Aditivos para o desenvolvimento das propriedades dos papéis tissue

Abstract

O objetivo desta dissertação consistiu no estudo da utilização de aditivos humectantes na produção de papéis tissue e avaliação do seu impacto nas propriedades papeleiras, tais como, índice de tração, absorção de água e suavidade. Os aditivos em estudo foram o polietilenoglicol MW 400 (PEG) e o ácido piroglutâmico (PCA). Para ambos os aditivos, foram testados diferentes métodos de aplicação, através de adição em massa, e por aplicação spray sobre a superfície do papel seco. Foi ainda estudado, para o caso do PEG, a aplicação spray sobre o papel húmido. Para cada um dos métodos de aplicação foi estudado o uso de diferentes quantidades de aditivos, a fim de se melhorar propriedades chave dos papéis tissue. Inicialmente foi avaliada a capacidade de retenção de PEG nas fibras celulósicas. De seguida foram preparadas folhas laboratoriais de papel tissue (20 g/m2) que foram sujeitas à aplicação dos aditivos através dos diferentes métodos. Estas folhas foram analisadas para caracterização das suas propriedades papeleiras. A análise de retenção do PEG, verificou que as fibras de celulose apresentavam uma capacidade de retenção de PEG limitada, atingindo a saturação, indicando que aparentemente não existe uma formação de multicamada das moléculas de aditivo. Seguindo assim um modelo de sorção em monocamada nas interações com a celulose. Relativamente às propriedades papeleiras das folhas laboratoriais, a aplicação de ambos os compostos, conduziu no geral a uma diminuição dos valores do índice de tração independentemente da técnica utilizada. Esta diminuição é mais acentuda na aplicação de PEG, na forma de spray, sobre as superfícies das folhas. No caso da capacidade de absorção de água não se registaram variações muito significativas para nenhum dos aditivos, independentemente do método de aplicação. Enquanto para o caso da suavidade os melhores resultados foram obtidos com a aplicação de PEG na forma de spray, sobre a superfície seca da folha de papel tissue, tendo-se registado um aumento de 12 pontos de Handfeel relativamente à referência. No entanto, se analisarmos de forma conjunta todas as propriedades papeleiras verificamos que os melhores resultados foram obtidos com a aplicação em massa dos aditivos. Pois para a suavidade apresentou um aumento entre 1 e 2 pontos de Handfeel e foi o método cuja diminuição do índice de tração foi menor. Os resultados obtidos durante este trabalho permitem uma maior compreensão sobre o efeito da utilização dos aditivos em estudo nas propriedades papeleiras dos papéis tissue.

This dissertion main goals were study the use of humectants in the production of tissue papers and the impact of their use on key tissue properties, such as, tensile index, water absorption and softness. The additives under analysis were polyethylene glycol MW400 (PEG) and pyroglutamic acid (PCA). Their application, on thi study, followed diferent approaches i) application in bulk and ii) spray application on the dry sheets surface, for both additives. It was also studied the spray application of PEG on paper sheets wet surface. The application of different amounts of additive was also tested. To improve the key properties of tissue papers. Initially PEG retention in cellulosic fibers was evaluated. Then laboratory tissue paper sheets of (20 g / m2) were prepared according with the different approaches mentioned. These sheets were studied to analyze their paper properties. The retention testes revealed that cellulose fibers have a limited PEG retention capacity, reaching saturation. Indicating that he additive interact with cellulose fibers according to a monolayer-sorption regime. As regards, paper properties, it was found that the application of these compounds generally led to a decrease in tensile index regardless of the technique used. This decrease being more accentuated in the case of spraying PEG on the surface of the sheets. In case of water absorption capacity, there were no significant variations, regardless of the method used. While for softness, the best results were obtained with PEG application with spray on the dry surface of the paper sheets. In this case, there was an increase of 12 Handfeel points compared to reference. Analyzing all paper properties, it was found that the technique that showed the best results was the application in bulk. Because it presents an increase between 1-2 Handfeel points, while it is the method with lesser decreases in the level of tensile index. The results obtained allowed a better understanding of the effect of the use of these additives on tissue paper properties.