Aplicações de técnicas na avaliação de papéis revestidos com diferentes pigmentos minerais

Abstract

O uso de minerais na indústria do papel remonta ao século XVIII, podem ser incorporados na estrutura fibrosa ou sob a forma de um revestimento. A aplicação dos minerais nos papéis de impressão e escrita tem, essencialmente, dois objectivos: minimizar os custos de produção e melhorar a aptidão à impressão. O presente trabalho consistiu em estudar papéis revestidos com caldas onde estavam presentes diferentes modificadores reológicos e vários pigmentos minerais. O revestimento foi aplicado numa ou duas camadas e com um de dois ligantes: uma dispersão de copolímeros de estireno-butadieno e amido. Um dos objectivos deste estudo residiu na avaliação do modo como as características e as concentrações dos pigmentos, dos modificadores reológicos e dos ligantes influenciam as propriedades finais dos papéis, nomeadamente as que estão directamente relacionadas com a imprimabilidade. Outro objectivo era avaliar as propriedades finais dos papéis por métodos convencionais e por outras técnicas ou parâmetros e posteriormente correlacionar os resultados obtidos. Como objectivo final pretendia-se verificar se as correlações estabelecidas revelavam o interesse das várias técnicas aplicadas e se estas se tornavam importantes na caracterização de papéis revestidos. Os resultados permitiram-nos concluir que a formulação para uma calda óptima quer em termos de runnability quer em termos de performance do papel é muito difícil de obter e que as diferentes técnicas aplicadas se correlacionam bem e são muito úteis na avaliação do vasto leque de propriedades que é necessário considerar quando avaliamos papéis revestidos. Assim, a escolha da composição da calda, do número de camadas ou da gramagem do revestimento deverá ser função das exigências do produto final procurando o melhor compromisso entre a qualidade de impressão, os custos de produção e o desempenho em máquina. Quanto à caracterização do papel, esta pode ser realizada usando várias técnicas. Para a sua optimização será necessário seleccionar, mais uma vez, em função das exigências do produto final as que revelam maior potencial para as propriedades chave.

Minerals are applied in paper industry for decades, incorporated into the fibrous structure or as a coating. The application of minerals in the printing and writing papers has essentially two objectives: to reduce production costs and to improve printability. The present work consisted of studying coated papers with different coating colors formulations. Different rheological modifiers and mineral pigments were selected. The coating was applied in one or two layers, with one of two binders: a dispersion of styrene-butadiene copolymer and starch. One objective of this study was the assessment of how the characteristics and concentrations of pigments, of rheological modifiers and binders influence the papers final properties, including those directly related to printability characteristics. Another objective was to evaluate the paper final properties using conventional methods and other techniques or parameters and then correlate the results. Final aim was to verify the importance of the various techniques in the characterization of coated papers. The results allowed us to conclude that: - the formulation for an optimum coating colour in terms of runnability and in terms of paper performances is very difficult to obtain; - the different techniques applied correlate well and are very useful in evaluating the wide range of the properties that is necessary to consider. Thus, the choice of the formulation, the number of layers or the coating weight should be function of the requirements of the final product looking for the best compromise between printing quality, production costs and runnability. Paper characterization can be done using several techniques, for its optimization will be necessary to select the technique, depending on the requirements of the final product and its key properties.