O papel é um afeltrado de fibras unidas tanto fisicamente (por estarem entrelaçadas a modo de malha) como quimicamente por ligações de hidrogênio.
História
Fabricação de papel feita pelos antigos chineses.
Desde os tempos mais remotos e com a finalidade de representar objetos inanimados ou em movimento, o homem vem desenhando nas superfícies dos mais diferentes materiais. Nesta atividade, tão intimamente ligada ao raciocínio, utilizou, inicialmente, as superfícies daqueles materiais que a natureza oferecia praticamente prontos para seu uso, tais como paredes rochosas, pedras, ossos, folhas de certas plantas, etc. Acompanhando o desenvolvimento da inteligência humana, as representações gráficas foram se tornando cada vez mais complexas, passando desse modo a significar ideias. Este desenvolvimento, ao permitir, também, um crescente domínio da circunstâncias através de utensílios por eles criados, levou o homem a desenvolver suportes mais adequados para as representações gráficas. Com esta finalidade, a história registra o uso de tabletes de barro cozido, tecidos de fibras diversas, papiros, pergaminhos e, finalmente, papel.
A maioria dos historiadores concorda em atribuir a Cai Lun (ou Ts'ai Lun) da China a primazia de ter feito papel por meio da polpação de redes de pesca e trapos, e mais tarde usando fibras vegetais. Este processo consistia em um cozimento forte de fibras, após o que eram batidas e esmagadas. A pasta obtida pela dispersão das fibras era depurada e a folha, formada sobre uma peneira feita de juncos delgados unidos entre si por seda ou crina, era fixada sobre uma armação de madeira. Conseguia-se formar a folha celulósica sobre este molde, mediante uma submersão do mesmo na tinta contendo a dispersão das fibras ou mediante o despejo da certaquantidade da dispersão sobre o molde ou peneira. Precedia-se a secagem da folha, comprimindo-a sobre a placa de material poroso ou deixando-a pendurada ao ar. Os espécimes que chegaram até os nossos dias provam que o papel feito pelos antigos chineses era de alta qualidade, que permite, até mesmo, compará-los ao papel feito atualmente.
Matéria-prima
As fibras para sua fabricação requerem algumas propriedades especiais, como alto conteúdo de celulose, baixo custo e fácil obtenção — razões pelas quais as mais usadas são as vegetais. O material mais usado é a polpa de madeira de árvores, principalmente pinheiros (pelo preço e resistência devido ao maior comprimento da fibra) e eucaliptos (pelo crescimento acelerado da árvore). Antes da utilização da celulose em 1840, por um alemão chamado Keller, outros materiais como o algodão, o linho e o cânhamo eram utilizados na confecção do papel.
Atualmente, os papéis feitos de fibras de algodão são usados em trabalhos de restauração, de arte e artes gráficas, tal como o desenho e a gravura, que exigem um suporte de alta qualidade.
Nos últimos 20 anos, a indústria papeleira, com base na utilização da celulose como matéria-prima para o papel, teve notáveis avanços, no entanto as cinco etapas básicas de fabricação do papel se mantêm: estoque de cavacos, fabricação da polpa, branqueamento, formação da folha, acabamento.
No início da chamada "era dos computadores", previa-se que o consumo de papel diminuiria bastante, pois ele teria ficado obsoleto. No entanto, esta previsão foi desmentida na prática: a cada ano, o consumo de papel tem sido maior.
É fato que os escritórios têm consumido muito mais papel após a introdução de computadores. Isso pode ter ocorrido tanto porque, com os computadores, o acesso à informação aumentou muito (aumentando a oferta de informações, aumenta também a demanda), quanto pela facilidade do uso de computadores e impressoras, o que permite que o uso do papel seja menos racional que outrora (escrever à mão, ou à máquina datilográfica, exigia muito mais esforço, diminuindo o ímpeto de gastar papel com materiais inúteis). De fato, a porcentagem de papéis impressos que nunca serão lidos é bastante alta na maior parte dos escritórios (especialmente os que dispõem de impressoras a laser (as quais imprimem numerosas páginas por minuto).
Produção
As cinco etapas principais do processo tradicional de produção do papel na China.
Para se transformar a madeira em polpa, que é a matéria prima do papel, é necessário separar a lignina, a celulose e a hemicelulose que constituem a madeira. Para isso se usam vários processos, sendo os principais os processos mecânicos e os químicos.
Os processos mecânicos basicamente trituram a madeira, separando apenas a hemicelulose, e assim produzindo uma polpa de menor qualidade, de fibras curtas e amarelado.
O principal processo químico é o kraft, que trata a madeira em cavacos com hidróxido de sódio e hidrossulfeto de sódio, que dissolve a lignina, liberando a celulose como polpa de papel de maior qualidade. O principal inconveniente deste processo é que o licor escuro também conhecido como licor negro que é produzido pela dissolução da lignina da madeira. Este licor deve ser tratado adequadamente devido a seu grande poder poluente, já que contém compostos de enxofre tóxicos e mal-cheirosos e grande carga orgânica. O reaproveitamento desta lignina é diverso, podendo o licor ser concentrado por evaporação e usado até mesmo como combustível para produção de vapor na própria fábrica. O branqueamento da polpa de papel subsequente também é potencialmente poluente, pois costumava ser feito com cloro, gerando compostos orgânicos clorados tóxicos e cancerígenos. Atualmente o branqueamento é feito por processos sem cloro elementar conhecido como ECF do inglês "elemental chlorine free" (usam dióxido de cloro) ou totalmente livres de cloro conhecido como TCF do inglês "total chlorine free" (usam peróxidos, ozônio, etc.). Estudos apontam que o efluente que sai de ambos os processos quando tratado não possui diferença significativa quanto ao teor tóxico sendo ambos de baixíssimo impacto ambiental. Aplicações industriais têm apontado para uma redução na emissão de óxidos de nitrogênio (dióxido de nitrogênio e monóxido de nitrogênio) na mudança do processo TCF para o processo ECF. Essas duas evidências em conjunto têm começado a fazer o setor repensar quanto a qual processo dentre os dois é efetivamente menos poluente e quebra um grande paradigma no setor que acreditava como dogma que o processo totalmente livre de cloro (TCF) era o mais adequado ambientalmente.
Resumo do processo produtivo
* Floresta - local onde são plantadas espécies mais apropriadas para a o tipo de celulose ou papel a ser produzido - a maioria das empresas usam áreas reflorestadas e tem seu proprio viveiro onde fazem melhorias na espécie cultivada fazendo a clonagem das plantas com as melhores características;
* Captação da madeira — A árvore é cortada e descascada, transportada, lavada e picada em cavacos de tamanhos pré determinados;
* Cozimento: no digestor os cavacos são misturados ao licor branco e cozidos a temperaturas de 160 C;
- Nessa etapa tem-se a pasta marrom que pode ser usada para fabricar papéis não branqueados.
* Branqueamento - a pasta marrom passa por reações com peróxido, dioxido de sódio, dioxido de cloro, ozônio e ácido e é lavada a cada etapa transformando-se em polpa branqueada;
* Secagem: a polpa branqueada é seca e enfardada para transporte caso a fábrica não possua maquina de papel;
* Máquina de papel - a celulose é seca e prensada até atingir a gramatura desejada para o papel a ser produzido.
* Tratamento da lixívia e rejeitos da água — o licor negro resultante do cozimento é tratado e os químicos são recuperados para serem usado como licor branco. Esse tratamento ameniza os impactos ambientais causados pela fabrica de papel;
* Produção de energia — A produção de energia vem de Turbo geradores que são movidos por vapor proveniente da caldeira.
Tamanhos padronizados
Diferentes tamanhos de papel.
Ver artigo principal: Tamanho de papel
As folhas de papel comercialmente vendidas são cortadas em tamanhos predefinidos. Os mais comuns são Carta e A4, usados em escritórios e tarefas escolares. As gráficas também usam papel em tamanho A3, principalmente para confecção de cartazes. As dimensões são agrupadas em um tipo de "família", onde os valores crescem na seguinte proporção: A) a altura do tamanho atual passa a ser a largura do próximo tamanho, e B) a altura do próximo tamanho é o dobro da largura do tamanho actual. Alguns exemplos:
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