TechnicalArticle

DesaguamentoemcaixasdesucçªoUmarevisªobibliogrÆficaDewateringonsuctionboxes Aliteraturereview

Autor ViníciusLobosco PhD processintelligence daPaperplat SuØcia

Palavras chave vÆcuo fluxosdeAbstractareÆgua compressªo temperatura

saturaçªoirredutível tempoderesi ThisarticleattemptstopresentatheoreticalframeworkthatcomdŒncia distribuiçªodeporos reume prehendstheexperimentsperformedinthefieldofvacuumdewatering

andgiveussomeinsightsaboutpossiblemodificationsoftheprocessdecimento desaguamentocommem Thereportcontainsthreemainparts theoreticalframework experibranas modelaçªomatemÆtica mentsandmodelingInthefirstmainpart thetheoreticalframeworkispresented Itis

basedontwofundamentalphenomenaoccurringinasuctionbox fibrenetworkcompressionand airandwaterflow Further theconceptEstetrabalhotencionaapresentar ofequilibriumsaturationlevel thesaturationwherenofurtherwaterumaresenhateóricacomfoconasex isremovedbyairflowatagivenvacuumpressure showedtobeessen

periŒnciasrealizadasnaÆreadode tialforthedescriptionofsomeexperiments Thisisespecially thecasewhen theoperationconditionisclosetothatpointsaguamentoavÆcuoeofereceralgu Experimentsperformedinthisfieldarereviewedandtheirresults mosmassugestıesquantoapossíveismo tlyregardingtherateandtheextentofdewatering wereinterpretedaccor

dificaçıesdesteprocesso Otrabalho dingtothetheoreticalframeworkpresented Somespeculationsofpossibleresultsoutsidetheexperimentalrangewerepresented puttingtheseresultssedistribuiemtrŒspartesprincipaisinabroaderperspectiveoquadroteórico asexperiŒnciasea Finally someofthemodelsproposedforbothvacuumdewateringand

modelaçªo othercorrelatedareaswerereviewed JointlytheyincludethephenomenatakingplaceintheexperimentsbutsomeresultscannotbeexplainedwithNaprimeiradaspartesprincieachofthemalonepais Øapresentadooquadroteóri

co baseadonosdoisfenômenosfundamentaisqueocorremnumacaixa Keywords vacuum airand waterflows compression temperature ir

reduciblesaturation poresdistribution rewetting membranedewateringdesucçªo acompressªodacamadamathematicalmodellingoufolha defibraseosfluxosdear

eÆgua Incluioconceitodopontodeequilíbriodesaturaçªo asatura

nocampo eosresultados principalFinalmente foramrevisadosçªoapartirdaqualnenhumaÆguamenteosrelativosàtaxaeàextensªoalgunsdosmodelospropostosparaadicionalØremovidaporfluxodeardodesaguamento foraminterpretaodesaguamentoavÆcuoeoutrasaumadadapressªodevÆcuo quedosemconformidadecomoquadroÆreascorrelatas Emconjuntodemonstrouseressencialparaadesteóricodescrito Sªoexpostasalguabrangemosfenômenosqueocorcriçªode algumasexperiŒncias Tramasespeculaçıesquantoaresultadosremnosexperimentos masalgunsta seespecialmentedocasoemquepossíveisforadoslimitesdasexperiresultadosnªopodemserexplicaacondiçªodeoperaçªoestÆpróxiŒncias resultadosessescolocadosemdosisoladamentecomcadaummadesseponto

74 perspectivamaisampladelesSªoanalisadasexperiŒnciasfeitas

jetodemuitasexperiŒncias dasquaisreçªogeraumgradientedepressªonossultouumaimportantequantidadededafluidose conseqüentemente umgradi

Quandoafolhaœmidaatingeumdos emboraemvolumeaindapequenoseentedepressªoestruturalnacamadadeconteœdodesólidos de4 a7 oarcomparadoaoespaçodaspossibilidadesfibras OgradientedepressªonosfluicomeçaafluiratravØsdela caracterizanContudo nªotemsidocolocadaàdispo dosresultanumfluxodeduasfases fludoalinha seca Räisänen 2000 sobresiçªoqualquerexposiçªoteóricageralcaxodearedeÆguaatravØsdacamadadeatela Nessepontopodeservisualizadapazdeexplicar aindaquenªototalmentefibras Acadaseccionamentoemplanoumacamada oufolha defibras eaosdadosexperimentaisobtidosmaistarnosentidoperpendicularàdireçªo zdaconsolidaçªoØoprocessodominantede comoodesaguamentocommembra folha acargatotalaplicadaØequilibrasendoesteoiníciodazonadedesagua na porexemplo UmaestruturaçªoteóridapelapressªohidrÆulicaepelapresmentoavÆcuo Umazonaqueseestencafacilitariaoentendimentodoprocessosªoestrutural seforemnegligenciadosdedesdealinha secaatØorolodesuc e possivelmente auxiliarianaespecula termosinerciais Katajaetal 1995çªoØtambØmdefinidacomoazonadeçªoacercadasimplicaçıesdeeventuaisaltovÆcuoouzonadevÆcuosecomodificaçıesdeprocesso

OvÆcuoØobtidopassando seafoOintentodestarevisªobibliogrÆfica ØumfatorquesesituaentreporolhaœmidasobrecaixasdesucçªoesoØdarumpassoadiantenamontagemsidadeeuniformidade Apressªonabreorolodesucçªo Ascaixasdesuc teóricadosfenômenosqueocorremcamadadefibrasaumentanosentidoçªotŒmcoberturaperfuradaoucomfen numacaixadesucçªo Queremoscrerdofluxo enquantoapressªohidrÆulidas decerâmicaoudeoutromaterialqueestarevisªoirÆdarmaisclarezaacadiminui doque resultaumafolhadebaixocoeficientedeatrito Aopassarexperimentosfeitosnestecampo situ œmidacomprimidadesigualmentesobreascaixasdesucçªoestacionÆriasando osnumcontextomaisamplo equeIstodecorre principalmente dainteafolhaœmidaeatelasªosubmetidasanospossaofereceralgumasindicaçıesraçªoviscosaentreosfluidoseaesumasØriedepulsosdesucçªo enquandecomobuscarumadescriçªomaisri truturadacamadatosobreorolodesucçªosªosubmetidasgorosadosfenômenosenvolvidos oquePorisso odesaguamentoabrangeapulsodevÆcuoconstante Nascaixasporfim poderÆconduziràmodelaçªoambososmecanismosdefluxoedecondesucçªo oníveldevÆcuovariaentrematemÆticadoprocessosolidaçªo Aqui serÆprimeiramentecon10e50kPa enquantonorolodesucçªosideradaapenasadeformaçªodacamaavariaçªoØde40a80kPa Cadapulsodadefibras seguidapelaaçªodofluxodesucçªotemduraçªodemilissegunOconhecimentodosprincípiosdaFíatravØsdacamada negligenciandosedos eotempodeexposiçªototalizacersicaaquecorrespondemosfenômenosquedestemodo asuadeformaçªo Porfimcade01sacontecemnumacaixadesucçªopoderÆserªoapresentadosalgunsaspectosrele

ConformeRäisänen 2000 naFin contribuirparaodesenvolvimentode me vantesda interaçªoentreestesdoisfenôlândiaasbombasdevÆcuorespondemporlhoresseçıesdesucçªoetambØmparaamenosjuntamentecomaspossibilidades17 dototaldeenergiaelØtricautilizadaformulaçªode novassugestıesquantoademelhoramentosnodesaguamentoemnumamÆquinadepapel sendoquecer modificaçıesemequipamentos existentescaixasdesucçªocadeumterçoØ consumidonaseçªodaparaodesempenhomaiseficientedosistela AlØmdisso grandepartedestaener tema Parece contudo queainterpreta Pressªoestruturalgiapareceserconsumidaapenasparaçªofísicadosfenômenosqueseprodu AinteraçªodosfluxosdeareÆguafazerpassararatravØsdatramadefibraszemnascaixasdesucçªotenhasidodecomacamadadefibrasdÆorigemaumaedatelasemqualquerremoçªodeÆguacertomodonegligenciadapelospesquisa tensªoquecomprimeafolhaœmida Essa

Oprocessode desaguamentoemcai doresdosetordepapel emboratenhampressªoØusualmentedefinidacomopresxasdesucçªoØ umaquestªocomplexa sidoobjetodeestudodesde1954 confor sªoestrutural emboratambØmhajaocorqueenvolvefluxodeduasfases istoØ demesabeoautor Umatalpesquisahabili rŒnciadetensªodacamadadefibrasÆguaear atravØsdeummeioporoso notariaaumaanÆlisemaisdiretaeàmodeOcomportamentodatensªodeformacasoafolha oucamada defibrasealaçªodoprocessoçªoestruturalpodeserrelaçªo dependentetela Aomesmotempo acamadadefibrasFundamentalmente odesaguamen ounªo Foidemonstradoque paracargasestÆseconsolidando devidoàaçªodeartoØproduzidoporviamecânica Ape elevadas ocomportamentodacamadaderastedofluxodasduasfases AlØmdissosardeodesaguamentotambØmpoderfibrasdependedograudecompressªo LoomeioporosoØdedistribuiçªoestocÆsti darseporevaporaçªo vÆriospesquisa boscoeKaul 2005 algoatribuídoaoefeica oualeatória defibrasedefinos ondedorestŒmconsideradoesseefeitoirrele todaextraçªodeÆguadasparedesedotambØmexistemforçascapilaresvanteparaoprocessolœmendafibra ExperiŒnciasrealiza

75OdesaguamentoavÆcuotemsidoob OvÆcuoaplicadonascaixasdesucdasporCarlssonetal 1977 mostra

ramqueaextraçªodaÆguacomeçaquandoaconcentraçªodesólidosØdeaproximadamente20 Conseqüentemente parateordesólidosinferiora20 ocomportamentodatensªo deformaçªoestruturalØprovavelmentederelaçªo dependente

Algumaspesquisasestudaramacompressibilidade estÆticadacamadadefibras Ingmanson 1952 Wilder1960 Jones 1963 Elias1967 VomhofeSchmidt 1997 Osresultadosforamdescritos geralmente comoumaleidepotŒnciaentreoconteœdodesólidoseapressªo Campbell1947

ondeCØoconteœdodesólidos apressªoaplicadaeMeNsªoduasconstantesdomaterial ÉumareferŒnciadepressªodemodoaevitarinversªoem M Figura1 PermeabilidaderelativacomofunçªodasaturaçªoparaareÆgua

emareia WyckoffemBrownelleKatz 1947Fluxosdeare Ægua

`guaearsªoacionadosatravØsdadecertotempo determinadopelaequaçªocamadadefibraspelogradientededeDarcy Seadiferençadapressªodearpressªonessasfases AequaçªodeaplicadaatravØsdafolhaformenorqueaDarcy originalmentedesenvolvida ondeSØasaturaçªo queØdefinida pressªo limite thresholdpressure neparadescreverofluxodefaseœnica comonhumarpenetrarÆnafolha masaconteceemmeioporososaturado podeseresrÆapenasumalevecompressªodacamadatendida tambØm paradescriçªodofibrosa OgraudesaturaçªoØmantidoemfluxodeduasfases ÆguaearatravØs1 Quandoapressªo limiteØultrapassadadacamadadefibras

Øafraçªodovolumeocupadapela oarcomeçaaentrarnafolha caracterizanl

ÆguaeØaporosidadedomeiodoodefinidonenhumdesaguamentoporApressªocapilardesempenhaimpor fluxodear HosteneSastry 1989 Como

tantefunçªonodesaguamentoavÆcuo poisgradiente dapressªodoarcontinuandoaondeKØapermeabilidadeabsolutae equilibra totalouparcialmente ogradiente crescer apressªoderupturaserÆporfimparacada fase qØavelocidadedeDardapressªodoar eliminandoou reduzindoo atingida resultandoemfluxodearnosency fluxodecadafaseporunidadede gradientenetodapressªonaÆguaeconsti tidoefluentedacamadadefibras Deste ponÆreanormalaosentidodofluxo KØtuindo seemobstÆculoaodesaguamento toemdiante passaahaverumregimedeapermeabilidaderelativa Øavisco QuandoospulsosdevÆcuoterminam pode fluxodeardedesaguamentoecontinuarÆsidadedofluidoe Øapressªonoflui aconteceroreumedecimentoporefeitodas ahaverremoçªodeÆgua masapenasdef

do Porisso aleideDarcyØestendida forçascapilares ApressªocapilarØfunçªoformamarginal HosteneSastry 1989afluxodeduasfasesmedianteaplica dasaturaçªodomeio Figura2 ApressıessuperioresàpressªolimiçªodoconceitodapermeabilidadereDuranteoprocessodefabricaçªodepa te asaturaçªodatorta camada caiabailativa queØfunçªodasaturaçªodolei pel afolhaœmidaØsubmetidaàaçªodoxode1e porfim atingeoequilíbriodeto oumanta Figura1 vÆcuo AÆguaexistentenosporosmaiores saturaçªoS SegundoMällerRidePause

Nacamadadefibras aspressıesde ondeaquedadepressªodoarØmaiorch umaumentonotempodeexposiçªoarelíquidodiferempelapressªocapilar queapressªocapilar Øremovidadepois aovÆcuoqueultrapasse02sresultaem76

ficialpodeserdiminuídatantoporreduçªodatemperatura WakemaneTarleton 1991 comoporusodeaditivosquímicos Portanto maiorteordesólidosporviadeaumentodatemperaturanªoØ provavelmente decorrenteapenasdamenorviscosidadedaÆgua comomanifestadoporpesquisadoresanteriores

Asegundapossibilidadeseriaasubstituiçªodomeiofiltrante Nocasodopapel aadiçªodeumamembranacommicroporosentreafolhaeatelaComocitadomaisacima experiŒnciasfeitascomtaisarranjosmelhoraramconsideravelmentearemoçªodeÆguaAnlauf 1988 Annon 1988 Lind

blomeBlomqvist 2001 oqueaponFigura2Pressªocapilar comofunçªodasaturaçªonacamadadefitaparaumadiminuiçªonoequilíbriobras AsensioeSeyed Yagoobi 1994desaturaçªo

Aœltimapossibilidadeseriaamopoucomelhoramentonasecagemdafo maisdesaguamento podemserfeitaslha sejaqualforaintensidadedovÆcuodificaçªodaspropriedadesdomeiodealgumasabordagenscomvistasàreaplicado Trasente 1991 Essetempodedesaguamento Issotemsidoconseduçªodoequilíbriodesaturaçªo Podeexposiçªopodeserinterpretadocomoumaguidomedianteacolocaçªodeumasercogitadaamodificaçªodaspropriestimativagrosseiradotemporequeridomembranasobreafolhaœmida Traedadesdofluidooudomeiodefiltra

sente 1991 Moosavifar 2003 UtiparaatingirS çªoou ainda dacamadae

OequilíbriodesaturaçªoØumamedilizaseumamembranadealtaresisReduçªodatensªosuperficialditŒnciaaofluxo oquegerapressªodadaintensidadedodesaguamento para minuiapressªolimiterequeridapara

umadadaporosidade edependedagranestruturalmaisaltaatravØsdafolharetirarÆguabloqueadaemcanaisquasedezadovÆcuoaplicadoedascaracterístiœmidaoqueresultaemumafolhaemplano Porsuavez atensªosupercasdacamadaedolíquido OequilíbriodesaturaçªosereduzcomareduçªodapressªodoaraplicadaatØquesejaatingidoopontodesaturaçªo irredutívelS Figura3 Nessepontoapermeabilidadelíquidadesaparece easaturaçªocessadediminuir mesmoqueapressªodoarcresçaindefinidamente AFigura1mostraestalimitaçªoàpermeabilidadedaÆguanaareiaquandoasaturaçªoirredutívelØdeaproximadamente018 Asensioecolaboradores 1994 constataramque parafolhasœmidas asaturaçªoirredutívelsesituaemaproximadamente037Possibilidadesteóricasdemelhoramentosnodesaguamento

DaexposiçªoanteriorresultaclaroquehÆmuitopoucoaganharde umaumentononíveldevÆcuoquandoasaturaçªonafolhaœmidaestÆpróxi Figura3 TendŒnciageraldoequilíbriodesaturaçªoemrelaçªoaovÆcuomadeS Figura3 Casosequeira aplicado emlodosde hematita HosteneSastry 1989 77

maisconsolidada commenorreten mantendo portanto suaespessuracanismos medianteosquaisfoiremoçªodeÆguaemporosdeextremida originalde300m ParaoprimeirovidaÆguadacamadadefibrasdesfalsamentecegas mastambØmemcaso assume sequeaespessuradapressªohidrÆulicamenor Emníveisfolhacaiaàmetadedacondiçªode VÆcuodevÆcuosuficientementealtos oreferŒncia semamembrana Admi Intensidade OefeitodoaumenequilíbriodesaturaçªonªomudanotindosequeasaturaçªoirredutíveltodoníveldevÆcuoemextensªoetavelmentecomquedade pressªodeaproximadamente037 AsensiograudedesaguamentoØquaseintuiatravØsdafolha Portanto asatura eSeyed Yagoobi 1994 sejaobtidativo QuantomaisaltooníveldevÆçªoØumaquantidadecrucialnadesemambososcasos algoprovÆvelcuo maiorserÆaquantidaderemocriçªodofluxoetambØm mais espedevidoàspequenasdimensıeseàvidadeÆguasituadaemcavidadescificamente dagrandezadodesagua diferençarelativamente altadapresondeaquedadepressªoØmaisaltamentoemmeioporososªodearaplicadaatravØsdafolhaqueapressªolimite Aaumentodo

Devidoàaltadeformabilidadeœmida oteordesólidosaumentaníveldevÆcuotambØmresultaemdascamadasdefibras a porosidaderiade19 para30 Mesmoquemaiortaxadedesaguamentonaquediminuifacilmentemesmosobbaicomadeformaçªodafolhaœmidalesporos AlØmdisso aquedadexaspressıes odenominadordimi hajaaumentononíveldoequilíbriopressªoatravØsdafolhatambØmconnui Assim casosejapossívelalcan desaturaçªo oresultadoagregadotribuiparaa compressªodacamadaçaramesmasaturaçªo maisÆguaaindapodelevaraumadiminuiçªodefibras oquetornaacessívelpartepodeserremovida numeradorpodenoconteœdodesólidosdaÆguabloqueadaserreduzido ConformeestaanÆliseracional ØEmefeito algunstestesemmÆ

Paraentendermaisfacilmenteessaevidentequepoderiaseralcançadoquinasexperimentais BraunseconexªoentreconsolidaçªoedesaguaumefeitosemelhanteàqueleobtidoOskarsson 1953 EameseMooremento imaginese porexemplo umacomumamembranapermeÆvelsobre1976 NeuneFielding 1994 ShanfolhaqueestÆemseuíndicedesatuafolhaœmidaporprensagemdiretaedseHardwick 2000 edelaboratóraçªopelaaplicaçªo atravØsdela deaplicaçªosimultânea dovÆcuo des rio Attwood 1960 RäisänenePaudiferençadepressªode ar Seapres dequepressªoevÆcuosejamdegranlapuro 1994 indicamaumentododesªoestruturalpudesseseraumentada dezacompatívelcomoqueadviriadasaguamentoemtaxaeextensªoquanpelacolocaçªodamembranasobreaaplicaçªodamembrana TalesquemadohÆmaiorníveldevÆcuo Figura4folha porexemplo parasimplifica temcomovantagemofatodequea esquerda Esteefeitotodavia Øçªo assuma sequeadiferençadapresintensidadedestesdoisgrausdelimaisevidentenocasodegramaturassªodearatravØsdafolhaaindasejaaberdadepodeserprovavelmenteotialtas Attwood1960 Ocrescimentomesmadeanteriormente asaturaçªomizadasegundoasdiferentesquali dodesaguamentodiminuicomoaucresceria eaporosidadediminuiria dadesdapolpa aopassoqueaotimi mentodovÆcuoAssumindo se dessemodo que neszaçªocommembranaexigiriasuaExperiŒnciasfeitasemmÆquinasseprocesso oequilíbriodesaturaçªosubstituiçªoparacadanovacondiçªopiloto comprovamquecaixasdesucestejapraticamenteinalterado ocorre deprocesso Adesvantagem refereseçªocomníveisdevÆcuocrescentesrÆumnovopotencialdedesaguamen àaltapressªoqueteriadeseraplicaproduzemdesaguamentomelhorqueto atØqueasaturaçªoatinjanovadacomumatelacomvÆcuoemnívelmØdioconstanmenteoequilíbriodesaturaçªote BraunseOrkarsson 1953 Ea

UmexemplonumØricopodeexmeseMoore 1976 Issoindicaqueplicarissomelhor AssumasequeAlgunspesquisadorestŒmestuda emníveismaisaltosdevÆcuoØesantesdepassarpelascaixasdesuc doamaioriadosparâmetrosqueinvaziadaumaquantidademaiordeçªoafolhaœmidaestejasaturadafluenciamodesaguamentonoproces poros Eamese MooretŒmtambØmcomconteœdodesólidos de65 soavÆcuo comointensidadedovÆcomparadoodesempenhodeumaConsideremse entªo doiscasos acuo temposobvÆcuoefreqüŒnciasØriedecaixasdesucçªocomníveisfolhaœmidaØsubmetidaavÆcuocomtemperatura característicasdamasdevÆcuocrescentesnosentidomÆesemumamembranasobrepostaporsaegramatura Aqui osresultadosquinacomoutrasØriedecaixascomtemposuficientementelongoapon dessesestudossªoapresentadosàluzníveisdevÆcuodecrescentes Figutodepermitirqueatinjaopontodedaestruturaçªoteóricadescritaaci ra4 direita Nessecaso odesemequilíbriodesaturaçªo Parasimpli ma Adicionalmente serªoapresenpenhopiordaoperaçªocomníveisficar admitimosque noœltimocasotadosresultadosexperimentaiscomadevÆcuodecrescentespodeserex

78 acamadadefibrasnªoØdeformadaexposiçªoracionaldospossíveisme plicadopelofatodeque nasprimei

rascaixasdesucçªo nªohouvetem estratificadanasproximidadedalhordesaguamentoemregimedealpopararetirartodaaÆguae portela TalestratificaçªoØtantomaiortasfreqüŒnciasdepulsaçªoquandotanto certaquantidaderestounospo quantomaiscompressívelforafocomcamadacondizentedefibrasros oquepoderiatersidoremovidolha AregiªodemaiorcompactaçªoOsresultadossªoconfirmadosporcommaisvÆcuo Mais vÆcuoaltoØdepermeabilidademenor oqueMitchelleJohnson 2000 quetramelhoraacompressªodascamadasdificultaofluxoeaumentamaisabalharamnomesmoequipamentodefibrajuntoàtela retardando comcompactaçªo Apulsaçªo entªo ali delaboratórioutilizadoporKarillaisso odesaguamento UmmodeloviaesteefeitoporcausarexpansªoeRäisänen 1992baseadonaFísicatalvezpudesseesdafolhaentreospulsosResultados informadosporRäisäclarecerumpoucomaistalefeitoApulsaçªotambØmpodeinfluen nenePaulapuro 1995 mostramque

ciaroreumedecimento veraseçªoemsituaçªodevÆcuobaixo 20kPaTempodeexposiçªo Algunstes Reumedecimento aseguir peloefeiamenorfreqüŒnciadapulsaçªopro

testambØmdemonstramqueodesatoraspadordaarestafrontaldasfenduzumdesaguamentomelhor Paraguamentoaumentacomotempodedasdacaixadesucçªo Ø portantovÆcuoalto 40kPa foiconstatadooexposiçªo masataxadedrenagemnormalmentedifícilsaberqualdoscontrÆrio provavelmenteporqueemdiminuicomtemposdeexposiçªomaisfenômenospredomina seoalíviomaiorníveldevÆcuoafolhaestÆmaislongos Nordman 1954 Attwooddacompactaçªodascamadasemestratificada1962 NeuneFielding 1993 1994contatocomatelaouseoreumedeResultadosreportadosporMitchellNeun 1995 RäisänenePaulapurocimentoeJohnson 2000 separamoefeitoda1995 EstesresultadosmostramadiLindberg 1970 estudouemlabofreqüŒnciadoefeitodocomprimentodonâmicadoesvaziamentodosporosratórioainfluŒnciadafreqüŒnciadapulsoeconfirmamasconclusıesde

sucçªoemcaixasdesucçªoœmidasRäisänenePaulapuro 1995 quantoaoPulsaçªo Conforme citadoante Osresultadosmostramsomenteaincomprimentodo pulso Nocasodefo

riormente as forçasdearrasteentrefluŒnciadafreqüŒncianodesaguamen lhasfeitascompolpasquímicas pulosfluidoseacamadadefibrascato Figura5 Quantomaisaltaacursosdecomprimentomais curtomelhoracterizamareduçªodapressªohiva maisrefinadasaspolpas DaqueraramodesaguamentonascondiçıesdrÆulica queØgradualmenteabsor lascurvasresultaclaroqueacontridealtosníveisdevÆcuo enquantopulvida nosentidodofluxo pelatrabuiçªodapulsaçªotemmaiorrelevân soslongosdesaguavammelhorembaimadefibrascomopressªoestrutuciaparapolpasmaiscompressíveisxosníveisdevÆcuo Desaguamentoral verseçªoEstruturateórica IssoEssesresultadosestªoemconcordân comfolhasfeitascompastamecânicageraumacompactaçªodesuniformeciacomofatodequeofenômenodaqueØmaisrígida foisempremelhordafolha demodoqueacamadaficaestratificaçªopodeserarazªodome compulsoslongos OefeitodafreqüŒn

Figura4 Esquerda teor desólidoscomofunçªodotempoparatrŒsníveis devÆcuo CagnoneNeun 1996Direita comparaçªododesaguamentoemumasØriede caixasde sucçªocomníveisde vÆcuocrescentes AeemumasØriede caixascomníveis devÆcuodecrescentes B EameseMoore 1976 79

ciarevelou sesignificativoapenaspara Figura5 Relaçªodaaspolpasaltamenterefinadas 210 taxamÆxima dedrenaCSF quetŒmforçascapilaresmaio gemdurantepulsoderes comoefeito provavelmente dare pressªoparaataxadeduçªoemreumedecimento drenagem porfiltraçªoa

RäisänenePaulapuro 1995 tam pressªoconstanteverbØmestudaram emlaboratório oefei susfreqüŒnciadopulsotodafreqüŒncia dopulsonaretençªo Lindberg 1970Sucçªocontínuaresultaemmelhorretençªo poisascamadaspróximasàtelasªomantidassobcompressªodurantetodoopulsoebloqueiammaisfacilmenteosfinoseascargas

AlgunspesquisadorestŒmnegligenciadooefeitodafreqüŒncia NeuneFielding 1993 1994 Neun 19951996 CagnoneNeun 1996 assu

em55gmoreumedecimentodeumadeaarestadeataquedatampadacai2memqueapulsaçªonªotemnenhufolhadepapelimprensaocorridocomxarasparÆguadatela DevidoaissomainfluŒncianodesaguamentoequetelaformadoradecamadaœnica Conoreumedecimentopoderiaserdimisomentecontariaotempodeefetivatudo seriapossívelsuspeitarquesetranuídoconsideravelmentesemenosexposiçªoaovÆcuotadeumvalorsuperestimado FolhasÆguaficassedisponívelnatela CondebaixagramaturatŒmporosidadetudo poderiahaveralgumefeitodeReumedecimentomaisalta veraseçªoGramatura oalíviodecompressªodascamadasdaComovistoanteriormente quanquepodeconcorrerparamenorteordefolhapróximasàtela Nestesexperidoafolhaœmidapassasobreumacaisólidosapósodesaguamentoporsuc mentosfoiutilizadaumamisturadexadevÆcuo recebeumasØriedepulçªodesdequeoníveldevÆcuosejasupastamecânicaepolpaquímicasosdesucçªo Duranteospulsos aficientementealto ouagramaturasufolhaØcomprimidaeirÆseexpandirficientementebaixa Ovalorobtido Fluxodearnosintervalosentrepulsos DuranteaparaRnªoØ portanto devidosomenteSegundo aestruturateóricaqueexpansªo algumaÆguaexistentenaàseparaçªointerfacial mastambØmseapresentamos acima ofluxodearØtelapodefluirdevoltaàfolha devidolevaemconsideraçªoaestruturamaisimportantequandoutilizadoparadesaforçascapilares AlØmdisso quangrosseira oudemaiorporosidade dalocaraÆguaexistentenoscanaisdadoafolhaØseparadadatela aÆguafolhacamadafibrosa QuandoumcanalestÆexistenteemcavidadesentreafolhae

Reumedecimentoexternopôdeseraberto ummaiorfluxodearnªoconatelaØrepartidaentreambas RepevistosomentenosensaiosqueBraunstribuirÆsensivelmenteparaaremoçªotindoanomenclaturausadaporNoreOskarsson 1953 realizaramemdeÆgua algoclaramentemostradonasman 1987 aoclassificaroreumedemÆquinapilotodebaixavelocidadeexperiŒnciasdelaboratóriocomdesacimentonaprensagem oprimeirocasocompolpasulfitonªobranqueadadeguamentodehematita feitasporHosØdefinidodereumedecimentoexter55 SRdedrenabilidade quandoosteneSastry 1989 Figura3no eosegundo dereumedecimentointervalosdevÆcuoeramsuperioresaAnteriormente nosetordopapeldeseparaçªo004s OstestesfeitosporCsordaseestadiferençaderegimesnªofoiperMcDonald 1989 estudouoreuSchiel 1977 comumaminiaturadecebidacomclareza provavelmentemedecimentodeseparaçªoemmÆquimÆquinaFourdrinier confirmamquedevidoàpoucaespessuraeàsaltasna pilotocommØtodopropostoporlongosintervalosentreospulsospiopressıesaplicadasnafolhaœmidaSweet 1961ramodesaguamento oqueindicareuaindaqueNordman 1954 jÆativessemedecimentoexternomaisaltoregistrado

Attwood 1962 fezexperiŒnciasExperiŒnciasdelaboratóriofeitasemlaboratórioparaestudarafreqüŒn porRäisänenePaulapuro 1995 indiondememsªoasrelaçıesdeumidadefciadapulsaçªo FreqüŒnciamaisaltacamqueofluxodearnªotemefeitoapósaseparaçªoeantesdaseparaçªoresultouemmelhordesaguamentosignificativonodesaguamento EssesrespectivamentewØagramaturaeRØ

80 EstaocorrŒnciafoiatribuídaaofatopesquisadoresutilizaramfolhascomoreumedecimento McDonaldcalculou

formaçªodesuniformeeobtiveramAoqueparece oprocessodeconsoli poroscomextremidadescegaseemaproximadamenteomesmoteordesódaçªofazcomqueadistribuiçªodoscanaisem plano Segundo asubstituilidos emboraofluxodearfosseme porosnafolhasejamaisuniforme Ea çªodaÆguaesvaziacanais ondeoarnornassituaçıes demelhorformaçªomeseMooretambØm 1976 observa podefluir Porisso hÆalgumgraude

Poroutrolado BraunseOskarsram emexperiŒnciasfeitascommÆ compromissoentrecompressªodacasonatestamqueofluxodeartemefeitoquinapilotodepapeltipoFourdriniermadaesubstituiçªodaÆgua Arelaçªopositivonodesaguamento ContudoumapressªolimitedevÆcuoabaixodaótimaentreosdoiscasospodeserboacomoaumentodefluxodearØobtidoqualnªoocorredesaguamentoindicaçªodopontodecompromissopelaelevaçªodoníveldevÆcuo fluxoAlgunspesquisadorestŒmdesendearavÆcuoconstantepodeatØafe Compressªodacamadadefibras volvidoexperiŒnciasdedesaguamentarnegativamenteodesaguamentoEmcaixasdesucçªo removeseto tantoemlaboratóriocomoemmÆIstopareceestaremmaiorconformiÆguaprincipalmentepormeiosmecâquinaspiloto comumamembranadadecomsuasprópriasconclusıes denicos oquesignifica pormeiodegraimpermeÆvel paraestudarsomenteoseremdesejÆveisaltosníveisdevÆcuodientedepressªo OvÆcuoaplicadoefeitodacompressªo dacamadafibroebaixosfluxosdearcomprimeacamadadefibrasegeraumsa BraunseOskarsson 1953 Brun

BraunseOskarssontambØmfize gradientehidrÆuliconafasedeÆgua quedretteBaines 1966 MoosavifarramexperiŒnciasquemostramcomoodeslocaÆgua Defato hÆdoisdiferen2003 ObservaramaocorrŒnciadeumfluxodearØfundamentalparaaremotesprincípiosnaremoçªodeÆgua peladesaguamentosignificativo masmenorçªodeÆgua TesteemqueafolhadecompressªodacamadadefibrasepelaqueoverificadosemmembranacolopapelfoicobertacomlâminadePVC substituiçªodeÆguaporar Aexprescadasobreafolha BrundretteBaineseliminando comisso ofluxodear sªo fluxodear podeserumtanto 1966 relatamaremoçªodeconsideexibiuremoçªodeÆgua muitomenorenganosa poisaratravØsdecanaisrÆvelquantidadedeÆguaestabelecenaindaqueotempodeexposiçªoaovÆabertosnªocontribuiparaodesagua do seumadiferençadepressªode68cuocontinuasseomesmo experiŒnciamento masfluiatØafaceinferiordakPaecommembrana impenetrÆvelsoessa feitanumrolodesucçªo folhaœmida Primeiro acompressªobreafolhaœmida Contudo nªodivul

Baseadosemestimativas essespestornaacessívelpartedaÆguaretidaemgaramaquantidadedeÆguaremovidaquisadoresconcluíramqueofluxodearatravØsdafolhacomeçacomvÆcuo

Figura6 FluxomaisbaixoquandoaconsistŒnciafordeareconteœmaisalta paraconsistŒnciaentre65dodesólidose7 5 comníveisdevÆcuode18e10emseqüŒnciakPa respectivamente Figura6 Taldecaixasdevezumtantosurpreendentemente asucçªo BraunsconsistŒnciadapressªoderupturadieOskarssonminuiucomorefino Resta porØm que1953asconsistŒncias foramobtidasporex

trapolaçªo oquepoderiadarmargemaalgumaincerteza Defato BrundretteBaines 1966 mediramapressªoderupturaemdiversostiposdepapel Assumindo sequeemumafolhadepapeloscanaissªocilíndricos apressªoderupturadeveriadiminuircomodiâmetrodosporos Porestemotivo folhasfeitascommassadepapelimprensaapresentarampressªoderupturamuitomaisaltaqueaqueladefolhasdepolpakraft Atribuisetalfatoaomaiorteordefinosnamassadepapel jornal FolhasprensadastambØmapresentarampressıesderupturamaisaltas

81queaquelasdefolhasnuncaprensadas

Desaguamentocommembrana te amembranapostasobreafolhablomeBlomqvistaplicaramvÆcuodepermeÆvel melhoraacompressªodacamadade70kPaduranteaproximadamente 04s

Sªoconhecidosdoisestudosdefibrasereduzaquantidadede ÆguareAmembranadepolicarbonato tinhapoexperiŒnciasdedesaguamentosfei tida veraseçªoEstruturateórica rosde08m enquantoametÆlicatitoscomautilizaçªodemembranaNasexperiŒnciasdelaboratóriofeinhaporoscomdiâmetromØdiode2mpermeÆvel Trasente 1991 LindtasporTrasente foiaplicadovÆcuotoOdesaguamentocomamembranadeblomeBlomqvist 2001 Trasentetal 61kPa durante20sOmelhorapolicarbonato foiomelhor masambas1991 conduziualgumasexperiŒn mentonodesaguamentoobtidocomcontribuíramcomgrandeaumentoem

ciasdedesaguamentoemlaborató membranafoievidenteparapolpasnªodesaguamentocomparativamenteàquelerio colocandoumamembranaperrefinadaserefinadas atØ405CSF Po semqualquermembranameÆvelsobreafolhaœmida LindrØm parapolpasaltamenterefinadasQuantomaisbaixasasgramaturasblomeBlomqvist 2001 porsua 202CSF oaumentodedesaguamen melhorfoiodesaguamento Figura9vez fizeramexperiŒncias tambØmtoocorreusomenteemfolhasde200gUmaexplicaçªopossível comgramaemlaboratório mascolocandoumam Figura7 OsresultadostambØmturasmaisbaixashÆumafraçªomai2

membranacommicroporossobafo indicamqueomelhoramentodevidoaoordeÆguaemfasecontínuasendodrelhaœmida Emamboscasos odesausodamembranacrescecomadiminada oquelevaaumnívelmaisbaiguamentofoimelhoremcomparanuiçªodagramatura OplenovÆcuoxodesaturaçªoirredutívelçªocomoefetuadosemmembranacontudo nªofoiconstante EstatØcnicajÆfoideusoemfiltraçªoFiguras7a9 LindblomeBlom TrasentetambØmmediuadistribuimineral Anlauf 1988 Annon 1988 com

quistconseguiramatØmesmoumçªodosporosnasfolhasutilizadasemempregodeplacas filtrantesmicroporoteordesólidostªoaltoquanto50 suasexperiŒncias Omelhoramentosasdecerâmicaparaevitaroconsumodeparaasgramaturasmaisleves 15goriginadopelamembranafoitantomaisar AtensªosuperficialnosmicroporosØm ecomníveldevÆcuode70kPasignificativoquantomaioreseramosmuitoalta oquerestringeofluxodearA2

Àprimeiravista estesresultadosporosetambØmfoitantomaisamplamembranamicroporosapodeassegurarpodemparecerumtantosurpreenden suadistribuiçªoquantomenoreseramportanto queodesaguamentoocorrasemtes poisamembranarealmentereduzasgramaturaseaspolpassemrefino oucomummínimo fluxodearapressªohidrÆulicadisponívelnafo Emseusensaiosdelaboratórioparalha condiçªoquediversosautoresestudarainfluŒnciadeduasmembra TemperaturaapontaramcomodeinfluŒnciapositivanasdiferentes umametÆlicaeoutradeAtemperatura comojÆregistrado temnodesaguamento veraseçªoVÆcuo policarbonato nodesaguamentodefo efeitopositivonodesaguamento oqueØContudo comoanotadoanteriormen lhascomdiferentesgramaturas Lindprincipalmenteatribuídoàdiminuiçªoda

Figura7 Esquerda RespostaaovÆcuode polpakraftdefolhosabranqueadanªorefinada Trasente 1991 Direi82 ta Resposta aovÆcuodepolpakraftdefolhosabranqueadaerefinadaatØ405CSF Trasente 1991

viscosidadedaÆguaedatensªosuperficial AmenorviscosidadedaÆguacontribuiparadesaguamentomais rÆpido enquantomenortensªosuperficialreduzapressªolimite AreduçªodatensªosuperficialtambØmdeveriaconcorrerparadiminuiraquantidadedeÆguaretidanoscanaisem planopelofatodeadiferençadepressªoaplicadapodersuperar maisfacilmenteapressªo capilar PodeseargumentarqueprovavelmenteSdiminuaemtodae

aextensªodaescaladapressªodearAinfluŒnciadatemperaturanodesa

guamentofoiestudada emlaboratórioporAttwood 1960 eNordman 1954AsexperiŒnciasfeitasporNordman1954 compastamecânicaparapapel

jornal 113CSF mostraramaumentodesólidosde05 comoaumentode10Cnatemperaturaetempodeexposiçªode0089s aomesmotempoemqueovÆcuocaia1 3kPa OsresultadosdeAttwood 1960 eNordman 1954 mostramumatendŒncialineardoteorfinaldesólidoscomatemperatura Figura10 Figura8 Resposta aovÆcuodepolpakraftdefolhosa branqueadaerefi

NeuneFielding 1994 compararam nadaatØ202CSF Trasente 1991

Figura9 Esquerda Mudançanoteor desólidosapósdesaguamentocommembranadepolicarbonatopostasobafolha paradiferentesgramaturas LindblomeBlomquist 2001 Direita Mudança noteorde sólidosapósdesa

83guamentocommembranametÆlicapostasob afolha paradiferentesgramaturas LindblomeBlomquist 2001

Figura10lasexperiŒncias delaboratóriodeBrittEfeitoda eUnbehend 1980 queindicamquetemperatura estecomprometimento paracelulosenodesaguasulfito acontecequandoapolpaestÆmentodecom35mLCSFparavÆcuode745pastamecâni kPa Figura11ca Nordman

Comisso noqueserefereàes1954trutura autilizaçªodosdadosdaFigura3deveserfeitacomcuidadoNaindœstriadepapelhÆ normalmente preocupaçªocomoteordesólidos dadoquemostraoníveldoequilíbriodesaturaçªo Porissodeveriaserfeitaumacorreçªoparaadiminuiçªodaporosidade

Aindaqueaextensªododesaguamentopossaaumentarcomagramatura acompressªodafolhaeafra

girapressªo limiteparaumagrandeçªodefinos espera sedestesfatoresresultadosdelaboratóriocomdadoscoledecrØscimono índicededesaguamenquantidadedeÆgua oqueiriapiorartadosemmÆquinasdepapel concluindo

odesaguamento emoutraspalavrasto omenordiâmetrodoscanaisauqueatemperatura temefeitoimportanteSaumentaria IssoØconfirmadope mentaaresistŒnciaaofluxonodesaguamento e

AevaporaçªotemsidoconsideradanegligenciÆvelporvÆrios pesquisadoresmasesteefeitopode contudo terparticipaçªoimportantenoabaixamentodatemperatura KarillaeRäisänen 1992

EstruturadafolhaAspropriedadesdamassa como

mencionado tŒminfluŒnciadeterminantenodesaguamento Combasenaexposiçªoteóricafeitaanteriormente parecehaverumaregrapertinenteàestruturadacamada diminuiçªodaporosidaderesultaemmelhorgraudedesaguamento desdequeoníveldevÆcuoestejaacimadedeterminadovalor demodoaserpossívelatingirasaturaçªoirredutível Portanto gramatura compressªodafolhaefraçªodefinosdeveriaminfluenciarpositivamenteograudedesaguamento desdequecomaplicaçªodevÆcuosuficientemente alto Regrageral estasmodificaçıesreduzemotamanhomØdiodosporosecausamsuamenor Tempoderefinaçªomin

distribuiçªo Portanto seotamanhomØdiodosporosresultardemasiadamentepequeno apressªoaplicada Figura 11 ConteœdodesólidosapósvÆcuoeretençªodeÆgua WRV comoserÆ porfim insuficienteparaatin84 funçªodaextensªodorefino BritteUnbehend 1980

çªo 0089s Figura12 numFourdriniercomsuatelaforBritteUnbehend 1980 usaramNeun 1995 estudou emmÆmadoraemmovimento Osestu

umlongotempodeexposiçªoaovÆquinapiloto ainfluŒnciadotipodostambØmconcluíramqueØacuo 20s Aindaassim estudaramdemassanoprocessodedesagua freqüŒnciadapulsaçªo enªooaextensªododesaguamentoeobtimento Utilizoupolpasvirgemereefeitodofoil quecausaamudanveramoníveldeequilíbriodesatuciclada comadiferençaentre asçanadistribuiçªodefinosraçªo Comoexpostoanteriormentepolpascaracterizadapelograude Tiposdepolpa AspolpasquíseusresultadosmostramquehÆumdrenabilidade quefoide650e450micasemecânicasdiferememnívelótimodefinosrelativamenteaoCSF respectivamente efolhasmuitosaspectos aspastasmecâdesaguamento condiçªoemqueacom127e210gm OsresultadosnicastŒmmaiorfraçªodefinos2

folhaØapropriadamenteconsolida mostramqueapolpadedrenabili normalmenterefletidaemseusda ResultadosdeTrasente 1991dademaisaltadesÆguamuitomaisbaixosvaloresdeCSF suasfitambØmmostramquecomrefinaçªorapidamente masoníveldeseca brassªomaiscurtas eØmaisríhÆaumentonaextensªododesagua gemnªoparecemudargidaemaishidrofóbicadevidoàmentoparaamenorgramaturaestuApulsaçªopioraaretençªoepresençadelignina Todosestesdada 200gm Nestesensaios afazadistribuiçªodosfinosmaisfatoresinfluenciamodesagua2

camadadefibrasfoisubmetidaaodesuniforme RäisänenePaulapu mentonumavariedadedeformasvÆcuototaldisponível queresultouro 1995 ForamnecessÆriasfrebastante específicas adependeremdiferentesquedasdepressªoatraqüŒnciasacimade80pulsospordascondiçıesdeprocesso oquevØsdasfolhas segundoparaseobteremfolhasfazdaanÆlisedainfluŒnciado

Nordman 1954 realizouexperiŒn semelhantesàquelasproduzidastipodepolpanodesaguamentosciasdedesaguamentoemlaboratóriocomcurtotempodeexposiçªoaovÆcuo atØ012s eaplicaçªodepressªovariada Sobessascondiçıes oautorinformadiminuiçªomonotónicadasecagemcomoaumentodorefino EstesresultadossªoconfirmadosporRäisänenePaulapuro 1994 quetambØmmostramdiminuiçªodoíndicededesaguamentocomorefino OtempomÆximoacumuladodeexposiçªofoideaproximadamente04scompressªode20e50kPa EmcondiçıesparecidasMitchelleJohnson 2000 obtiveramresultadossemelhantes PorsuaveztestesdeRäisänenePaulapuro 1995feitoscomtempos deexposiçªo deaproximadamente014sepressªode40kPaindicaramqueoaumentodoconteœdodecargamineraldiminuioteordesólidos Amaiorfraçªodecargafoiobtidamedianteadiçªodeauxiliaresderetençªo quedeuvezaumacamadadefibrasmaisfrouxa ofluxorelativodearaumentacomafraçªodefinos

TestesdelaboratóriofeitoscompastamecânicamostramumaclarainfluŒnciadaquantidadedefragmentosdefibrasnodesagua Figura12 Efeitodosfinosnodesaguamentodepastamecânica 79CSF

85mentodecurtotempodeexposi Otempodeexposiçªofoide0089s Nordman

1954

avÆcuoumcampodepesquisamanhosdosporos Trasentenunciadoqueaqueleemfolhasdemuitoamplo Nªosurpreendeque1991 e conseqüentemente amegramaturabaixaacaracterizaçªodaspolpascomnorporosidadesobamesmaforNasexperiŒnciasdelaboratóosubsídiodeumœnicofator talçadecompressªoriodeTrasente 1991 ograudecomoadrenagem nªopossa porOefeitomembranapoderÆserdesaguamentoaumentouempolsisó descreverocomportamentocompreendidomaisfacilmentesepasnªorefinadasourefinadasatØdodesaguamentoemcaixasdeoaumentodagramaturaforvistoaproximadamente400CSF massucçªo Porexemplo paraumcomoumamembranacolocadasodiminuiuempolpas refinadasinmesmograudedrenagem Nordbreafolhainicial Emsintoniatensamente cercade200CSFman 1954 obteve teordesólidoscomestainterpretaçªo osresulparaduasmassasdiferentes Figumaisaltoempastamecânicadotadosesperadosdeumaumentodera7eFigura8 PorØm oníveldequeempolpasulfito Figura13gramaturadeverªoseassemelharvÆcuo nªofoiconstanteemtodasesquerda Nordman 1954 tamàquelesdecorrentesdedesagua asexperiŒnciasbØmrelatouqueaadiçªodepolmentocommembranadecobertuConformeRäisänenePaulapupaquímicaapastamecânicaØra EmbaixosníveisdevÆcuo aro 1994 1995 eRäisänen 2000meramentecumulativaintensidadedodesaguamentode folhasdegramaturamaisaltaatin

veriadiminuir sendodeseespegemteordesólidosmaisaltocomGramatura raroopostoemaltosníveisdevÆelevadosníveisdevÆcuo embora

Alteraçıesnodesaguamentocuo Porsuavez ataxadedesa levemmaistempoparachegaraoconformeaumenteagramaturaguamentodeveriadiminuirsempreconteœdofinaldesólidos Figurapodemocorrerdevidoadoisfaquehouvesseaumentodagrama 14 Isso porØm nªoØconfirmatores amenordistribuiçªodota tura Outraconclusªo derivadadoporCagnoneNeun 1996 emanhosdosporoseoefeitomem destainterpretaçªo seriaqueoNeun 1995 osquaisafirmambranaFolhasmaisespessastŒmmelhoramentododesaguamentoquefolhasmaispesadasnªopofraçªomaiordematerialfino quecommembranaemfolhasdegrademserdesaguadascomamesmalevaamenordistribuiçªodota maturaaltadeveriasermenosprointensidadequefolhasmaisleves

Figura13 Esquerda Efeitodorefino caracterizadopelograudedrenagem nodesaguamento Nordman 195486 Direita Efeitodaadiçªodequantidadesvariadasdepolpaquímicanodesaguamento Nordman 1954

Figura14 Esquerda Efeitodagramatura naextensªoetaxadedesaguamentoempolpaskraftbranqueadassubmetidasavÆcuode 20kPa RäisänenePaulapuro 1994 Direita Efeitoda gramaturanaextensªoetaxadedesaguamentoempolpaskraftbranqueadassubmetidasavÆcuode50kPa Räisänen ePaulapuro 1994

brificantedeÆguaentre telaesusidadeentreareÆgua quecausaonªoimportandootempoderesiperfíciedatampa queØmaiorcomefeitofingering nªofacilmentemodŒncia gramaturasaltasarequeconsistŒnciasmaisbaixasdelado eadificuldadedeseobtererníveisdevÆcuoaltosparaatin

remdadosdecompressibilidadedagira mesmaconsistŒncia Esta`guabranca camada outrama defibras EmcondiscordânciapodeserdevidaaDadosdeEameseMoore 1976 seqüŒncia paraestimareotimizaroconclusıesdeNeuninfluenciadas

comprovamqueoteordesólidosnasistemadedesaguamentoavÆcuoporseumodelodeextrapolaçªodoÆguabrancaqueentranacaixadeforamutilizadascurvasdeajusteteorfinaldesólidossucçªonªosealteracomaumentododesteprocessodedrenagemNordman 1954 estudouodevÆcuo Nestecaso oteordesólidosEntretanto maistardeforamprosaguamentosomentenumaextennaÆguadeentradaerade92 Parapostosalgunsmodelosdodesaguasªodetempodeexposiçªomuitocaixasdesucçªoœmida comoau mentoemcaixasdesucçªo Ternocurto seusresultadosmostramummentodovÆcuoacontecereduçªonopolskaya 1998 Jones 1999 KawkateordesólidosmaioremgramateordesólidosdaÆguabranca Isso2001 MitchelleJohnson 2001 baturasmaisleves Isso contudofoiatribuídoaomelhorefeitodefilseadosnaFísica Existem tambØmnªoajudaadecidirseoconteœdotraçªoaaltovÆcuo condiçªoemqueoutrosmodelosdesenvolvidosparafinaldesólidos ouaextensªodoacamadadefibraspróximaàtelafinsdiversoscombasenaFísicadesaguamento aumentatambØmestÆmaiscompactacomoodesaguamentomineraleacomoaumentodagramatura

prensagemœmida queconsideramosfenômenosfundamentaisque

Odesenvolvimentodemodelosacontecemnumacaixadesucçªoquantitativosparaaseçªodedesa Wakeman 1979a b KatajaetalguamentoavÆcuoØquestªocomple 1992 GustafssoneKaul 2001xadevidoàsdificuldadesparadesDevidoàsdificuldadesparaacriçªoaconjuntadosvariadosfenô obtençªo daspermeabilidadesrelatimenosenvolvidos Defato atØ1996vasa fluxosdeareÆguaemmeiosEameseMoore 1976 inforRäisänennªopôdeencontrarqualparcialmentesaturadoseparadetermaramque emsuamÆquina piloquermodelodedesaguamentoemminaçªodeoutrosparâmetrosreleto africçªonascaixasdesucçªomÆquinadepapelbaseadonasleisvantes vanBrakelevanRooijenaumentouaproximadamentecomodosfluidosatravØsdemeiosporosos 1984 acharammaisoportunoutiliquadradodovÆcuoaplicado ORäisänenatribuiuofatoaalgumaszarabordagensempíricasemvezdeatritoØmaioremcaixasqueopecomplicaçıesqueocorremnoproces modelaçªomaissofisticadacombaseramcomconsistŒnciasmaisaltas

87so a grandedesigualdadeemvisco emprincípiosdaFísicaIssoØatribuídoàaçªodofilme

lu

Nestaseçªo sªoapresentadasasdarodesempenhododesaguamentodeentradadacurvaseguinte deníveldeidØiascentraisrelativasacurvasdeumacaixadesucçªoemfunçªodapo vÆcuomaisaltoajusteeabordagensdamodelaçªocomtŒnciadovÆcuo tempodeexposiçªoaoRäisänen 1996 eRäisänenePaubasesempíricaefísica seguidasdevÆcuoeteordesólidosnaentrada Eleslapuro 1994 acreditamqueorÆpidoargumentaçªoquantoasuasvantaformataramocomportamentoobservaaumentodoteordesólidonoiníciodagens pontosfortesepontosfracosdocomaseguintefunçªoaplicaçªodovÆcuodecorredacompac

taçªodafolha enquantoadrenagemCurvasdeajuste devidaaofluxodearquearrastaalCurvasdeajustesªonormalmenteondemecsªoparâmetrosdomodelogumaÆguaatravØsdafolhaseriaum

fundamentadasemexperiŒnciasdeedevemserajustadosacadaníveldetantomaislenta Portanto aformadolaboratórioouemmÆquinas pilotoevÆcuoeatipodepolpa NeuneFiel segundotermonoladodireitodaequapodemserdeauxílionaotimizaçªodeding 1993 afirmamqueparacadaçªoØinspiradaemmaterialdecomníveisdevÆcuoetemposdeexposiçªovÆcuoØobtidoumteordesólidosas portamentoviscoelÆsticodeprimeiraparadeterminadacondiçªodeproces simptóticoindependentedotempodeordem Asegundapartecomoumaso emconformidadecomaqualfo residŒncia emboranªoexibamestaconstanteproporcionalaotempoderamfeitasasexperiŒncias Essas en tendŒnciaassimptóticaexposiçªotretanto nªopodemcontribuirparaoOspesquisadorestambØmdeentendimentodosfenômenosquesemonstramcomoutilizarascurvasprepassamnumacaixadesucçªoesªoparadasparaosdiferentesníveisdeondeCØoteordesólidosantesdao

muitolimitadasàscondiçıesestuda vÆcuoafimdeestimaroteordesóli aplicaçªodevÆcuode10kPaetØodasnasexperiŒnciasdosdeumafolhapassadasobreumatemponecessÆrioparaseobteraltera

NeuneFielding 1993 1994 pro seqüŒnciadecaixasdesucçªocomçªopara63 deb SalientaseocarÆpuseramseadesenvolverummodeloníveisdevÆcuocrescentes Esseproterassimptóticodascurvasdedesaparapredizerosefeitosdodesaguamen cedimentoØilustradonaFigura16guamento quemuitaspesquisasapontodascaixasdesucçªoplanas afimCadacurvaØacompanhadapelotem tamcomoconseqüŒnciadocurtotemdepossibilitaraotimizaçªodevÆcuopoemqueafolhaesteveexpostaaopodeexposiçªo Räisänen 1996 Osfluxodear geometriadascaixasearvÆcuodado Oteorfinaldesólidosparâmetrosdo modelosªocalibradosrastesdatela FizeramtestesparaestudestacurvaØ entªo utilizadocomoparacadacondiçªodeprocesso

Figura 15 Esquerda Forçade arrastenecessÆria paradiferentesníveisde vÆcuoedoisteoresdesólidosda folhaEameseMoore 1976 Direita ConsistŒnciadaÆguabrancareferidaadiferentesníveisdevÆcuoedoisteoresde

sólidosdafolha EameseMoore 1976 ConformeNeun 1996 todosostrabalhosanteriorestŒmindicadoque ao88 finaldoformador osefeitosdatelanodesaguamentoforaminsignificantes

AbordagemempíricaNasabordagensempíricas oequi

líbriodesaturaçªodascamadasØdeterminadocomoauxíliodonœmerocapilar N ousejaCap

ComojÆfoisalientado oequilíbriodesaturaçªoforneceaextensªododesaguamentoparaumadadaporosidadeedependedaintensidadedovÆcuoaplicado dacamadaedaspropriedadesdolíquido

OnœmerocapilarØumgruponªodimensionalqueexpressaarelaçªodasforçasqueretiramolíquidodacamadaparaasforçascapilaresqueretŒm

Figura16 OtimizaçªododesaguamentoavÆcuo NeuneFielding 1994olíquidona camada Desconsiderando seasforçasdagravidade podeserdefinidocomo Wakeman 1979a b

relaçªoeonœmeronªo dimensionalComportamentodinâmico Foianteriormenteanalisadoocompor indicadoem 12 Porisso podesetamentodediferentesfolhasœmidasargumentarquedeveriaexistirumanacondiçªodeequilíbrio quandocorrelaçªoempíricaentreasaturaçªoodesaguamentoquasepÆra AcondacamadaeonœmeropropostoondeØaporosidadedafolha ØadiçªodeequilíbrioØdemÆximaretensªosuperficial dØodiâmetromØlevânciaparadeterminaraextensªo Modelosdosefeitosfundamentaisdiodaspartículas LØaespessuradadodesaguamento enquantoadesComo expostoantes noprocessocamadaePØapressªoaplicadacriçªodinâmicasefaznecessÆriadedesaguamentoavÆcuo aaplicaParaoequilíbrio desaturaçªo SeparadefinirataxadedesaguamençªodovÆcuoØcausadedoisfenômedecamadasdediferentesmateriaispartoe conseqüentemente dimensio nosfundamentaisnafabricaçªodeticuladosdesaguadasavÆcuo algunsnarotamanhodascaixasdesucçªopapel aconsolidaçªodafolhaeareautorestŒmpropostocorrelaçıesem

moçªomecânicadeÆgua AdicionalNormalmente ascaixasdesucçªopíricasdiferentes DobrowskieBrowsªodesenhadasdemodoaquasealmente sªoessenciaisparaacorretadell 1954 Wakeman 1979a b Hoscançaroteorassimptóticodesóli projeçªodaextensªododesaguamenteneSastry 1989 NªohÆ pelovistodos Gardiner 1978 Daíaimpor toetaxa OsmodelosfísicosdesenumacorrelaçªouniversalquedescrevatânciadeseconhecerataxadedevolvidosatØagoraforambem sucedidiferentesmateriaisS eresultadosparae

dosemdescreveressesefeitosemdisaguamentopapeldeveriam portanto serbaseadosAplicando seaequaçªodeWash ferentesgraus Algunsdessesmodeemdadosexperimentaisoriginadosde

burns quedescreveapenetraçªodelossªoapresentadosaqui acompanhafolhasdepolpademadeiraumfluidoumectanteemcapilares adosdesugestªoquantoaumpossívelParadiferençasdapressªoaplicaumgrupodecanaisnªointerativospróximopassonadescriçªodo desada que sejamenorque apressªoliHosteneSastry 1989 formularamaguamentoavÆcuomite nªohÆremoçªodeÆguaeneexpressªonªo dimensional quesegueModelosparaaseçªodeprensasbanhumarpenetranafolha Generali

seadosemprincípiosdaFísicatŒmsidozandoaaplicaçªodaequaçªodeusados emvÆriasocasiıes paraauxiliYoungLaplaceasistemasdecapilaarnoentendimentododesaguamentoares apressªo limitepodeserdetermivÆcuo RäisänenePaulapuro 1995 NonadaporWakeman 1976

emqueSØÆreasuperficialespecíficageral essesmodelostŒmcomodesvanV

tagemofatodequeofluxodearparaadossólidoseP Øadiferençaentre ovÆcuoaplicadoeapressªo limiteprensagemnªoØtªofundamentalquan

SeusresultadossesituamemumatoparaoprocessoavÆcuo AlØmdisso89ondekØ ocoeficiente œnicacurvaentreasaturaçªodecor nodesaguamentoavÆcuooníveldesa

turaçªovaidesdeumacondiçªode comapresentadoporMitchelleJohnsontaxadependentedacamadadefibraspletasaturaçªoporÆgua freqüente atØ 2001 ComoestesmodelosforamEvidentemente asequaçıesdeacondiçªodesaturaçªoirredutível aooriginalmentedesenvolvidosparaacompressibilidade epermeabilidadepassoqueafolhapodeserconsideradaprensagem normalmenteoperadaasªoapropriadasàscondiçıesnormalquasesaturadaaolongodetodooproaltosníveisdesaturaçªo nªoreprimenteencontradasnaseçªodeprencessodeprensagemmemaremoçªodeÆguanoníveldesas eumaadaptaçªoàsoperaçıesde

ParaexplicarainfluŒnciadapulsaturaçªoirredutível EmconseqüŒn desaguamentoavÆcuoirÆrequererquesaçªonodesaguamentoavÆcuo Räisä cia estesmodelostambØmnªo podemaquelas funçıessejamestimadasparanenePaulapuro 1995 utilizaramodescreverosresultadosdosmelhoraascondiçıesdoprocessocomvÆcuomodelodeJönssoneJönsson 1992 mentosnaremoçªodeÆguaobtidosWakeman 1979a b desenvolveu

Omodelodeumasófaseapresen pordesaguamentocommembranaeaummodeloparaodesaguamentodetadoporJones 1999 introduziuumaaltasgramaturascamadasincompressíveisqueØmuitorestriçªodedesaguamentoparaporosGustafssoneKaul 2001 eGusta semelhanteaomodeloapresentadoporpequenos umprocedimentomaissimfssonetal 2001 desenvolverameTarnopolskaya 1998 Avantagemdesplesdeintroduzirumapartecaracte validaramummodelodaseçªoparatesmodelosestÆnofatodequeconsirísticacomplexadofluxodeduasfaprensagemœmida Estemodeloconderamoníveldesaturaçªoirredutívelsesnummeioporoso veraseguir sideraambos consolidaçªoefluxoOqueissosignificaparaapermeabiliContudo estemodelonªopodedesdeduasfases mas aindaassim temdaderelativaØmostradonaFigura17creverumamelhorremoçªodeÆguaasmesmaslimitaçıesdosmodelos direita Nessesmodelos permeabilimediantedesaguamentocommembra desenvolvidosparaaprensagem UmadadeØfunçªoda saturaçªoreduzidana porexemplo poisaintroduçªodevantagemdestedesenho asfunçıesdeSR queassegurao desaparecimentodaumamembranalevariaaporosaindapermeabilidadeecompressibilidadepermeabilidadedaÆguaquandoasamenoresassociadosapressªohidrÆu foramdesenvolvidasevalidadassepaturaçªoatingeoníveldoequilíbriolicamaisbaixaradamente demodoaevitarqueumadesaturaçªo Comisso estesmodelos

OmodelodaprensagemsugeridomÆfunçªodacompressibilidadesejapredizemumvalorassimptóticorealporKatajaetal 1992 consideratantocompensadapeladescriçªoda permeparaafolha poismodelossemestaliaconsolidaçªodafolhacomoofluxoabilidade AlØmdisso omodelodemitaçªoiriampredizerumafolhacomdeduasfases UmmodeloparaadreGustafssoneKaulØoœnicocomdespletamentesecaquandoexpostaaovÆnagemavÆcuomuitosemelhantefoicriçªovalidadadecompressibilidadecuoporlongotempo

Figura17 Esquerda PermeabilidadesrelativasparaareÆguacomofunçªodasaturaçªoporÆgua MitchelleJohnson 2001 Direita PermeabilidadesrelativasparaareÆguacomofunçªoda saturaçªoporÆgua Tarnopol

90 skaya

1998

Épenaque osœnicosmodelosatanto ambas a faltaeanecessidadedeTRÖOM andCSöoremark Exconsideraroníveldesaturaçªoirreumadescriçªodetalhadadoprocessopressionofwaterfromcellulosicdutívelnegligenciemacompressªoda bersundercompressiveload Infolha EstasduaspartessªonecessÆriFibreWaterInteractionsinPaperasparapossibilitaraprediçªodomeHH ANLAUF Continual ltramaking volume1 pages389 409lhoramentonaextensªododesagua tionwithoutairconsumption newOxford 1977 BritishPaperandmentoqueresultariadeprocessamen ltermediafortheseparationofsus BoardIndustryFederationtocommembranaealtagramaturapension InXIVIntMinerProcess J M CsordasandCSchiel An

Kawka 2001 publicou recenteCongr Amsterdam1988 Elsevierempiricaldrainagemodel InCPPAmente ummodelomatemÆticodoANNON Ceramics ll ltervaAnnualMeeting Montreal CanaprocessodedesaguamentoavÆcuocuum WorldMiningEquipmentda 1977juntamentecomsuavalidaçªo Este1988 12 H S DOBROWSKIANDL EmodeloØdeconceitoligeiramentediM C ASENSIOANDJBROWDELL ResidualequilibriumferentedosoutrosporassumirqueasSEYED YAGOOBI Determinationsaturationofporousmedia IndEngconcentraçıesdear ÆguaefibrassªoofthecapillarypressurefunctionforChem 466 1207 1954constantesnadireçªodaespessurapaperusingcentrifugationdata In J D EAMESANDNRMOPorisso estemodelonªoØadequadoEngineeringConference SanFranORE Flatboxoperation improàdescriçªodecasosnosquaisosgracisco USA 1994vedperformance AmericaPaperdientesinternossejamrelevantes ouB W ATTWOOD AlaboratoryIndustry pages11 15 1976seja dedesaguamentocomaltasgrainvetigationofdynamicdrainageat T CELIAS Investigationresmaturasemembranavacuumboxes PulpandPaperMaponseofidealunbonded berstruc

gazineofCanada 61C T97 103 ture TappiJournal 501 125 13219601967

FoiapresentadaumaestruturaçªoB W ATTWOOD Astudyofva F GARDINER Howairthrouteóricaquepoderiaexplicarasexpecuumboxesoperation PaperTechgh owdewatersporouswebs PulpriŒnciasrealizadasnocampododesanology 35 446 456 1962andPaperCanada 793 82 86guamentoavÆcuoehabilitaràespeO BRAUNSANDROSKARS197825culaçªosobrequaispossíveisresulta SON Omavvattningochluftge J E GUSTAFSSONANDVdosestariam eventualmente foradonomströomingvidsugl adorochKAUL AgeneralmodelofdeforâmbitojÆexperimentadosugvals Svenskpapperstidningmationandowinwet brewebs

Doisfenômenosfundamentais que5618 691 696 1953 InSwedishundercompression NordicPulpandacontecemnascaixasdesucçªo aK W BRITTANDJ E UNPaperResearchJournal 16compressªodacamadade fibraseaBEHEND Waterremovalduring 2 149 155 2001remoçªode Æguamediantear sªosheetformation TappiJournal J E GUSTAFSSON V KAULessenciaisaoentendimentodosdados634 67 70 1980ANDV LOBOSCO Densi cationexperimentaisdisponíveis Acompres L E BROWNELLANDD Landdewateringinhightemperatusªoda camadadefibrasdÆorigemaKATZ Flowofuidsthroughporousrewetpressing InTheScienceofporosmenoresoucanaisquecontrimedia partiiChemEngProgPapermaking volume1 pagesbuemparadesaguamentopotencial43601 612 1947149 155 FRC 2001mentemaior vistoqueoníveldesaE BRUNDRETTANDW D CHOSTENANDK V S SASturaçªoirredutível asaturaçªoemBAINES TheowofairthroughwetTRY EmpiricalcorrelationsforthequenenhumaÆguaadicionalpodeserpaper TappiJournal 493 97 101predictionofcakedewateringcharemovidaporfluxodearadadapres1966racteristics MineralsEngineeringsªodevÆcuo nªomudasensivelmen J CAGNONANDJ NEUN21 111 119 1989tenascondiçıestípicasdedesaguaHighvacuumdewateringonfour W L INGMANSON AninvesmentoavÆcuo Poroutrolado ataxadrinierandformers InCPPA82ndtigationofthemechanismof waterdedrenagemdiminuicomacompresAnnualMeeting 1996removalfrompulpslurries TappisªodacamadadefibrasWB CAMPBELL ThephysicsJournal 3510 439 448 1952

Nenhumdosmodelosdedesagua ofwaterremoval PulpandPaperMa G JONES DynamicssimulatimentoavÆcuorevisadosdaliteraturagazineofCanada 483 103 109onof dewateringinhighvacuumatapresentaaspropriedadesessenciais122 1947boxes InTappiEngConf Anaheim

91paradescreveroprocesso Existem por G CARLSSON T LINS USA 1999

RL JONES Thee ectoftheference Hobart Australia 2000vacuum dewatering AlaboratorystructurepropertiesonthecompresC MITCHELLANDR JOHNstydy TappiJournalsionresponseof berbeds TappiSON Modellingwaterremoval78 4 140 147 1995Journal 461 20 28 1963fromwater bremats In55thApJ SHANDSANDC HARDWI

K A S JÖONSSONANDB TpitaAnnualConference HobartCK DewateringonahighvaccumL JÖONSSON FluidowincomAustralia 2001 26atbox In86thAnnualMeetingpressibleporousmedia I Steady A MOOSAVIFAR OptimisatiMotreal Canada 2000stateconditions AIChEJournalonofmembranedewateringJ S SWEET Abasicstudyof38 9 1340 1348 1992Mastersthesis ChalmersTechni waterremoval atthepress Pulp

S K KARILLAANDKcalUniversity Gothemburg 2003andPaperMagazineofCanadaRÖAISÖANEN ThemovingbeltJ NEUN Highvacuumdewa627 T367 T371 1961drainagetester mbtl InThePaper teringofbrownpapergrades InR TARNOPOLSKAYA T RmakersConference Nashville 1992PapermakersConferece 1995ADNBURWOOD Modellingof

M KATAJA K HILTUNENJ NEUN Highvacuumdewa waterremovalbyvaccumsuction InANDJ TIMONEN Flowofwaterteringofnewsprint TappiJournalAPPITA Brisbane Australia 1998andairinacompressibleporous1996CY TRASENTE Thee ectoftopmedium amodelofwetpressing J NEUNANDS FIELDINGcoverapplicationonvacuumdewateJournalofAppliedPhysics 25Highvacuumdewateringoptimizaring Mastersthesis Syracuse State1053 1063 1992tion TappiJournal 1993UniversityofNewYork 1991

M KATAJA J KIRMANEN J NEUNANDS FIELDINGJVANBRAKELANDP HANDJ TIMONEN HydrostaticHighvacuumdewateringoptimizati VANROOIJEN Predictionoftheandstructuralpressureincompres on InPapermakersConferece 1994airconsumptionwhendewateringsedpaperwebsandpressfelts L NORDMAN Laboratoryina ltercakeobtainedbypress ltraNordicPulpandPaperResearchvestigationofwaterremovalbyation PowderTechnology 40Journal 103 162 166 1995dynamicsuctionbox TappiJour235 246 1984

W KAWKA Consolidationofanal 3711 553 560 1954H VOMHO ANDA SCHMIbrouswebbymeansofthroughair B Norman Onthemechanis DT Thesteady statecompressibi

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D MCDONALD WebrewetPAULAPURO E ectofvacuumpar 16655 660 1979btingbyformingfabrics InTappilevelandsuctiontimeonvacuum RJ WAKEMANANDE SEngineeringConference AnaheimassisteddrainageofapapermachiTARLETON ModellingsimulationUSA 1999newiresection In48thAppitaandprocessdesingofth ltercycle

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92 val In55thAPPITAAnnualConpretreatmentofslurryonhighTappiJournal 438 715 720 1960