Um dos problemas da reciclagem do papel é que as fibras enrijecem durante os processos de desidratação e secagem, também conhecidos como hornificação. O mesmo acontece com os panos de cozinha, por exemplo; eles endurecem com o tempo. Novas pesquisas podem agora explicar os mecanismos de hornificação, conhecimento que nos permitirá reciclar as fibras de papel muito mais vezes em comparação com o limite atual de cinco a sete vezes.



O trabalho está publicado na revista Cellulose .

“Através dos nossos estudos, sabemos agora em que nível de secura o processo de hornificação começa, já com um teor seco de 20 por cento”, diz Björn Sjöstrand, Docente em Engenharia Química do Conselho Sueco de Pesquisa.

“Também sabemos a que temperaturas começa a hornificação, já em temperaturas tão baixas quanto 40° C, mas as maiores mudanças são observadas em temperaturas acima de 100° C. O solvente também desempenha um papel; se substituirmos a água na pasta de papel por outros solventes, reduz a hornificação. Isso implica que as ligações de hidrogênio que se formam no ambiente aquático contribuem para a hornificação das fibras."

Os resultados da pesquisa foram apresentados durante a Ekmandagarna 2024, uma conferência anual organizada pela Associação Sueca de Engenheiros de Celulose e Papel (SPCI). As descobertas também podem ser encontradas em vários artigos científicos recentemente publicados.

"Foi uma grande honra ter a oportunidade de apresentar nossos resultados no Ekmandagarna deste ano, que reúne muitos participantes de toda a indústria papeleira, tanto acadêmicos quanto representantes da indústria. Nossa esperança é que esta pesquisa possa contribuir para melhorar a reciclagem de papel onde o as fibras podem ser recicladas muito mais vezes", diz Sjöstrand. “Além disso, este novo conhecimento do processo de hornificação pode levar à redução do uso de matérias-primas na fabricação de papel, pois permite um controle mais próximo das propriedades de durabilidade dos materiais de papel.”

Uma maior compreensão do processo de hornificação traz muitas vantagens. Espera-se que a investigação possa contribuir para novos processos de desidratação para a indústria, o que, por sua vez, criará mais oportunidades de reciclagem e melhores propriedades dos produtos.

Os engenheiros do papel estão esperançosos de que será possível circular a fibra até 25 vezes, em comparação com cinco a sete vezes hoje. As áreas mais importantes onde o conhecimento da hornificação pode ser aplicado são celulose de mercado, refugo a seco, reciclagem, celulose solúvel e aplicações de micro e nanocelulose.

A pesquisa fornece novos insights sobre a hornificação, uma área de pesquisa com potencial para fornecer mais oportunidades para a indústria florestal compreender as mudanças na capacidade de ligação das fibras de madeira durante o processo de desidratação. Hornificação ocorre quando ligações químicas ocorrem dentro das fibras.

Isso evita o inchaço das fibras e reduz sua flexibilidade e fibrilas externas. Fibras flexíveis e fibrilas externas são importantes para o desenvolvimento de propriedades de resistência na fabricação de papelão e papel.

“Ao usar menos fibras, mas ainda manter o mesmo nível de desempenho mecânico nos produtos, você obtém uma utilização mais otimizada das matérias-primas”, afirma Sjöstrand. “Isso significa que os resultados do nosso projeto contribuirão tanto para o aumento da reciclagem quanto para o uso mais sustentável dos recursos.”

Mais informações: Mozhgan Hashemzehi et al, Graus de hornificação em polpa kraft de madeira macia e dura durante a secagem de diferentes solventes, Celulose (2024). DOI:10.1007/s10570-023-05657-z
Fornecido pelo Conselho Sueco de Pesquisa