Processo e equipamentos para fabricação de papel de polpa de bambu

●Processo de fabricação de papel de polpa de bambu
Desde o desenvolvimento e utilização industrial bem-sucedidos do bambu, muitos novos processos, tecnologias e produtos para o seu processamento surgiram sucessivamente, o que melhorou significativamente o valor de utilização do bambu. O desenvolvimento da tecnologia de polpação mecanizada na China superou o método manual tradicional e está se transformando em um modelo de produção industrializado. Os processos de produção de polpa de bambu atualmente mais comuns são os processos mecânicos, químicos e químico-mecânicos. Na China, a maior parte da polpa de bambu produzida é obtida por processos químicos, representando cerca de 70% do total; os processos químico-mecânicos são menos frequentes, representando menos de 30%; o uso de métodos mecânicos para produzir polpa de bambu ainda se limita à fase experimental, não havendo relatos de produção industrial em larga escala.

Propriedades químicas dos materiais de bambu (1)

1. Método de polpação mecânica
O método de polpação mecânica consiste em triturar o bambu em fibras por meios mecânicos, sem a adição de agentes químicos. Apresenta vantagens como baixa poluição, alta taxa de polpação e processo simples. Diante do crescente rigor no controle da poluição e da escassez de recursos de celulose no país, a polpa de bambu produzida mecanicamente tem sido cada vez mais valorizada.
Embora o polpamento mecânico apresente vantagens como alta taxa de polpação e baixa poluição, sendo amplamente utilizado na indústria de celulose e papel a partir de materiais coníferos, como o abeto, o bambu apresenta baixo teor de lignina, cinzas e extrato de NaOH a 1% em sua composição química. A qualidade da polpa é inferior, dificultando o atendimento aos requisitos de qualidade do papel comercial. Sua aplicação industrial é rara e encontra-se, em grande parte, na fase de pesquisa científica e exploração tecnológica.
2. Método de polpação química
O método de polpação química utiliza bambu como matéria-prima e emprega os métodos de sulfato ou sulfito para produzir a polpa. A matéria-prima de bambu passa por processos como peneiramento, lavagem, desidratação, cozimento, caustificação, filtração, lavagem em contracorrente, peneiramento fechado, deslignificação com oxigênio, branqueamento e outros para a obtenção da polpa. O método de polpação química preserva as fibras e melhora a taxa de polpação. A polpa obtida é de boa qualidade, limpa e macia, fácil de branquear e pode ser utilizada na produção de papel para escrita e impressão de alta qualidade.
Devido à remoção de uma grande quantidade de lignina, cinzas e diversos extratos no processo de polpação pelo método químico, a taxa de polpação do bambu é baixa, geralmente entre 45% e 55%.
3. Polpação Químico-Mecânica
O Polpamento Químico-Mecânico é um método de polpação que utiliza bambu como matéria-prima e combina características do polpamento químico e do polpamento mecânico. O Polpamento Químico-Mecânico engloba o método semiquímico, o método químico-mecânico e o método químico-termomecânico.
Para o processamento de bambu em celulose e a fabricação de papel, a taxa de polpação do processo químico-mecânico é superior à do processo químico, podendo geralmente atingir 72% a 75%. A qualidade da polpa obtida por esse processo é muito superior à do processo mecânico, atendendo aos requisitos gerais da produção de papel comercial. Além disso, o custo da recuperação de álcalis e do tratamento de efluentes também se situa entre os dois processos.

Propriedades químicas dos materiais de bambu (1)

▲Linha de Produção de Polpa de Bambu

●Equipamentos para fabricação de papel de polpa de bambu
O equipamento da seção de formação da linha de produção de papel de celulose de bambu é basicamente o mesmo da linha de produção de celulose de madeira. A maior diferença no equipamento de fabricação de papel de celulose de bambu reside nas seções de preparação, como corte, lavagem e cozimento.
Devido à sua estrutura oca, o equipamento de corte do bambu difere do utilizado para madeira. Os equipamentos mais comuns para corte (em lascas) de bambu incluem cortadores de rolo, cortadores de disco e picadores de tambor. Os cortadores de rolo e de disco apresentam alta eficiência, porém a qualidade das lascas processadas (formato das lascas) não é tão boa quanto a obtida com os picadores de tambor. Os usuários podem escolher o equipamento de corte (em lascas) mais adequado de acordo com a finalidade da polpa de bambu e o custo de produção. Para pequenas e médias fábricas de polpa de bambu (produção < 100.000 t/ano), os equipamentos de corte nacionais são suficientes para atender às necessidades de produção; para grandes fábricas de polpa de bambu (produção ≥ 100.000 t/ano), podem ser selecionados equipamentos de corte (em lascas) de grande porte e com tecnologia internacional avançada.
Equipamentos de lavagem de cavacos de bambu são utilizados para remover impurezas, e muitos produtos patenteados foram relatados na China. Geralmente, são utilizados lavadores de polpa a vácuo, lavadores de polpa sob pressão e lavadores de polpa com correia. Empresas de médio e grande porte podem utilizar os novos lavadores de polpa com prensa de deslocamento de rolos duplos ou lavadores de polpa com alta capacidade de desidratação.
O equipamento de cozimento de cavacos de bambu é utilizado para o amolecimento e separação química dos cavacos. Pequenas e médias empresas utilizam panelas de cozimento verticais ou cozinhadores contínuos horizontais. Grandes empresas podem utilizar cozinhadores contínuos Camille com lavagem por difusão para melhorar a eficiência da produção, aumentando também o rendimento da polpa, porém, isso eleva o custo inicial do investimento.
1. A fabricação de papel a partir da polpa de bambu tem grande potencial.
Com base no levantamento dos recursos de bambu da China e na análise da adequação do próprio bambu para a fabricação de papel, o desenvolvimento vigoroso da indústria de polpa de bambu pode não apenas aliviar o problema da escassez de matéria-prima de madeira na indústria papeleira chinesa, mas também ser uma maneira eficaz de alterar a estrutura de matéria-prima da indústria de fabricação de papel e reduzir a dependência de cavacos de madeira importados. Alguns estudiosos analisaram que o custo unitário da polpa de bambu por unidade de massa é cerca de 30% menor do que o de pinho, abeto, eucalipto, etc., e a qualidade da polpa de bambu é equivalente à da polpa de madeira.
2. A integração entre florestas e produção de papel é uma importante direção de desenvolvimento.
Devido às vantagens de rápido crescimento e regeneração do bambu, o fortalecimento do cultivo de florestas especiais de bambu de crescimento rápido e o estabelecimento de uma base de produção de celulose de bambu que integre floresta e papel se tornarão uma direção para o desenvolvimento sustentável da indústria de celulose e papel da China, reduzindo a dependência de cavacos de madeira e celulose importados e desenvolvendo indústrias nacionais.
3. A produção de celulose de bambu em clusters apresenta grande potencial de desenvolvimento.
Na atual indústria de processamento de bambu, mais de 90% da matéria-prima é composta por bambu moso (Phoebe nanmu), utilizado principalmente na produção de utensílios domésticos e materiais de construção. A fabricação de papel e celulose de bambu também utiliza principalmente bambu moso (Phoebe nanmu) e bambu cicas como matéria-prima, o que gera uma competição por matéria-prima e não favorece o desenvolvimento sustentável do setor. Com base nas espécies de bambu disponíveis, a indústria de fabricação de papel e celulose de bambu deve desenvolver vigorosamente uma variedade de espécies de bambu para utilização como matéria-prima, aproveitando ao máximo o bambu cicas, o bambu dragão gigante, o bambu cauda de fênix, o dendrocalamus latiflorus e outros bambus cespitosos de baixo custo para a produção de celulose e papel, a fim de melhorar a competitividade no mercado.

Propriedades químicas dos materiais de bambu (2)

▲O bambu aglomerado pode ser usado como uma importante matéria-prima para celulose.


Data da publicação: 04/09/2024