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Enzimas: Economia, Sustentabilidade e Produtividade

Contech Biodegradáveis apresenta seu portfólio de enzimas para produção de papel e celulose

Com potencial de ampla utilização nos processos na fabricação de papel e celulose, as enzimas, com sua ação catalizadora ou aceleradora de processos químicos, têm como potencial limpar, degradar, refinar e depurar as fibras da celulose de forma a entregar para a indústria benefícios como redução no consumo de energia, aumento produtivo, segurança e sustentabilidade.

Mas, além disso, outros apelos demonstram que a enzima pode ser de extrema importância para o fabricante, uma vez que, quando comparada ao uso de outros agentes, é necessário fazer uso de uma quantidade muito pequena do material, para obter os resultados desejados. Atuando de maneira sustentável e em condições específicas de temperatura e pH, este produto acelera os processos químicos, permanecendo em atividade até que seja desnaturada, para que não interfira em outras fases dos processos.

Seu uso de forma estratégica e bem planejado pode apoiar a indústria de forma a otimizar recursos reduzindo custos ou incrementando a produção, de acordo com a prioridade de cada unidade produtiva. Mas, para que se tenha assertividade em sua utilização e torná-la eficiente é importante escolher qual enzima se adequa a cada parte do processo de papel e celulose, levando em conta o momento e o objetivo final.

Abaixo trazemos algumas das enzimas disponibilizadas ou fornecidas pela Contech Biodegradáveis e quais são os benefícios, impactos sustentáveis e produtivos:

Enzima de refinação

A utilização da Enzima de Refinação no processo, pode auxiliar na redução de um dos custos mais altos de produção que é a energia elétrica necessária para o processo de refino da celulose.  Segundo alguns dados da indústria, algumas unidades produtivas podem ter a necessidade de consumo energético equivalente ao necessário para abastecer pequenas cidades. Com a utilização desta enzima, a Contech conseguiu comprovar em testes realizados em escala industrial, a eficiência do refino enzimático (refino químico que será agregado ao mecânico posteriormente) em pH de ácidos a ligeiramente alcalinos, otimizando o processo no refinador, ao reduzir a carga energética total necessária para se atingir níveis de refinação que, sem a ação enzimática, demandariam elevados consumos de energia. Por fim, a utilização desta enzima torna a produção mais sustentável, mais segura e de menor custo.

Outro ponto importante é que as fibras de celulose, que passam por processo de reciclagem, apresentam maior dificuldade na reutilização, pois perdem parte de suas características de qualidade, encarecendo os custos de produção ao exigir que o fabricante utilize outros materiais como fibras virgens, matérias primas para o aumento da resistência, etc, durante o processo.

Um ganho também é que com o tratamento enzimático destas fibras recicladas, há uma facilitação na recuperação da maleabilidade da fibra, aumentando as possibilidades de reutilização delas, contribuindo pra economia e preservando o meio ambiente. Então, olhando o aspecto da reutilização da fibra celulósica, a perda de resistência imposta pelo processo de reciclagem pode ser minimizada pela ação enzimática, visto que a fibrilação química reduz o consumo energético necessário no processo de refino, preservando as características morfológicas e de resistência mecânica, de forma mais satisfatória que utilizando somente o processo mecânico de refino.

Para o segmento de Tissue também podem ser mensurados ganhos significativos, dado que o tratamento enzimático acaba conferindo um certo aumento na resistência da folha que pode trazer uma robustez maior para as máquinas.

Enzima de conversão de amido

Já as Enzimas para Conversão de Amido, também proporcionam ao fabricante de papel importante redução de custos. Muito embora as opções existentes de amido, em sua maioria, sejam provenientes de amidos modificados por vários processos – oxidativo, ácido, etc. – que, quando adicionados à massa ou à superfície, conferem ao papel uma elevação na resistência interna e/ou superficial. Com a utilização da enzima de conversão de amido, a indústria pode renunciar aos “prontos” e lançar mão do uso de amido em natura + enzima, promovendo ganhos de eficiência ao mesmo tempo que oferece redução de custos e versatilidade na escolha da qualidade do amido a ser aplicado, já que é possível controlar de forma relativamente simples o nível de conversão/quebra molecular necessária para atingir a qualidade final do amido que se deseja – concentração x viscosidade.

“O processo de conversão enzimática, embora complexo e sensível a muitas variáveis, proporciona ao produtor de papel que o utiliza uma versatilidade ímpar no manuseio do amido, possibilitando explorar praticamente qualquer qualidade final necessária para o processo de aplicação da solução amilácea”, explica Paulo Pelissari – Gerente de Novos Negócios da Contech.

Enzima de boil-out

Em um processo onde se utiliza amido, seja ele convertido por via enzimática ou por outro processo qualquer, sempre ocorre o fenômeno da retrogradação, seja pela precipitação de amilose ou pela gelatinização do amido ao se reduzir a temperatura ou aumentar a concentração da solução aplicada. Normalmente, parte do material retrogradado/gelatinizado acaba se depositando nos tanques, tubulações, sistemas de aplicação, bombas, etc., formando incrustações geralmente em camadas, que são difíceis de remover por formar um recobrimento que endurece com uma velocidade muito grande e que precisa de limpeza. Isso exige paradas, e por consequência redução na produtividade, aumento de custos, etc. A indústria, já com essas programações de paradas incorporadas ao calendário produtivo, normalmente realiza a higienização com produtos alcalinos que acabam funcionando parcialmente apenas. Então, consorciar boilouts enzimáticos com enzimas (Amilases) à boilouts alcalinos, sempre de forma sequencial, aumentam significativamente a qualidade final da limpeza e proporcionam períodos de risco inexistente quando se necessita de algum tipo de manutenção durante o processo enzimático de boilout.

Portanto a Enzima de boil-out, se torna uma ferramenta eficaz para facilitar a limpeza, atingindo níveis de qualidade superiores aos dos boilouts alcalinos somente. Com potencial de transformar o amido solidificado em uma solução de glicose apenas, a enzima permite que a limpeza seja realizada com facilidade e segurança.

Outros ganhos são a redução de custos fixos e a sustentabilidade. Pois com o uso de solução alcalina, é necessário realizar a segregação de onde será despejada após uso, o que no caso da enzima os impactos são infinitamente menores ao meio ambiente.

Em trabalho realizado pela Contech, com apoio da equipe Ricardo Samuel, Hugo Cardozo, André Silva e Orlando Campovilla, foi solicitada a limpeza por completo da cozinha de amido, tanques e tubulações, mantendo pH e realizando a remoção do amido incrustado sem comprometimento do escoamento da solução de boilout e sem entupimento das tubulações.

Durante o processo de limpeza foi utilizado CONN 7330 BA, sendo mantido em recirculação por cerca de 2 horas, em temperaturas inicial de 80°C e final de 60°C e mantendo o pH entre 5,7 e 5,9. O processo de boil-out no sistema de amido superficial, recebeu o produto, recirculação e enxague e teve um tempo total de 4 horas de processo, entregando um resultado de limpeza completa. “A solução foi mantida sob agitação por 50 min para homogeneização e conduzida até os tanques de consumo do amido superficial de ambas as MP, passando por toda a tubulação ainda à quente. A solução foi mantida sob recirculação nesse circuito durante aproximadamente 2 horas, e após esse período foi feito o escoamento da solução e o enxague do sistema com água limpa por aproximadamente 40 minutos”, explica André Silva – Gerente de Novos Negócios da Contech.

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Depois

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