international article - Revista O Papel

Índice de rasgo mNm 2 /g
Tear index mNm 2 /g
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
10 12 14 16 18 20
Grau de refinação, ºSR / Beating degree, ºSR
Figura 5. Desenvolvimento do encurvamento das fibras celulósicas (pontos de dados cheios) e espessura média da parede celular Kajaani (pontos
de dados vazios) durante os tratamentos sem carga / Figure 5. Development of the pulp fibre curl (filled data points) and average Kajaani cell
wall thickness (hollow data points) during the no-load treatments
2.55
2.50
2.45
2.40
2.35
2.30
2.25
2.20
Comprimento das fibras, mm
Fibre length, mm
2%
4%
6%
O PAPEL vol. 70, num. 10, pp. 41 - 60 OCT 2009
O PAPEL - Outubro 2009
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rede do papel seco. Tal ativação das fibras ocorreria, portanto,
através de tensões de endireitamento e secagem das fibras (em
caso de papéis secados sob tensão), que melhoram a ativação
dos segmentos de fibras e aumentam a rigidez axial das fibras.
Uma consistência mais alta da polpa nos ensaios de refinação
apresentados proporcionou um tratamento mais eficaz das
fibras devido à maior quantidade de interação entre as fibras.
O grau, ou intensidade, do tratamento mecânico das fibras fornecido
refletiu-se no grau de aprimoramento das propriedades
físicas das folhas feitas à mão.
Geralmente as fibras ficavam mais longas (Figura 5) e perdiam
o seu encurvamento original, exceto quando a 6% de consistência,
caso em que se observou o aumento do encurvamento (Figura
6). A máxima taxa de cisalhamento no afastamento de refinação
estava na faixa de 7500 – 15000 s -1 , dependendo do raio do rotor
e, assim sendo, as barras do rotor proporcionavam uma ação de
aceleração e de dispersão das fibras. É óbvio que as fibras retidas
pelas barras móveis eram submetidas principalmente a forças
longitudinais, o que também é corroborado pelo aumento observado
no comprimento das fibras. Assim sendo, a consistência da
polpa afetou significativamente o modo do tratamento sem carga.
Está bem fundamentado o fato de que uma consistência
mais alta da polpa no processo de refinação proporciona um
tratamento mais suave das fibras (Smith 1919, Casey 1960,
Ebeling 1980, Hietanen 1991, Lundin 2008), que se deve ao
maior número de fibras, ou massa, por volume submetido
a tensão e subsequentemente menor, mas maior número de
forças por fibra. As consistências de polpa usadas, de 2,4% e
6% em peso, podem ser comparadas com o comportamento
de deformação de 100 000, 200 000 ou 300 000 fibras num
volume (3) de 1 mm 3 , o que ilustra que esse último caso, com
force suppliers in the dry paper network. Such fibre
activation would thus occur via fibre straightening
and drying stresses (for restraint dried papers) that
improve the fibre segments’ activation and increase
the axial fibre stiffness. A higher pulp consistency in
the presented refining trials provided a more effective
fibre treatment due to greater amount of fibre-fibre
interaction. The degree, or intensity, of the supplied
mechanical fibre treatment was reflected in the rate
of enhancement of the handsheet physical properties.
Generally the fibres became longer (Figure 5) and
lost their original curl, except at 6 weight-% where
the curl was seen to increase (Figure 6). The maximum
shear rate in the refining gap was in the range
7500 – 15000 s -1 , depending on the rotor radius, and
the rotor bars provided, thus, a fibre accelerating and
dispersing action. It is apparent that the fibres trapped
by the moving bars where subjected mainly to longitudinal
forces, which also is supported by the observed
increase in fibre length. The pulp consistency affected
thus significantly the mode of the no-load treatment.
It is well-established that a greater pulp consistency
in refining delivers a milder fibre treatment
(Smith 1919, Casey 1960, Ebeling 1980, Hietanen
1991, Lundin 2008) that is due to higher number of
fibres, or mass, per volume strained and subsequently
smaller but greater number of forces per fibre. The
used pulp consistencies, 2,4 and 6 weight-%, can be
compared to the deformation behaviour of 100 000,
200 000 or 300 000 fibres in a 1 mm 3 volume (3) , which
illustrates that the latter case, with the greatest num-
(3) O número de fibras SW por grama foi da ordem de 5 000 000. Portanto, em 1 mL de suspensão a 2% de consistência havia aproximadamente:
2*5E6/100 = 100 000 fibras; 4*5E6/100 = 200 000 e 6*5E6/100 = 300 000 fibras por mL das suspensões a 4% e 6%, respectivamente
The number of SW fibres per gram was of order 5 000 000. Thus, in 1 mL of a 2 weight-% suspension there were approximately:
2*5E6/100 = 100 000 fibres; 4*5E6/100 = 200 000 and 6*5E6/100 = 300 000 fibres per mL of the 4 and 6 weight-% suspensions, respectively