A estrutura básica da celulose e das folhas de papel é uma esteira de feltro de fibras de celulose unidas por pontes de hidrogênio. A celulose é um polissacarídeo com 600 a 1,500 unidades repetidas de açúcar. As fibras têm alta resistência à tração, absorvem os aditivos usados para modificar a celulose em produtos de papel e cartão e são flexíveis, quimicamente estáveis e brancas. O objetivo da polpação é separar as fibras de celulose dos outros componentes da fonte de fibra. No caso da madeira, são as hemiceluloses (com 15 a 90 unidades de açúcar repetidas), ligninas (unidades altamente polimerizadas e complexas, principalmente fenilpropano; atuam como a “cola” que cimenta as fibras), extrativos (gorduras, ceras , álcoois, fenóis, ácidos aromáticos, óleos essenciais, oleorresinas, estearóis, alcalóides e pigmentos), minerais e outros inorgânicos. Conforme mostrado na tabela 1, as proporções relativas desses componentes variam de acordo com a fonte de fibra.
Tabela 1. Constituintes químicos das fontes de fibra de celulose e papel (%)
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Madeiras macias |
Folhosas |
Palha |
Bambu |
Algodão |
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Os hidratos de carbono |
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a-celulose |
38-46 |
38-49 |
28-42 |
26-43 |
80-85 |
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Hemicelulose |
23-31 |
20-40 |
23-38 |
15-26 |
nd |
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Lignina |
22-34 |
16-30 |
12-21 |
20-32 |
nd |
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Extrativos |
1-5 |
2-8 |
1-2 |
0.2-5 |
nd |
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Minerais e outros |
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nd = sem dados disponíveis.
Árvores coníferas e decíduas são as principais fontes de fibra para celulose e papel. Fontes secundárias incluem palhas de trigo, centeio e arroz; canas, como bagaço; caules lenhosos de bambu, linho e cânhamo; e sementes, folhas ou fibras liberianas, como algodão, abacá e sisal. A maior parte da celulose é feita de fibra virgem, mas o papel reciclado representa uma proporção crescente da produção, passando de 20% em 1970 para 33% em 1991. A produção de derivados de madeira representou 88% da capacidade mundial de celulose em 1994 (176 milhões toneladas, figura 1); portanto, a descrição dos processos de celulose e papel no próximo artigo foca na produção de madeira. Os princípios básicos também se aplicam a outras fibras.
Figura 1. Capacidades mundiais de celulose, por tipo de celulose
