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Introdução Refinação de Celulose Para Fibrocimento
A refinação de celulose para fibrocimento é realizada por meio de uma suspensão de fibras, previamente desagregada, a qual é forçada a passar entre discos dotados de barras ou canais (facas) em equipamentos chamados de refinadores. As fibras recebem golpes, o que causa a alteração da estrutura. A Figura 1 ilustra no item (a) os canais e uma comparação das forças exercidas nos diferentes equipamentos. No item (b) da Figura 1 é possível observar um desenho esquemático do efeito do processo de refino na fibra de celulose.
Figura 1 – (a) comparativo dos 3 conceitos de máquina quanto ao fluxo e força centrífuga no processo de refino; (b) ação das lâminas sobre as fibras.
A refinação é um tratamento físico-mecânico efetuado sobre a polpa de celulose (fibras já previamente separadas) e que tem por finalidade provocar mudanças na estrutura das fibras sendo os efeitos primários: (a) aumento de volume e da área, (b) aumento da flexibilidade/maleabilidade. Isso se deve à hidratação da fibra e esses efeitos explicam o aumento das propriedades de resistência devido ao melhor entrelaçamento das fibras.
Dessa forma, a refinação influi significativamente no processamento do fibrocimento, uma vez que altera a trama fibrosa que será formada na tela de tamis para formação da monopelícula. Na Figura 2 é possível verificar através de micrografias o efeito da refinação.
Figura 2 – Micrografias de celulose mostrando o efeito da fibrilação externa. (a) celulose não refinada; (b) celulose refinada.
Qual a finalidade no processo de Fibrocimento?
- A celulose é higroscópica, isto é, tem afinidade por água (retém umidade);
- Retendo umidade na massa, deixa-a mais flexível;
- Melhora a moldagem da manta;
- Retendo a umidade por mais tempo, aumenta a formação de gel (CSH), aumentando a resistência à compressão do produto;
- Ajuda na retenção de finos nas telas do tamis no processo CRFS – substitui o amianto nesta função.
Diferença entre Jornal e Celulose Fibra Longa
Refinação, o que é?
- É o único sistema mecânico que modifica as propriedades das fibras.
- É uma das principais etapas na fabricação de telhas, uma vez que é responsável por reter a umidade e retenção de particulados no tamis e agrega resistência.
- Quando mal projetados e/ou operados consomem muita energia e causam instabilidade na formação da telha.
- Discos são o coração da refinação! influenciam as qualidades, estabilidade, capacidade de alimentação, gastos de energia, adequação de matéria-prima, uso de químicos…
Objetivos
- Adequar as fibras para fabricar telhas de fibrocimento com as propriedades pré-requeridas;
- Reduzir a rigidez das fibras e facilitar a aglutinação;
- Reduzir a quantidade de palitos na pasta (química e mecânica);
- Melhorar a moldabilidade formação da telha.
Funcionamento
Mudando as características das fibras
Ação das lâminas sobre as fibras
Propriedades de fibras
Controle de processo
Manter o colchão de fibras entre os discos:
- CONTROLE DE PRESSÃO
PRESSURIZADO COM DIFERENCIAL DE 1 BAR
- CONTROLE DE CONSISTÊNCIA
DE 3.5 à 5% – VARIAÇÃO MÁXIMA ADMISSÍVEL DE 0.3%
- CONTROLE DE FLUXO
AJUSTAR O FLUXO À CAPACIDADE HIDRÁULICA MÍNIMA E MÁXIMA DO REFINADOR
- CONTROLE DE pH
MANTER O pH CONSTANTE
Pressão
Consistência
- Aumenta o colchão de fibras entre os discos
- Aumenta o desenvolvimento das fibras
- Diminui o corte de fibras diminuindo a geração de finos
Range da consistência
< 3% causa excessivo corte nas fibras
> 6% requer bombas maiores.
- Celulosa de Pinus: Cs = 3,5 – 4%
- Celulosa de Eucalyptus: Cs = 4 – 5%
- Fibra Reciclada (OCC, DIP): Cs = 4 – 5%
Capacidade hidráulica
BAIXO FLUXO:
- Insuficiente colchão de fibras entre os discos
- Contato dos discos (choque)
- Refinação ineficiente (energia vs. desenvolvimento de fibras)
- Diminuição das resistências do papel
- Aumento da geração de Finus
ALTO FLUXO:
- O Motor trabalha em potência máxima
- Os dados de refinação requeridos não são alcançados
Especificação de discos
A,B,C ± D º = Espessura, canal, altura e angulo.
Características de Guarnições (discos / cones)
Discos planos e guarnições cônicas
- Dams
– Para garantir que todas as fibras receberão tratamento
– Diminuir o efeito de bombeamento (discos planos)
– Para garantir colchão de fibras adequado entre os discos / cones
Nota: Os dams são incluídos para aumentar a resistência mecânica das lâminas.
Comprimento de corte
Comprimento das barras que se cruzam por revolução (km/rev)
Intensidade de refino
Especificação dos discos
