Orientador: Sandra Cristina dos Santos Rocha / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-06T13:17:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_MelissaGurgelAdeodato_D.pdf: 15789035 bytes, checksum: a4310c5dbe44a9a8965201da94b3f2d8 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: o papel ainda desempenha um fator chave na cultura e na difusão da informação apesar dos grandes avanços tecnológicos. Embora seja produzido a partir de um recurso renovável, como é a madeira, existe tecnologia que permite a sua reutilização a partir de fibras recuperadas. A recic1agem do papel permite uma grande redução na quantidade de resíduos sólidos urbanos, evitando a utilização de recursos naturais tais como a madeira e a água, além de diminuir bastante o consumo energético na indústria papeleira. A produção da polpa de celulose é o grande consumidor de energia no processo de fabricação do papel, seguido da secagem do papel, que é o segundo processo neste tipo de indústria que mais consome energia. A secagem é um processo complexo, de grande importância tanto em termos energéticos como também na qualidade do produto final. Neste contexto, este trabalho teve como proposta analisar a secagem de polpa de celulose a partir de fibras recuperadas para a fabricação de papel cartão recic1ado. Para tanto, projetou-se um secador convectivo, em escala laboratorial, para a secagem da polpa de papel. Foram determinadas as curvas de secagem em função de diferentes condições operacionais e as isotermas de dessorção do papel pelo método dinâmico. Uma análise da qualidade do produto foi realizada para as diferentes condições, além da análise energética do processo. Paralelamente, fez-se um estudo comparativo entre a secagem natural ao ar livre (utilizada em pequenas produções) e a secagem .por convecção forçada no secador projetado. Complementando o estudo da secagem, analisou-se o encolhimento do papel durante a secagem, relacionando-o com as condições operacionais do processo, as características físicas e a qualidade do produto. O secador desenvolvido neste trabalho mostrou-se adequado para a secagem do papel recic1ado tipo cartão, apresentando uma eficiência energética compatível com a dos secadores utilizados na indútria papeleira (24,53%). Verificou-se que o aumento da temperatura e da velocidade do ar de secagem influencia positivamente no processo, reduzindo significativamente o tempo de secagem. No entanto, a qualidade do papel é inferior nas condições mais dráticas de secagem, obtendo-se um produto final com superfície menos uniforme e mais ressecada. No estudo de encolhimento durante a secagem, assim como na análise da qualidade da superfície (J / Abstract: Even though the great technological advances, the paper still carries out an important role in the culture and in the diffusion of information. Although it is produced by a renewable source, as the wood, technology allowing paper reuse is available. A selective pick up is necessary for the pulp processing from recovered fibers. The paper recycling allows a great reduction of the amount of urban solid residues, avoiding the use of natural sources as wood and water, besides decreasing a lot the energy consumption in the paper industry. The production of the cellulose pulp is the first great energy consumer in the process of paper production, followed by the paper drying process. The drying is a complex process, of great importance, not only in energy terms, but for the quality of the final product. In this context, this work had the objective to analyze the drying of cellulose pulp made from recovered fibers for the production of card type recycled paper. For this, a convective dryer was projected, in laboratorial scale, for the drying of the paper pulp. The drying curves as a function of different operating conditions were analyzed and the paper dessorption isotherms were determined by the dynamic method. An analysis of the product quality was accomplished for different conditions, as well as the process energy consumption evaluation. A comparative study between the natural drying (used in small productions) and the drying by forced convection was also effectuated. To complement the drying analysis, the shrinkage of the paper was evaluated during the drying and related to the operating conditions, physical characteristics and quality of the product. The dryer developed in this work showed to be appropriate for the drying of the recycled card type paper , presenting energy efficiency compatible with dryers used in paper industries (24,53%). It was verified that the increase of the temperature and velocity of the drying air influenced the process reducing the drying time. However, the quality of the paper is poor for severe operating conditions, leading to a less uniform final product, having a very dry surface. In the paper shrinkage study during drying, as well as in the analysis of the surface quality, similar results were gotten for the papers dried at 70 and 80°C. Significant modifications of structural properties and a low quality of the product were verified for the paper dried at 90°C, indicating a limit to the air temperature for the convective drying of the analyzed recycled papeI. The paper dried at 90°C suffered 15% of surface shrinkage and also 40% of linear and volume reduction during the falling rate drying phase. The paper dried under softer operating conditions (66°C; O,22m/s) presented characteristics similar to the paper naturally dried. Thus, a type card recycled paper can be producted with adequate quality using the convective drier, reducing significantly the necessary time for the drying af the paper sheet / Doutorado / Engenharia de Processos / Doutor em Engenharia Química

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-13T10:38:34Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 405998 bytes, checksum: 9d142a196b336d14dd2f8d69feefbf89 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-13T10:38:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 405998 bytes, checksum: 9d142a196b336d14dd2f8d69feefbf89 (MD5) Previous issue date: 2004-03-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Este trabalho foi desenvolvido com a finalidade de avaliar a aplicação das radiações microondas, como uma tecnologia alternativa para secagem de papéis. As alterações ocorridas nas características tecnológicas das fibras e nas propriedades dos papéis foram analisadas e comparadas, paralelamente, com as alterações ocorridas pela secagem de papéis por ar quente. Para um melhor entendimento sobre as tecnologias de secagem estudas, foram avaliados, iterativamente, também os efeitos ocorridos nas propriedades das fibras, como também dos papéis formados em sucessivas etapas de reciclagem. A secagem dos papéis por meio de ar quente foi feita, utilizando-se, uma estufa com circulação de ar. A secagem dos papéis por meio de radiações microondas foi realizada, utilizando-se, um secador microondas adaptado para alcançar os objetivos do estudo. De acordo com os resultados obtidos, a secagem por radiações microondas permite maior preservação das propriedades estruturais das fibras, quanto a seu comprimento, largura e espessura de parede celular, em comparação com a secagem de papéis por ar quente. Possivelmente, tal fato seja devido a um mecanismo de aquecimento relacionado a uma excitação de moléculas de água, promovida pela energia de microondas, o que permitiu que as fibras dos papéis secados por radiações microondas também apresentassem um maior conteúdo de xilanas. Quanto às propriedades físicas e mecânicas dos papéis, os dois processos de secagens proporcionaram efeitos semelhantes, com exceção da propriedade de maciez, que apresentou maiores valores com a secagem por radiações microondas. Este comportamento permite ressaltar a importância para estudos de implantação desse sistema de secagem para indústrias de papéis, principalmente, do segmento tissue, apesar de esta tecnologia ainda ser de custo elevado, em relação a outros sistemas de secagem utilizados comercialmente. / This study was carried out to evaluate the application of the microwave radiation as an alternative drying technology for papers. The changes in either the technological characteristics of the fibers and the properties of the papers were analyzed and compared to the changes happening over the drying of the papers by hot air. To better understanding the drying technologies under study, the effects occurred in the properties of the paper fibers were iteratively analyzed, as well as those on the papers properties formed in successive recycling stages. The hot-air drying of the papers was performed in an oven provided with air circulation. By the other hand, the microwave radiation drying was accomplished by a microwave dryer, which was adapted in order to reach the desired targets. According to the obtained results, the microwave radiation drying allows for a better preservation of the fiber structural properties concerning to their length and width, as well as to the thickness of the cellular wall, compared to the hot-air drying of the papers, what is possibly due to a heating mechanism related to an excitement of the water molecules promoted by the energy of the microwaves, so allowing that the fibers of the papers dried by microwave radiation to present a higher xylan content too. Concerning to the physical and mechanical properties of the papers, it was shown that both drying types provided similar effects, except for the softness property that presented higher values when the microwave radiation drying was used. This behavior allows to emphasize the importance for the studies related to the implantation of the microwave radiation system in the paper industries, mainly the tissue segment, in spite of this technology presenting a high cost, compared to the other drying systems still commercially used.