Papel - Santa Maria - Curiosidades

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História do Papel

História do Papel no Mundo

Antes da criação do papel, o material mais utilizado para a escrita foi o pergaminho, feito com pele de animais.

Os antigos egípcios utilizavam o talo do papiro. A fabricação era penosa e rudimentar: a medula do talo era cortada em tiras que, por sua vez, eram colocadas transversalmente, umas sobre as outras, formando camadas, e, posteriormente, batidas com pesadas marretas de madeira, resultando numa espessura uniforme e produzindo um suco que colava as tiras entre si.

O Papel

Oficialmente, foi fabricado pela primeira vez na China, no ano 105, por Ts’Ai Lun, que misturou em uma tina com água fragmentos de casca de amoreira, pedaços de bambu, rami, redes de pescar, roupas usadas e cal, para ajudar no desfibramento.

Na   pasta   formada,   era   submersa   uma   fôrma   de   madeira   revestida   por   um   fino tecido de seda, a forma manual, como seria conhecida. A fôrma coberta de pasta era retirada da tina e, com a água escorrendo, deixava sobre a tela uma fina folha, que era removida e estendida sobre uma mesa.

Essa operação era repetida e as novas folhas eram colocadas sobre as anteriores, separadas por algum material. As folhas, então, eram prensadas para perder mais água, e, posteriormente, colocadas uma a uma em muros aquecidos para a secagem.

A idéia de Ts’Ai Lun, a desintegração de fibras vegetais por fracionamento, a formação da folha retirando a pasta da tina por meio de fôrma manual, procedendo-se ao deságue e posterior aquecimento para secagem, continua válida até hoje.

SÉCULO VII A XII – A ENTRADA NA EUROPA

A Rota do Papel

No século VIII (ano 751), os chineses foram derrotados pelos árabes. Dentre os prisioneiros que caíram nas mãos dos árabes, estavam fabricantes de papel, que, levados à Samarkanda, a mais antiga cidade asiática, transmitiram seus conhecimentos aos árabes. A técnica de fabricar papel evoluiu em um curto espaço de tempo, com o uso, por exemplo, de amido derivado da farinha de trigo, para a colagem das fibras do papel, e o uso de sobras de linho, cânhamo e outras fibras encontradas com facilidade, para a preparação da pasta.

A entrada na Europa foi feita pelas “caravanas” que transportavam a seda.

Melhoramentos Surgidos no Século X:

  • Uso de moinhos de martelos movidos a força hidráulica;
  • Emprego de cola animal para colagem;
  • Emprego de filigrana.

A França estabeleceu seu primeiro moinho de papel em 1338, na localidade de La Pielle. Assim, da Espanha e da Itália, a fabricação de papel se espalhou por toda a Europa.

Depois da invenção da imprensa, por Gutemberg, em 1440, os livros, que antes eram escritos à mão e de difícil alcance, tornaram-se acessíveis ao grande público, exigindo quantidades maiores de papel.

Em meados do século XVII, os holandeses haviam conseguido na Europa o progresso mais importante na  tecnologia da fabricação de papel. Diante da falta de força hidráulica na Holanda, os moinhos de papel passaram a ser acionados pela força dos ventos. Desde 1670, no lugar dos Moinhos de Martelos, passaram a ser utilizadas as Máquinas Refinadoras de Cilindros (“Holandesa”).

Lentamente, a Holandesa foi se impondo, primeiramente, como complemento aos Moinhos de Martelo, que preparavam a semipasta para obtenção da pasta refinada, e, mais tarde, como Pila Holandesa Desfibradora, que foi utilizada na Alemanha em 1710/1720.

A FABRICAÇÃO DO PAPEL – MÉTODO ANTIGO

A pasta de trapo foi o primeiro material usado para a fabricação do papel. Os trapos eram classificados, depurados, e, depois, cortados à mão em pedaços – mais tarde vieram as máquinas cortadoras simples. Os trapos, exceto os de linho, eram submetidos a um processo de maceração ou de fermentação.

O processo durava de cinco a trinta dias utilizando-se recipientes de pedra, abrandando os trapos em água. Para os trapos finos de linho, era suficiente a submersão por várias horas em lixívia de potassa, empregando-se, em média, quatro quilos de potassa bruta para cada cem quilos de trapo. Para a obtenção de um bom papel era imprescindível a fermentação dos trapos.

OS MOINHOS DE MARTELO

Os trapos fermentados eram tratados para serem desfibrados.

Em virtude desse processo ser duro e penoso, a Holandesa começou a ser usada no início do século XVII, para decompor  a fibra dos trapos. Esta “máquina refinadora” fazia em quatro ou cinco horas a mesma quantidade de pasta que um antigo moinho de martelo com cinco pedras faria em 24 horas.

No ano de 1774, o químico  alemão Scheele descobriu  o efeito branqueador do cloro, conseguindo com isso, não só aumentar a brancura dos papéis, mas, também, empregar como matéria-prima trapos mais grossos e coloridos.

OS SÉCULOS XVII E XIX:

Data de 1798, a invenção pela qual a fabricação de papel em máquina de folha contínua foi possível. Inventada pelo francês Nicolas Louis Robert que, por dificuldades financeiras e técnicas, não conseguiu desenvolvê-la, a máquina foi patenteada pelos irmãos Fourdrinier, que a obtiveram juntamente com a Maquinaria Hall, de Dartford (Inglaterra), e, posteriormente, com o engenheiro Bryan Donkin.

Assim, a Máquina de Papel Fourdrinier  (Máquinas de Tela Plana) foi a primeira máquina de folha contínua que se tem notícia.

Depois da Máquina Fourdrinier, foram lançados no mercado outros dois tipos de máquinas: a cilíndrica e a de partida automática.

EVOLUÇÕES MARCANTES:

Em 1806, Moritz Illig substituiu a cola animal pela resina e pelo alúmem.

Quando a fabricação de papel ganhou corpo, o uso de matéria-prima começou a ser um sério problema: os trapos velhos passaram a ser a solução, mas com a pequena quantidade de roupa usada e com o crescente aumento do consumo de papel, os soberanos proibiram as exportações.

Assim, os papeleiros tiveram que dedicar suas atenções aos estudos do naturalista Jakob C. Schaeffer, que pretendia fazer papel usando os mais variados materiais, tais como: musgo, urtigas, pinho, tábuas de ripa, etc. Em seis volumes, Schaeffer editou “Ensaios e Demonstrações para se fazer papel sem trapos ou uma pequena adição dos mesmos”.

Infelizmente, os papeleiros da época rechaçaram os Ensaios, invés de propagá-los.
Na busca para substituir os trapos, Mathias Koops edita um livro em 1800, impresso em papel de palha.

Em 1884, Friedrich G. Keller fabrica pasta de fibras, utilizando madeira pelo processo de desfibramento, mas ainda junta trapos à mistura. Mais tarde, percebeu que a pasta assim obtida era formada por fibras de celulose impregnadas por outras substâncias da madeira (lignina).

Procurando separar as fibras da celulose da lignina, foram sendo descobertos vários processos:

  • Processo de pasta mecânica;
  • Processo com soda;
  • Processo sulfito;
  • Processo sulfato (Kraft).

A introdução das novas semipastas deram  um importante passo na direção da eclosão de novos processos tecnológicos para a fabricação de papel. Máquinas correndo a velocidade de 1.200 m/min,  uso da fibra curta (eucalípto) para obtenção de celulose, nova máquina Vertform, que substituiu com vantagens a tela plana, são alguns dos fatos importantes.

A FABRICAÇÃO DO PAPEL – MÉTODO ATUAL

A fabricação do papel, tal como foi feita  inicialmente por Ts’Ai Lun, consiste essencialmente em quatro etapas principais a partir da matéria-prima, que pode ser celulose, pasta mecânica ou reaproveitamento de papéis usados. As quatro etapas são:

  • Preparação da Massa;
  • Formação da folha;
  • Prensagem;
  • Secagem.

De acordo com a finalidade do papel, há uma série de tratamentos especiais, antes, durante ou depois de sua fabricação.

Assim, se o papel se destina à escrita, deve ser um pouco absorvente, para que se possa escrever nele com tinta, ou um pouco áspero, para o uso de lápis, mas, não pode ser tão absorvente como um mata-borrão.

Se o papel deve ser resistente a certos esforços, a celulose deverá sofrer um tratamento de moagem chamado “Refinação”.

A primeira etapa da fabricação de papel possui as seguintes subdivisões:

  • Desfibramento (soltar) as fibras numa solução de água;
  • Depuração destinada a manter a pasta livre de impurezas;
  • Refinação que dará as qualidades exigidas ao papel, por meio da moagem das fibras.

Na preparação da massa, outras operações são levadas em conta:

  • Matização: colocação de corantes para se obter a cor desejada;
  • Colagem: adição de colas reativas para colagem interna;
  • Aditivos: colocação de outros ingredientes para melhorar a qualidade do papel.

A segunda etapa da fabricação do papel é a formação da folha, feita por meio da suspensão das fibras de celulose em água, e, depois, colocada sobre uma tela. A água escoa através da tela, e as fibras são retiradas, formando uma espécie de tecido com os fios muito pequenos e trançados entre si.

A formação da folha poderá ser feita de várias formas:

  • Manual: a tela é simplesmente uma peneira;
  • Mesas Planas: a tela é apoiada sobre roletes e estendida, para formar uma área plana horizontal. Essa tela corre com velocidade constante e, na parte inicial do setor plano, as fibras são suspensas. A água escoa através da tela, deixando as fibras;
  • Cilíndrica: a tela metálica recobre um cilindro, que gira, à velocidade constante, em uma suspensão de fibras; a água atravessa a tela dentro do tambor e, então, é retirada. As fibras aderem à tela, formando uma folha, que é retirada do tambor por um feltro.

A terceira etapa é a prensagem, na qual a folha é  submetida a pressões hidráulicas dos rolos prensas acaba removendo mais uma quantidade de água tornando-se assim mais resistente.

A última etapa é a passagem por cilindros secadores, nos quais a folha é submetida à superfície aquecida dos cilindros e, com isso, a água é evaporada. A folha atinge valores de umidades da ordem de 5%.

Feitas essas operações e o corte no tamanho desejado, o papel está pronto para uso.

Curiosidades Sobre o Papel

1. Você sabia que não é na produção de papel que é exalado o cheiro desagradável? Na verdade, é no processo de fabricação da celulose que existe a emissão de gases que contêm enxofre. Atualmente, porém, as empresas de celulose têm minimizado esses gases e aqueles ocasionalmente emitidos são inofensivos para a saúde humana.

2. Você sabia que, em alguns tipos de papéis, existe uma camada de amido superficial para melhorar a sua resistência e também sua printabilidade?

3. Você sabia que o amido e a celulose são matérias-primas para a produção de papel e que eles são quimicamente similares? O que difere é o tipo de ligação de polimerização. No amido ocorre uma ligação  -glicose  entre os átomos 1 e 14 de carbono, enquanto na celulose ocorre a ligação -glicose,  na qual cada monossacarídeo sofre rotação de 180°, o que faz com que a celulose tenha uma estrutura mais rígida e de menor solubilidade.

4. Você sabia que a Santa Maria é a única empresa no Brasil que possui um sistema para evitar a formação de depósitos resultantes de atividade microbiológica e que visa a redução e eliminação do uso de biocidas, proporcionando um menor impacto ao meio ambiente?

5. Você sabia que para o papel ficar mais  resistente, a celulose precisa passar pelos refinadores que possuem discos (facas) que liberam as fibrilas na celulose, que se ligam quimicamente conferindo essa resistência?

6. Você sabia que a secagem do papel ocorre pela evaporação da água, feita por meio da colocação do papel em contato com os cilindros aquecidos pelo vapor proveniente da caldeira, que atinge temperaturas entre 60 e 110ºC, e deve ser seco de maneira gradual, formando o que chamamos de “curva de secagem” para que quebras e problemas de qualidade sejam evitados?

7. Você sabia que as latas de conserva foram inventadas muito tempo antes do abridor de latas, e que, até então, as instruções para a abertura das latas sugeriam o uso de facas fortes, martelos e outros instrumentos? Mas foi a partir da evolução das técnicas de impressão do papel que surgiram as primeiras embalagens impressas: as sacolas de papel.

Começou também a haver a necessidade de diferenciar os produtos vendidos, pois existiam produtos de ótima qualidade que logicamente não deveriam ser confundidos com os de baixa qualidade: surgiram então os rótulos. Com os rótulos, apareceram as marcas e, com elas, uma nova idéia: diferenciar os produtos a partir das embalagens, pensando sempre no maior benefício ao consumidor.

8. Você sabia que o papel pode ser produzido com outros tipos de matéria-prima, tais como bambu, bagaço de cana, etc?

9. Você sabia que o papel-moeda utilizado por todos tem em sua composição aproximadamente 10% de fibra de algodão, além de fibra longa e de outros compostos especiais. No Brasil, apenas uma fábrica produz esse tipo de papel.

10. Você sabia que a Santa Maria Cia. de Papel e Celulose converteu seu sistema de colagem para colagem alcalina em 2 de agosto de 2001? Tal modificação foi efetuada devido à grande exigência do mercado, que está à procura de papel cada vez mais branco.

11. Você sabia que podemos verificar as condições de um feltro úmido por meio de alguns aparelhos específicos? Um dos exemplos é o micrômetro, por intermédio do qual conseguimos medir a espessura e o desgaste do feltro. Outros aparelhos são o anemômetro e o vacuômetro, que possibilitam uma correlação para verificar se há dificuldade de remoção de água pelas caixas de vácuo e se a vestimenta destas estão entupidas ou não.

12. Você sabia que durante a fabricação de papéis brancos são adicionados produtos químicos chamados branqueadores óticos, que têm a capacidade de refletir a luz ultra-violeta do ambiente, invisível a olho nu, em forma de luz azul, que pode ser percebida, dando a impressão de um branco azulado para o papel?

13. Você sabia que, em uma máquina de papel, a celulose é desagregada formando uma suspensão de fibras em água cuja concentração é de 5%, a qual vai sendo reduzida, por diluições sucessivas, até que atinja a caixa de entrada da máquina, cuja concentração é de apenas 0,5% de fibras. A partir daí, a máquina de papel retirará toda a água que foi adicionada por drenagem, prensagem e secagem, até que, no final da máquina, a concentração obtida seja de 95% (apenas 5% de umidade).

14. Você sabia que em uma máquina de papel o custo de remoção de água pelos cilindros secadores é 7 vezes mais caro que o custo de remoção de água pela drenagem na mesa plana?

15. Você sabia que durante a produção de papéis existe um consumo de água de cerca de 12000 litros para cada tonelada de papel?

16. Você sabia que são necessárias cerca de 40 árvores de eucalipto para a produção de 1 tonelada de papel e que uma árvore produz 25 kg?