Aplicação de carbonatos de cálcio no revestimento de papéis

Abstract

O uso de minerais na indústria do papel remonta ao século XVIII. Nos papéis de impressão e escrita os minerais têm fundamentalmente dois objectivos: reduzir os custos de produção e melhorar a aptidão do papel a impressão. Existem duas formas de utilizar os minerais: como cargas, isto é, incorporados na estrutura fibrosa que constitui a base do papel ou como pigmentos, sob a forma de uma película depositada sobre a superfície do papel. Este trabalho consistiu em estudar alguns carbonatos de cálcio (natural e precipitados) como pigmentos, em revestir um papel omet com caldas de diferentes composições (lotações de pigmentos) e em avaliar os papéis resultantes. Um dos objectivos deste estudo residiu na avaliação do modo como as propriedades dos pigmentos influenciam as características das caldas de revestimento e as características finais dos papéis. Em paralelo, pretendia-se avaliar se o revestimento exercia a mesma influência sobre as características estruturais, mecânicas, ópticas e de aptidão a impressão dos papéis revestidos e se possível eleger a calda a qual correspondesse o melhor compromisso entre as propriedades dos papéis e o desempenho durante o processo de revestimento. 0s resultados das investigações levadas a efeito permitiram-nos concluir que não existe nenhuma calda ideal. Dependendo das exigências dos papéis revestidos, um revestimento com PCC(E) pode ser mais ou menos favorável do que um revestimento com GCC. Se o objectivo for produzir um papel com melhores características ópticas então o revestimento a seleccionar deverá conter PCC(E), se pelo contrário a prioridade for a aptidão a impressão então a escolha deverá recair sobre um revestimento com GCC.

Minerals are used in paper industry for decades, but presently the interest for paper higher brightness and good printability is being developed. In printing and writing papers, minerals have predominantly two objectives: to reduce production costs and to improve printability and appearance. It's possible to apply minerals in two forms: as filler, incorporated in the fibrous structure of the paper sheet or as pigment, in a thin coating layer applied to the paper sheet surface. Calcium carbonates and kaolin, are the main mineral fillers and pigments being used in the paper industry. In the experimental studies we have been carrying out, two main categories of calcium carbonate were used: ground calcium carbonate (GCC) and two precipitated calcium carbonate [PCC(E) - scalenohedral and PCC(R) - rhombohedral]. After the determination of their specific properties as well as their application in woodfree paper with different coating formulation, the coated papers were evaluated. The optical, physical, mechanical characteristics are determined as well as printability. The main goal of the present study was to determine the relationship between pigments intrinsic characteristics and their influence upon coated paper properties and rheology of the coating suspension. We pretended also to evaluate coating influence on paper characteristics and, if possible, to select the coating formulation showing the best compromise between paper performance and runnability during the coating process. The overall basic results of the investigation being carrying out show that it doesn't exist an optimal coating formulation. Depending on the application of the paper grade, one paper coated with GCC can be better than another coated with PCC(E), but the opposite can be also true. If gloss is considered to be the most important paper property, the selection would go to GCC, but if good optical parameters are required, then the choice has to go to PCC(E) because this pigment makes the paper sheet structure more open therefore favouring light diffusion.