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metadata.dc.type: Dissertação
Title: Influência dos parâmetros de processamento em moinho de serras nas propriedades da celulose Fluff e de painéis absorventes.
metadata.dc.creator: Schlusaz, Maiara
metadata.dc.contributor.advisor1: Carvalho, Benjamim de Melo
metadata.dc.contributor.referee1: Sowek, Adriane Bassani
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Juliana Cristina da
metadata.dc.description.resumo: A celulose Fluff é uma matéria-prima empregada na produção de produtos absorventes higiênicos, e seu processamento é realizado através de moinhos desfibradores com o intuito de individualizar as fibras celulósicas que compõem o painel/núcleo. O processo de desfibramento passa por ajustes operacionais de maquinário que são pouco explorados quanto aos seus impactos e potenciais nas propriedades da celulose desfibrada e consequentemente do painel formado. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de diferentes condições de processamento em propriedades morfológicas e granulométricas da celulose Fluff desfibrada, assim como de resistência mecânica dos painéis produzidos a partir desta celulose. O processo de desfibramento foi desenvolvido utilizando parâmetros representativos de escala industrial em moinho de modelo “sawmill”, onde foram testadas diferentes configurações de gap, velocidades de rotor e fluxos de alimentação de celulose. Os efeitos em propriedades morfológicas de comprimento, espessura de parede e finos foram investigados bem como os efeitos em granulometria do material classificado em Good Fluff, Nits & Knots e Finos. Foram avaliadas as propriedades mecânicas de resistência à tração, absorção de energia à tração (TEA) e alongamento dos painéis absorventes e os resultados estatisticamente correlacionados com as propriedades previamente avaliadas. As celuloses Fluff empregadas no experimento são provenientes de coníferas, de especificação semelhante e variaram majoritariamente em seu conteúdo de umidade. Os resultados demonstram que as reduções do comprimento de fibra e de espessura de parede foram influenciadas somente pela utilização de gaps mais estreitos entre faca e contra-faca. O aumento do conteúdo de finos total, especificamente Finos A, foi influenciado pelo aumento do fluxo de alimentação, já o Finos B pela utilização de gap mais largo e também pela maior umidade da celulose. Na análise granulométrica, houve melhoria significativa na uniformidade do desfibramento obtida através do incremento em Good Fluff e redução de Nits & Knots quando utilizados menores fluxos de alimentação, maiores rotações de rotor, menor gap e celulose de menor umidade. O conteúdo de finos granulométrico mostrou ter sido impactado somente pela utilização de menores gaps. Além disso, para as condições deste estudo, não foi obtida correlação entre finos morfológico e o granulométrico. As propriedades de resistência à tração, TEA e alongamento foram superiores utilizando a celulose Fluff de maior umidade e que apresentou maiores conteúdos de Nits & Knots, além de terem sido influenciadas positivamente por maiores conteúdos de Finos B. Este estudo comprova que, a depender do gargalo produtivo e da particularidade de cada fabricante de produtos absorventes, a otimização dos parâmetros de moinho em conjunto demonstra ganhos relevantes quanto à uniformidade do desfibramento, à resistência de produto e a economias de processo atrelados a uma melhor performance da celulose Fluff utilizada.
Abstract: Fluff cellulose is a raw material applied in hygienic product production and its processing is performed via shredding mills to individualize the cellulosic fibers that comprise the absorbent core. The shredding process experiences operational machinery adjustments that have not been explored in terms of its impacts and potentials on the defibrated pulp and formed core properties. The objective of this study was to evaluate the impact of different processing conditions on the morphological and granulometric properties of shredded Fluff pulp as well as the mechanical strength of the absorbent cores produced from these pulps. The shredding process was developed using representative industrial scale parameters in a "sawmill" where different gap configurations, rotor speeds, and pulp feed streams were tested. The effects on morphological properties of fiber length, fiber wall thickness, and fines were investigated in addition to the effects on material granulometry, classified as Good Fluff, Nits & Knots, and Fines. The mechanical properties of tensile strength, tensile energy absorption (TEA), and absorbent panel elongation were evaluated and the results statistically correlated with previously evaluated properties. The Fluff pulps used in the experiment are from conifers with similar specifications, varying mostly in moisture content. The results demonstrate that the reduction in fiber length and wall thickness were influenced only by the use of narrow gaps between knife and counter-knife. The higher total fines content, in particular Fines A were influenced by the increase in the feed stream and Fines B by the use of a wider gap and higher pulp moisture. In the granulometric analysis, there was a significant improvement in the shredding uniformity obtained through higher Good Fluff contents and reduction of Nits & Knots when lower feed streams, higher rotor speeds, narrowed gap, and lower pulp moisture were used. The granulometric fines content was impacted only by the use of narrowed gaps. Furthermore, for the conditions of this study, no correlation was obtained between morphological and granulometric fines. The properties of tensile strength, TEA, and elongation were superior using the Fluff pulp with the highest humidity and which presented the highest Nits & Knots content, in addition to being positively influenced by the higher Fines B content. This study proves that depending on the productive bottleneck and the particularity of each absorbent product manufacturer, the optimization of the mill parameters together demonstrates relevant gains in terms of shredding uniformity, product strength, and process savings linked to improved performance of the Fluff pulp used.
Keywords: morfologia de fibra
análise granulométrica
propriedades mecânicas
produtos absorventes
otimização de desfibramento
fiber morphology
particle size analysis
mechanical properties
absorbent products
shredding optimization
shredding
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Estadual de Ponta Grossa
metadata.dc.publisher.initials: UEPG
metadata.dc.publisher.department: Departamento de Engenharia de Materiais
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciências de Materiais
Citation: SCHLUSAZ, Maiara. Influência dos parâmetros de processamento em moinho de serras nas propriedades da celulose Fluff e de painéis absorventes. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia e Ciência dos Materiais) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2022.
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
URI: http://tede2.uepg.br/jspui/handle/prefix/3752
Issue Date: 8-May-2020
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