Título: | ESTUDO DA REOLOGIA DE POLPAS DE CAULIM PARA A INDÚSTRIA DE PAPEL COM BASE NO CAULIM DA REGIÃO DO PRADO | |||||||
Autor: |
FABIOLA OLIVEIRA DA CUNHA |
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Colaborador(es): |
MAURICIO LEONARDO TOREM - Orientador JOSE CARLOS D ABREU - Coorientador |
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Catalogação: | 10/FEV/2005 | Língua(s): | PORTUGUÊS - BRASIL |
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Tipo: | TEXTO | Subtipo: | TESE | |||||
Notas: |
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Referência(s): |
[pt] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=5926&idi=1 [en] https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/projetosEspeciais/ETDs/consultas/conteudo.php?strSecao=resultado&nrSeq=5926&idi=2 |
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DOI: | https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.5926 | |||||||
Resumo: | ||||||||
Polpas concentradas de caulim (70 por cento em peso de sólidos) são
utilizadas na
Indústria de Papel como cobertura. Durante a aplicação da
polpa são alcançadas
altas taxas de cisalhamento que, associadas às altas
viscosidades de polpas
concentradas, provocam dificuldades no movimento da lâmina
acarretando riscos,
bolhas ou até mesmo rasgando o papel. Para minimizar esse
efeito, são
adicionados agentes dispersantes que causam a redução nos
valores da
viscosidade. O presente trabalho teve por finalidade
caracterizar fisicamente as
amostras beneficiadas do caulim da região do Prado/BA e,
utilizando-se da Teoria
DLVO Clássica, contribuir para uma melhor compreensão sobre
os aspectos
fundamentais que norteiam a reologia de polpas concentradas
de caulim a partir
dos fundamentos de química coloidal. A caracterização
tecnológica das amostras
foi efetuada pelas técnicas de difratometria de raios-X,
medição de alvura, análise
granulométrica e análise morfológica (MEV e MET). As
amostras analisadas
revelaram ser, predominantemente, de caulinita; de alvura
adequada a Indústria
Papeleira para as amostras Coat 90 e Coat 87; de
distribuição bimodal para as
amostras Coat 90 e Coat 87 e de formato lamelar de perfil
irregular, tendo sido
encontradas partículas de perfil hexagonal. Posteriormente,
foram apreciadas as
propriedades eletrocinéticas das amostras. Foi medido o
potencial zeta das
amostras na ausência e na presença do dispersante
hexametafosfato de sódio em
função do pH e da concentração do dispersante em força
iônica constante. A
análise dos resultados revelou: que as amostras Coat 90 e
Coat 87 possuem ponto
isoelétrico de 3,5, enquanto o caulim Extra Fino possui
ponto isoelétrico de 3,2;
que o potencial zeta assume valores mais negativos com o
aumento do pH e com o
aumento da concentração de dispersante e que o ânion
proveniente da dissociação
do hexametafosfato de sódio adsorve quimicamente à
superfície das amostras. De
posse dos dados de potencial zeta, utilizou-se a Teoria
DLVO para calcular a
energia de interação total existente entre as partículas da
amostra de caulim Coat
90. Após a análise dos resultados, ficou evidente que, para
valores de pH maiores ou iguais a 5, existe uma barreira
energética que aumenta de intensidade com o
aumento do pH e da concentração de dispersante onde, com o
aumento do pH,
houve uma tendência à estabilização e, no caso da
concentração, foi obtido um
valor máximo em 3kg/t de dispersante (após este valor não
houve aumento da
barreira energética). Nessas curvas também foi observada a
existência de um
mínimo secundário que, embora pequeno (~2kT), revelou a
possibilidade de
adesão reversível. A análise reológica da amostra de caulim
Coat 90 foi realizada
a partir da comparação das viscosidades aparentes
encontradas para taxas de
cisalhamento constantes (100s-1 ou 1000s-1) e após a mesma
quantidade de tempo
(280s) já que as polpas eram tixotrópicas. Esses dados
revelaram que, com o
aumento do pH, as polpas atingem valores mínimos de
viscosidade, onde para
cada concentração de dispersante foi atingido um patamar
diferente. O menor
valor de viscosidade foi obtido em 3kg/t de dispersante,
onde a partir desse ponto
a viscosidade passou a aumentar levemente. Finalmente, os
dados reológicos
foram confrontados com os calculados pela Teoria DLVO
Clássica, onde foi
revelada a existência de um valor de energia de interação
total (~400kT) comum a
todas as concentrações de dispersante que indica um grau
máximo de estabilidade
da polpa, isto é, as partículas encontram-se tão afastadas
umas das outras que o
movimento relativo entre elas durante o cisalhamento não é
mais afetado.
Concluiu-se que, apesar das interações interparticulares
serem de natureza
microscópica e a viscosidade uma medida macroscópica, a
Teoria DLVO foi
capaz de explicar qualitativamente o comportamento
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