas adicionadas ao papel. bemverdade que so muito utilizadas para este

fim, mas tambm deve-se levar em considerao aaplicao na polpao da madeira e tambm comoprecipitador de resinas, antes do processo dedepurao da polpa.

Na polpao, so utilizados principalmentecal virgem, ou xido de Clcio, xido de Magnsio,Hidrxido de Sdio, Sulfato de Sdio parapreparao de licor de cozimento, este ltimo usado para remover o material cimentante entre asfibras da madeira.

Para precipitao de resinas, materialindesejvel no processo de fabricao que causaentupimento de telas formadoras, fechamento defeltros e at quebras do papel, um mineral muitoutilizado para isso o Talco, ou silicato demagnsio, devido s suas caractersticas eltricas,ele adere s resinas formando um corpo mais densoe volumoso, ao mesmo tempo em que impede que

estas possam aderir s paredes das tubulaesexistentes nas indstrias para transporte de massa,sendo eliminadas do processo na depurao dapasta celulsica.

Os minerais utilizados na fabricao dopapel, tem como principal funo, o enchimento dopapel, ou seja, utiliza-se o mineral, comumentechamado de cargas que so partculas minerais comalvura elevada, finalmente divididas, so usadaspara preencher os espaos vazios existentes entreas fibras, e tambm em substituio fibra demadeira, pois em relao a custos, a carga maisbarata. Tambm so utilizadas cargas para conferirao formado caractersticas s conseguidas com autilizao de cargas, tais como:

Imprimibilidade; Opacidade; Alvura; Aumento de densidade; Textura.

A carga tambm pode realar determinadaspropriedades especficas do papel, dependendo dofim a que se destina. Por exemplo: Num papel paracigarro, o enchimento empregado para controlar aporosidade e a velocidade de queima do papel.

Q

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da estabilidade dimensional.A utilizao de cargas tende a diminuir as

propriedades fsico-mecnicas do papel obtido;como diminuio da resistncia ao rasgo, trao,arrebentamento, arrancamento superficial (reduz asligaes entre fibras), compromentimento da eficciados agentes de colagem, como a resina de breu,quando utiliza-se carbonato de clcio como carga.

Na fabricao do papel, importantediferenciar carga de pigmento, embora pigmentos,em sua maioria so constitudos por minerais, masapresentam caractersticas e aplicaes diferentesdas cargas minerais:

A diferena entre carga e pigmento(componente de tintas), reside

mesmos, que so menores.

O pigmento ideal, embora no exista,deve ter fcil disponibilidade, baixocusto, massa especfica baixa, alvuraalta, ndice de refrao elevado,tamanho de partculas adequado ao uso,estrutura cristalina adequada, fcildisperso, quimicamente inerte oucompatvel com outros componentes datinta de revestimento, no deve serabrasivo, deve requerer pequenaquantidade de adesivo e apresentarcaractersticas uniformes.

Tabela 1 - Propriedades mais importantes dos enchimentos (cargas minerais) mais comuns:

Substncia Peso Especfico(g/cm)

nd.Refrao

Tamanho mdioda partculas ()

ZetaPotencial

Alvura(%)

Caulim 2,6 1,56 1,0 - 0,5 70 - 90Talco 2,8 1,57 1,0 - 10 70 - 90CaCO3 2,7 1,56 3 -5 93CaCO3 (prec.) 2,7 1,56 0,2 - 0,5 95TiO2 (anatase) 3,9 2,55 0,3 98TiO2 (rutilo) 4,2 2,70 0,3 98

Revestimento

O revestimento em papis tem por finalidadeprepar-los para impresso, deixando-o mais liso ecom superfcie mais uniforme. Este revestimento,normalmente feito com tintas a base de pigmentosminerais, como dixido de titnio, carbonato declcio ou caulim. importante saber destesmateriais as seguintes informaes:

Geometria do mineral particulado; Densidade; Abrasividade; Alvura; Reologia; Composio qumica.

Geometria do Mineral

O tamanho e a forma dos mineraisempregados como carga ou pigmento soimportantes, uma vez que influenciam tanto suaspropriedades quanto em seus comportamentos. Otamanho das partculas, sua distribuiogranulomtrica e rea superficial especficacaracterizam o mineral para sua utilizao . Estesparmetros geram informaes relativas finura es propriedades superficiais do mineral, fatoresdiretamente relacionados reologia de suassuspenses e sua atuao como carga oupigmento.

Composio do Papel

Dependendo do uso a que se destina opapel, alterada sua composio. O tipo de fibrausada na sua manufatura constitui-se em um dosfatores mais importantes e, claro os mineraisutilizados, se utilizados, na sua confeco.

Em geral so utilizadas fibras longas, empequenas propores, oriundas de processoqumico, para dar resistncia ao papel. Tambm soadicionadas fibras curtas com a funo de darelasticidade e volume ao papel e uniformidade dopapel formado. As fibras provenientes de conferasobtidas pelo processo mecnico podem causarproblemas em papis com baixa gramatura, masconferem boa opacidade e imprimibilidade ao papel.

Para um melhor acabamento e melhoria dascaractersticas ticas, so utilizadas cargas mineraisao papel.

A colagem efetuada no papel dependem: Do processo de revestimento

empregado; Da porcentagem de slidos na tinta de

revestimento; Do uso reservado para o papel

recoberto.

Por exemplo: papis usados em publicaono tm ou possuem pouca colagem, papis paraetiquetas, revestidos apenas em um dos lados,possuem alto grau de colagem.

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As cargas minerais ajudam a diminuir otamanho dos poros em um papel, assentandomelhor o revestimento no papel. Na fabricao dopapel, a refinao da fibras, o aumento daporcentagem de fibras curtas e a adio de pastamecnica reduzem o volume total de poros no papel.

Uniformidade

Um revestimento uniforme conseguidocom uma uniformidade do papel base. Papis comm formao tendem a absorver a tinta derevestimento de modo desigual. Marcas de tela oufeltro, que no so visveis aps a aplicao da tintade revestimento.

Acabamento

No papel base, um acabamento apropriadoe uma maciez elevada so fatores indispensveispara se obter uma distribuio uniforme da tinta derevestimento na superfcie do papel.

Uma calandragem excessiva resulta emuma absoro diferenciada da tinta e em umavariao correspondente espessura dorevestimento.

Revestimento

Na maioria dos casos, a resistncia do papelbase responsvel pela resistncia do papelrevestido. No papel, a ser revestido com tintas base de pigmentos, desejvel um alto grau deligao entre as fibras, para prevenir sua rupturadurante a operao de impresso. Entretanto, se porum lado o aumento da carga no papel reduz suaresistncia, por outro, impede a transferncia datinta de revestimento para o papel.

Alvura

Na maioria dos papis revestidos, a camadade revestimento influenciada pela alvura do papelbase. O ideal seria a alvura do papel baseaproximar-se da alvura da tinta de revestimento. Nocaso de papis com baixa alvura, como, porexemplo, nos manufaturados com pastas de altorendimento, ou pastas semiqumicas, ou ainda nobranqueadas, deve-se usar uma tinta derevestimento com pigmento de alto ndice derefrao.

Opacidade

A opacidade do papel base um fatorimportante em papis de baixa gramatura, pois otipo de fibra utilizada afeta sua opacidade. Assim,sendo, pastas de alto rendimento oferecem melhoropacidade que as pastas qumicas. J a carga nopapel base aumenta a opacidade, mas diminui suaresistncia.

Deve-se controlar a passagem excessiva doligante (proveniente da tinta de revestimento) para opapel base, pois compromete a opacidade.

A diferena na utilizao do mineral comocarga ou componente em uma tinta de revestimentoest na sua granulimetria.

As caractersticas particulares de ligaoentre os tomos de um mineral tm influnciamarcante em suas propriedades pticas e emoutras, como dureza e densidade.

A presena de impurezas no mineral podealterar significativamente algumas de suaspropriedades, como, por exemplo, cor e outras maisdependentes da superfcie.

Propriedades Fsicas importantes dos Mineraisempregados na manufatura de papis.

Densidade

Entende-se por densidade a massa de ummaterial por unidade de volume sendo normalmenteexpressa em g/cm. Esta propriedade estrelacionada com o tipo de tomo e a estrutura docristal, uma vez que depende da quantidade detomos empacotados em um volume especfico domesmo.

Dureza

A resistncia da superfcie de um mineral aoarrancamento de partculas denominada dureza,que um valor relativo em uma escala de 1 a 10(dureza 1) mais mole at o mais duro (dureza 10).

Os minerais que possuem estruturas maisdensas e, portanto, maior massa especfica, so emgeral os mais duros. Por exemplo:

Substncia Frmulaqumica

Massaespecfica

Dureza

Calcita CaCo3 2,72 3aragonita CaCo3 2,94 4

A dureza de um mineral pode serconsiderada como sendo sua resistncia deformao. Deste modo, est determinado o poderde abraso do pigmento e o esforo requerido parareduzi-lo a tamanhos de partculas adequados.

Propriedades pticas

Um raio de luz, ao incidir sobre um meioespecfico, se espalha (por refrao, reflexo edifrao) e absorvido.

As propriedades do papel, tais como alvurae opacidade, esto relacionadas com o fato desteapresentar alto grau de espalhamento de luz eabsoro mnima.

As propriedades pticas de um papel comcarga ou revestimento dependem, em grande parte,do mineral usado. Nas propriedades pticasinfluenciam tambm os processos de fabricao dopapel, de seu revestimento e de sua calandragem,alm da pasta celulsica que o constitui e dosaditivos empregados em sua fabricao.

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Refrao

A propriedade que uma substncia possuide inclinar ou alterar o caminho do raio de luz chamada de refrao.

A opacidade de um meio est relacionadacom o ndice de refrao. Quanto maior o nmero deinterfaces no meio e a diferena de seus ndices derefrao, maior ser a opacidade deste meio. Assim,quanto maior a diferena entre o ndice de refraodo mineral (empregado como carga ou em tinta derevestimento) e o ndice do meio que o circunda,maior ser a opacidade atribuda por este.

Reflexo

Embora seja um fenmeno ligado aoespalhamento da luz incidente, a alvura de umpigmento determinada atravs da medida dareflexo da luz, a um certo comprimento de onda

para tal. Para a determinao da alvura, a amostrade pigmento de ser devidamente preparada, depreferncia segundo regras normalizadas, poispequenas variaes introduzem erros significativos.

Por exemplo, para o dixido de titnio: Forma rutilo: a 400nm, a reflectncia

de 45%; a 457 nm, a reflectncia de90%.

Forma anatsio: a 400 nm, a reflectncia de 82,5%; a 457 nm, a reflectncia de 97,8%.

Difrao

A difrao acontece quando o comprimentodo raio de luz atinge partculas do mesmo tamanho.Embora o fenmeno de difrao ocorra, os derefrao e reflexo so muito mais significativos nocaso.

Concluso

A adio de minerais ao papel, tem elevada importncia no ramo papeleiro, pois baixam o custo deproduo do papel, permitindo que este chegue ao consumidor final a um preo razovel, ao mesmo tempo emque conferem ao papel caractersticas nicas, como imprimibilidade, acrscimo de alvura, lisura maciez, textura;caractersticas estas difceis de encontrar em papis confeccionados somente com matria fibrosa vegetal. Ascargas minerais tambm apresentam a vantagem de baixa solubilidade e so inertes aos agentes qumicosnormalmente adicionados ao papel.

Referncias Bibliogrficas

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HAGEMEYER, R.W. Paper Atlanta coating pigments Tappi 1976. 222. (Tappi, Monograph Series, 38).

Desenvolvimento de tecnologia paraproduo de cartas heliogrficas

Introduo

Uma rede de estaes meteorolgicaspossuem em suas instalaes um equipamentodenominado Heligrafo Universal.Este equipamentofica exposto a intemprie, registrando aquantidade de horas que os raios solares estopresentes durante o transcurso do dia.

O registro realiza-se utilizando uma fita decarto especial denominada carta heliogrfica oumapa heliogrfico, o qual se queima com um traofino a medida que se concentram os raiossolares quando passam por uma lente formada poruma esfera de vidro orientada astronomicamente.

As cartas heliogrficas so um materialcomplexo constituindo-se basicamente em suagrande maioria de polpas papeleiras, tais como :polpa kraft branqueada ou polpa sulfito deconferas e frondosas, em determinadaspropores.

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Este tipo de carto apresentapropriedades fsicas especiais, devido as funesque deve desempenhar nos estudosclimatolgicos, fundamentalmente no que se referea sua exposio ao meio ambiente e suasensibilidade as radiaes solares.

Entre os elementos do clima que intervmnas cartas como registros climatolgicos seencontram a durao efetiva da insolao queno mais que a quantidade de horas que tem oSol estado presente durante o dia, sendo que estavarivel climtica representa um extenso campode aplicao na agricultura, construes civis,defesa pblica, ecologia, no aproveitamento daenergia solar como fonte renovvel entre outras.

O trabalho tem como objetivo odesenvolvimento a nvel laboratorial e industrial deum tipo de carta heliogrfica que possua ascondies timas para ser utilizada como registroclimatolgico nos estudos da intensidade dasradiaes solares .

GENERALIDADES EXPERIMENTAIS

Realizou-se uma caracterizao numaamostra de carta heliogrfica comercial usadatradicionalmente nos estudos das radiaessolares, desenvolvendo-se a avaliao daspropriedades fsico-qumicas fundamentais (Tabela2 ), assim como aplicao da microscopia ticapara a identificao de sua composio fibrosa (figuras 1 e 2 ), obteno de espectrosinfravermelhos, estudo de solventes e extrativos (Tabela 1 ).

Se desenvolveu um estudo preliminar delaboratrio com 4 diferentes tipos de sistemaspapeleiros, estabelecendo-se dois tipos deprocedimentos, dirigidos a obteno de cartasheliogrficas de laboratrio em meio neutro e emmeio cido, alcanando-se um prottipo desistema papeleiro otimizado, o qual aparece

refletido suas propriedades na tabela 2 comoheliogrfica de laboratrio.

As experincias alcanadas nos estudosde laboratrio serviro de base paradesenvovlver a produo do prottipo de cartaheliogrfica, a qual aparecem suas propriedadesna tabela 2 como carta heliogrfica produzida anvel industrial.

A carta heliogrfica de laboratrio e aproduzida comercialmente apresentam um altonvel de aditivos qumicos para que o materialresultante se consolide como registroclimatolgico .

Em relao as cartas heliogrficasestudadas estimou-se a aplicao de umprograma que mede as coordenadascolorimtricas pelo sistema CIELAB, o qualdescreve um espao cromtico com os trs eixosL*, a* e b*, com o objetivo de reproduzir a cor queapresenta a carta heliogrfica comercial, a qualpermite a incidncia da radiao solar combaixos intervalos de reflexo e difrao dosmesmos. (* INSMET, Cuba)

RESULTADOS

As cartas heliogrficas usadastradicionalmente nas pesquisas de radiao solar,esto compostas por dois tipos de capascelulsicas unidas entre si, de cor branca e decor azul, levando esta ltima a impresso de umaescala para registrar a medio .

Observou-se 100% de fibra curta deforma tubular e terminais pontiagudos,apresentando clulas epidrmicas, vasos eparnquimas, os quais so caractersticos destetipo de fibra ou seja de frondosas .

Analisaram-se os espectros Infravermelhoscorrespondentes: a camada azul dos extrativosrealizados em lcool etlico; as camadas azul ebranca com o dietil ter, obtendo-se a informaoque se visualiza na tabela 1.

Tabela 1Cor da camada Solvente usado

na ExtraoFaixa em cm -1 Grupos Qumicos

caractersticosCamada Azul lcool Etlico 1271, 1280 e 1350 Aminas com grupos aromticosCamada Azul Dietil ter 1700, 1720 Grupos carboxlicos

Camada Branca Dietil ter 1710-1740 Aminas

Na tabela 1 pode-se apreciar a presena de grupos funcionais caractersticos de substncias quese empregam nas produes de papel ou carto, para dividir aos mesmos determinados nveis de resistnciaa penetrao de lquidos e a umidade.

A tabela 2 apresenta um resumo das propriedades fsico-qumicas fundamentais da cartaheliogrfica comercial, comparando a desenvolvida via escala laboratorial e a produzida em escalaindustrial .

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Propriedades Unidades Carta HeliogrficaComercial

Carta Heliogrficade laboratrio

Carta Heliogrficaa nvel industrial

Gramatura g/m 43510 42510 42710Espessura mm 0,500,05 0,500,04 0,610,01Densidade Kg/m 87040 85050 700420Cobb test g/m 132 202 203Rigidez mNm 40040 30030 44030

Resistncia a midoa 1 h de imerso % 20-25 20-25 15-20

Brilho % 60 63 70Eixe azul-amarelo b* N. -25 -25 -20

Cinzas % 3-4 3-4 6-7Nitrognio % 0,15-0,20 0,15-0,20 0,15-0,20

Slica % 3-4 2-3 4-5Ferro % Traos ausncia ausncia

Umidade % 6-8 6-8 6-8

As propriedades fsicas e qumicas das cartas heliogrficas de laboratrio e das desenvolvidas anvel industrial foram comparadas com a carta heliogrfica comercial mediante uma prova de hipteses pordiferenas significativas entre as populaes correspondentes, alcanando-se caractersticas semelhantes nosintervalos que se obtiveram em cada propriedade, independente de cada tipo de carta .

Algumas caractersticas gerais das cartas esto relacionadas na tabela 3, de onde se pode observarque tanto as cartas obtidas via laboratrio quanto as obtidas via industrial registraram valores da intensidadeda radiao solar com diferenas menores ou iguais a 0,1 dcimos de hora, semelhantes aos registros quese obtm com as cartas comerciais dispondo-se de medies aceitas pelas normas internacionais queregem o campo de pesquisas climatolgicas.

Tabela 3Caractersticas Gerais Carta Heliogrfica

ComercialCarta Heliogrfica de

LaboratrioCarta Heliogrfica a

nvel industrialConstituio Madeira de conferas e

frondosasMadeira de conferas Madeira de conferas

Erro em seu comportamento como registro(dcimo de horas) 0,1 0,1 0,1Tecnologia de elaborao Mquinas especiais Formador de laboratrio Mquina convencionalExposio ao meio ambiente Adequada Adequada AdequadaLinha de trao de queimadura Fina-Homognea Fina-Homognea Fina-HomogneaSensibilidade a intensidades de radiaosuperiores a 100-200 ( Wm-2) Boa Boa Boa

A validade das cartas produzidas a nvel industrial como registro climatolgico foi definida com aaplicao do mtodo de prova de comparaes de Ducan, no existindo diferenas significativas para asprobabilidades de ocorrncia estimada para o alcance de um comportamento aceito como registro.

Se alcanaram caractersticas gerais afins entre as cartas heliogrficas estudadas, apesar dadiferena em sua constituio e processos de elaborao das mesmas.

Para o desenvolvimento da anlise econmica se estimaram os custos variveis, preos, sempreconsiderando uma equivalncia de 1 US$ para 1 PC$ .

Tabela 4Custo da Produo US$

Tipo de carta 1 tonelada 5 toneladas 10 toneladasCarta heliogrfica produzida anvel industrial 2800 2400 2200

Intervalo de preo de venda (US$)/t

Carta heliogrfica comercial 8000 9000 -

Observa-se na tabela 4 que os custos de produo alcanados entre 1-10 t aparecem no intervalo de2200-2800 apresentando-se muito convenientes se compararmos com os valores de preos de vendas .

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Resgatando seus valores

Vivemos num mundo em "ebulio" onde as transformaes acontecem diariamente. Este clima intenso,nos leva a acreditar que as coisas perdem o valor rapidamente... E como ficariam os valores essenciais? Seconsiderarmos o valor como algo precioso, natural que ns queiramos que ele seja duradouro. Isto nosdeixaria mais seguros, menos vulnerveis...

Ocorre que num mundo to flexvel quais seriam os valores a serem preservados? No estaramosapresentando um discurso moderno de flexibilidade e adotando uma prtica conservadora apegada a valoresque no se transformam? Antes de tudo preciso autoconhecer-se e definir aquilo que realmente importantepara voc. Estes valores fortalecem a personalidade e nos preparam para definir nossas metas com clareza.Neste processo de retomada dos valores, devemos estar atentos s presses que podero nos influenciar emfuno de modismos...

Os valores podem transformar-se em funo do tempo, da nossa vivncia e, preciso estaracompanhando a sua evoluo. Questionar os prprios valores fundamental. Quando possumos valoresclaros fica mais fcil fazer opes.

DICA DO SBIO

Reflita sobre o que realmente importante para voc verificando em que medida estes valores influenciam

nas suas escolhas.

As cartas heliogrficas produzidas a nvel industrial apresentam-se como um material moderno quepode ser empregado como adequado registro das radiaes solares.

As mesmas so elaboradas por uma nova tecnologia que garantir sua efetividade, obtendo-se abaixos custos de produo que incidem em satisfatrios benefcios dentro do uso dos materiais celulsicoscomo registros climatolgicos.

BIBLIOGRAFIA

Guia de instrumentos y mtodos de observacin meteorolgica OMM N. 8 1990.

Normas empleadas en la caracterizacin y evaluacin de las cartas o registros: ISO 536 (95). ISO 534 (95). ISO 534 (88), ISO 535 (91),COPA 1039 (UNE 57-075)95, ISO 2470 (77), ISO 3781 (83), DIN 6174, ISO 2144, ISO 287 (85). Las Normas fueron desarrolladas enlaboratorio de pruebas fisicas acreditado por la ONN de Cuba, segn gua 120/IEC, 25:92 (Resolucin 103-97/ de octubre 1997).

Norma SCAN-P-23 X Fiber Analysis First proposal Paper and Board. Dinamarca 1968. Aplicacin de la solucin Graf "C", Graf "C" Stain.

T 421-OM-83 Qualitativa (Including Optical Microscopic) Analysis of Mineral filler and mineral coating of paper 1990.

Normas Tappi 1505-58, 412-SN-69, 1975, 245-OS-77, 1977.

L. A. Garca, A. Bermello. The automated assignment of infrared spectram ASIR-11. Software implementation. Rev. Ciencia, Venezuela, Vol 4.N. 2 (Apr-Jun) 1996.

Abril, A.; Alvarez, O. Experiencias Investigativas en el encolado en medio neutro. Memorias EUCEPA 90, Barcelona, Espaa.

Campos, A.; Bign, F. Evaluacin de prototipos de cartas heliogrficas INSMET, 1997 Cuba.

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Sua opinio sobre o EDUTEC muito importante para ns, pois serve como referncia para onosso trabalho.

Por isso, convidamos voc a responder ao nosso questionrio o mais rpido possvel.Coloque seu carto resposta em qualquer caixa de correio.

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Que avaliao voc faz dos seguintes itens do EDUTEC N. 18:

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Assinale (V) Verdadeiro ou (F) Falso em cada uma das questes apresentadas a seguir:

LEMBRE-SE...OS PONTOS OBTIDOS NESTAS AVALIAES

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Com relao ao Risco de colocao em funcionamento de um coater off machine, maisarriscado porque problemas de produo so interrelacionados e difceis de rastrear.

A grande vantagem da concepo com o equipamento de colagem suspenso reside no fatode que devido a passagem do papel por cima, quase no h contaminao com pequenospedaos de papel.

No equipamento de cilindro reverso com alimentao nip, a tinta contida em um recipiente,dentro do qual o cilindro aplicador gira, e do qual retira a tinta necessria ao revestimento .

Utiliza-se cargas no papel, como enchimento para aumentar a alvura e a resistncia mecnicado papel .

A opacidade do papel base um fator importante em papis de baixa gramatura, pois o tipode fibra utilizada afeta sua opacidade. Assim, sendo, pastas qumicas oferecem melhoropacidade que as pastas de alto rendimento.