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Celulose e Papel para Embalagens
por Danilo Endler
Publicado em 24/07/2008
 

Este artigo foi baseado em palestra ministrada por profissionais da Suzano.
No sistema de embalagem da grande maioria das empresas, o papel e o cartão estão quase sempre presentes, mesmo que seja apenas em um detalhe da estrutura da embalagem. Sendo assim, falaremos um pouco sobre este assunto.
O papel é o produto formado por uma única camada de materiais, enquanto o cartão é composto por várias camadas. O papel com gramatura acima de 120 g/m2 é comumente chamado de cartolina.
O material básico para formação do papel é a celulose, extraída da madeira. Aqui vale observar que temos dois tipos de fabricantes de papel, as Fábricas Integradas e as Não Integradas. Na primeira, numa mesma planta fabril temos o processamento da celulose e depois do papel, enquanto a segunda adquire a celulose de terceiros para fabricar o papel.
A celulose pode ser de fibra longa ou de fibra curta, dependendo da madeira originária. A primeira é obtida do Pinus, enquanto a Segunda do Eucalipto. Cada tipo irá proporcionar ao papel características diferentes, conforme o que pode ser observado na tabela abaixo:

TIPO DE FIBRA

LONGA

CURTA

Comprimento (mm)

2,8 a 3,0

0,8 a 1,0

Resistência ao Rasgo

Melhor

__

Tração

Similar

Similar

Alongamento

Similar

Similar

Estouro

Similar

Similar

Formação

__

Melhor

Lisura

__

Melhor

Corpo

__

Melhor

Opacidade

__

Melhor


O papel de fibra longa é mais floculento, áspero e rugoso, logo o de fibra curta é melhor para impressão.
O que se observa é que a celulose de fibra curta vem crescendo sua participação no mercado, principalmente pelo fato do Eucalipto crescer mais rápido que o Pinus (6 anos contra 20 anos).
No processo de fabricação da celulose, as toras de madeira passam pelo Descascador, onde é retirada a casca da mesma. Em seguida elas vão para o Picador, onde a madeira é transformada em cavacos para facilitar o "cozimento".
Fazendo um aparte, o que desejamos é obter a celulose contida na madeira. Para tal devemos eliminar a lignina, que é o composto que liga as fibras e que da a cor escura a madeira. Ela compõem 25% desta.
Assim, os cavacos vão para o Digestor, onde a lignida será dissolvida e eliminada (restando cerca de 3%) através de aquecimento, pressão e ação química.
A seguir o produto passa por uma primeira Lavagem, onde é eliminado um licor preto e já obtemos uma celulose semi-branqueada.
Passamos para a fase de branqueamento da celulose, onde a mesma sofre um Pré-branqueamento com O2, seguido por outros com ClO2, sempre alternados por Lavagens, até receber um tratamento final com Peróxido de Hidrogênio.
Vale observar que estes tratamentos com ClO2 são em pequenas quantidades, para manter o produto livre de cloro.
Quando a celulose não passa por um processo de branqueamento, o produto obtido é denominado de Pasta Mecânica, utilizado quando não se tem a necessidade de um produto branco, ou quando o mesmo não fica aparente (exemplo camada interna em cartões).
É até este ponto que temos o diferencial entre a Fábrica Integrada e a Não Integrada. Na primeira, a celulose vai para a fabricação do papel, normalmente através de tubulações, enquanto a outra recebe a celulose (produzida como descrito anteriormente) em forma de chapas ou tabletes. Estes materiais vão para um equipamento denominado de Desagregador ou Hidrapulp, onde a celulose recebe água e outros aditivos, para recompor a massa.
A massa formada contém 4% de celulose e 96% de água, aproximadamente. Apesar disto, a aparência desta é de um produto espesso, grosso, pois a celulose é extremamente higroscópica e absorve muita água, crescendo demasiadamente.
A partir daí a fabricação do papel é igual para os dois tipos de fábrica.
A celulose entra no Refinador, onde as fibras sofrerão um aumento de área para dar uma melhor estrutura no papel. Os fatores que irão influenciar neste processo são a temperatura, o PH (que deve ficar entre 6 e 7) e a consistência da massa.
Neste momento é feito um controle do refino. Vale observar que cada tipo de gramatura depende do grau de refino. Quanto maior, menor a gramatura.
A seguir, a massa receberá uma série de aditivos, é a fase da aditivação, onde o material receberá cargas (caulim, CaSO4, CaCO3, TiO2) para economizar material, diminuir a aspereza (preenchendo as lacunas entre as fibras e melhorando o nivelamento do papel), diminuir a porosidade e/ou diminuir a opacidade (ex.: papel bíblia que é fino e com pouca opacidade devido a adição de dióxido de titânio, que aumenta a refração do papel). Entretanto, tais produtos também diminuem a resistência e deixam cada uma das superfícies do papel com características diferentes (dupla face).
Nesta fase, acrescentamos, também, de 5 a 6% de amido, que serve como "cimento" entre as fibras, ajudando na resistência do papel. Porcentagens maiores podem prejudicar a drenagem durante o processo de fabricação.
Objetivando-se aumentar a resistência do papel à penetração de líquidos (principalmente para facilitar o processo de impressão), são adicionados colas internas, ácidas (PH entre 4,0 e 4,5) ou alcalinas (PH entre 7,0 e 8,0). Cada uma proporciona características e vantagens diferentes, sendo usada conforme tecnologia ou necessidade.
Além disto, podemos adicionar outros componentes, tais como: alvejantes óticos, corantes, matizantes, retentores de carga e outros.
A massa, então, vai para o Depurador, onde passará por um primeiro processo de limpeza. Num segundo Depurador, uma Peneira Pressurizada (Selectifier), esta massa passará por um outro processo de filtragem, descartando-se desetos plásticos.
Daí o material vai para a Mesa Plana, onde é "espalhado", de forma controlada, sobre uma esteira, onde se inicia o processo de secagem.
O papel passa pelo Rolo Couch, sofre uma prensagem a úmido, para retirada de água e vai para a Secaria, onde cilindros aquecidos promovem uma secagem maior.
A seguir o papel passa por uma prensa de colagem, onde dois cilindros fazem o acabamento superficial por prensagem, com auxílio de um banho de amido. Assim, há um aumento da resistência superficial do papel.
É aplicado, então um revestimento (coating) tais como: pigmentos, adesivos, coligantes, dispersantes, etc. É aqui que se aplica a camada de couchê.
O papel passa por uma prensagem seca em calandras Hard ou Soft, dependendo da característica que se quer obter, e finalmente vai para a Enroladeira.
Desta, este é cortado em medidas pré-estabelecidas e rebobinado em rolos, ou cortado em chapas.
A fabricação do cartão é semelhante, a diferença é que na fase da mesa plana, existe mais de uma, que irá depositando diversas camadas de papel que formarão o cartão.
Para o caso específico de embalagens, normalmente são utilizados cartões, cuja especificação vai variar conforme a necessidade do produto/caixa.
Assim, a resistência a delaminação, a lisura, a alvura, a brancura, a rigidez e outras características dependerão das características necessárias para cada projeto.
Diversos são os sistemas de impressão: tipografia, rotogravura, serigrafia, flexografia, offset e outros, mas é este último o mais utilizado em embalagens de cartão.
A qualidade associada a velocidade e produtividade fazem deste sistema de impressão uma boa escolha na confecção de embalagens. Utilizando a quadricromia, ou seja, usando as quatro cores básicas, a saber: magenta, cyan, amarelo e preto, conseguimos confeccionar praticamente qualquer visual (a não ser casos em que é necessária uma cor especial).
Muito se tem evoluído na área de impressão osffset, com equipamentos cada vez mais rápido e com capacidade de impressão de um maior número de cores, além de aplicação de vernizes.
Além disto, quando desenvolvemos embalagens em cartão, devemos nos preocupar, também, com o bom dimensionamento da caixa, para que não ocorram problemas na produção. Desta forma, devemos ter cuidado com a confecção das facas de corte, que terão grande influência no dimensional e funcionalidade da caixa.

 

Veja também:
 
  • Design de Embalagem
  • O poder de mídia da embalagem


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