FE - DCTP | Documentos por Auto-Depósito
URI permanente para esta coleção:
Navegar
Percorrer FE - DCTP | Documentos por Auto-Depósito por orientador "Simões, Rogério Manuel dos Santos"
A mostrar 1 - 1 de 1
Resultados por página
Opções de ordenação
- A refinabilidade de pastas químicas papeleiras: um contributo para a sua avaliação utilizando o refinador ValleyPublication . Vaz, Álvaro Frederico Campos; Silvy, Jacques; Simões, Rogério Manuel dos SantosO objectivo desta tese é o estabelecimento de uma metodologia que permita relacionar as propriedades da suspensão fibrosa, nomeadamente as morfológicas e físicas, assim como as do papel, designadamente as estruturais, ópticas e de resistência, com as variáveis operacionais de refinação e as características físicas e químicas da matéria-prima. Visa-se assim efectuar um contributo para a análise da refinabilidade de pastas químicas para papel. As refinações realizaram-se num refinador Valley laboratorial, tendo-se utilizado como variáveis de estudo a carga sobre o cilindro, a velocidade de rotação do rotor e a energia específica aplicada. Para a sua consecução adaptou-se ao equipamento um variador de velocidade no rotor, um sensor para medição da distância entre o rotor e o estator e um medidor de potência eléctrica. Estudaram-se estes efeitos para diferentes matérias-primas, tendo-se incluído na análise três pastas Kraft branqueadas, uma de pinho silvestre, uma de eucalipto e outra de bétula. Ao nível da fibra, analisou-se a sua morfologia por análise de imagem, especificamente o seu comprimento médio e a sua distribuição, a sua largura, massa linear, curvatura, teor em dobras, fibrilação e proporção de finos; determinou-se ainda a sua resistência intrínseca, o seu nível de hidratação e a sua flexibilidade em estado húmido. Ao nível do papel analisou-se a massa volúmica das folhas, a resistência à tracção, a resistência ao rebentamento, a resistência ao rasgamento, a brancura, a opacidade e os coeficientes de dispersão e absorção da luz. Implementaram-se metodologias para a medição da área relativa de ligação e para estimar a energia de ligação entre as fibras da folha de papel através de métodos ópticos e mecânicos. Fez-se igualmente a análise hidromecânica das condições de refinação para estas três matérias-primas. Desta forma estudou-se o efeito das condições de refinação sobre a carga específica de aresta, estimaram-se as forças tangenciais e forças normais desenvolvidas, determinou-se a viscosidade aparente da pasta ao longo da refinação, quantificou-se a distância entre o rotor e o estator (ou seja, o entreferro) e a eficiência energética do processo. Consequentemente, estabeleceu-se uma relação entre a viscosidade aparente da pasta e o valor do entreferro, assim como entre a primeira variável e o gradiente de velocidade. Os resultados experimentais são explorados de forma a desenvolver relações de controlo das propriedades das pastas para a produção do papel. Foi possível tentarse uma optimização das condições de refinação para cada uma das matérias-primas estudadas para tipos específicos de papéis industriais, respectivamente em termos das propriedades do papel e do consumo de energia no refinador Valley. Pode-se concluir que a suspensão de pasta apresenta um comportamento reofluidificante e que a viscosidade aparente da pasta diminui com o progresso da refinação. Observaram-se igualmente diferentes comportamentos reológicos das diversas pastas, o que permite inferir que do ponto de vista de uma análise hidrodinâmica é preferível a refinação de pastas com diferentes características morfológicas em separado. As equações de ajuste obtidas para as diferentes propriedades estudadas permitem que se comparem as diferentes pastas e que se estude os efeitos das condições operatórias sobre as mesmas. Desta forma, foi possível comprovar que o pinho silvestre exibe melhores propriedades mecânicas, enquanto que o eucalipto apresenta as melhores propriedades ópticas. No entanto, a bétula supera o eucalipto em termos de desempenho mecânico. Relativamente à análise das condições operatórias, pode-se verificar que a velocidade de rotação tem um efeito preponderante sobre as propriedades da suspensão e do papel. Pode-se ainda aferir que a bétula revela um comportamento inverso do pinho e do eucalipto face à velocidade de rotação e da carga específica de aresta.