Propriedades químicas e físicas da polpa e papel Kraft por espectroscopia no infravermelho próximo (NIR)

Abstract

O estudo do comportamento das variáveis tecnológicas de processos têm sido de grande relevância nas pesquisas, vinculando-se a definição de estratégias das empresas para obtenção de produtos e serviços de melhor qualidade. Esse trabalho visa o desenvolvimento de um método analítico para determinação das propriedades químicas e físicas da polpa e papel Kraft, utilizando a técnica de Espectroscopia no Infravermelho Próximo (NIR) e o método de Regressão de Mínimos Quadrados Parciais (PLS). Inúmeras são as vantagens, dentre elas: ser um método não-destrutivo e não - invasivo, aplicabilidade universal, rápido e de baixo custo. Modelos multivariados para previsão das propriedades foram desenvolvidos a partir de espectros NIR originais e pré-processados utilizando a região do espectro de comprimento de onda entre 1100 e 2500 nm. Resultados de número Kappa, teor de extrativos, viscosidade, alfa, beta e gama-celulose em polpa celulósica foram determinados pelo método convencional de análise e correlacionados com os espectros obtidos de NIR. Para as folhas obtidas em laboratório as propriedades analisadas foram: auto-ruptura, fator rasgo e arrebentamento No papel produzido industrialmente as propriedades avaliadas foram: resistência ao rasgo transversal e longitudinal, resistência à tração transversal, resistência ao arrebentamento ou estouro, resistência à compressão SCT (Compressive Strength Test) transversal e longitudinal e resistência à compressão RCT (Ring Crush Test). Para cada modelo gerado foi testado o melhor número de variáveis latentes e melhor pré-processamento que resultasse em menor erro médio de previsão e testado diferentes formas na aquisição dos espectros no sentido de minimizar interferências geométricas. Os desempenhos das calibrações foram avaliados por meio de uma validação externa, seguida de medições de acurácia e precisão dos resultados. A validação realizada com conjuntos independentes de amostras mostrou-se satisfatória na maioria dos modelos