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Glossário

A

Alvejamento: o mesmo que branqueamento.

Alvura: termo usado na industria para referir-se à reflectividade de uma folha de papel ou celulose, a uma luz específica azulada, em condições padronizadas, em um instrumento projetado e calibrado especificamente para esse fim. É chamada geralmente de alvura GE, pelo nome do fabricante do instrumento original.

B

Bambu: é uma gramínea, nativa em algumas regiões do país, que chamou a atenção dos fabricantes de celulose e papel pelo seu rápido crescimento e pelas boas características de suas fibras em algumas espécies .Tem sido usado com bastante sucesso em instalações industriais que empregam o processo soda, para obtenção de celulose branqueada e não branqueada.

Branqueabilidade: termo usado para descrever a maior ou menor facilidade de branqueamento de uma celulose depois da operação de cozimento. É determinado pelo nÚmero de cloro ou pelo nÚmero de permanganato.

Branqueamento: ou alvejamento, é o tratamento químico, geralmente em vários estágios, que se dá à celulose depois do cozimento, depuração e lavagem, à pasta mecânica depois do desfibramento, ou em alguns casos, às asparas depois da desagregação, com a finalidade de descolorir ou remover os materiais corantes não celulósicos existentes na massa, aumentando a alvura do produto final. Isto é feito pela ação de agentes oxidantes tais como cloro, hipoclorito de sódio ou cálcio, dióxido de cloro, peróxido de hidrogênio, ou agentes redutores tal como o hidrosulfito de zinco, muito usado para alvejar a pasta mecânica. Nas grandes instalações, os produtos químicos são adicionados a massa em vários estágios, ficando esta em torres de retenção apropriadas, com uma lavagem por lavadores a vácuo entre cada estágio.

C

Cal: o mesmo que óxido de cálcio, é usado na caustificação da lixívia verde (carbonato de sódio) nos sistemas de recuperação dos produtos químicos dos processos alcalinos. É comprado dos fornecedores que o extraem por calcinação do carbonato de cálcio mineral, ou é proveniente da recuperação deste da lama de ca l em u, forno de cal. No processo sulfito é empregada na torre de absorção para absorver o dióxido de enxofre (SO2) e formar o sulfito ácido de cálcio que é o licor de cozimento.

Caldeira de recuperação: é a caldeira com um forno de tipo especial para queimar a lixívia preta concentrada, obtida após o cozimento nos processos que permitem tal operação. Três fatores importantes acontecem na caldeira de recuperação: a água restante na lixívia é evaporada, o material sólido é decomposto em carbono, sais inorgânicos e gases voláteis, que são queimados, e o carbono é queimado na presença do ar. No processo sulfato por exemplo, a maior parte da soda na lixívia é convertida em carbonato de sódio, por causa do excesso de dióxido de carbono, presente durante a queima. A lixívia extraída do forno da caldeira é denominada lixívia verde. Como sub-produto da queima , gera-se vapor na caldeira, que é aproveitado no processo. Existem vários fornos rudimentares, onde se procura, reduzindo o investimento da instalação recuperar os produtos químicos economicamente, sem aproveitamento do vapor. Os gases que saem da caldeira arrastam partículas sólidas que são captadas nos venturis ou nos precipitadores eletrostáticos. (Ver sistema de recuperação).

Caustificação: ver sistema de caustificação.

Cavaco: Pedaços de madeira cortados em um picador, de formato e tamanho adequados para o cozimento e conseqüente obtenção de celulose.

Celulose (1): é um carbohidrato de alto peso molecular, principal material sólido constitutivo da madeira e certos vegetais fibrosos (2). Sob o ponto de vista da indÚstria de celulose e papel, é o que grandes quantidades de lignina e outros vegetais fibrosos depois que grandes quantidades de lignina e outros carbohidratos que não celulose, foram removidos por operações de cozimento e sucessivamente branqueamento. Em menor escala, mais por traduções acadêmica. As principais características da celulose descritas neste trabalho são: peso da celulose, umidade da celulose, comprimento de fibra, curvas de moagem, branquealidade, alvura, viscosidade, celulose alfa, celulose beta, celulose gama, celulose Cross e Bevan, holocelulose , hemicelulose. ( Ver processos de obtenção da celulose).

Celulose alfa: (1) é o tipo usado para designar a porção da celulose que é insolÚvel em uma solução de hidróxido de sódio a 17.5%, a temperatura de 20ºC, em condições determinadas. Representa teor verdadeiro de celulose pura do material. 2) As celuloses que contêm um alto teor de alfa-celulose, são chamadas comercialmente em nosso país delulose-alfa, "dissolving pulp"ou celulose para rayon e são usadas na fabricação de celulose, como acetato, nitrato, etc. Geralmente são fabricadas partindo da madeira ou linter de algodão, especificamente para estes fins.

Celulose beta: é o termo usado para designar a porção da celulose que é solÚvel em uma solução de hidróxido de sódio a 17.5%, a temperatura de 20ºC, precipitando quando a solução é acidificada. Além da celulose, inclui quase sempre uma certa quantidade de hemicelulose e celulose degradada.

Celulose cross e bevan: é nome que se dá ao teor de holocelulose do material determinado pelo método Cross e Bevan. Consiste essencialmente em tratar o material em estado com cloro gás durante três a quatro minutos, depois do que o material é lavado com água, SO2 e uma solução de Na2SO4 a 2% para a remoção de toda a lignina.

Celulose de fibra curta: é a celulose obtida de vegetais, cujo comprimento de fibra é em medida entre um e dois milimetros. Nesta classe estão as madeiras duras ou folhudas, das quais em nosso país, o eucalipto é a mais usada, e as palhas e resíduos agrícolas, dos quais o bagaço de cana é o mais usado.

Celulose de fibra longa: é a celulose obtidas de vegetais, cujo comprimento de fibra é em média acima de três milimetros. As madeiras coníferas estão nesta classe, indo o seu comprimento de fibra até cerca de 5 ou 6milímetros, e as fibras têxteis, tais como,algodão,linho,sisal,caroá,rami,etc., que ultrapassam até a um centrímetro. Das madeiras, de fibra longa a mais usada no país é o pinheiro do Paraná.

Celulose dura: é a celulose que se apresenta com refinação demorada e difícil.

Celulose gama: é o termo usado para designar a porção da celulose que é solÚvel em uma solução de hidróxido de sódio a 17,5%, a temperatura de 20 C, não precipitando quando a solução é acidificada. Além da celulose, inclui geralmente uma certa quantidade de hemicelulose e celulose degradada.

Celulose kraft: ver celulose sulfato.

Celulose magia: o mesmo que celulose mole.

Celulose mole: ou macia, é a celulose que refina,rapidamente,com relativa facilidade. São fabricadas especificamente para papéis que necessitam de elevado grau de refinição.

Celulose semi - química: é o termo usado para designar a celulose onde a remoção de lingnina foi apenas parcial,e consequentemente,as fibras não ficaram totalmente separadas. Geralmente depois do cozimento, segue-se um desfibramento mecânico. Os tipos de celulose semi-química mais usados no país são as de processo soda e do sulfito neutro.

Celulose sulfato: é a celulose produzida pelo processo sulfato. O licor de cozimento é hidroxído de sódio com sulfeto de sódio e os produtos químicos são facilmente e economicamente recuperáveis em uma instalação de recuperação.(ver sistema de recuperação). As perdas são respostas geralmente pela adição de sulfato de sódio, o que originalmente deu nome ao processo. Quando este era feito visando uma celulose de alto rendimento e resistência, chamava-se a celulose de kraft. Este termo é hoje empregado indistintamente como equivalente da celulose sulfato. A resistência da celulose sulfato é mais elevada que a dos demais processos, porém sua cor é mais escura, o que leva ao emprego de vários estágios de branqueamento para alvejá-la sem perda de resistência. A celulose de sulfato semi-branqueada é muito empregada atualmente, em substituição a celulose sulfito não branqueada.

Celulose sulfito: é a celulose obtida pelo processo sulfito. O licor de cozimento é sulfito ácido de cálcio, formado pela mistura de bisulfito de cálcio com um excesso de ácido sulforoso. Pela dificuldade de obtenção destes materiais e impossibilidade de recuperação econômica dos produtos químicos envolvidos, existe uma tendência moderna de substituir o cálcio por sódio, amônea ou magnésio. O grau de cozimento varia com o tipo de celulose que se deseja. A celulose sulfito cozida lentamente a baixas temperaturas, desenvolve alta resistência, com alto teôr de hemicelulose, sendo especialmente adequada para papéis impermeáveis, tipo pergaminho, granado, fosco, etc. Os tipos mais cozidos e de fácil alvejamento em relação a outros processos. O licor é obtido pela queima de enxofre natural em forno apropriado, sendo recolhido o gás dioxido de enxofre,que depois de resfriado, é transferido para a parte inferior de uma torre onde é absorvido por pedras calcáreas ou por leite de cal, onde são formados o bisulfito de cálcio e o ácido sulforoso. O licor formado,denominado ácido, é ainda fortalecido pelos gases recuperados da descarga dos cozinhadores.

Celulose sulfito-neutro: é a celulose obtida pelo processo sulfito neutro, onde o licor de cozimento é sulfito de sódio com adição de carbonato de sódio para mante-lo ligeiramente alcalino. A celulose semi-química obtida por este processo, chamada abreviadamente de NSSC, é muito usada para madeiras duras e em menor escala para coníferas de baixo teor de resina. Geralmente os rendimentos obtidos para esta celulose não branqueada são altos, com um teôr elevado de lignina e hemicelulose, sendo necessário desfibramento mecânico logo após o cozimento. A celulose assim obtida fornece papéis com alta rigidez, adequados a produtos para ondulado. Sendo mais cozida é passível de branqueamento.

Cloro: gás obtido da eletrólise do cloreto de sódio ou sal de cozinha, usado no primeiro estágio da sequência de branqueamento da celulose.

Coníferas: ver madeira de coníferas.

Consistência: ver 2º parte.

Cozimento: operação que se faz com , os materiais celulósicos fibrosos, tais como madeiras, fibras têxteis e resíduos agrícolas, tratando-os com produtos químicas apropriados, geralmente com auxílio de pressão e temperatura, com o objetivo específico de remover , grande parte dos materiais não celulósicos, principalmente lignina, e produzir uma celulose adequada à sua utilização normal. (Ver processos de obtenção de celulose).

Cozimento duro: é o cozimento da madeira em que intencionalmente ou não, houve uma ação limitada na remoção dos materiais não celulósicos das fibras.

Cozinhador: digestor ou autoclave, são aparelhos apropriados para o cozimento da celulose, onde se coloca o material a ser cozido, e os produtos químicos aplicando, -se p, ressão e temperatura. Podem ser de aquecimento direto ou indireto, e estacionários ou rotativos. Modernamente estão sendo muito empregados os cozinhadores contínuos.

Cozinhador contínuo: é aquele em que o material fibroso é alimentado continuamente por um alimentador especial, e extraído pela outra extremidade por meio de uma válvula extratora. Modernamente estão sendo muito empregados para grandes instalações de cozimento de madeira, os cozinhadores verticais de grande porte.

Cozinhador estacionário: é o cozinhador fixo não rotativo. Normalmente os cozinhadores usados para madeira são verticais, cilíndricos, estacionários.

D

Depuração: Fase do processo de fabricação da celulose, entre a lavagem e o branqueamento, onde as impurezas tais como palitos são separadas da celulose nos depuradores, geralmente rotativos, e areia, separadas em separadores centrífugos.

Digestor: o mesmo que o cozinhador.

Dióxido de cloro: produto químico usado na sequência de branqueamento, obtido na própria fábrica partindo-se do clorato ou clorito de sódio por vários processos.

E

Evaporação: operação do sistema de recuperação, onde a lixívia negra oriunda da lavagem da massa depois de cozida é concentrada para permitir sua queima na caldeira de recuperação. É feita nos evaporadores de efeito múltiplo. O licor final deve ter um teor de sólidos de 50 a 60 % para possibilitar uma boa queima. (Ver sistema de recuperação).

Evaporador de múltiplo efeito: é o nome dado ao equipamento usado para evaporar água da lixívia negra proveniente da lavagem, permitindo sua queima posterior na caldeira de recuperação. Constam geralmente de até seis unidades interligadas, verticais, de longos tubos retos nas quais a lixívia passa internamente nos tubos em contra-corrente com o vapor obtido no efeito anterior. No último efeito aplica-se vácuo. Normalmente a concentração final obtida nos evaporadores de múltiplo efeito é de 50 a 55% de sólidos.

F

Fardo: Unidade em que são embaladas as matérias primas fibrosas, e a celulose e pasta mecânica, para possibilitar seu manuseio e transporte.FIBRA- é o nome que se dá à célula unitária do crescimento vegetal, de comprimento muitas vezes o diâmetro, de formato cilíndrico afinado nas extremidades, que é a unidade da celulose usada para fabricação de papel.

Flash-drying: é o nome do processo desenvolvido modernamente para secar a celulose. Esta depois de prensada mecanicamente até uma consistência de 45 a 50%, é desfibrada e atravessada por correntes de gases quentes em um ou mais estágios, sendo finalmente prensada. A evaporação da água das fibras é função da área exposta, temperatura diferencial entre o gás e as fibras, velocidade do gás, pressão e coeficiente de transferência de calor da película.

Folhudos: ver madeiras duras.

Forno de cal: é o forno usado nos sistemas de caustificação para calcinar o carbonato de cálcio da lama de cal, permitindo a recuperação do cal que é usado para caustificar a lixívia verde no processo sulfato (ver sistema de recuperação).

G

H

Hipoclorito de cálcio: obtido da reação de cloro gás com cal, geralmente na própria fábrica, é usado na sequência de branqueamento, depois da cloração, ou em alguns casos, isolado. Algumas fábricas preferem adquirir pronto o hipoclorito de sódio, de uso equivalente.

Hipoclorito de sódio: ver hipoclorito de cálcio.

Holocelulose: é termo usado para designar toda a fração de carbohidrato do material celulósico depois de removida lignina.

I

J

K

L

Lavagem: depois do cozimento e descarga no tanque de descarga, a massa cozida é diluída e lavada nos filtros à vácuo. A operação de lavagem serve para purificar as fibras e recuperar a lixívia residual. Para isso deve ser feita com um mínimo de água. São usadas duas ou mais unidades lavadoras, geralmente cada uma em um ou dois estágios. Quanto menor a lixívia residual na massa lavada, e quanto maior o teor de sólidos na lixívia negra, normalmente de 15 a 20%, mais fácil e econômica será a operação de recuperação nos processos que possuem um sistema para este fim. ( ver sistema de recuperação).

Licor: o mesmo que lixívia (ver lixívia branca, negra e verde).

Lignina: parte da composição do vegetal, que não é um carbo-hidrato, usualmente determinada como resíduo deixado pela hidrólise com um ácido forte do material vegetal, depois que outros extratos tais como ceras, resinas, tanino, etc., foram removidos. É um material amorfo, de alto peso molecular, predominantemente aromático. As coníferas de um modo geral, apresentam um teor de lignina de 26 a 34%, enquanto que as madeiras duras geralmente têm de 16 a 24%. A lignina é grandemente removida no processo de cozimento, ao passo que na fabricação de pasta mecânica ela permanece intacta. Pelas sequências de branqueamento, ela é descolorida ou quase.

M

Madeiras de coníferas: é o termo genérico aplicado às madeiras, extraídas de certo tipo de árvores da classe ginosperma. Seus frutos têm a forma cônica e suas folhas, que não caem no inverno nas zonas temperadas, são de formato afilado. A celulose obtida desta classe de madeira é de fibras longas. Em nosso país a madeira de conífera mais usada é a do pinheiro do Paraná.

Madeiras duras: ou folhudos, é o termo genérico aplicado às madeiras extraídas de certo tipo de árvores da classe angiosperma. Suas folhas são largas e geralmente caem no inverno nas zonas temperadas. A celulose obtida desta classe de madeira é de fibras curtas. Em nosso país o eucalipto é a madeira dura mais usada para fabricação de celulose.

Madeiras folhudas: o mesmo que madeiras duras.

Máquina de secar celulose: é a máquina usada para, partindo de uma suspensão de fibras, secar a celulose em folha ou rolos que permitam seu manuseio, transporte e secagem. Podem ser do tipo máquinas de formas redondas ou máquina Fourdinier ( Ver III Parte). Em instalações pequenas são usadas ainda as máquinas chamadas prensa-pasta, ou máquina de papelão. Apresentam as mesmas características de uma máquina de papel, porém dada a baixa velocidade e alto peso da folha, são mais rÚsticas que aquelas. A secagem pode ser feita em secadores convencionais ou em estufas de secagem com insuflação de ar quente. Modernamente estão sendo muito usadas as instalações de "flash-drying" para secar celulose, descritas a parte.

N

Número kappa: é o número de permanganato medido em condições controladas e corrigido para ser o equivalente a 50% do consumo da solução de permanganato em contato com a amostra testada. Indica o grau de deslignificação da celulose em uma escala mais ampla que o número de permanganato.

O

P

Palitos: é o nome dado aos aglomerados de fibras que não foram desmanchadas durante a operação de cozimento, e são posteriormente separados nos depuradores rotativos.

Pasta de madeiras: o mesmo que pasta mecânica.

Pasta mecânica: também chamada em menor escala por alguns, de pasta de madeira, é o material obtido da madeira, por processos puramente mecânicos, em máquinas chamadas moinhos de pasta, onde a madeira cortada em toras de tamanho adequado, descascada e limpa, é pressionada de encontro a uma pedra rotativa, geralmente de natureza sintética. Modernamente estão sendo usados para a fabricação de pasta mecânica partindo de madeiras duras, os refinadores ou moinhos de discos. Neste caso a madeira é primeiro cortada em cavacos. Geralmente, a pasta depois de sair do moinho passa em um depurador plano, onde são removidas as lascas e pedaços de madeira. As instalações mais evoluídas possuem ainda depuradores rotativos que funcionando a baixa concentração, removem os palitos, e separadores centrífugos para remoção de areia. A pasta é por vezes também branqueada, o que geralmente é feito em instalações convencionais com peróxido de hidrogênio ou hidrosulfeto de zinco ou sódio. A qualidade final da pasta depende da madeira em sí, do tipo de pedra ou disco, e do modo como a moagem é efetuada. As características principais da pasta são a uniformidade, côr, limpeza, grau de desaguamento, e a resistência das fibras. (ver pasta mecânica cozida, pasta mecânica-química e pasta soda a frio).

Pasta mecânica cozida: é a pasta obtida da madeira que foi tratada com vapor em autoclaves antes da moagem.

Pasta mecano-química: é a pasta mecânica obtida por processos convencionais, onde as toras de madeira receberam previamente uma impregnação com um produto químico, geralmente soda cáustica, carbonato de sódio , sulfito de sódio. A impregnação é quase sempre feita em pressões elevadas, às vezes com auxílio de temperatura. O processo é empregado especialmente para madeiras duras, dando uma pasta que substitue a pasta mecânica convencional de coníferas, em suas aplicações. Em alguns casos procede-se a um pequeno alvejamento para melhoria da cor.

Pasta química: ver celulose. Pasta soda a frio - também conhecida como "cold soda", é a pasta obtida por uma variante do processo mecano químico, modernamente usado para madeiras duras. Emprega cavacos impregnados com soda cáustica em baixas temperaturas, e o desfibramento é feito em moinhos de discos. Normalmente segue-se um alvejamento, para melhoria da cor.

Peneiro de cavacos: é uma peneira horizontal, de malha apropriada, usada para classificar os cavacos de acordo com seu tamanho e separar lascas e pedaços de madeira. São usadas em um ou dois estágios.

Peso da celulose: geralmente considera-se para a celulose, seu peso seco absoluto e seu peso seco ao ar. Comercialmente, por convenção internacional, a celulose é sempre vendida por seu peso seco ao ar.

Peso seco absoluto: é o peso da celulose descontada sua umidade total. (Ver umidade da celulose).

Peso seco ao ar: por convenção é o peso da celulose na relação 90 - 100 de umidade. É o peso pelo qual a celulose é internacionalmente comercializada.

Picador: máquina que consiste essencialmente de um rotor onde estão ajustadas facas de aço especial de elevada dureza e resistência, bem afiadas, que cortam a madeira de encontro a uma contrafaca ou batente, em cavacos.

Polpa: ver celulose.

Processos de obtenção da celulose: são os processos químicos empregados para obter industrialmente a celulose, ou seja, removendo das fibras do vegetal, grande parte dos materiais não celulósicos, principalmente lignina. O nome da celulose é dado pelo processo pelo qual ela é extraída. São descritos neste trabalho a celulose sulfito (processo ácido) e a celuloses sulfato, ou kraft e soda (processos alcalinos), soda-cloro, semi-química e sulfito neutro. Do processo em sí são descritas as operações de cozimento, depuração, lavagem, branqueamento, além dos equipamentos envolvidos.

Q

R

S

Separadores centrífugos: de mesmo tipo que os descritos na IIª Parte, são usados também para separar areia e impurezas pesadas na depuração da celulose.

Sistema de caustificação: é a operação no processo sulfato, de reagir cal com a lixívia verde clarificada, para formar soda e carbonato de cálcio. Uma instalação completa de caustificação abrange não só a conversão do carbonato de sódio em hidróxido de sódio, mas ainda a clarificação da lixívia branca obtida e a recuperação da cal por calcinação da lama de cal (carbonato de cálcio). Isto é feito nos "slakers", clarificadores, e forno de cal. (Ver sistema de recuperação).

Sistema de recuperação: é o conjunto de operações usadas em uma fábrica de celulose para a recuperação dos produtos químicos empregados no cozimento. O sistema de recuperação norma, é largamente empregado no processo alcalino, isto é, soda e sulfato.Ultimamente, forma desenvolvidas técnicas para recuperar também os produtos químicos do processo sulfito. Neste caso, substitui-se no licor de cozimento o cálcio por sódio, amôneo ou magnésio. Como em nosso país o Único processo onde a recuperação é usada, é o processo sulfato, para simplificar adoraremos a descrição das diversas operações de recuperação, apenas para este processo. Assim, começa o ciclo de recuperação na lavagem, onde a lixívia negra do cozimento é extraída, indo para a evaporação, a fim de ser concentrada de modo a ser possível sua queima na caldeira de recuperação. A lixívia verde extraída da fornalha da caldeira, é clarificada e vai para a caustificação, formando-se então, a lixívia branca, que depois de clarificada é armazenada para ser novamente usada no cozimento. As perdas, no caso do processo sulfato, são recompostas pela adição de sulfato de sódio à lixívia negra concentrada antes da queima na caldeira. Lá o sulfato é reduzido pelo carbono, formando o sulfato de sódio e gás carbônico (Ver lavagem, evaporação, caldeira de recuperação, caustificação).

Soda: o mesmo que hidróxido de sódio. Alcali obtido da eletrólise do cloreto de sódio ou sal de cozinha, usado no cozimento nos processos alcalinos, isto é , no processo soda e sulfato.

Sulfato de sódio: obtido como produto residual das fábricas de rayon. Na caldeira de recuperação é usado para recompor as perdas no processo sulfato, que tem este nome por sua causa. Lá é reduzido em presença do carbono, formando o sulfeto de sódio e desprendendo gás carbônico.

Sulfeto de sódio: produto formado na caldeira de recuperação no processo sulfato, pela redução em presença do carbono do sulfato de sódio. Forma com o hidróxido de sódio a lixívia branca ou licor de cozimento do processo sulfato.

T

U

Umidade da celulose: é a diferença entre o peso da amostra considerada e o peso da mesma amostra seca em estufa até peso constante, em condições específicas,segundo método de amostragem e precisão determinados. Comercialmente ela é usada para calcular o peso seco ao ar e o peso seco absoluto (vide peso seco ao ar).

Uniões rotativas: ver sob mesmo título, na IIª parte (fabricação de papel).

V

W

X

Y

Z

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