domingo, 30 de dezembro de 2012

Haja Papel - Tecnologia


HAJA PAPEL - Tecnologia



Com auxílio até de computadores, as modernas indústrias papeleiras fabricam toneladas de folhas por
dia. Há, porem, o desafio de conseguir matéria-prima para a demanda gigantesca.

Separam-se os filamentos de um vegetal qualquer para misturá-los com água até que assim, em suspensão, possam se emaranhar sobre um molde poroso. Depois de prensar e secar a massa, obtém-se uma película fina de celulose. Simples, a receita básica do papel, criada há quase dois milênios. é cada vez mais aplicada. Algumas pessoas chegaram a imaginar que o enorme consumo global desse produto diminuiria com a incorporação, no dia-a-dia, de recursos como a Informática. Mas quem arriscou esse palpite acabou fazendo um papelão, porque, de fato, a última década fechou gastando o dobro de celulose em relação à anterior.
Na realidade, o que se observa são trocas de papéis: os balanços das empresas, por exemplo, vêm dispensando as tradicionais folhas sulfites para serem impressos em metros dos formulários contínuos de computadores: já o papel timbrado das cartas pode ser substituído pelo papel térmico do fax. Engordando a demanda, as campanhas ambientalistas muitas vezes triunfam no sentido de aposentar o plástico das embalagens, cuja vida se aproxima do infinito, promovendo o retorno do reciclável papel cartão. Se insistir nesse ritmo de crescimento, a necessidade de papel no ano 2000 será cinco vezes maior do que a atual, uma projeção que aflige os pesquisadores. Pois, com os indíces vigentes de reposição de árvores, não há fibra no planeta que dê conta de toda essa papelada. Ao menos, por enquanto. Hoje, a madeira representa 95% da matéria-prima fibrosa usada pela indústria papeleira. No entanto, os cientistas começam a examinar com atenção fontes alternativas, como folhas de carnaúba, palmito e, mesmo, bagaço de cana. Além disso, laboratórios americanos e japoneses desenvolvem papéis de fibras sintéticas - feito o náilon -, embora seu preço ainda seja proibitivo.
De certo modo, a história se repete: não é a primeira vez que o homem se vê obrigado a buscar novos suportes à escrita. A pedra, em que os egípcios relatavam episódios importantes há mais de 6 500 anos, foi provavelmente o primeiro deles. três mil anos mais tarde, porém, os babilônicos criaram a tábua de argila-entre eles, a educação era obrigatória, ou seja, quase todo mundo escrevia e não era nem um pouco prático fazê-lo em monolitos. A popularização da escrita, aliás, levou os povos mediterrâneos a desenvolver tabuletas portáteis cobertas de cera, que podiam ser polidas e, desse modo, grafadas repetidas vezes. Já os orientais, em geral, empregavam folhas- daí essa palavra ser sinônimo de páginas-costuradas feito livros. Os antigos gregos e romanos, contudo, preferiam gravar em chapas metálicas, até que os egípcios inventaram o papiro, no início da era cristã, trançando fatias finíssimas de uma planta com o mesmo nome, das margens do rio Nilo.
No século II, o papiro fazia tanto sucesso entre os gregos e os romanos, que os mandatários do Egito decidiram proibir sua exportação, temendo a escassez do produto. Isso disparou a corrida atrás de outros materiais e não tardou que, na cidade de Pérgamo, na Antiga Grécia (hoje, Turquia), se encontrasse o pergaminho. obtido da parte interna da pele do carneiro. Grosso e resistente, ele era ideal para os pontiagudos instrumentos de escrita dos ocidentais, que cavavam sulcos na superfície do suporte, o quais eram, depois, pacientemente preenchidos com tinta. O pergaminho, entretanto, não era liso e macio o suficiente para resolver o problema dos chineses, que praticavam a caligrafia com o delicado pincel de pêlo, inventado por eles ainda no ano 250 a.C.-só lhes restava, assim, a solução nem um pouco econômica de escrever em tecidos como a seda. E tecido, naqueles tempos antigos, podia sair tão   caro quanto uma pedra preciosa.
Provavelmente, o papel já  existia na China desde 0 século Il a.C., como indicam os restos em uma tumba, na província de Shensi. Mas o fato é que somente no ano 1 05 A C. o Oficial da corte. T´sai Lun anunciou ao imperador a sua invenção. Tratava-se, afinal, de um material muito mais barato do que a seda, preparado sobre uma tela de pano esticada por uma armação de bambu. Nessa superfície, vertia-se uma mistura aquosa de fibras maceradas de redes de pescar e cascas de árvores. "No fundo, fazer papel ainda é molhar as fibras, socar e deixar secar", resume a museóloga paulista Lourdes Cedran presidente da Associação Brasileira de Papel Artesanal (Abrapa), que reúne 45 sócios, dispostos a colocar literalmente as mãos na massa, imitando a velha técnica que, aliás, os chineses esconderam por 600 anos 
Aproximadamente no ano 750 d.C., dois artesãos da China foram aprisionados pelos árabes. na antiga cidade de Samarkanda, aos pés das montanhas do Turquestão, hoje território soviético. A liberdade só lhes seria devolvida com uma condição-se eles ensinassem a fabricar o papel, que assim iniciou sua viagem pelo mundo. No século X, foram construídos moinhos papeleiros em Córdoba, na Espanha. "Os demais países da Europa, fervorosamente cristãos, demoraram para aceitar o produto oferecido pelos árabes", nota Lourdes. "Usava-se como desculpa a fragilidade do papel em comparação ao pergaminho."
Para diminuir essa desvantagem, os italianos da cidade de Fabriano começaram a fabricar papéis, por volta de 1268, à base de fibras de algodão e de linho, além de cola-substancia que, ao envolver as fibras, tornava-as mais resistentes às penas metálicas com que escreviam europeus. Quanto ao preço, no entanto, papel e pergaminho empatavam, pois era muito difícil conseguir roupas velhas para extrair a celulose. Quando, na Renascença, o advento da imprensa fez o consumo de papel aumentar terrivelmente, os ingleses chegaram a determinar que as pessoas só poderiam ser enterradas com trajes de lã, a fim de poupar os trapos de algodão, deixados compulsoriamente de herança para os papeleiros.
Já não se faz papel como antigamente, embora os especialistas reconheçam que o algodão oferece as melhores fibras. Economicamente é mais interessante que essa matéria-prima seja encaminhada à indústria têxtil. Mas até hoje o papel-moeda, por exemplo, não dispensa esse nobre ingrediente, que por ter fibras longuíssimas faz um produto difícil de se rasgar e de grande longevidade. O algodão demorou para ser substituído. Somente em 1719, o entomologista René de Réaumur (1683-1757) sugeriu trocá-lo pela madeira. Ele observou vespas construindo ninhos com uma pasta feita a partir da mastigação de minúsculos pedaços de troncos. Sob lentes de aumento, a obra das vespas e a dos artesãos papeleiros eram muito parecidas.
A idéia de Réaumur foi mal recebida, por questão estética: a celulose extraída da madeira dava origem a uma pasta de cor parda. Até o final do século XVIII, escrever em uma folha branca era um verdadeiro luxo-já era difícil conseguir qualquer pedaço de pano e essas folhas, particularmente, só podiam ser obtidas de tecidos igualmente alvos . Em 1744, porém, uma descoberta iria impulsionar a fabricação do papel com a celulose de árvores: o químico sueco Karl Scheele (1742-1786) isolou a molécula do cloro e revelou seus efeitos alvejantes. Ou seja, daí em diante, era possível produzir papel branco com qualquer madeira, que se tornou a protagonista do processo.
"São necessárias poucas horas desde o momento em que a árvore tomba no chão para que se comece a extração da celulose", conta Antonio dos Santos, o Riska, apelido que ganhou no time de futebol da escola primária e pelo qual é conhecido na Ripasa, uma das maiores indústrias de celulose e papel do país. Ali, ele é o gerente de produção, embora nunca tenha entrado na faculdade. "Trabalho há trinta anos no setor papeleiro", orgulha-se ele, capaz de escalar as imensas máquinas da empresa, que as vezes alcançam  10 metros de altura, para explicar cada detalhe de seu mecanismo. Em alguns segundos, equipamentos descascam os troncos de eucalipto, a espécie preferida pelos brasileiros para a extração de celulose. "As cascas são aproveitadas em caldeiras, e se transformam em combustível", diz Riska.
Outro equipamento pica as toras já descascadas com a precisão de um exímio cozinheiro, em cubos de 1,5 a 2 centímetros de espessura, nem mais, nem menos. "Esses pedaços de madeira, os cavacos, devem ser todos o mesmo tamanho para que se consiga celulose de boa qualidade", determina o gerente de produção. Faz sentido: dali, após serem lavados para não sobrar um grão de areia ou da terra, os cavacos passam para gigantescas panelas de pressão, os digestores, onde são cozinhados numa temperatura de 170 graus Célsius. "Se fossem de tamanhos diferentes, alguns cavacos ficariam no ponto antes de outros", explica Riska.  O cozimento costuma demorar somente duas horas, porque esses toquinhos são mergulhados em um caldo leitoso, o licor branco, que combina soda cáustica e sulfeto de sódio, entre outros ingredientes. Essas substâncias são catalisadoras, isto é, aceleram certas reações que, no caso, provocam  a dissolução na água de tudo o que não é celulose, como a lignina - outro componente da madeira, cujas propriedades vêm sendo estudadas, para seu uso industrial como adesivo ou aromatizante.
Outra lavagem com água fresca separa a celulose do restante-agora um caldo escuro, a lixívia negra, que pode ser reciclada para que os componentes formem novamente o licor branco do início do processo, em vez de poluirem rios. "A massa de celulose serve diretamente para se fazer papel pardo ou papelão", conta Riska. Ou é tratada com cloro para se tornar branca."
Na hora de fabricar o papel propriamente dito as laminas de celulose são molhadas em água, dentro de liquidificadores tamanho família. Nessa fase, misturam-se também aditivos, conforme a finalidade. "Acrescentamos sabões à base de resina vegetal, quando queremos um papel que dificilmente se desmanche em água, como o dos coadores descartáveis de café", exemplifica Riska. Indispensável, porém, é a adição do amido, que funciona como um adesivo entre as fibras de celulose.

Olhando-se um papel no microscópio, vê-se que essas fibras nem sempre se dispõem homogeneamente-ora estão mais unidas; ora, mais separadas. "Sem o amido. tapando os buracos dessa superfície, o papel daria sempre a impressão de estar engordurado, com partes mais transparentes e partes mais opacas" descreve Riska. A pasta de celulose é finalmente derramada na máquina de papel, que surgiu ainda em 1799, criada por dois ingleses, os irmãos Fourdrinier. Ela se divide em três seções: formação, prensas e secagem.
"As máquinas modernas produzem 1 200 metros de papel por minuto", informa José Luiz Malerbi gerente de marketing da Voith, empresa alemã que está entre os três maiores fabricantes mundiais de equipamentos para a indústria papeleira. "Essa velocidade é para compensar os dois anos que elas demoram para ficar prontas", brinca. Uma máquina é sempre desenhada de acordo com as características da encomenda. "Com mais de 125 metros de comprimento é 10 metros de altura, só vale a pena montá-la em seu endereço definitivo", conta Malerbi.
Os equipamentos mais recentes, como os que se encontram na fábrica da Ripasa, em Americana, interior de São Paulo, são monitorados por computador. Na tela, o técnico pode ver o desenho do tanque de celulose e conferir se ele está cheio da pasta. Com aparência de coalhada, ela se derrama em jatos na chamada mesa formadora-o que também pode ser visto na telinha -, cujo comprimento é comparável ao de uma piscina olímpica. A massa é jorrada em alta velocidade-para haver o mínino de turbulência, o que provocaria ondulações no papel-, através de inúmeros tubinhos, dispostos na mesma direção em que se pretende deixar as fibras. Isto é, no papel de boa qualidade, esses microscópicos fios de celulose não se espalham ao acaso, mas enfileiram-se longitudinal ou transversalmente.
Ao sair da mesa formadora, a composição da folha é 80% água e 20% sólidos. Parte dessa água será retirada por pesadas prensas de aço, revestidas com feltros de fibras sintéticas. O revestimento, idéia que os alemães tiveram ainda em 1829, ajuda a alisar a folha, aumentando seu brilho. No final da seção de prensagem, apenas seis em cada dez moléculas do papel, que viaja a 60 quilômetros por hora na esteira do equipamento, são de água. Durante o percurso, o líquido é sugado por rolos perfurados e, então, escoados até um tanque sob a máquina.
"Essa água é filtrada para ser novamente aproveitada", conta Eduardo Antonio Mambrim, gerente de meio ambiente da Ripasa. Depois de trabalhar trinta anos na produção de papel, ele se anima com o desafio de arrancar dessa indústria a fama que sempre teve - a de destruir florestas para conseguir matéria-prima, ser poluidora, despejando, por exemplo, o cloro do branqueamento nos rios e, ainda, consumir água indiscriminadamente. Segundo Mambrim, graças a um sistema fechado, que não permite muita perda do líquido cada máquina gasta apenas cerca de 420 000 litros de água por dia o equivalente a cerca de três banheiras comuns cheias.
Na parte final da prensagem, a folha passa por cilindros aquecidos com vapor, até ficar com 4 a 5% de água. "Nesse setor, ela pode receber ainda banhos de substâncias específicas na superfície", explica Mambrim. Por exemplo, o papel que embala seringas descartáveis são revestidos com camadas de bactericidas, servindo assim de barreira, que evita a contaminação do produto embrulhado. Cada máquina moderna fabrica entre 400 a 600 toneladas de papel por dia. No ano passado as indústrias brasileiras, juntas, produziram 1 321 000 toneladas de papel para escrever e imprimir; 246 000 toneladas de papel de imprensa para jornais; 2 269 000 toneladas de papel para embalagem; 404 000 toneladas de papel sanitário; 487 000 toneladas de cartões e cartolinas; 116 000 toneladas de papéis especiais, como os dos passaportes. Contudo, apenas um terço de todo esse papel é reciclado-isso é metade do que reaproveitam países como o Japão, a França e a Alemanha.
Para conseguir fibras para essa montanha de papel novinho em folha, a Aracruz, por exemplo, que lidera o mercado nacional de celulose, derruba 11 900 eucaliptos por dia, aproximadamente. "Para evitar danos à natureza, não basta um simples programa de reflorestamento", adverte Leopold Rodés, ex-diretor do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), em São Paulo, que hoje dá consultoria à Klabin, a maior fabricante brasileira de papel. "É preciso plantar aquelas árvores com maior quantidade de madeira e mais resistentes às pragas." Para Rodés, com isso as indústrias poderiam manter a produção de papel, serrando menos eucaliptos. Segundo o engenheiro florestal José Zani Filho, da Ripasa, no Brasil o eucalipto cresce em menos de sete anos, graças a um feliz casamento de clima e solo: "No Hemisfério Norte e o mesmo na Austrália, o período de amadurecimento é de 20 a 25 anos", compara. "Podemos acelerar um pouco mais o crescimento, verificando a influência de cada componente do solo". A paixão de Zani, no entanto, é passar o dia trancafiado na estufa, em Araraquara, interior de São Paulo, onde crescem milhões de mudas de eucaliptos dentro de tubetes, feito provetas. "Escolhemos as melhores sementes sob lentes de aumento", conta. "No ano passado, plantamos 20 milhões de eucaliptos, 2 milhões a mais do que cortamos", comemora.

O nobre bagaço da cana

Fazer papel com a celulose extraida do bagaço de cana-de-açúcar começa a se tornar possível, com resultados semelhantes aos dos processos que utilizam madeiras. Pesquisas realizadas por Priscila Benar, do Instituto de Química da Unicamp, SP, mostram que o rejeito das usinas de açúcar e álcool pode ser aproveitado pelas indústrias de papel, com a vantagem de não prejudicar o ambiente. Graças a esse trabalho, ela ganhou o Prêmio Jovem Cientista de 1990, no último mês de junho.
A extração da celulose foi baseada em um método europeu que, no caso, combina madeira de pinus e solventes orgânicos, como etanol e acetona. Com um processo parecido, Priscila, primeiro, separou os componentes do bagaço, atacando-o com ácido acético, o popular vinagre, e catalisadores capazes de adiantar a obtenção da polpa de celulose. Esses reagentes são reaproveitados, numa escala de 90 a 95%, evitando a poluição ambiental.
Depois, a química de 23 anos desenvolveu um projeto, inspirado na planta piloto de uma fábrica de celulose alemã. "Nela, o espaço físico ocupado é dez vezes menor que o de uma indústria papeleira convencional, mas o rendimento é o mesmo", conta Priscila, entusiasmada. Se comprovada a eficiência do modelo criado por Priscila, o setor se beneficiará com a possibilidade de montar pequenas indústrias, nas vizinhanças das usinas de álcool e açúcar. Bolsista da Fapesp-Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, Priscila ainda não produziu papel com a celulose do bagaço: "Será a última etapa do trabalho", explica. "O lixo e a queima em caldeiras, para geração de energia, são finalidades pouco nobres para uma matéria-prima tão rica", afirma a pesquisadora.
Marcelo Afini


Arte do lixo

A garagem da casa antiga, no bairro do Sumaré, em São Paulo, abriga tachos, varais, ferros de passar. É nesse espaço que a artista plástica e museóloga Lourdes Cedran faz pequenos cartões, folhas coloridas, livros, cadernos, telas, cúpulas de luminárias, trabalhos que, hoje, estão expostos na Suíça. "Fazer papel se tornou um vício", diz ela, entre meia dúzia de gatos siameses, que passeiam pelo ateliê. A apixão surgiu em uma viagem ao Japão, quando Lourdes trouxe alguns exemplares de papel artesanal. "Tive pena de usá-los. Eles continuam intactos na gaveta", conta. Desde então, ela estuda técnicas de preparar papel, em que a máquina é substituída por moldes, os cilindros secadores, por ferros de passar roupa. O mais interessante porém, é a matéria-prima usada para esses papéis: cascas de legumes e galhos de árvores podado pela prefeitura. "O melhor desse trabalho é transformar lixo em arte", conta a artesã, que agora prepara um livro e um curso, sob encomenda da Unesco.


A fabricação do dinheiro vivo

Pode ser o pagamento de uma dívida de jogo, de drogas ou mesmo de um resgate. Na cena, comum em filmes policiais, bandido que se preza só aceita dinheiro vivo, feito com o inimitável papel-moeda. Afinal, o bom falsário engana, mas seu trabalho jamais atinje a perfeição, tamanha a tecnologia por trás de uma cédula. Além de usar fibras especiais, como as de algodão, que dão maior durabilidade às notas, esse papel especial apresenta o que se chama itens de segurança.
Basta colocar 50 cruzeiros contra a luz, por exemplo, para ver o desenho sombreado e a linha que corta a cédula verticalmente conhecido como marca-d´água, esse efeito é obtido com uma moldagem no papel, quando a massa não está completamente seca. Além disso, o dinheiro exibe inúmeras fibras coloridas, espalhadas aleatoriamente, impossíveis de ser reproduzidas em um papel depois de pronto. Há apenas treze anos, o Banco Central parou de importar o chamado papel-moeda. O Brasil, no entanto, não tinha tecnologia para fabricar o próprio dinheiro. Por isso, foi aberta uma licitação internacional: a proposta vencedora, então, foi a do Grupo Simão em parceria com o francês Arjomari, prevendo não só o repasse de tecnologia como sua instalação no Brasil.
A fábrica, fruto dessa parceria, fica no miolo do prédio de uma indústria que produz outros tipos de papéis especiais, como os dos vales-refeições. É como se uma fábrica servisse de segundo muro ou barreira para a outra duplicando a segurança", explica Michel Giordani, o neto de franceses que dirige a Arjomari no Brasil. Isso, no entanto, não dispensa circuitos de televisão, guardas e cães treinados, que cercam o edifício em Salto, no interior de São Paulo. 
"Há apenas uma entrada, que também serve de saída. As paredes de cimento são capazes de resistir até a explosão de bomba", contra Michel Giordani.
Até certo ponto, a fabricação do papel-moeda é semelhante à do papel comum. Uma máquina transforma a pasta de celulose em folhas secas, que são cortadas, conforme especificações da casa da moeda. Primeiro, é feita uma contagem manual, por mulheres que verificam nota por nota, observando eventuais deformações ou bordas nas folhas, que comprometeriam a segunda contagem. Esta é realizada por máquinas: o número de folhas deve ser exato - não podem existir notas a mais nem a menos. Finalmente, o papel é transportado por caminhões-baús, enviados pelo próprio cliente, lacrados e escoltados por viaturas de seguranças armados, até o município de Santa Cruz, no Rio de Janeiro, onde fica a casa da moeda. "Tinta impressão e numeração, por exemplo, são fatores menores na hora de separar o falso do verdadeiro. Só o papel responde por 70% da autenticidade de uma nota", garante giordani. O Brasil exporta esse produto para quase todos os países da América Latina. "Infelizmente, porém, os brasileiros não tratam bem suas notas. Armafanhadas em bolsos e carteiras, elas acabam se deteriorando mais rápido", lamenta Giordani. "Isso não ocorre em países onde a inflação é menor. A duração de uma nota costuma acompanhar a do valor estampado em sua face".  

Um comentário:

  1. Preciso de contato com José Luiz Malerbi, favor responder a flavio47@gmail.com

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