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  27.05.13

Papis de melhor qualidade


Laboratórios do IPT comprovam possibilidade de reduzir presença de metais pesados e ampliar usos do papel reciclado


A reutilização, a reciclagem e o tratamento dos resíduos sólidos são atividades crescentes no Brasil por razões ambientais, econômicas e sociais, e estão incluídas dentro do capítulo dos objetivos da Política Nacional de Resíduos Sólidos, instituída pelo Governo Federal em 2010. Entre os setores estabelecidos no País, a indústria de reciclagem de papel é das mais fortes e responde pela geração de cerca de cem mil empregos, segundo a Associação Nacional dos Aparistas de Papel, a Anap. Quando se considera o consumo aparente de papéis (produção nacional somada às importações, e subtraídas às exportações), os números são significativos: o Brasil aproveitou em 2011 53% de todo o papel disponível para reciclagem, isto é, 4,4 milhões de toneladas.

A qualidade do material obtido a partir da reciclagem é fundamental para a adequação do uso do papel. Para suprir uma lacuna neste nicho, um estudo do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) para a caracterização química de papéis que podem ser reciclados está avaliando a possibilidade de remoção dos contaminantes inorgânicos (metais pesados) provenientes do processo fabril para expandir a destinação além de usos habituais, como agendas e cadernos.

Tubo coletor aspirando amostra no novo espectrofotômetro de absorção atômica com forno de grafite
 
“Queríamos verificar a possibilidade de atender a novos mercados, como os papéis destinados às embalagens de alimentos, nos quais a presença de metais sofre uma maior restrição”, afirma a química e mestre em Tecnologia Ambiental do Laboratório de Preservação de Madeiras e Biodeterioração de Materiais, Gisleine Aparecida da Silva.

O projeto coordenado pela pesquisadora marca o uso pela primeira vez do espectrofotômetro de absorção atômica com forno de grafite, comprado com recursos provenientes do projeto de modernização do IPT. O equipamento é usado nas análises em que é necessário aumentar a eficiência das leituras das amostras para detecção de concentrações muito baixas de contaminantes, da ordem de partes por bilhão (ppb).

A ideia inicial de Gisleine era dar continuidade ao estudo sobre reciclagem de livros didáticos, um projeto concluído em 2012 pelo Laboratório de Papel e Celulose do Instituto. Inicialmente, a pesquisadora aproveitou sobras dos exemplares para a obtenção de aparas a partir de uma picagem por guilhotina e submeteu as amostras à incineração a 525°C em um forno mufla, comumente usado em laboratórios nos processos de calcinação para a obtenção dos resíduos. Em seguida, as cinzas foram submetidas a análises no espectrofotômetro para a determinação de elementos como antimônio, arsênio, bário, cádmio, chumbo, cromo, mercúrio e selênio– a escolha dos oito elementos no projeto deu-se pela maior relevância do ponto de vista toxicológico.

Tubo capilar coletor de amostra dentro do forno de grafite do espectrofotômetro
 
Os papéis empregados na fabricação dos livros didáticos não mostraram concentrações significativas de metais pesados e foram descartados; a segunda opção foi trabalhar com amostras de jornais, mas eles tampouco se mostraram interessantes em função das baixas concentrações dos metais. A escolha final da pesquisadora acabou recaindo em papéis utilizados para impressão de revistas, em exemplares da década de 1990 e de 2013.

INFRAESTRUTURA MULTIDISCIPLINAR – Os ensaios foram realizados não somente no forno mufla para caracterização dos materiais e no espectrofotômetro para análises químicas, mas em diversos equipamentos adquiridos dentro do projeto de modernização do IPT pelo Laboratório de Celulose e Papel para processos como desagregação e flotação. Após a definição do material (revistas) de objeto do estudo, a pesquisadora retomou as atividades de picagem do papel para a obtenção de aparas.

Inicialmente, as amostras foram umedecidas com água para a desagregação do material; a pasta celulósica obtida foi submetida a uma operação de destintamento por flotação, processo no qual se injeta uma mistura de ar com detergente em um tanque com agitador para remoção das partículas que repelem a água (hidrofóbicas), como tintas e pigmentos. Análises de determinação das concentrações dos metais foram em seguida feitas no espectrofotômetro, tanto na pasta em sua composição original quanto na pasta submetida ao processo de flotação.

Em seguida, Gisleine acrescentou um agente complexante na etapa de desagregação em novas amostras de papéis, para estudar a eficiência da remoção dos metais do substrato, e executou ensaios no espectrofotômetro. “O complexante é usado para ‘sequestrar’ os metais do material em que eles estão presentes; apesar do uso comum em outros processos, como limpeza química de dutos de campos de produção ou hidrometalurgia para produção de cobre, não há relatos de aplicação em processos de reciclagem de papel”, afirma Gisleine.

Os primeiros resultados mostraram sucesso na redução das concentrações dos elementos cromo, bário, cádmio e selênio, nessa ordem, e os próximos passos do projeto serão a comparação dos índices entre as diferentes amostras para medir as concentrações dos contaminantes.