Refino de celulose em laboratório: controle e otimização com refinador de discos
O refino da pasta celulósica é uma das operações unitárias mais críticas na preparação da massa papeleira. É durante esta etapa que as fibras sofrem modificações que definirão propriedades fundamentais da folha, como resistência mecânica, formação, colagem e capacidade de absorção.
Um processo de refino conduzido fora dos parâmetros ideais compromete o desempenho do papel em toda a máquina e nas etapas subsequentes de conversão. Para mitigar esse risco e projetar o comportamento da fibra na planta, é imprescindível simular o processo industrial em ambiente laboratorial utilizando um equipamento robusto e ajustável.
O papel da simulação laboratorial no preparo de massa
O uso de um refinador de discos em escala de laboratório é o elo entre a pesquisa e a produção em larga escala. A aplicação do ensaio abrange o controle técnico em diversas frentes:
- Avaliação e otimização de formulações em Centros de Pesquisa e Desenvolvimento (P&D).
- Controle de qualidade para comparação de lotes de celulose virgem ou fibras secundárias (aparas).
- Estudos acadêmicos sobre a morfologia e o comportamento físico das fibras.
Ao reproduzir os efeitos do refino sobre a fibra em um ambiente controlado, engenheiros e técnicos obtêm dados sólidos para fundamentar decisões e ajustes operacionais na planta industrial.
Princípio de funcionamento e controle de variáveis
O processo consiste na aplicação de energia mecânica à suspensão fibrosa. Isso ocorre através da passagem da celulose entre dois discos metálicos, sendoum fixo e outro rotativo, simulando o efeito da refinação industrial.
O grau de refino é estritamente controlado pelo ajuste de três variáveis principais:
- Abertura (gap) entre os discos.
- Tempo de duração do refino.
- Geometria (tipo) do disco selecionado.
Tecnologia de ensaio: Refinador de Discos MD-3000
Para garantir a reprodutibilidade exigida pelas normas de qualidade, a Regmed oferece o Refinador de Discos de Laboratório tipo Bauer, modelo MD-3000. Projetado para suportar rotinas intensas, o equipamento possui câmara de refino construída em bronze ou aço inox 316, materiais que asseguram longa vida útil e resistência à corrosão.
A precisão do MD-3000 reside na sua capacidade de adaptação à matéria-prima através de seis opções de discos intercambiáveis:
Opção de Disco
- Fibra Longa
- Fibra Curta
- Uso Geral
- FBD-12, FBD-16 e FBD-20 (Fine Bar Discs)
Aplicação Técnica Principal
Processos padronizados de rotina
- Fibrilação e tratamento de pasta celulósica de coníferas
- Tratamento adequado para pasta celulósica de folhosas
- Refino de baixa intensidade com barras finas
Impactos da falta de controle metrológico no refino
Trabalhar sem a validação laboratorial prévia expõe a produção a inconsistências que afetam diretamente o processo. Desvios no refino podem resultar em:
- Propriedades de resistência mecânica fora da especificação técnica.
- Formação irregular da folha e baixa opacidade.
- Falhas nas etapas de colagem e absorção de tintas.
- Incompatibilidade entre lotes de fibras ou aparas.
- Retrabalho no processo industrial e desperdício de insumos.
Por outro lado, a instrumentação adequada permite padronizar simulações, comparar o desempenho de misturas ou aditivos e, crucialmente, ajustar parâmetros para reduzir o consumo energético do refino industrial.
O controle técnico da etapa de refino exige equipamentos capazes de reproduzir as condições da linha de produção com exatidão. O Refinador de Discos tipo Bauer MD-3000 entrega a robustez e a flexibilidade operacional necessárias para que laboratórios tomem decisões baseadas em dados confiáveis. Estudar o comportamento da fibra antes que ela chegue à máquina é a base para garantir a estabilidade da produção de papéis.
