aTecnologia_e_Quimica_da_Produo_de_Celulose_-_P Gomide

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1
Curso de Pós-Graduação Lato Senso 
em Tecnologia de Celulose e Papel
Tecnologia e Química da Produção Tecnologia e Química da Produção 
de Celulosede Celulose
José Lívio GomideJosé Lívio Gomide
Laboratório de Celulose e Papel
Universidade Federal de Viçosa
2
Tecnologia e Química da Produção de Celulose
• Efetiva participação do grupo
• Curso de formação (diferentes níveis de experiência do grupo)
⇒ detalhamento necessário, sem excessos
• Abordagem ampla e não apenas o processo desta empresa
• Discussão de casos específicos da empresa
• Mínimo necessário de descrição de equipamentos (fornecedores)
3
Tecnologia e Química da Produção de Celulose
Descrição do Curso (1)
¾ Introdução – Descrição do Curso
¾ Literatura
¾ Dados Estatísticos do Setor de Celulose e Papel
¾ Pátio de Madeira e Cavacos
¾ Introdução à Produção de Polpa Celulósica
4
Tecnologia e Química da Produção de Celulose 
Descrição do Curso (2)
¾ O Processo Kraft de Produção de Celulose
¾ O Licor Kraft de Cozimento
¾ Variáveis do Processo Kraft
ƒ Variáveis Associadas com a Madeira
ƒ Variáveis Associadas com o Processo
¾ Reações dos Carboidratos Durante Polpação Kraft
¾ Reações da Lignina Durante Polpação Kraft
5
Tecnologia e Química da Produção de Celulose 
Descrição do Curso (3)
¾ Degradação e Dissolução dos Constituintes da Madeira Durante 
Polpação Kraft
¾ Deslignificação Seletiva – Bases Científicas
¾ Modificações do processo kraft
- Modernas modificações do processo kraft contínuo
- Modernas modificações do processo kraft batch
¾ Aditivos do processo kraft
- Antraquinona
- Polissulfetos
- Dispersantes
6
Literatura
• CASEY, James P. Ed. Pulp and paper chemistry and chemical technology. Volume 1. 3ª Ed. 
New York, Willey Interscience-John Wiley & Sons, 1980. 820p.
• GRACE, T.M. & MALCOLM, E.W. Ed. Pulp and paper manufacture. Volume 1: Alkaline pulping. 
Atlanta, TAPPI, 1989. 637p.
• RYDHOLM, Sven V. Pulping processes. New York, Interscience Publishers, 1965. 1269p.
• D’ALMEIDA, Maria Luiza O. Ed. Celulose e papel. Volume 1: Tecnologia de fabricação de 
pasta celulósica. São Paulo, SENAI-IPT, 1981. 492p.
• BIERMANN, Christopher J. Handbook of pulping and papermaking. New York, Academic
Press. 1996. 754p.
• SÖSTRÖM, Eero. Wood chemistry: fundamentals and applications. New York, Academic
Press, 1981. 223p.
• GOMIDE, J.L. Polpa de celulose: química dos processos alcalinos de polpação. Viçosa, Univ. 
Federal, 1979. 50p.
• SMOOK, G.A. Handbook for pulp and paper technologists. Atlanta, TAPPI, 1982. 395p.
• GULLICHSEN, J. & FOGELHOLM, C-J. Chemical pulping. Vol. A. Helsink, Fapet Oy/Tappi, 
1999. xc693
7
O Setor Nacional de Celulose e Papel
8
Principais Produtores Mundiais de Papel - 2001
Paises 1.000 Ton
1 – Estados Unidos 80.759
2 – China 32.000
3 – Japão 30.731
4 – Canadá 19.686
5 – Alemanha 17.879
6 – Finlândia 12.503
7 – Suécia 10.534
8 - Coréia 9.724
9 – França 9.630
10- Itália 8.924
11- Brasil 7.354
12- Indonésia 6.951
PPI – July 2002
9
Principais Países Consumidores de Papel 
2001
Paises 1.000 Ton
1 – Estados Unidos 87.933
2 – China 38.180
3 – Japão 30.836
4 – Alemanha 18.543
5 – Reino Unido 12.516
6 – Itália 10.734
7 – França 9.680
8 – Canadá 7.875
9 – Coréia 7.850
10- Brasil 6.618
Fonte:PPI - Julho 2002
10
Principais Produtores Mundiais de Celulose 
2001
Paises 1.000 Ton %
1 – Estados Unidos 52.795 29.4
2 – Canadá 24.918 13.9
3 - China 17.570 9.8
4 – Finlândia 11.169 6.2
5 – Suécia 11.000 6.1
6 – Japão 10.813 6.0
7 – Brasil 7.405 4.1
8 – Rússia 6.225 3.5
9- Indonésia 4.326 2.4
Fonte: PPI – Julho 2002
11
Principais Países Exportadores de Celulose 
e de Pastas de Mercado - 1999
 
Países
Exportação 
(Milhões)
 
%
Canadá 9.8 31.0
Estados Unidos 4.5 14.3
Brasil 3.0 9.6
Suécia 2.9 9.1
Chile 2.0 6.3
Finlândia 1.8 5.6
Portugal 1.1 3.5
Indonésia 1.1 3.5
Russia 1.0 3.2
Espanha 0.8 2.5
Outros 3.6 11.3
 
 
 
 
Fonte: BNDES
12
Evolução da Produção de Celulose 
no Brasil
Ano Produção (Ton.) Evolução, % 
1950 95.359 
1955 146.068 +53 
1960 286.437 +96 
1965 571.573 +100 
1970 777.269 +36 
1975 1.352.186 +74 
1980 3.096.265 +129 
1985 3.715.977 +20 
1990 4.351.143 +17 
1995 5.935.907 +36 
2000 7.463.266 +26 
 
 
 
13
Produção Nacional de Celulose
2000
Polpa Celulósica Produção (Ton) % 
Polpa Química – Fibra curta 5.539.265 74,2 
 Branqueada 5.295.451 71.0 
 Não branqueada 243.814 3,2 
Polpa Química – Fibra longa 1.422.205 19.1 
 Branqueada 72.328 1,0 
 Não branqueada 1.349.877 18,1 
Pasta de Alto Rendimento - PAR 501.796 6,7 
TOTAL 7.463.266 100 
 
 
14
Maiores Produtores de Celulose
Brasil - 2000
 
 
Empresas 
Produção 
(Ton) 
 
% 
Grupo Klabin (Papéis, Igaras, Riocell, Celucat, Bacell) 1.468.297 19.4
Aracruz Celulose SA 1.301.240 17.2
Grupo Suzano (Bahia Sul, Cia Suzano) 1.009.234 13.3
Cenibra 818.164 10.8
Grupo Votorantim (Votorantim Celulose Papel, Salto) 792.549 10.5
International Paper (Mogi Guaçu, Inpacel) 404.736 5.4 
Ripasa S. A. Celulose e Papel 308.114 4.1 
Jarcel Celulose S.A 291.145 3.9 
Rigesa Celulose, Papel e Embalagens Ltda 194.681 2.6 
Pisa – Papel de Imprensa S.A. 169.019 2.2 
Iguaçu Celulose, Papel SA 87.140 1.2 
Lwarcel Celulose e Papel Ltda 86.887 1.2 
Orsa Celulose e Papel SA 84.997 1.1 
 
 
15
Classificação Por Vendas
US$ Milhões
Ordem Empresa Receita Bruta
1 Votorantin Celulose e Papel 810,0
2 Aracruz Celulose 536,1
3 Suzano 520,3
4 International Paper 374,4
5 Bahia Sul 349,0
6 Ripasa 325,7
7 Cenibra 315,1
8 Klabin 189,9
9 Inpacel 174,9
10 Trombini Embalagens 116,7
Exame – Melhores e Maiores /Junho 2002
1617Revista Exame – Melhores e Maiores – Julho 2002
As Melhores Empresas de Celulose e Papel
2001
1.217349,0Bahia Sul10
1.685325,7Ripasa9
2.114116,7Trombini Embalagens8
35447,4Santista Papel7
3.196520,3Suzano6
1.529536,1Aracruz5
3.723810,0VCP4
63066,4Mili3
314108,3Pisa2
1.633374,4International Paper1
No
Empregados
Vendas
US$ Milhões
EmpresaOrdem
Critérios: Liderança de mercado, Crescimento de vendas, Rentabilidade do patrimônio, Liquidez corrente, Investimento no 
imobilizado, Riqueza gerada por empregado.
17
O Setor Nacional de Celulose e Papel - 1999
Produção de celulose 7,2 milhões ton. 
Produção de papel 6,9 milhões ton. 
Consumo interno de celulose 59% 
Consumo interno de papel 82% 
Exportação de celulose 3,0 milhões ton. 
Exportação de papel 1,3 milhão ton. 
Exportação de celulose e papel 2,1 bihões US$ 
Importação de celulose e papel 829 milhões US$
 Papel 749.515 ton. 
 Celulose 188.232 ton. 
Faturamento do setor 10,8 bilhões R$ 
Impostos e Taxas Pagos 997 milhões R$ 
Empregos diretos 100.000 
 
 
18
O Consumo Mundial de Papel - 2001
(Kg/Habitante/Ano)
Paises Consumo
1 – USA 334
2 – Bélgica 295
3 – Dinamarca 270
4 – Luxemburgo 260
5 – Canadá 250
6 – Suécia 247
7 – Japão 242
8 - Áustria 241
9 – Suiça 232
10- Noruega 228
11- Holanda 227
12- Reino Unido 225
13- Taiwan 201
57- Brasil 38
PPI – Julho 2002
19
Investimentos no Setor de Celulose e Papel
Últimos 10 anos ⇒ US$ 12 bilhões
Período 2003-2012 ⇒ US 14,4 bilhões
Ripasa⇒ US$ 1 bilhão (ampliação, modernização0
Veracel ⇒ SS$ 1,2 bilhão (greenfield)
Cenibra⇒ US$ 1 bilhão (duplicação)
Suzano/Bahia Sul ⇒ US$ 1,2 bilhão (duplicação Bsul)
SBS - 2003
20
Matérias Primas Fibrosas Nacionais 
Para Produção de Celulose
José Lívio Gomide
21
Fibras para Papel
¾ Apesar das exigências para diferentes produtos variarem
muito, todas fibras são oriundas de plantas
¾ Células alongadas e tubulares obtidas de certas plantas
(tronco ou outras partes)¾ Comprimento (C) varia normalmente de 1-5 mm
¾ Diâmetro (D) menor que 0.1mm (100 µm)
¾ C/D é da ordem de 10-50:1
22
Pátio de Madeira Pátio de Madeira 
e de Cavacose de Cavacos
José Lívio Gomide
23
Efeito Custo Transporte no Custo da 
Madeira Posto Fábrica
Até 100 Km → 20%
De 100 a 200 Km→ 25%
De 200 a 300 Km → 35%
SBS - 2001
24
Resíduos de Madeira
¾Florestas de Usos Múltiplos (grandes empresas no Brasil já 
estão utilizando)
ƒ Resíduos do processamento de grandes árvores em produtos 
sólidos são matérias-primas para celulose. 
ƒ Normalmente as serrarias descascam as toras gerando 
resíduo. 
ƒ As costaneiras e extremidades de grandes árvores são 
transformadas em cavacos.
25
Pátio de Madeira
26
Fluxograma das Operações de Preparo da Madeira
FLORESTA
ESTOCAGEM
SERRAGEM DE TORAS
DESCASCAMENTO
LIMPEZA
ESTOCAGEM
PICAGEM
CLASSIFICAÇÃO
ESTOCAGEM
VAPOR
POLPAÇÃO
POLPAÇÃO
QUEIMA
CASCAS
REPICAGEM
FINOS
27
Descarregamento da Madeira
28
Descarregamento de Cavacos
29
Pilha de Cavacos
30
Estocagem da Madeira em Cavacos
¾Vantagens da estocagem da madeira em forma de
cavacos:
ƒ Maior facilidade de movimentação e transporte
ƒ Redução de mão-de-obra
ƒ Disponibilidade de cavacos quando ocorrem problemas no 
picador ou classificador
ƒ Alteração de extrativos: 
vantagens → menor teor extrativos 
desvantagens → perda de tall oil e terebintina
31
Estocagem de Cavacos
¾Estocagem em pilhas ao ar livre
¾Estoque para 2-3 dias até 2-6 semanas
¾Cavacos transportados por correias ou pneumati-
camente.
¾Retirados por:
Š trator empurrando cavacos para alimentador 
Š parafusos ou cadeias empurrando cavacos no 
fundo da pilha 
Š raspador transportando cavacos para correia 
transportadora
32
Influência da Estocagem ao Ar Livre
¾A madeira é um material biológico e ocorrem 
modificações e deterioração logo após abate da árvore. 
„secagem
Šrachamentos na tora → efeitos na picagem e na 
penetração do licor
„modificações nos extrativos
Šbenéfico para processos sulfito e mecânico
Šreduz recuperação de “tall oil” e terebintina
„deterioração
Šperdas de peso, de rendimento, de resistências e 
aumento do consumo de reagentes.
33
Deterioração na Estocagem ao Ar Livre
¾ Mais de 200 espécies de fungo atacam madeira. Necessitam 
alimentos e temperatura moderada (5-40°C)
„ Fungos Apodrecedores: “comem” a parede das fibras
Šapodrecimento marron: ataca carboidratos, diminuindo 
resistência da polpa e rendimento
Šapodrecimento branco: ataca tanto lignina como 
carboidratos, diminuindo resistência da polpa e rendimento
„ Fungos Manchadores: simplesmente descolorem madeira 
Š usam reservas nutritivas das células, com influência 
mínima na polpação química mas diminuem alvura da 
pasta mecânica
34
Estocagem de Cavacos
¾Recomendações para estocagem de cavacos:
Šmanter altura da pilha abaixo de 15m
Šrestringir espalhamento por trator
Šmonitorar temperatura dos cavacos
Šminimizar formação de camadas de finos
¾Problemas da estocagem externa
Šsopragem dos finos
Špoluição hídrica por escorrimento
Šdegradação térmica e microbiológica
Šalguma deterioração ocorre (1% ao mês)
35
Estocagem de Madeira
¾Algumas fábricas kraft minimizam o tempo de 
estocagem para maximizar a recuperação de sub-
produtos de extrativos, como terebintina e breu. 
¾Fábricas sulfito prolongam o tempo de estocagem 
para minimizar problemas de “pitch”, uma vez que 
a perda de extrativos dos cavacos é rápida nos 
primeiros 2 meses. 
36
Mecanismos de Deterioração da Pilha de Cavacos
FAPET-1999
37
Descascamento
38
Descascamento da Madeira
¾Razões para descascamento das toras:
Š Baixo teor de fibras boas na casca → baixo rendimento
ŠMaior consumo reagentes polpação e branqueamento
Š Extrativos da casca causam “pitch” e espuma
Š Lavagem e depuração mais difíceis
Š Incrustações e células escuras da casca causam maior 
sujeira e menor alvura
Š Propriedades de resistência da polpa prejudicadas
¾Utilização das cascas:
Š Na floresta → fertilização do solo
Š Na fábrica → queima (Eucalyptus: 4.000 Kcal/Kg)
39
Presença de Casca na Celulose
40
Descascador de Tambor
Diâmetro = 2,5-5,5 m
Comprimento = 7-40 m
Velocidade = 6-9 rpm
41
Descascador de Anel
IPT/SENAI - Celulose e Papel
42
Efeito do Teor de Casca no Consumo de Álcali
43
Efeito do Teor de Casca no Rendimento
44
Teoria do Descascamento
• Forças de descascamento fragmentam câmbio conectando casca e madeira
• Forças principalmente nas paredes radiais das células do câmbio
• Quando forças ultrapassam resistência ocorre rachamento superfície
• Força necessária descascamento depende espécie e condições do câmbio
•Secagem câmbio e baixa temperatura dificultam descascamento
• Aumento tempo estocagem toras dificulta descascamento
• Aumento temperatura favorece descascamento
•Tambor descascamento causa atrito e impacto entre toras e entre toras/parede
• Eficiência descascamento: tempo de tratamento (comprimento tambor)
KOSKINEN – FAPET, 1999
45
Tempo de Retenção no Descascador vs Eficiência Descascamento
KOSKINEN – FAPET, 1999
46
Efeito Tempo Secagem e Diâmetro Toras E. 
grandis no Descascamento
20
30
40
50
60
70
80
90
44 61 75 93 107 121 135
Dias após o corte
E
f
i
c
i
ê
n
c
i
a
 
d
e
 
d
e
s
c
a
s
c
a
m
e
n
t
o
 
(
%
)
Toras Finas
< 10 cm
Toras Médias
10-18 cm
Toras Grossas
> 18 cm
Média
CAMARGO et al. Congresso ABTCP 1988
47
Secagem de Toras de E. grandis
10
20
30
40
50
60
70
0 61 75 93 107 121 135
Dias após o corte
U
m
i
d
a
d
e
 
(
%
)
Casca Madeira com casca Madeira sem casca
CAMARGO et al. Congresso ABTCP 1988
48
Teor Umidade e Poder Calorífico da Casca
Teor Umidade, % Poder Calorífico, MJ/Kg
0 21,4
20 16,3
40 12,2
60 8,1
80 4,1
GULLICHSEN, J – Chemical Pulping, 1999
49
Poder Calorífico
Combustivel Maior Poder Calorífico, MJ/Kg
Madeira 20,5
Casca 21,8
Licor preto 14,7
Gás natural 54,6
Óleo pesado 43,1
GULLICHSEN, J – Chemical Pulping, 1999
50
Produção de Cavacos
51
Produção de Cavacos
¾Transformar a tora em fragmentos apropriados para 
polpação
¾O tamanho dos cavacos e sua distribuição são muito 
importantes na polpação
Šdimensões ideais: 20mm comprimento, 4 mm 
espessura 
Šaceitáveis: 10-30mm comp., 2 to 8 mm espessura
ŠMinimizar cavacos super dimensionados, finos, 
palitos, super longos e contaminantes
52
Produção de Cavacos
¾Picadores de disco
Š Disco giratório com várias facas na superfície 
lateral.
Š A medida que o fio de corte da lâmina penetra na 
madeira, o corpo da faca pressiona o bloco de 
madeira até racha-la num plano perpendicular à 
lâmina.
Š A espessura do cavaco depende das propriedades 
da madeira e do ângulo de corte da faca.
53
O Preparo do Cavaco - Picador
Alimentação do picador de toras
Picador Disco do Picador Ação da Faca
54
Operação do Picador
55
Efeito Velocidade Corte na Qualidade Cavacos
KOSKINEN – FAPET, 
1999
56
Cavacos
Espessura x Comprimento
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
Comprimento, mm
E
s
p
e
s
s
u
r
a
,
 
m
m
57
Efeito do Comprimento dos Cavacos
¾A faca corta as fibras 
transversal ao eixo.
¾Fibras curtas, abaixo 
de certo limite, resulta 
em polpa com menor 
resistência .
1
2
3
0 10 20 30 40 50
Comprimento Cavacos,mm
C
o
m
p
r
i
m
e
n
t
o
 
F
i
b
r
a
s
,
 
m
m
Bausch and Hartler
58
Comprimento Fibras vs Comprimento Cavacos
GULLICHSEN – FAPET, 1999
59
Operações no Pátio de Madeira
¾Produção de cavacos
¾Classificação dos Cavacos
Š Cavacos “aceitos” são separados dos finos e dos 
super-dimensionados.
Š A classificação é feita em peneiras vibratórias com 
perfurações ou em peneiras especiais para 
classificação por espessura.
Š Finos são queimados e os super-dimensionados são 
repicados.
60
Defeitos de Cavacos
1. Cavacos normais - 2. Nós - 3. Casca
61
Variação de Tamanho dos Cavacos
62
Super-Dimensionados
63
Finos
64
Nós
65
Aceitos
66
Resultados de Classificação dos Cavacos
67
Classificação dos Cavacos por Espessura
¾Os cavacos passam ou são retidos em função de sua
menor dimensão - a espessura
„classificador por espessura de disco
Šconfiguração em V
Šconfiguração plana
„classificador de rolos em aspiral
„classificador de barras
68
Classificador Plano de Discos
69
Classificador de Discos
KOSKINEN – FAPET, 1999
70
Classificação Espessura: Rolos c/ sulcos
- Rolos paralelos com ranhuras na superfície
- Rolos adjacentes com espiral inversa
- Abertura entre rolos controla tamanho cavacos passando
KOSKINEN – FAPET, 1999
71
Características do Cavacos de Boa Qualidade
•Comprimento uniforme – média 20-25mm
•Espessura 4-6mm
•Mínimo de “finos” e “overs”
•Ausência impurezas (areia, pedras, metais, etc)
•Densidade básica uniforme
•Unidade uniforme
•Boa estabilidade mecânica (resistência impactos)
DON, J.J.V. – Congresso ABTCP, 1989
72
Dimensão dos Cavacos (1)
¾Dimensões adequadas:
Š Impregnação uniforme
Š Polpação uniforme
Š Espessura controla impregnação
Š A superfície é mais cozida (espessura aumenta diferença)
Š Dimensões ideais Eucalyptus: 4-6 mm
Š Espessura aceita industrialmente: 2-8 mm
73
Dimensão dos Cavacos (2)
¾Dimensões não adequadas:
Š Polpação desuniforme
Š Aumento de rejeitos
Š Diminuição do rendimento depurado
Š Aumento do custo de produção
Š Problemas de entupimento
Š Custo de repicagem
74
Classificação dos Cavacos
Norma SCAN-CM 40:94
¾Classificação laboratorial peneiras vibratórias:
ƒ 1o prato - placa perfurada orifícios 45mm φ
ƒ 2o prato - barras espaçamento 8 mm (aceitos)
ƒ 3o prato - placa perfurada orifícios 7 mm φ (aceitos)
ƒ 4° prato - placa perfurada orifícios 3 mm φ
ƒ 5o prato - placa isenta de perfuração
75
Classificação dos Cavacos
SCAN-CN 40:94
76
Classificação Cavacos Industriais
¾ Classificação laboratorial peneiras vibratórias
Peneiras Retenção,
%
Densidade Básica, 
Kg/m3
Integral --- 517
1° Prato – 45mm φ 0.9 539
2° Prato – barras 8mm 9.7 532
3° Prato – 7mm φ 84.0 517
4° Prato – 3mm φ 3.8 516
5° Prato 1.6 446
77
Especificações de Qualidade dos Cavacos
¾Umidade: 45 - 55%
¾Casca: < 0,5%
¾Distribuição por Tamanho, %:
¾Super Dimensionados 4
¾Retidos em 1-1/8” (28,6mm) 7
¾Retidos em 7/8” (22,2mm) 25
¾Retidos em 5/8” (15,9mm) 30
¾Retidos em 3/8” (9,5mm) 25
¾Retidos em 3/16” (4,8mm) 8
¾Atravessa 3/16” 1
¾Plástico: Não
78
Normas Avaliação Qualidade Cavacos
Avaliação Normas
Amostragem Cavacos Transportador TAPPI RC-84
Umidade dos Cavacos TAPPI T-3, RC-88, 89, 91; TS-CPPA G.1
Classificação dos Cavacos TAPPI T-16, RC-158; TS-CPPA D.13; 27
Sujeira nos Cavacos TAPPI T-14, RC-92
Densidade a Granel dos Cavacos TAPPI T-21, RC-90, 91, 228, 229
Análise Comprimento dos Cavacos TAPPI RC-85, 86, 87 (Classificador 
Williams), 158; TS-CPPA D.18H
Qualidade dos Cavacos TS-CPPA D.18H
TAPPI – Technical Association of the Pulp and Paper Industry (USA)
TS-CPPA – Technical Section, Canadian Pulp and Paper Association
79
O Preparo dos Cavacos - Classificação
Peneira VibratóriaPeneira de Disco
Casca e Lascas (Caldeira) Finos (Caldeira)
80
O Preparo do Cavaco - Pátio de cavacos
Pátio de Cavaco Pilha de Cavacos
81
IntroduçãoIntrodução à à ProduçãoProdução de de PolpaPolpa CelulósicaCelulósica
José Lívio Gomide
82
Estrutura 3-D do Papel
83
Desenvolvimento Tecnológico
17981798 - Invenção da máquina de papel contínua (França)
18031803 - Máquina Fourdrinier (Inglaterra)
18091809 - Máquina de papel de cilindros
18171817 - Primeira máquina de cilindros na América
18271827 - Primeira Fourdrinier na América
18401840 - Processo de Pasta Mecânica (Alemanha)
18541854 - Processo Soda (Inglaterra)
18651865 - Recuperação no Processo Soda
18671867 - Processo Sulfito (USA)
1884 1884 -- ProcessoProcesso Kraft (Kraft (AlemanhaAlemanha))
19111911 - Primeira fábrica kraft nos EUA
1928 1928 -- Melhoria caldeira recuperação kraft
19461946 - Branqueamento com Dióxido de Cloro, branqueamento em
múliplos estágios.
84
O Que é Polpação ?
¾Polpação é o processo utilizado para transformar a 
madeira em uma massa de fibras individualizadas.
¾Consiste na ruptura das ligações entre as fibras no 
interior da estrutura da madeira. 
¾ Separação das fibras → quimicamente, mecani-
camente ou combinação dos dois métodos. 
¾O tipo de produto que se deseja determina o 
processo a usar. 
85
Classificação dos Processos de Polpação
- Rendimento -
Processo Rendimento, % 
Mecânico 95-99 
Termomecânico e Quimiomecânico 85-95 
Semi-Químico 65-85 
Químico de Alto Rendimento 50-65 
Químico 40-50 
Químico para Polpa Solúvel 30-40 
 
 
86
Classificação dos Processos de Polpação
- pH -
Processo pH 
Ácido (SO3= e SO2) 1-3 
Bissulfito (HSO3-) 4,5 
Sulfito Neutro (CO3= e SO3=) 6-8 
Alcalino (NaOH ou NaOH+Na2S) 11-14 
 
 
87
Cátions Utilizados nos Processos de Polpação
Cátions pH 
Sódio 1 a 14 
Magnésio 1 a 5 
Cálcio 1 a 3 
Amônio 1 a 3 
 
 
88
Pasta Mecânica
¾Usa energia mecânica com pequena quantidade ou 
sem reagente químico.
¾Produzida por dois processos:
¾Tora é pressionada contra uma pedra abrasiva 
rotatória - Processo de Rebolo ou Mó (SGW).
¾Cavacos são alimentados entre dois discos de 
metal, sendo um disco ou ambos rotativos -
Processo de Pasta Mecânica Refinada (RMP).
89
Desfibrador de Pedra
A
A=Pedra ; B=Cuba ; C=Comporta ; D=Chuveiros ; 
E=Armazém ; F=Canais ; G=Carretilha ; H=Escariador
A
BC
D
E
F
G
H
90
Pedra com Bloquetes Cerâmicos
LIBBY - 1962
91
Desfibrador de Discos
92
Perfil Temperatura – Pasta Mecânica
A – Desfibrador laboratório
B – Desfibrador industrial Great Norther
A
B
ATACK & PYE - 1964
93
Zona de Desfibramento – Pasta Mecânica
ULLMAN - 1975
94
Pasta Mecânica
¾A quase totalidade dos constituintes da madeira é 
mantida
¾Essa característica resulta em alto rendimento (90-95%)
¾Pasta mecânica constituída por:
Š feixe de fibras
Š fragmentos de fibras
Š algumas fibras inteiras
95
Pasta Mecânica
¾Baixo comprimento médio dos pedaços de fibras, 
fibras rígidas, alto bulk e boa opacidade.
¾Papel fraco. Necessário adicionar fibras longas. 
¾Papel amarelece facilmente.
¾Alto uso de energia.
96
Usos da Pasta Mecânica
¾Papel Jornal
¾Papel para impressão
¾Papel base para revestimento
97
Polpação Semi-Química
¾Combina métodos químicos e mecânicos.
¾Os cavacos são parcialmente amolecidos com 
reagentes químicos.
¾A complementação da polpação é conseguida
mecanicamente.
98
Polpação Semi-Química
¾Principais processos:
ŠSulfito Neutro Semi-Químico (NSSC)
Na2SO3 + Na2CO3
ŠSemi-mecânico
ŠKraft de Alto Rendimento
99
Características dosProcessos
Semi-Químicos
¾Rendimento de 55-90%
¾Em 75% rendimento → alta rigidez
¾Baixa demanda de energia no refino
¾Recuperação dos reagente é necessária, sendo 
possível recuperação em fábrica kraft.
¾Produtos:
Š corrugado
100
Polpa Química - “Celulose”
¾Utilização de reagentes químicos e de calor para
dissolver a lignina.
¾Remove a lignina, permanecendo a celulose e as 
hemiceluloses.
¾Principais processos:
¾Kraft
¾Soda
¾Sulfito
101
Polpa Química de Celulose
¾+93% da produção nacional é de polpa química
¾Processo Kraft
Š NaOH e Na2S
Š Processo dominante no Brasil e no mundo
Š 97,3% da produção nacional de pasta química
¾Processo Soda
Š NaOH
¾Processo Sulfito
Š Sulfito Ácido: pH 1-2 H2SO3 e HSO3-
Š Bisulfito: pH 3-5 HSO3-
102
Polpação Sulfito
• Rendimento para conífera é 45-55% (pouco superior 
que kraft)
• Produz polpa clara e fácil de branquear
• Resistência inferior à da kraft
• Recuperação dos reagentes mais difícil
• Sensível a espécies de madeira
103
Polpa Solúvel
¾ Utilizada para conversão química em outros produtos:
„Viscose, rayon (filmes, filamentos)
Š reforço para pneus e correias, tecido, embalagem (celofane), 
tripa para linguiça
„Acetato (filamento)
Š filtro de cigarro
„Nitratos
Š explosivos, filmes
„Esteres
Š carboximetil celulose (CMC)
- detergentes, cosméticos, comida, lama de perfuração
Š etil celulose
- revestimentos e tintas
104
Polpa Solúvel
¾ Características indispensáveis:
ƒ elevado teor de celulose (95-98%)
ƒ Baixo teor de hemiceluloses 
ƒ Baixíssimo teor de lignina residual
ƒ Baixo teor de extrativos e elementos minerais
ƒ Distribuição uniforme do peso molecular
¾ Processos:
ƒ sulfito
ƒ pré-hidrólise kraft 
105
O Processo Kraft de 
Produção de Celulose
José Lívio Gomide
106
Processo de Polpação Kraft
Datas Históricas
18001800 Polpação soda de palha
18541854 Polpação soda bétula
18651865 Recuperação do licor soda
18661866 Primeira fábrica soda
18791879 Descoberta do processo kraft
18851885 Primeira fábrica kraft na Suécia
1950’s 1950’s Branqueamento em múltiplos estágios
107
Celulose Kraft
¾Kraft significa ‘forte” em alemão
¾É a celulose de resistência mais elevada
¾Pode ser produzida com várias espécies
¾Utiliza tecnologia comprovada de produção e 
eficiente recuperação 
¾O rendimento é baixo: 
ƒ 40-45% (conífera)
ƒ 45-54% (folhosa)
108
Caracterização da Indústria Moderna de 
Celulose e Papel
¾ Indústria de Elevado Capital
¾1 000 tpd é o tamanho mínimo para uma fábrica
de celulose kraft branqueada
¾US$ 800 - 1 000 milhões
¾opera 24 horas por dia, 350 dias/ano
¾ Indústria Integrada
Florestas⇒ Celulose⇒ Papel (retorno máximo)
109
Vantagens e Desvantagens do Processo Kraft
¾Vantagens:
ŠGrande flexibilidade quanto à madeira
ŠCiclos de cozimentos mais curtos que Soda e Sulfito
ŠPolpa pode ser branqueada a altos níveis de alvura
ŠPode ser usado para madeiras resinosas
ŠProduz polpas de alta resistência
ŠProduz subprodutos valiosos (tall oil e terebintina)
ŠEficiente sistema de recuperação dos reagentes
¾Desvantagens:
ŠAlto custo de investimento
ŠInevitável poluição odorífica
ŠBaixa alvura da polpa
ŠBaixo rendimento de polpação
ŠAlto custo de branqueamento
110
A Dominância do Processo Kraft
Brasil - 1998
Processo Produção, Ton. % 
Kraft 5.991.736 96,7 
Soda 180.803 2,9 
Sulfito 20.570 0,3 
 
 
111
PROCESSO KRAFT
FÁBRICA DE CELULOSE KRAFT
Constituída, basicamente, de:
1- Linha de Fibra – pátio de madeira, polpação, lavagem, 
branqueamento, secagem e expedição.
2 - Linha de Recuperação: lavagem, evaporação, caldeira de 
recuperação e caustificação/forno de cal
3- Utilidades: Tratamento de água e efluente, Produção 
de químicos, ar comprimido, etc.
112
BALANÇO GERAL
Emissões
Aéreas
Aditivos
Vapor
Madeira Papel
Água
Insumos
Químicos
Celulose
Fábrica de
Celulose
Máquina de
Papel
Efluentes
Líquidos
Efluentes
Líquidos
Resíduos
Sólidos
113
Resíduos de uma Moderna Fábrica de 
Celulose Kraft, Kg/TSA - (2002)
Dregs/grits: 26,7 (fertilizante, blocos construção)
Lixo: 1,3
Areia: 6,8
Lama de Cal: 36,8
Cinzas: 16,0
Casca: 4,4
114
MÉDIA DE CONSUMO DE ÁGUA NA 
INDÚSTRIA DE CELULOSE
Ano
1959
1969
1975
1979
1985
1988
1999
m3/tsa
240
156
111
96
79
72
60
REEVE, 1999
115
Capital de Investimento por Tonelada Produção
Polpa Kraft Branqueada
Poyry
116
Margens de Lucro – Produção Básica e Expansão
SMMOK - 1989
117
Características da Polpação (1)
¾Rendimento
Š tonelada de polpa / tonelada de madeira
¾Número kappa
Šmedida do teor de lignina residual na polpa.
Š% lignina na polpa = 0,15 x número kappa
¾Viscosidade
ŠGP da celulose e hemiceluloses na polpa
Š dissolução da polpa em etilenodiamina cúprica
(EDC) e determinação da viscosidade da solução. 
118
Número Kappa
¾ Determinação rápida, simples e suficientemente 
precisa do teor de lignina residual presente em 1 
grama de polpa celulósica. 
¾ Número kappa é o volume, em mililitros, de uma 
solução 0,1N de KMno4 necessário para reagir com a 
lignina presente em 1 grama de polpa celulósica.
119
Diagrama Conversão Lignina Residual
JENSEN – FAPET,1999
120
Determinação da Viscosidade
•Polpa de elulose sem lignina
•Dispersão das fibras em água
•Adição de Etilenodiamina cúprica 1M
•Solubilização em Etilenodiamina cúprica 0,5M
•Viscosímetro calibrado
•Determinação do tempo de efluxo
121
Diagrama Conversão Viscosidade e GP
JENSEN – FAPET, 1999
122
Características da Polpação (2)
¾Rejeitos
ƒ fibras não separadas e fragmentos de cavacos
¾ Sujeira
ƒ impurezas escuras na polpa 
¾Refinabilidade
ƒ medida de drenabilidade da polpa
ƒ Grau Schopper Riegler 
ƒ Canadian Standard Freeness (CSF)
¾Resistências
ƒ tração, arrebentamento, rasgo
123
Refino da Polpa Celulósica
Refino → Colapso das Fibras
Sem refino Após refino
Refino
124
Utilização da Polpa Kraft
¾Linerboard (não branqueada)
¾Escrita e impressão (branqueada)
¾Papéis Absorventes (tissue)
¾Papéis especiais
¾Papel xerográfico
¾Cartão para embalagem (alimentos)
¾Fonte de fibras fortes
125
Ciclo Simplificado do Processo Kraft
GRACE, T. M.
126
doFluxograma do Ciclo de Recuperação Kraft
DIGESTOR LAVADORESPOLPA MARROM
EVAPORADORES
TANQUE DE
ESTOCAGEM
CALDEIRA DE
RECUPERAÇÃO
TANQUE DE
DISSOLUÇÃO DE FUNDIDO
PLANTA DE
CAUSTIFICAÇÃO
FORNO DE CAL
Cavacos Polpa
Vapor
Licor Negro
Forte
Licor Branco
Fraco
Licor Verde
(Na2CO3, Na2S)
Licor Negro Fraco
Lama de Cal
(CaCO3)
Cal
(CaO)
Água de Lavagem
Fundido
Licor Branco
(NaOH, Na2S)
GNC
p/ Incineração
Condensado
contaminado
p/ Coluna de
Destilação
Vapor
Condensado
GREEN E ROUGH
127
Processo Kraft
Tanque
Licor
FracoTanque deDescarga
Lavadores
Tanque Licor
Negro Fraco
Evaporadores
Tanque Licor
Negro Forte
Tanque de
Licor Branco
Caldeira
Recuperação
Tanque de
Dissolução
Caustificador
Apagador
de Cal
Tanque
Licor
Verde
Clarificador
Licor Verde
Clarificador
Licor Branco
Licor Branco
Fraco
Forno
de Cal
Espessador
Lama Cal
Lavador de
Lama de Cal
Lavador de
Dregs
Digestor
Fundido
Condensado
Contaminado
Grits
Polpa
CAVACOS Água
Lama
de Cal
Cal
Água
Dregs
Dregs
Source: Handbook for Pulp and Paper Technologists. G.A. Smook. 1989.
128
Fluxograma do Processo Kraft
TORAS
TANQUE DE EXPANSÃO
CaCO3
VAPOR
ADIÇÃO DE Na2SO4
DIGESTOR
PICADOR
DESCASCADOR
PENEIRA DE NÓS
LAVADOR
DEPURADOR
ESPESSADOR
ESTOCAGEM
CAUSTIFICADORTANQUE DE DISSOLUÇÃO
CALD. RECUPERAÇÃO
EVAPOR. C. D.
EVAPOR. M. E. 
TANQUE DE OXIDAÇÃO
ÁGUA DE 
LAVAGEM
REJEITOS
FORNO DE CAL
NÓS
129
Diagrama Simplificado dos Ciclos da Recuperação
Química do Processo Kraft
FAPET-1999
130
Características de Resíduos Sólidos 
Características Lodo
Ativado Cinzas Dregs Grits
Casca
Eucalyptus
pH 8,3 12,5 11,7 12,4 6,2
Unidade, % 82,0 39,0 55,0 17,0 44,0
Matéria Orgânica, % 82,0 25,0 16,0 2,0 94,0
Carbono Total, % 45,56 13,89 8,89 1,12 52,23
Nitrogênio Total, % 0,80 0,20 0,08 0,08 0,36
Relação C/N 57/1 69/1 111/1 14/1 145/1
P2O5 Total, % 0,44 2,00 0,40 0,90 0,13
K2O Total, % 0,09 3,42 1,60 0,35 0,36
Cálcio Total, % 1,80 18,5 19,7 36,0 0,77
Magnésio Total, % 0,15 1,80 2,15 0,39 1,10
Enxofre Total, % 0,22 1,00 1,38 0,56 0,02
Cobre Total, mg/kg 22,0 54,0 140,0 20,0 6,0
Ferro Total, mg/kg 7500 10450 2600 1600 700
Manganês Total, mg/kg 98,0 4850 3850 244 252
Zinco Total, mg/kg 46,0 78,0 252,0 22,0 10,0
Sódio Total, mg/kg 2320 4800 76000 22400 520
CARVALHO, A.G.M – O Papel,maio,2003
131
O LICOR DE COZIMENTO KRAFT
José Lívio Gomide
132
Constituição do Licor de Cozimento Kraft
Compostos Principais: NaOH
Na2S
Reagentes Ativos
Compostos Minoritários: Na2CO3
Na2SO3
Na2SO4
Na2s2O3
Gerados no Ciclo
de Recuperação
133
Composição Típica de 
Licor Branco Kraft
Reagentes Concentração (g/L Na2O)
NaOH 80 a 120
Na2S 30 a 40
Na2CO3 10 a 45
Na2SO3 2 a 7
Na2SO4 4 a 18
134
Licor de Cozimento Kraft
1) NaOH + H2O ↔ Na+ + OH- + H2O
2) Na2S + H2O ↔ 2Na+ + S2- + H2O
3) S2- + H2O ↔ HS- + OH-
4) HS- + H2O ↔ H2S + OH-
5) Na2CO3 + H2O ↔ 2Na+ + CO32- + H2O
6) CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-
Reações 1, 2 e 3 ⇒ completamente p/ direita
Reação 4 ⇒ insignificante no cozimento kraft
Composição licor reações 3, 4, 5 e 6 depende pH
135
Hidrólise do Sulfeto de Sódio em Solução Aquosa
S= + H2O HS- + -OH
HS- + H2O H2S + -OH
136
Equilíbrio das Reações de Dissociação do Sulfeto
S= + H2O HS- + -OH
HS- + H2O H2S + -OH
H2S H+ + HS- 2H+ + S=pKa1=7 pKa2=13,5
137
Diagrama de Bjerrum do Licor de Cozimento Kraft
138
Reagentes da PolpaçãoKraft
¾ É indispensável expressar todos os reagentes numa mesma
base química comum
¾ Esses reagentes podem ser expressos como Na2O ou NaOH
139
Termos Padrões Utilizados na Polpação Alcalina
Sais de Sódio Expressos como NaOH ou Na2O
Norma Tappi 1203 os-61
¾ Álcali Total: NaOH+Na2S+Na2CO3+ 1/2Na2SO3
¾ Álcali Total: Todos compostos alcalinos de sódio (Não Tappi)
NaOH+Na2S+Na2CO3+Na2SO4+ Na2SO3+ Na2S2O3
¾ Álcali Total Titulável: NaOH+Na2S+Na2CO3
¾ Álcali Ativo: AA=NaOH+Na2S
¾ Álcali Efetivo: AE=NaOH+1/2Na2S
¾ Sulfidez: S=Na2S/(NaOH+Na2S)
¾ Atividade: AA / AAT
¾ Eficiência de Caustificação: NaOH/(NaOH+ Na2CO3)
¾ Causticidade: NaOH/(NaOH+ Na2S)
¾ Eficiência de Redução: Na2S/(Na2SO4+Na2S+Outros compostos de S)
140
Composição e Conceitos de Licores Kraft Típicos (Eucalipto)
Valores Expressos como NaOH
Reagentes, g/l Licor Negro Licor Branco Licor Verde
NaOH 6,6 112,8 30,0 
Na2S 7,2 20,8 30,4 
Na2CO3 27,5 15,6 113,6 
NaOH+Na2S+Na2CO3+ Na2SO3 41,3 149,2 174,0 
Na2S+NaOH 13,8 133,6 60,4 
Sulfidez, % 52,2 15,6 17,5 
Eficiência de Caustificação, % 19,4 87,6 20,9 
 
 
PIMENTA, D. L.
Conceitos:
Álcali Total, g/l: NaOH+Na2S+Na2CO3+ 1/2Na2SO3
Álcali Total Titulável, g/l: NaOH+Na2S+Na2CO3
Álcali Ativo, g/l: NaOH+Na2S
Álcali Efetivo, g/l: NaOH+1/2Na2S
Sulfidez, %: Na2S/(NaOH+Na2S)
141
Conversão Química
¾ Como expressar todos os reagentes numa mesma base 
(Na2O ou NaOH)
Reagentes Peso Molecular Peso Equivalente
NaOH 40 40
Na2S 78 39
Na2CO3 106 53
Na2O 62 31
142
Conversão Química
¾ 2NaOH → Na2O ; (62/80) = 0.775 Kg NaOH c/o Na2O
¾ Na2O → 2NaOH ; (80/62) = 1,290 Kg Na2O c/o NaOH
¾ Na2S → Na2O ; (62/78) = 0,795 Kg Na2S c/o Na2O
¾ Na2S → 2NaOH ; (80/78) = 1,026 Kg Na2S c/o NaOH
¾ Na2CO3→ Na2O ; (62/106) = 0,585 Kg Na2CO3 c/o Na2O
¾ Na2CO3→ 2NaOH ; (80/106) = 0,755 Kg Na2CO3 c/o NaOH
143
Massas Molares e Fatores de Conversão
Composto Fórmula Massa 
Molecular
Massa Equiv. 
Na2O 
Fator Conv. 
para Na2O 
Fator Conv. Na2O 
p/ Composto 
Óxido sódio Na2O 62 62 1,000 1,000 
Hidróxido sódio NaOH 40 80 0,775 1,290 
Sulfeto sódio Na2S 78 78 0,795 1,258 
Sulfeto ácido sódio NaHS 56 112 0,554 1,806 
Carbonato sódio Na2CO3 106 106 0,585 1,710 
Sulfato sódio Na2SO4 142 142 0,437 2,290 
Tiossulfato sódio Na2S2O3 158 158 0,392 2,550 
Sulfito sódio Na2SO3 126 126 0,492 2,032 
 
 
144
Cálculos Álcali Ativo e Efetivo
25% S
27,55 g/L Na2S
13,77 g/L NaHS
Álcali Ativo
NaOH + Na2S
110,20 g/l
13,77 g/L NaOH
82,65 g/L NaOH 96,42 g/L AE
145
Impregnação dos Cavacos na 
Produção de Polpa Celulósica
146
Estrutura Anatômica do CavacoEstrutura Anatômica do Cavaco
147
Etapas da Cinética da Polpação Kraft
¾Transporte íons licor cozimento p/ superfície cavacos
¾Difusão dos íons para o interior dos cavacos
¾Reações químicas entre íons e componentes madeira
¾Difusão produtos reações para exterior dos cavacos
¾Transporte produtos reações para licor de cozimento
I m
p r
e g
t n
a ç
ã o
148
Impregnação dos Cavacos
¾ Muito importante: tratamentos térmico e químico uniformes → impregnação
¾ Geralmente 50-75% do volume da madeira é de vazios (com água ou ar)
¾ 25% de umidade corresponde ao “ponto de saturação das fibras”
¾ 75% de umidade quando madeira está completamente saturada
¾ Fluxo líquidos na árvore (cavacos) por meio de traqueídeos e vasos
¾ Impregnação: gradiente de pressão hidrostática → Penetração do Licor
gradiente de concentração → Difusão dos Íons
Impregnação: Lúmen →S3→ S2→S1→ P → LM
Remoção: LM → P → S1→ S2→ S3→ Lúmen
149
Impregnação dos Cavacos pelo Licor de 
Cozimento
¾ Penetração física do licor (diferença de pressão)
¾ Difusão dos íons OH- e S2- (gradiente de 
concentração)
150
Impregnação dos Cavacos
Características Anatômicas e Químicas da Madeira
Características Folhosas Coníferas
Vasos – excelente condução líquidos, 
extremidades livres
Traqueóides – extremidades 
fechadas, dificultando.
Físicas Parênq. Radiais – conectadas vasos, fluxo 
transversal
Pontuações – favorecem fluxo 
transversal
Químicas Extrativos e tiloses dificultam Resinas em altas concentrações 
dificultam
151
Impregnação dos Cavacos
Fluxo do licor de cozimento para o 
interior dos cavacos, causado por um 
gradiente de pressão hidrostática. 
(Fenômeno Físico)
¾Penetração ⇒
Movimentação dos íons do licor de cozimento 
através da água, causado por um gradiente de 
concentração. (Fenômeno 
Físico-químico)
¾Difusão ⇒
152
Diferenças entre Penetração e Difusão do Licor na Madeira
Penetração Difusão
• Ocorre através de vasos e lúmens 
das fibras, traqueídeos e 
parênquimas, via pontuações
• Ocorre por difusão em água
• Máxima em madeira seca • Máxima em madeira saturada de 
água
• Eficiente em longas distâncias na 
direção longitudinal
• Eficien te apenas em curtas 
distâncias
• Não é efetiva perpendicularmente à 
direção das fibras
• Efetiva perpendicularmente à 
direção das fibras
• Grande dife renças entre 
cerne/alburno, diferentes espécies, 
folhosas/coníferas, primavera/verão
• Pequenas diferenças entre 
diferentes tipos de madeira
• Pouco sensível à composição do 
licor
• Muito sensível à composição do 
licor
153
Penetração e Difusão na Impregnação
Hartler
154
Impregnação dos Cavacos - Considerações
¾Tempo necessário para impreganação é cinética 2a ordem.
¾Tempo impregnação cavacos 10mm espessura→ 100 vezes p/ 1mm.
¾Indústria: 30-60 min impregnação→ insuficiente p/ todas espessuras cavacos.
¾Início deslignificação principal sem todos cavacos estarem impregnados.
¾Consequencia: desuniformidade deslignificação dos cavacos.
¾Estudos recentes lab. → significantes melhorias rendimento e resistência com
impregação longa e baixa temperatura.
FAPET-1999
155
Efeito do Tamanho dos Cavacos
¾ Três Dimensões
¾Comprimento
¾Espessura
¾Largura
¾ Penetração Uniforme do Licor
Largura
Comprimento
Espessura
156
Penetração do Licor no Cavaco
Qual a dimensão mais 
importante?
157
Penetração Licor Cozimento – Efeito Densidade Básica
3,6
3,7
3,8
3,9
4
4,1
4,2
400 430 460 490 520 550 580
Densidade ( Kg/m³)
%
 
N
a
O
H
Everton Souza – Cenibra, 2003
158
Concentração AE na Superfície e Centro Cavacos
GULLICHSEN – FAPET, 1999
159
Impregnação dos Três Planos dos Cavacos
160
Taxas de Penetração do Licor
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
9 10 11 12 13 14
pH
E
C
C
S
A
Espessura
Comprimento
STONE (Tappi, 1957)
ECCSA – Effective Capilary Cross Sectional Area (Área Transversal de Capilaridade Efetiva)
Relação entre a condutividade da madeira saturada de licor e a condutividade do licor.
É uma boa estimativa da taxa de difusão do licor no interior dos cavacos.
161
Impregnação Cavacos Eucalyptus - Fatores
Amostragem
Campo
Picagem
Quarteamento
Classificação
de cavaco
Homogeneização
Determinação
DB = Kg/m3
430
490
550
Cavacos 5 mm
Espessura 
Impregnação
Digestor
Análises
Químicas
ETAPA I ETAPA II ETAPA III
Marcelo Costa – ABTCP, 2004
162
Estudo Impregnação dos Cavacos
Tempo ⇒ 30, 60, 90 minutos
Temperatura ⇒ 90, 110, 130 minutos
AE ⇒ 12,5 – 22,5 – 32,5 g/L
Db ⇒ 430, 490, 550 Kg/m3
A B C D E
MARCELO COSTA – ABTCP, 2004
163
Estudo Impregnação dos Cavacos
NaOH,% = -1,83 + 0,48 * t0,11 * T0,40 * 0,59 * AE0,69 * 0,82 * DB-0,33 + ε
R2 = 96,17%
Onde:
Y = NaOH no Corte C, % b.m.s.
t = tempo, min
T = Temperatura, °C
AE = Álcali efetivo, g NaOH/l
DB = Densidade básica, kg/m³
MARCELO COSTA – ABTCP,2004
164
Impregnação dos Cavacos
NaOH,% = -1,83 + 0,48 * t0,11 * T0,40 * 0,59 * AE0,69 * 0,82 * DB-0,33 + ε
R2 = 96,17%
Onde:
Y = NaOH no Corte C, % b.m.s.
t = tempo, min
T = Temperatura, °C
AE = Álcali efetivo, g NaOH/l
DB = Densidade básica, kg/m³
MARCELO COSTA – ABTCP,2004
165
Impregnação Cavacos Eucalyptus - Fatores
Conclusões
Análise de correlações evidenciou:
-Mecanismo impregnação/neutralização da madeira pode ser 
explicado por modelo matemático (tempo, temperatura, álcali, 
Db)
-AE apresentou a maior influência
-Db não interferiu significativamente na impregnação
Marcelo Costa – ABTCP 2004
166
Espessura Cavacos - Kraft de Conífera
GULLICHSEN – FAPET, 1999
167
Espessura Cavacos vs Comprimento vs Tração
Cozimento Kraft de Pinus
VIRKOLA – FAPET, 1999
168
Variáveis da Polpação Kraft
Associadas com o Processo
José Lívio Gomide
169
Fundamentos da Polpação Kraft
Lignina Carboidratos
1/3 2/3
OH¯
SH¯
na carboidralig ni tos
CH3SH Metil Mercaptana
H2S Sulfeto de Hidrogênio
170
Variáveis Associadas com o Processo
¾ Impregnação dos Cavacos
¾Carga de Álcali
¾Sulfidez
¾Concentração dos Reagentes
¾Tempo e Temperatura (Fator-H)
- Elevação da Temperatura
- Temperatura Máxima
171
Variáveis Associadas com o Processo
¾Carga de Álcali:
ƒ Álcali Ativo (AA)
ƒ Álcali Efetivo (AE)
172
Definição da Carga de Álcali
¾ AA, % = NaOH + Na2S (Na2O ou NaOH)
Madeira seca
¾ AE, % = NaOH + 1/2Na2S (Na2O ou NaOH)
Madeira seca
¾ S, % = Na2S (Na2O ou NaOH)
NaOH + Na2S 
173
Cálculos do Licor Branco
Reagentes do Licor Branco:
NaOH = 85 gpl c/ Na2O
Na2S = 27 gpl c/ Na2O
Álcali Ativo e Sulfidez do Licor:
AA = 112 gpl c/ Na2O
Sulfidez = 24%
Carga do Digestor = 19%
Licor Branco = 112 g/L
⇓
19 Kg AA / 100 Kg da Madeira (a.s.)
⇓
190 Kg AA / Ton Madeira
⇓
Volume Licor Branco = 1,7 m3 / Ton Madeira
174
Variáveis Associadas com o Processo
¾Carga de Álcali
Š Expressa o peso de álcali em percentagem do peso de madeira
Š Expressa por AA ou AE - AE relaciona melhor com resultados (?)
Š Depende cavacos, sulfidez, tempo, temperatura e produto desejado
Š Valores muito variados, AA c/ Na2O: ~13 a 16% para folhosas 
~ 15 a 20% para coníferas
Š Kappa depende objetivo: rendimento, branqueamento, resistências
Š Carga deficiente não pode ser compensada por tempo ou temperatura
175
Variáveis Associadas com o Processo
¾ Carga de Álcali (Cont.)
Š Carga muito baixa: tempo longo, pH insuficiente → precipitação 
lignina
Š Carga muito alta: alto custo produção, maior degradação da celulose
Š Carga álcali normalmente modificada e outras variáveis mantidas constantes
Š Álcali consumido de 16% (NaOH):
3-4% lignina (cerca 1/4)
2-5% ácido acético, fórmico
+9% degradação de carboidratos (cerca 2/3)
pequena quantidade adsorvida pelas fibras
176
Definição da Carga de Álcali
NaOH + Na2S Álcali Ativo 
⇓ H2O 
NaOH + NaSH
Álcali Efetivo: NaOH + 1/2 Na2S
NaOH + NA2S
Reagentes Químicos Ativos no Processo Kraft
177
Cálculo do Álcali Efetivo
19 % AA corresponde a quanto de AE ?
É preciso estabelecer a sulfidez. Suponhamos 24%
19% AA com 24% sulfidez:
4.56 % Na2S
14.44% NaOH 
AE = NaOH + ½ Na2S
AE = (14.44 + 4.56/2)
AE = 16.7%
AA e AE são diferentes maneiras de expressar a 
mesma carga de reagentes no cozimento.
178
Transformação de Álcali Ativo em 
Álcali Efetivo
% AE = % AA (1 - %S ÷ 200 )
% AE = 19 (1 - 24 ÷ 200 )
% AE = 16.72
179
GULLICHSEN – FAPET, 1999
Número Kappa vs Carga de Álcali
180
Consumo de Álcali e Remoção de Lignina 
Cozimento Kraft
OSON, T.
181
Consumo Álcali vs Teor Lignina (Pinus e Birch)
FAPET-1999
182
Cargas Alcalinas Usuais
Branqueável Linerboard
Coníferas
Kappa 30 80-100
% AA 19 16
% AE 16 14
Folhosas
Kappa 17 ---
% AA 17 ---
% AE 14,5 ---
183
Precipitação da Lignina
COLODETTE - 2001
0
5
10
15
20
25
30
10 11 12 13
Pulping pH
Kappa gain
90 C
130 C
150 C
184
Reprecipitação da Lignina
0
5
10
15
20
25
30
35
40
9 10 11 12 13 14
pH
K
a
p
p
a
GOMIDE, 2002
185
Concentração dos Reagentes
¾ A Concentração dos Reagentes Afeta:
Š Taxa de Reação
Š Impregnação
Š Consumo de Vapor
¾ Em AA fixo, a concentração é controlada pela relação 
Licor/Madeira (L/M)
L/M = Volume Licor / Peso Madeira
Volume do licor inclui: Umidade cavacos + LB + LN 
186
Variáveis Associadas com o Processo
¾ Concentração de Álcali
Š Concentração alcalina é determinada pela carga de álcali e relação L/M
Š Reações com carboidratos e lignina dependem da concentração NaOH
Š Grande consumo de álcali início cozimento → necessidade alta carga
Š Ideal uniformidade durante cozimento
- injeções periódicas de álcali 
- uniformidade sugerida: ± 15 g/L (?)
Š Concentração alcalina determinada por condutividade (indústria)
Š Carga alcalina é influenciada pela diluição: L/M geralmente 2,5-4/1
Š Baixa L/M → menos energia p/ aquecimento, licor negro mais concentrado
187
Efeito da Sulfidez - Eucalyptus
21,0
17,9 17,3
48,7
10
20
30
40
50
0 10 20 30 40
Sulfidez, %
N
ú
m
e
r
o
 
K
a
p
p
a
18,0% AE
170oC
90min TTT
50min TAT
GOMIDE, 2004
188
Variáveis Associadas com o Processo
¾ Sulfidez
Š Até 20% (folhosa)ou 25% (conífera) acelera deslignificação, acima 
estabiliza
Š Geralmente 25-30%. Tendência tem sido aumento de sulfidez 
(Poluição ?)
Š Sistema recuperação industrial consegue atingir até 40%
Š Alta sulfidez causa maior poluição odorífica
Š Menor sulfidez → necessidade mais álcali → maior degradação 
celulose
Š Comparações cozimento soda e kraft
Š Razões da inferioridade da celulose soda
189
Benefícios da Sulfidez
¾Aumentos da sulfidez até 30% resulta em:
Š Taxa de deslignificação mais rápida
- Tempo de cozimento mais curto
- Temperatura de cozimento mais baixa
- AA mais baixo
Š Maior Rendimento
Š Melhores propriedade de resistência
Š Acima de 30% de sulfidez os benefícios são 
mínimos
190
Comparações entre os Cozimentos Soda e Kraft
191
Efeito da Sulfidez na Polpação Kraft 
Folhosa e Conífera
192
Seletividade do Processo Kraft
Efeito do Álcali e Sulfidez
NORDÉN
193
Número Kappa vs Rendimento vs Álcali
Processo Kraft - Pinus
GULLICHSEN – FAPET, 1999
194
Metil Mercaptana
y = 0,0006x2 + 0,0313x + 0,0019
R2 = 0,9998
0
1
2
0 5 10 15 20 25 30 35
Sulfidez, %
C
H
3
S
H
,
 
K
g
/
T
o
n
 
 
 
P
o
l
p
a
GOMIDE, J.L.
195
Variáveis Associadas com o Processo
¾ Tempo e Temperatura
-Variáveis interdependentes
-Para Eucalyptus, impregnação deve ser completada até 140°C
-Na faixa 160-180°C, temperatura tem grande efeito na deslignificação 
e degradação dos carboidratos
-Acima 180°C pouco seletiva → maior degradação dos carboidratos 
que da lignina
-Geralmente usa-se 165-175°C
-Tempo mais longo e temperatura mais baixa → Maior rendimento e 
melhores resistências
196
Gráfico Típico (Batch) 
Tempo X Temperatura
80
100
120
140
160
180
200
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5
Tempo, horas
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
,
 
°
C
Descarga
197
Perfil de Temperatura
¾ Se elevação da temperatura é muito rápida: 
Š cozimento desuniforme.
¾ Temperatura máxima deve ser menor que 180°C.
Š Acima de 180°C:
- perda de resistência
- menor rendimento
Tempo
Temperatura máxima
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
TTT
TAT
198
Fator H
¾ Fator H é a combinação de Tempo e Temperatura
¾ Exemplo: 
Temperatura = 170oC
Taxa de reação = 921
Tempo = 1,5 hora
Fator H = 921 x 1,5 = 1.382
199
Remoção Lignina vs. Fator H (Pinus e Birch)
VIRKOLA – FAPET, 1999
200
Efeito do Fator H no Teor de Lignina Residual
Pacini, P.
201
Fator H - Deduções (1)
¾ A reação de deslignificação é determinada pela velocidade relativa da 
reação que depende diretamente da temperatura.
¾ A deslignificação da madeira é função da velocidade relativa de reação e 
do tempo de reação.
¾ Vroom, 1957: Expressou tempo e temperatura numa única variável
ƒ Fator-H
¾ O Fator-H é calculado com base na área sob a curva da velocidade 
relativa de reação em função do tempo, em horas.
202
Fator H - Deduções (2)
¾ Diferentes combinações de tempo e temperatura, para um mesmo fator 
H e demais condições de cozimento constantes, resultam em números 
kappa semelhantes:
¾ Sistemas modernos de controle do digestor calculam e acumulam, 
automaticamente, o fator H durante o cozimento para compensar os
desvios do ciclo preestabelecido.
203
Fator H - Deduções (3)
A taxa de deslignificação é determinada pela temperatura e segue a equação de 
Arrhenius: 
ln k = logarítmo natural da taxa de deslignificação
ln k = B – A /T B = constante
A = constante derivada da energia de ativação = 16.113
T = temperatura absoluta, K (°C + 273)
Tomando-se, arbitrariamente, a velocidade de reação igual a 1 para 100°C:
0 = B – 16.113 / 373 ⇒ B = 43,2
A velocidade relativa para qualquer outra temperatura é dada por:
k = exp. (43,2 – 16.113 / T)
Tabelas já calculadas para taxas relativas em diferentes temperaturas.
204
Velocidades Relativas para Cálculo do Fator H
Temperatura 
°C 
Velocidade 
Relativa 
Temperatura 
°C 
Velocidade 
Relativa 
Temperatura 
°C 
Velocidade 
Relativa 
100 1,0 130 24,9 160 397,8 
101 1,1 131 27,5 161 433,4 
102 1,3 132 30,4 162 472,0 
103 1,4 133 33,5 163 513,9 
104 1,6 134 36,9 164 559,2 
105 1,8 135 40,7 165 608,3 
106 2,0 136 44,8 166 661,5 
107 2,2 137 49,3 167 719,1 
108 2,5 138 54,3 168 781,3 
109 2,8 139 59,7 169 848,7 
110 3,1 140 65,6 170 921,4 
111 3,5 141 72,1 171 1.000,1 
112 3,8 142 79,2 172 1.085,1 
113 4,3 143 86,9 173 1.176,9 
114 4,8 144 95,4 174 1.275,9 
115 5,3 145 104,6 175 1.382,8 
116 5,9 146 114,7 176 1.498,1 
117 6,6 147 125,7 177 1.622,5 
118 7,3 148 137,7 178 1.756,6 
119 8,1 149 150,8 179 1.901,1 
120 9,0 150 165,0 180 2.056,7 
121 10,0 151 180,6 181 2.224,3 
122 11,1 152 197,4 182 2.404,8 
123 12,3 153 215,8 183 2.599,0 
124 13,6 154 235,8 184 2.807,9 
125 15,1 155 257,5 185 3.032,6 
126 16,7 156 281,2 186 3.274,2 
127 18,5 157 306,8 187 3.533,8 
128 20,4 158 334,7 188 3.812,8 
129 22,6 159 365,0 189 4.112,5 
 
205
Cálculos Fator H (1)
Tempo,
horas 
Temperat.,
°C 
Veloc. Relativa
K 
Veloc. Média
K 
 
∆T 
Fator H 
H = K x ∆T 
0,00 80 
0,25 95 
0,50 110 
0,75 125 
1,00 140 
1,25 155 
1,50 170 
2,50 170 
 
 
206
Cálculos Fator H (2)
Tempo,
horas 
Temperat.,
°C 
Veloc. Relativa
K 
Veloc. Média
K 
 
∆T 
Fator H 
H = K x ∆T 
0,00 80 0 
0,25 95 0 
0,50 110 3 
0,75 125 15 
1,00 140 66 
1,25 155 258 
1,50 170 921 
2,50 170 921 
 
 
207
Cálculos Fator H (3)
Tempo,
horas 
Temperat.,
°C 
Veloc. Relativa
K 
Veloc. Média
K 
 
∆T 
Fator H 
H = K x ∆T 
0,00 80 0 0 
0,25 95 0 2 
0,50 110 3 9 
0,75 125 15 41 
1,00 140 66 162 
1,25 155 258 590 
1,50 170 921 921 
2,50 170 921 
 
 
208
Cálculos Fator H (4)
Tempo,
horas 
Temperat.,
°C 
Veloc. Relativa
K 
Veloc. Média
K 
 
∆T 
Fator H 
H = K x ∆T 
0,00 80 0 0 0,25 
0,25 95 0 2 0,25 
0,50 110 3 9 0,25 
0,75 125 15 41 0,25 
1,00 140 66 162 0,25 
1,25 155 258 590 0,25 
1,50 170 921 921 1,00 
2,50 170 921 
 
 
209
Cálculos Fator H (5)
Tempo,
horas 
Temperat.,
°C 
Veloc. Relativa
K 
Veloc. Média
K 
 
∆T 
Fator H 
H = K x ∆T 
0,00 80 0 0 0,25 0 
0,25 95 0 2 0,25 1 
0,50 110 3 9 0,25 2 
0,75 125 15 41 0,25 10 
1,00 140 66 162 0,25 41 
1,25 155 258 590 0,25 148 
1,50 170 921 921 1,00 921 
2,50 170 921 
Fator H Total 1.123 
 
210
Viscosidade
• Medida do grau de degradação que ocorreu com 
as cadeias de carboidratos
– Dissolução da polpa em solução EDC
–Medida do tempo de fluxo em viscosímetro
R
e
s
i
s
t
ê
n
c
i
a
s
Viscosidade
211
Fator G
Fator-G → mesmo princípio Fator-H
Combinação Tempo/Temperatura → mesmo Fator-H → Mesmo kappa
Combinação Tempo/Temperatura → mesmo Fator-G → Mesma viscosidade
Energia Ativação p/ Degradação Lignina: 134 KJ/mol (Vroom, 1957)
Energia Ativação p/ Quebra Cadeia Celulose: 179 KJ/mol
Energia de ativação p/ quebra da cadeia de celulose > p/ degradação lignina 
Viscosidade celulose decresce mais que kappa com aumento temperatura 
212
Velocidades Relativas para Cálculo do Fator G
Kubes, G. J. et al.
Temperatura 
°C 
Velocidade 
Relativa 
Temperatura 
°C 
Velocidade 
Relativa 
Temperatura 
°C 
Velocidade 
Relativa 
100 1 130 73 160 2.960 
101 1 131 84 161 3.320 
102 1 132 95 162 3.720 
103 2 133 109 163 4.170 
104 2 134 124 164 4.670 
105 2 135 141 165 5.220 
106 2 136 160 166 5.840 
107 3 137 182 167 6.530 
108 3 138 207 168 7.300 
109 4 139 235169 8.150 
110 4 140 267 170 9.100 
111 5 141 303 171 10.200 
112 6 142 343 172 11.300 
113 7 143 389 173 12.600 
114 8 144 440 174 14.100 
115 9 145 498 175 15.600 
116 11 146 636 176 17.400 
117 12 147 673 177 19.400 
118 14 148 718 178 21.600 
119 16 149 811 179 26.000 
120 19 150 915 180 29.600 
121 22 151 1.030 181 32.800 
122 25 152 1.160 182 40.300 
123 28 153 1.310 183 44.700 
124 33 154 1.470 184 49.500 
125 37 155 1.660 185 54.800 
126 43 156 1.860 186 60.100 
127 49 157 2.090 187 54.800 
128 56 158 2.350 188 60.700 
129 64 159 2.640 189 67.200 
 
213
Taxas de Fator H e Fator G em Várias Temperaturas
Temperatura
°C 
Fator H Fator G Relação 
G / H 
160 400 2960 7,4 
165 610 5220 8,6 
170 927 9100 9,8 
175 1387 15600 11,2 
180 2042 29600 14,5 
 
214
Degradação da Madeira e Consumo de Álcali - Kraft
¾Cozimento de Conífera:
Š Rendimento = 47%
Š Sulfidez = 30%
Š Álcali Consumido = 14% c/ Na2O
Š Lignina Residual = 3% (kappa 20)
¾Degradação da Madeira:
Š Total = 53%
• Carboidratos = 24%
• Lignina = 24%
• Extrativos = 3%
• Grupo Acetila = 2%
¾Consumo de Álcali:
Š Carboidratos = 60-65%
Š Lignina = 20-25%
Š Grupo Acetila = 5%
215
Efeito dos Parâmetros de Cozimento
Aumento 
em 
Taxa 
Reação
Número 
Kappa 
Rendimento Resistência Branqueabilidade 
Tempo --- < < ~≈ > 
Temperatura > < < ~≈? > ? 
-OH > < < ~≈? > ? 
S= > < > ~≈ > 
L/M < > > ~≈ < 
 
216
Efeito da Carga de Álcali e Temperatura na 
Polpação Kraft de Eucalyptus
ABTCP 2000 – GOMIDE & COLODETTE
•Polpação com alto álcali e, ou, temperatura 
elevada decresce o rendimento da linha de 
fibras e aumenta branqueabilidade.
•O ganho em branqueabilidade não justifica, 
economicamente, a perda de rendimento.
•Álcali e, ou, temperatura elevados diminuem 
refinabilidade da polpa e podem prejudicar 
propriedades de resistências.
217
Efeito da Carga de Álcali e Temperatura na 
Polpação Kraft de Eucalyptus
ABTCP 2000 – GOMIDE & COLODETTE
•Alta carga de álcali diminui rendimento, 
principalmente devido a dissolução de 
xilanas.
•Alta alcalinidade favorece branqueabili-
dade, provavelmente por minimizar conden-
sação da lignina e formação de AcHex.
•Alta alcalinidade diminui o teor de lignina 
lixiviável na polpa.
218
Efeito da Carga de Álcali e Temperatura na 
Polpação Kraft de Eucalyptus
ABTCP 2000 – GOMIDE & COLODETTE
Conclusão Geral:
“Cozimento com alto álcali não apenas irá 
aumentar o custo total de produção da linha 
de fibras mas, também, penalizará a 
produção, a capacidade de recuperação e a 
qualidade da polpa.”
	Tecnologia e Química da Produção de Celulose
	Tecnologia e Química da Produção de CeluloseDescrição do Curso (1)
	Tecnologia e Química da Produção de Celulose Descrição do Curso (2)
	Tecnologia e Química da Produção de Celulose Descrição do Curso (3)
	Literatura
	O Setor Nacional de Celulose e Papel
	Principais Produtores Mundiais de Papel - 2001
	Principais Países Consumidores de Papel 2001
	Principais Produtores Mundiais de Celulose 2001
	Principais Países Exportadores de Celulose e de Pastas de Mercado - 1999
	Evolução da Produção de Celulose no Brasil
	Produção Nacional de Celulose2000
	Maiores Produtores de CeluloseBrasil - 2000
	Classificação Por VendasUS$ Milhões
	O Setor Nacional de Celulose e Papel - 1999
	O Consumo Mundial de Papel - 2001(Kg/Habitante/Ano)
	Investimentos no Setor de Celulose e Papel
	Matérias Primas Fibrosas Nacionais Para Produção de Celulose
	Fibras para Papel
	Pátio de Madeira e de Cavacos
	Resíduos de Madeira
	Pátio de Madeira
	Fluxograma das Operações de Preparo da Madeira
	Descarregamento da Madeira
	Descarregamento de Cavacos
	Pilha de Cavacos
	Estocagem da Madeira em Cavacos
	Estocagem de Cavacos
	Influência da Estocagem ao Ar Livre
	Deterioração na Estocagem ao Ar Livre
	Estocagem de Cavacos
	Estocagem de Madeira
	Descascamento
	Descascamento da Madeira
	Presença de Casca na Celulose
	Descascador de Tambor
	Descascador de Anel
	Efeito do Teor de Casca no Consumo de Álcali
	Efeito do Teor de Casca no Rendimento
	Teor Umidade e Poder Calorífico da Casca
	Poder Calorífico
	Produção de Cavacos
	Produção de Cavacos
	Produção de Cavacos
	O Preparo do Cavaco - Picador
	Operação do Picador
	CavacosEspessura x Comprimento
	Efeito do Comprimento dos Cavacos
	Operações no Pátio de Madeira
	Defeitos de Cavacos
	Variação de Tamanho dos Cavacos
	Super-Dimensionados
	Finos
	Nós
	Aceitos
	Resultados de Classificação dos Cavacos
	Classificação dos Cavacos por Espessura
	Classificador Plano de Discos
	Dimensão dos Cavacos (1)
	Dimensão dos Cavacos (2)
	Classificação dos CavacosNorma SCAN-CM 40:94
	Classificação Cavacos Industriais
	Especificações de Qualidade dos Cavacos
	Normas Avaliação Qualidade Cavacos
	Introdução à Produção de Polpa Celulósica
	Estrutura 3-D do Papel
	Desenvolvimento Tecnológico
	O Que é Polpação ?
	Classificação dos Processos de Polpação- Rendimento -
	Classificação dos Processos de Polpação - pH -
	Cátions Utilizados nos Processos de Polpação
	Pasta Mecânica
	Pasta Mecânica
	Pasta Mecânica
	Usos da Pasta Mecânica
	Polpação Semi-Química
	Polpação Semi-Química
	Características dos Processos Semi-Químicos
	Polpa Química - “Celulose”
	Polpa Química de Celulose
	Polpação Sulfito
	Polpa Solúvel
	Polpa Solúvel
	O Processo Kraft de Produção de Celulose
	Processo de Polpação KraftDatas Históricas
	Celulose Kraft
	Caracterização da Indústria Moderna de Celulose e Papel
	Vantagens e Desvantagens do Processo Kraft
	A Dominância do Processo KraftBrasil - 1998
	PROCESSO KRAFT
	BALANÇO GERAL
	MÉDIA DE CONSUMO DE ÁGUA NA INDÚSTRIA DE CELULOSE
	Características da Polpação (1)
	Número Kappa
	Características da Polpação (2)
	Refino da Polpa Celulósica
	Utilização da Polpa Kraft
	Ciclo Simplificado do Processo Kraft
	Processo Kraft
	Fluxograma do Processo Kraft
	Características de Resíduos Sólidos
	O LICOR DE COZIMENTO KRAFT
	Hidrólise do Sulfeto de Sódio em Solução Aquosa
	Equilíbrio das Reações de Dissociação do Sulfeto
	Diagrama de Bjerrum do Licor de Cozimento Kraft
	Reagentes da PolpaçãoKraft
	Termos Padrões Utilizados na Polpação AlcalinaSais de Sódio Expressos como NaOH ou Na2ONorma Tappi 1203 os-61
	Composição e Conceitos de Licores Kraft Típicos (Eucalipto)Valores Expressos como NaOH
	Conversão Química
	Conversão Química
	Massas Molares e Fatores de Conversão
	Cálculos Álcali Ativo e Efetivo
	Impregnação dos Cavacos na Produção de Polpa Celulósica
	Impregnação dos Cavacos
	Impregnação dos Cavacos pelo Licor de Cozimento
	Diferenças entre Penetração e Difusão do Licor na Madeira
	Efeito do Tamanho dos Cavacos
	Penetração do Licor no Cavaco
	Impregnação dos Três Planos dos Cavacos
	Taxas de Penetração do Licor
	Variáveis da Polpação KraftAssociadas com o Processo
	Fundamentos da Polpação Kraft
	Variáveis Associadas com o Processo
	Variáveis Associadas com o Processo
	Definição da Carga de Álcali
	Cálculos do Licor Branco
	Variáveis Associadas com o Processo
	Variáveis Associadas com o Processo
	Definição da Carga de Álcali
	Cálculo do Álcali Efetivo
	Transformação de Álcali Ativo em Álcali Efetivo
	Consumo de Álcali e Remoção de Lignina Cozimento Kraft
	Cargas Alcalinas Usuais
	Precipitação da Lignina
	Concentração dos Reagentes
	Variáveis Associadas com o Processo
	Variáveis Associadas com o Processo
	Benefícios da Sulfidez
	Comparações entre os Cozimentos Soda e Kraft
	Efeito da Sulfidez na Polpação Kraft Folhosa e Conífera
	Seletividade do Processo KraftEfeito do Álcali e Sulfidez
	Metil Mercaptana
	Variáveis Associadas com o Processo
	Gráfico Típico (Batch) Tempo X Temperatura
	Perfil de Temperatura
	Fator H
	Efeito do Fator H no Teor de Lignina Residual
	Fator H - Deduções (1)
	Fator H - Deduções (2)
	Fator H - Deduções (3)
	Velocidades Relativas paraCálculo do Fator H
	Cálculos Fator H (1)
	Cálculos Fator H (2)
	Cálculos Fator H (3)
	Cálculos Fator H (4)
	Cálculos Fator H (5)
	Viscosidade
	Fator G
	Velocidades Relativas para Cálculo do Fator GKubes, G. J. et al.
	Taxas de Fator H e Fator G em Várias Temperaturas
	Degradação da Madeira e Consumo de Álcali - Kraft
	Efeito dos Parâmetros de Cozimento
	Efeito da Carga de Álcali e Temperatura na Polpação Kraft de Eucalyptus
	Efeito da Carga de Álcali e Temperatura na Polpação Kraft de Eucalyptus
	Efeito da Carga de Álcali e Temperatura na Polpação Kraft de Eucalyptus