( PDF ) Estudo de caso de degradação química de papéis ácidos

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Demilson José Malta Vigiano

ESTUDO DE CASO DE DEGRADAÇÃO QUÍMICA DE PAPÉIS ÁCIDOS

Belo Horizonte

Escola de Belas Artes da UFMG

2008

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Dedico este trabalho, integralmente à

minha família, mãe e irmãos e a

Wellington, companheiro de todas as

horas.

A vocês, mais esta etapa...

GRADECIMENTOS

A minha família e a Wellington Berloffa, que sempre me incentivaram e me deram apoio.

Aos amigos que também me apoiaram e me entenderam nos momentos difíceis.

A Edilane Carneiro e Renato Venâncio pelo apoio do início ao fim.

A todos os membros do corpo técnico do Centro de Conservação e Restauração de

Bens Culturais Móveis, CECOR, que colaboraram de diversas formas para a realização

deste trabalho, especialmente Profª. Betânia Veloso, que acreditou e ajudou bastante

para esta realização.

A Selma Otília Rocha - Auxiliar de Laboratório pelas análises laboratoriais, montagem

de lâminas, dispersões e fotografias, além de sua amizade.

A Antônio Gonçalves da Silva, por tudo.

À Fernanda, Érika, Eder, Cristina e todos da Escola SENAI “Theobaldo de Nigris” que

estavam sempre prontos a ajudar.

A professora Lílian Brasileiro do COLTEC - UFMG, a quem sempre pude recorrer nas

dúvidas.

A José Nazaret, instrutor do CECOTEG / SENAI -MG por sua atenciosa ajuda

Ao pessoal da Secretaria de Pós-Graduação da Escola de Belas Artes / UFMG por

todas as atenções.

A todos os amigos e funcionários do APM que de alguma forma contribuíram para a

elaboração, desenvolvimento e conclusão deste trabalho.

A todos os funcionários da Biblioteca da Escola de Belas Artes pela gentileza e atenção.

A FINEP pelo auxílio financeiro.

No interesse de difusão do conhecimento em conservação e restauração, foram

empenhados esforços para localizar os detentores dos direitos autorais de qualquer

material utilizado. Deixa-se, portanto, esta dissertação disponível para possíveis

acertos posteriores, caso, inadvertidamente, a identificação de algum deles tenha

sido omitida ou por algum motivo esteja errada.

ESUMO

Esta pesquisa apresenta uma análise das degradações sofridas por papel ácido,

procurando caracterizar o envelhecimento do papel que permaneceu acondicionado

por um determinado período de tempo.

Foram escolhidos documentos impressos para que a pesquisa não fosse

influenciada por outros elementos como, por exemplo, a tinta ferrogálica, usada nos

manuscritos desse e de outros períodos, e cujas degradações exigem uma

avaliação própria. O objeto de estudo faz parte da coleção intitulada "Presidentes da

Província" que está sob a guarda do Arquivo Público Mineiro. O período de produção

de papéis, escolhido para este estudo, abrange aqueles produzidos de 1850 a 1889,

por ser essa uma época de transição entre os papéis de trapo, papel antecessor de

qualidade superior, e os que viriam a dominar o mercado, os papéis que utilizam a

madeira como matéria-prima.

A partir de um conhecimento prévio de fatores que interferem na permanência do

papel, foram realizados experimentos que pudessem colocar à mostra

características próprias do material como o tratamento ao qual a pasta foi

submetida, presença de compostos não celulósicos e natureza de aditivos como

colas. E ainda, ensaios físicos como resistência a alongamento e arrebentamento, e

capacidade de absorção de água.

Os resultados indicam que as características de envelhecimento natural específicas

de cada processo de produção do papel devem ser levadas em consideração ao se

estabelecer procedimentos de restauração.

BSTRACT

This research presents a comparative analysis of the suffered degradations for the

produced acid paper, trying to characterize the aging of the paper that stayed

conditioned by a certain period of time.

Printed documents were chosen for the research to avoid influences by other

elements as, for instance, the ink gall ink, used in the manuscripts of that period, and

whose degradations demand an own evaluation. The study object is part of the

collection entitled "Presidentes da Província” (Presidents of the Province) that is

under the guard of the Arquivo Público Mineiro (State of Minas Gerais Archives). The

period of production of papers, chosen for this study, it embraces those produced

from 1850 to 1889, for being that a transition time among the rag papers, paper

predecessor of superior quality, and the one that would come dominate to the

market, the papers produced by wood.

Starting from a previous knowledge of factors of interference in the permanence of

the paper, experiments were accomplished to show own characteristics of the

material and the treatment to which the paste was submitted, presence of

components as lignin and nature of addictive as glues. And, also, physical research

as tensile strength, bursting strength , and water absorption – Cobb method.

The results indicate that the characteristics of natural aging specific of each process

of production of the paper should be considerate when the restoration procedures will

be establish.

ISTA

LUSTRAÇÕES

Figura 1 – Papel de polpa química............................................................................19

Figura 2 – Foto de papiro..........................................................................................21

Figura 3 – Antiga manufatura de papéis na China ...................................................22

Figura 4 – Moinho de papel.......................................................................................24

Figura 5 – Johannes Gutenberg................................................................................24

Figura 6 – René de Réaumur....................................................................................25

Figura 7 – Réaumur observa vespas ........................................................................25

Figura 8 – Keller........................................................................................................26

Figura 9 – Scheele ....................................................................................................26

Figura 10 – Fábrica de Orianda.................................................................................30

Figura 11 – Barão de Capanema..............................................................................30

Figura 12 – Carta de 1799 ........................................................................................31

Figura 13 – Lista de 1799..........................................................................................32

Figura 14 – araucaria angustifolia .............................................................................35

Figura 15 – eucalyptus grandis .................................................................................35

Figura 16 – Anselme Payen......................................................................................36

Figura 17 – Fórmula empírica da celulose ................................................................36

Figura 18 – Corte transversal da celulose.................................................................36

Figura 19 – Molécula de glicose................................................................................37

Figura 20 – Fibras têxteis principais..........................................................................37

Figura 21 – Fibras de madeiras.................................................................................38

Figura 22 – Auto fluorescência de tecido lignificado .................................................43

Figura 23 – Acervo Presidentes da Província ...........................................................53

Figura 24 – Dispersões – pasta mecânica ..............................................................103

Figura 25 – Dispersões – polpa química.................................................................104

Figura 26 – Dispersões – papel de trapo ................................................................105

Figura 27 - Espessímetro........................................................................................111

Gráfico 1 – Tratamentos de polpa química ...............................................................96

Gráfico 2 – Pesquisa de cola aplicada – pasta mecânica .......................................106

Gráfico 3 – Pesquisa de cola aplicada – polpa química..........................................108

Gráfico 4 – Padrões de degradação – pasta mecânica...........................................115

Gráfico 5 – Padrões de degradação – polpa química .............................................116

Gráfico 6 – Celulose degradada – pasta mecânica.................................................117

Gráfico 7 – Celulose degradação – pasta química..................................................119

Quadro 1 – Características das amostras.................................................................57

Quadro 2 – Amostras selecionadas para ensaios físicos..........................................70

Quadro 3 – Ensaios com corante Graff “C” – resultados esperados.........................75

Quadro 4 – Ensaios com reativo de Herzberg...........................................................77

Quadro 5 – Características das fibras de madeira (padrão)......................................80

Quadro 6

–

Resultados das amostras submetidas à pesquisa de cola .....................81

Quadro 7

–

Amostras reveladas como pasta mecânica ............................................94

Quadro 8 – Amostras reveladas como polpa química...............................................95

Quadro 9

–

Pasta mecânica submetida à solução de floroglucina ............................97

Quadro 10 – Polpa química submetida à solução de floroglucina.............................98

Quadro 11

–

Pasta mecânica submetida ao corante de Herzberg ..........................100

Quadro 12

–

Polpa química submetida ao corante de Herzberg.............................101

Quadro 13

–

Pesquisa de cola – pasta mecânica ...................................................105

Quadro 14

–

Pesquisa de cola – polpa química ......................................................107

Quadro 15

–

Corante Eriocromocianina – pasta mecânica .....................................109

Quadro 16

–

Corante Eriocromocianina – polpa química........................................110

Quadro 17 – Padrões de degradação – amostras de pasta mecânica....................114

Quadro 18 – Padrões de degradação – amostras de polpa química ......................115

Quadro 19 – Reativo de Tollens – pasta mecânica.................................................117

Quadro 20 – Reativo de Tollens – polpa química....................................................118

Quadro 21 – pH – pasta mecânica..........................................................................120

Quadro 22 – pH – polpa química.............................................................................120

Quadro 23 – pH – papel de trapo............................................................................121

Quadro 24 –

pH – papel contemporâneo – off set...................................................121

ISTA

ABELAS

1 – Características métricas das amostras de pasta mecânica...............................112

–

Características métricas das amostras de pasta química..................................112

–

Características métricas da amostra de trapo ...................................................113

–

Características métricas do papel contemporâneo – off set..............................113

5 – Resultados – ensaios físicos e respectivos resultados .....................................124

ISTA DE

BREVIATURAS

# – Number

µm – milimicra

a.C. – Antes de Cristo

– Íon prata

AgNO

– Nitrato de prata

– Íon alumínio

AlCl

– Cloreto de alumínio

AlCl

.6H

O – Alumínio hexahidratado

APM – Arquivo Público Mineiro

CaCl

– Cloreto de cálcio

Ca(HCO

)

– Bicarbonato de cálcio

Ca(HSO

)

– Bissulfito de cálcio

CECOR – Centro de Conservação e Restauração de Bens Móveis

CECOTEG – Centro de Comunicação, Design e Tecnologia Gráfica

OH – Metanol

COLTEC – Colégio Técnico – UFMG

S – Corante eriocromocianina

D. – Dom / Dona

Dor. / Dr. – Doutor

Exa. – Excelência

Exmo. – Excelentíssimo

FINEP – Financiadora de Estudos e Projetos

– Ácido sulfuroso

– Ácido sulfúrico

– Íon Hidrogênio

HCl – Ácido clorídrico

– Iodo

Illmo. – Illustríssimo (grafia de época)

Inc. – Incorporation

ISO – International Organization for Standardization

KAl(SO

)

– Sulfato de alumínio e potássio (alúmen)

KI – Iodeto de potássio

kPa – Quilopascal

MNBA – Museu Nacional de Belas Artes

N – Newton

.10H

O – Tetraborato de sódio (bórax)

.10H

O – Sulfato de Sódio

S – Sulfeto de Sódio

NaOH – Hidróxido de Sódio

NH4OH – Hidróxido de amônio

HNO

– Ácido nítrico

NBR – Norma Brasileira

NM – Norma Mercosul

– Ozônio

OH – íon hidroxila

pH – Potencial hidrogeniônico

pp – Presidentes da Província

SENAI – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial

Snr. – Senhor

– Dióxido de enxofre

UR – Umidade Relativa do Ar

UV – Ultravioleta

V. – Vossa

ZnCl

– Cloreto de zinco

UMÁRIO

1 Introdução .....................................................................................................15

2 Revisão Bibliográfica.....................................................................................17

3 Papel.............................................................................................................19

3.1 Breve histórico do papel................................................................................21

3.2 Produção de papel no Brasil antes do século XX..........................................28

3.3 Características do papel................................................................................34

3.3.1 Características Físicas..................................................................................34

3.3.2 Características Químicas..............................................................................36

3.4 Tipos de fibras de celulose ...........................................................................37

3.5 Tipos de polpa de celulose usados na fabricação do papel..........................39

3.6 Compostos não-celulósicos..........................................................................41

3.6.1 Hemiceluloses ..............................................................................................41

3.6.2 Lignina..........................................................................................................42

4 Degradações do papel ..................................................................................44

4.1 Características do Envelhecimento Natural..................................................45

4.2 Fatores intrínsecos de degradação...............................................................45

4.3 Fatores extrínsecos de degradação..............................................................47

5 Introdução aos materiais utilizados...............................................................52

5.1 Descrição dos suportes testados..................................................................52

5.1.1 Do acervo escolhido como objeto de estudo................................................53

5.1.2 Metodologia de identificação das amostras..................................................56

5.1.3 Critérios para seleção das amostras ............................................................57

6 Parte experimental........................................................................................71

6.1 Exames.........................................................................................................71

6.1.1 Exame de pasta............................................................................................72

6.1.1.1 Corante Graff “C”..........................................................................................73

6.1.1.2 Pesquisa de lignina.......................................................................................75

6.1.1.3 Dispersões....................................................................................................78

6.1.1.4 Pesquisa de cola aplicada............................................................................81

6.1.1.5 Pesquisa de alúmen .....................................................................................81

6.1.2 Exame métrico .............................................................................................82

6.1.3 Exame óptico ...............................................................................................82

6.2 Ensaios relacionados ao envelhecimento.....................................................83

6.2.1 Identificação do grau de alteração da celulose ............................................83

6.2.2 pH ................................................................................................................85

6.2.3 Testes de envelhecimento acelerado...........................................................87

6.3 Ensaios físicos para papéis ..........................................................................90

6.3.1 Resistência a Tração e ao Alongamento......................................................91

6.3.2 Arrebentamento............................................................................................92

6.3.3 Capacidade de absorção de água................................................................93

7 Resultados....................................................................................................94

7.1 Exame de pasta............................................................................................94

7.2 Exame métrico ...........................................................................................111

7.3 Exame óptico ..............................................................................................113

7.4 Ensaios relacionados ao envelhecimento...................................................116

7.5 Ensaios físicos para papéis ........................................................................122

8 Discussões..................................................................................................125

9 Conclusões .................................................................................................127

Referências Bibliográficas.......................................................................................128

Glossário.................................................................................................................133

Anexos ....................................................................................................................139

1 I

NTRODUÇÃO

A preocupação do homem com a preservação daquilo que está documentado em

papel tem se intensificado ao longo do tempo, motivado pelo crescente

conhecimento a respeito da degradação deste suporte e a conseqüente conquista

de novas maneiras de se fazer o papel

. A não-perenidade do papel vem, neste

contexto, justificar a busca de aprofundamento de nosso conhecimento,

especificamente sobre os processos de degradação de seus materiais constitutivos

e suas conseqüentes interações. Este estudo traz uma análise entre os tipos de

papel ácido para impressão de documentos, utilizados a partir de 1850, data a partir

da qual chega ao mercado o papel de madeira em substituição ao papel produzido

através de trapos de algodão, linho e outras fibras têxteis. Foram escolhidos

documentos impressos entre o acervo do Arquivo Público Mineiro, para que o estudo

de papel ácido não fosse influenciado por produtos resultantes da degradação de

outros materiais como, por exemplo, as tintas utilizadas em manuscritos,

especialmente a tinta ferrogálica.

Através de observações das alterações estéticas e estruturais ocorridas no papel,

espera-se contribuir com os estudos relacionados à conservação e restauração de

obras sobre papéis, sejam elas, livros, documentos ou obras de arte, trazendo um

maior conhecimento a respeito dos constituintes do papel produzido nessa época e

que são capazes de potencializar seu envelhecimento.

A evolução de estudos voltados para a área de conservação e restauração reside,

principalmente, no fato de que sem a compreensão, a nível científico, dos processos

SILVA; D’ALMEIDA, 2005

que caracterizam a degradação dos materiais constitutivos de uma obra de valor

histórico, a preservação do patrimônio cultural torna-se difícil. A memória e uma

importante parte de nossa cultura estão representadas, não só por documentos e

livros, mas também por obras de arte sobre papel.

Nas atividades institucionais relacionadas à conservação, constata-se como é

importante a disponibilidade de dados confiáveis sobre o acervo, seja ele pequeno,

médio ou grande. Na maioria dos casos, o tamanho das coleções é grande o

suficiente para impedir um exame totalizante, portanto, faz-se necessário trabalhar

com amostragens. Considerando que foi analisada apenas uma parte do acervo,

espera-se que esta parte possa refletir um resultado aproximado se fosse

investigada, minuciosamente, a coleção inteira.

O objeto de estudo faz parte da coleção intitulada "Presidentes da Província" que

está sob a guarda do APM, e está organizada em dezessete caixas de documentos

impressos sobre papel ácido, em sua maioria.

O total de caixas contém uma grande quantidade de documentos em variados graus

de acidificação, além de outros problemas de degradação física e biológica. Possui

ainda, documentos impressos sobre papel de trapo que embora tenham constituição

diferente em sua matéria prima e processamento, foram usados como comparativos

em alguns ensaios, por terem permanecido junto aos papéis ácidos.

2 R

EVISÃO

IBLIOGRÁFICA

Conservação (...) inclui todas as medidas tomadas e todos os

estudos feitos com o propósito de reabilitar trabalhos danificados ou

deteriorados e preservar ou manter trabalhos de arte nas condições

apropriadas. O termo “restauração” refere-se somente a reposição de

partes que estejam faltando, imitando o original pelo uso de tinta ou

construindo fragmentos perdidos (...). A competência na conservação

não é inteiramente uma questão de conhecimento artístico e químico,

aos materiais e métodos, etc. este conhecimento é necessário, mas

sua aplicação bem-sucedida é um resultado de perícia especializada

e discernimento desenvolvido através da experiência. Além de

dominar os aspectos estritamente técnicos da profissão, o

conservador deve conhecer a natureza (...) da obra com a qual está

envolvido, talvez a consideração mais importante seja a atitude do

restaurador em relação ao trabalho (...) (MAYER, 2002, p. 545).

No decorrer do desenvolvimento desta pesquisa, cujo objetivo foi realizar um estudo

dos papéis ácidos utilizados como documentos na segunda metade do século XIX,

percebeu-se a importância na identificação dos processos de produção – pasta

mecânica ou polpa química – entre esses papéis, antes de procedimentos de

restauração, por tratarem-se de material muito fragilizado pelo tempo e por seus

próprios constituintes.

De fato, ao longo do desenvolvimento de pesquisas em conservação e restauração

de obras sobre papel, diversas substâncias e compostos químicos já foram

utilizados com os mais variados propósitos, como por exemplo, produtos como

Tetraborato de Sódio [Bórax (Na

.10H

O)] que já foi amplamente empregado na

desacidificação de documentos. No entanto, seu uso foi abandonado por ser

apontado como catalisador de reações de degradação de grupos alcoólicos da

celulose.

Esta característica incômoda levou a sua substituição pelo Hidróxido de Sódio [Soda

Cáustica (NaOH)], pela conveniência de ser empregado no próprio processamento

da celulose, matéria-prima do papel. No entanto, o uso deste composto na

desacidificação de papéis, pode quebrar ligações que unem as moléculas de

glicose, que são as formadoras da celulose. Esta reação é observada apenas na

desacidificação de papéis produzidos com polpa química branqueada. Não obstante,

é possível utilizá-lo na desacidificação de papéis fabricados com pasta mecânica,

que possui constituintes não celulósicos da madeira como a lignina. O NaOH

contribui na extração desses constituintes, aumentando a alvura do papel tratado e

melhorando sua resistência mecânica, possivelmente através do incremento das

ligações interfibras por ligações de hidrogênio.

Portanto, o uso de produtos como NaOH, um álcali forte, deve limitar-se a papéis de

pasta mecânica, onde também atua na remoção de ligninas oxidadas. Em papéis de

polpa química a desacidificação deve ser feita com álcalis fracos como o

Bicarbonato de Cálcio [Ca(HCO

)

], já que álcalis fortes podem quebrar as ligações

que unem as moléculas de glicose, formadora da celulose, reação indesejável

quando o objetivo é justamente preservar acervos em papel.

Como a desacidificação é uma das principais etapas nos trabalhos de restauração

de papéis, justifica-se a identificação correta de pastas celulósicas, para que estes

trabalhos sejam feitos de forma mais adequada, alcançando o seu propósito final,

que é a preservação. O desenvolvimento de tratamentos que pudessem abarcar os

vários tipos de papéis é, sem dúvida, uma tarefa impossível, devido à diversidade de

problemas e variáveis envolvidas.

SILVA; D’ALMEIDA. 2005

3 P

APEL

Segundo o dicionário Michaelis

, o papel é um

material constituído de uma pasta de fibras de

celulose, cargas minerais e outros produtos. Folha

fina, formada sobre uma tela a partir de uma

suspensão aquosa de fibras de celulose. Pasta

refinada de fibras vegetais, resinas e cargas, em

forma de folhas ou de bobinas, utilizada para

imprimir, escrever, embalar, desenhar etc., classificada de acordo com o processo

de fabricação, a natureza das fibras, o acabamento superficial e a destinação.

Para atender aos requisitos dos processos de impressão e de acabamento, o papel

deve reunir uma série de propriedades, incluindo:

• Opacidade: qualidade de uma folha de papel para inibir a observação de

caracteres de outra página ou folha. Com isso evita-se a interferência de

leitura ou imagens, provocada pela visão de objetos que escritos na face

oposta à face observada.

• Brancura: graduação em que o papel reflete a luz. É um dos atributos mais

solicitados nos papéis para impressão e escrita. Na impressão, a brancura

realça as cores, devido à luminosidade do fundo. A brancura do papel pode

ser natural, ou seja, mantendo-se a cor natural das fibras, ou através de

alvejantes ópticos, que se dá por um processo de depuração com

Dicionário Escolar – Português / Português. São Paulo: Melhoramentos. 2002

FIGURA 1 – Papel de polpa química

com filigrana

Fonte: Foto do autor.

componentes químicos, que faz com que os papéis tornem-se fluorescentes

quando expostos à luz ultravioleta.

• Absorção: propriedade do papel de absorver água ou fluidos da tinta durante

o processo de impressão. Os materiais celulósicos, tais como o papel,

também absorvem a água do ambiente quando existe um diferencial de

umidade relativa.

• Brilho: grau com que a superfície de um papel reflete a luz incidente em raios

paralelos, chamada de reflexão especular.

• Resistência: a permanência dos papéis depende principalmente da sua

acidez, visto que esta causa a reversão de alvura (amarelecimento) e a

degradação da celulose que compromete a resistência mecânica.

Cada uma dessas e de outras variáveis, dependem da composição fibrosa e de

outros constituintes, e do método de acabamento aplicado durante ou após a

fabricação.

Não importa se o papel é antigo ou contemporâneo, estas propriedades

sempre foram buscadas, pois elas concedem as características necessárias ao uso

do papel. Os parâmetros para controle destas propriedades, tão comum na indústria

papeleira atual, provavelmente começaram a ser desenvolvidos desde quando o

papel começou a tornar-se o suporte de impressão preferido, substituindo o

pergaminho e outros suportes menos práticos. A transição para o papel industrial

produzido a partir da madeira, naturalmente iria fazer com que esses padrões de

controle se desenvolvessem consideravelmente.

Disponível em: http://www.internationalpaper.com.br/downloads/marketing/glossario. Acesso em: 03

jul 2006.

3.1 Breve Histórico do Papel

O homem começou a registrar sua história por volta de 6000 a.C.. As primeiras

tentativas de registrar as atividades humanas foram feitas através de entalhes em

pedra

. O ato de se expressar impulsionou as civilizações pelos tempos de sua

existência a desenvolver o hábito de desenhar, de pintar objetos ou de registrar sob

símbolos seus feitos. Utilizava-se para esta prática o material advindo da natureza

como cascas de árvores, folhas de plantas, ossos, pedras, parede rochosa e tudo o

mais que pudesse servir de suporte. Com a evolução do raciocínio, seus desenhos e

símbolos ficavam cada vez mais sofisticados. O homem, ser cada vez mais

complexo, passou a desenvolver idéias que permitiram o crescente domínio das

circunstâncias, que o levaram a criar novos suportes para demonstrar seu cotidiano.

A história distingue o uso de diversos suportes manufaturados para o registro de

acontecimentos, como tabletes de barro, tecidos de fibra vegetal, papiros,

pergaminhos e, finalmente, o papel.

De todos os antecedentes do papel, dois merecem ser citados pela similaridade com

que podiam ser manuseados:

1. O papiro que era preparado à base de tiras

extraídas dos caules de uma planta da

família das ciperáceas, cyperus papyrus

abundantes às margens do rio Nilo, no

Egito. A maioria dos exemplares

conhecidos deste antecedente do papel,

Disponível em: www.radiobras.gov.br/ct/. Acesso em 14 ago 2006.

FIGURA 2 – Ramo de cyperus

papyrus e papiro já

preparado.

Fonte: www.eca.usp.br.

foi produzida entre os anos 2500 e 2000 a.C., no entanto, os espécimes mais

antigos de papiro, encontrados em túmulos egípcios, datam cerca de 3500

a.C.. As tiras eram posicionadas em ângulos retos, molhadas, marteladas e

coladas. Sua técnica de preparação permanece ainda sem uma descrição

fidedigna, apesar da descrição oferecida pelo naturalista romano Plínio, O

Velho, que viveu entre os anos 23 e 79. Entretanto, sabe-se que o uso do

papiro continuou até meados do século IX.

Embora a palavra papel seja

derivada de papyrus, são produtos completamente diferentes.

2. O pergaminho é produzido a partir da pele esticada e curtida de ovelhas ou

cabras, servindo, após este tratamento, como suporte para a escrita. Seu uso

vem desde o ano 170 a.C., embora existam registros de uso de pergaminhos

rudimentares desde o ano 2000 a.C.

. O nome deriva da cidade onde,

acredita-se, foi fabricado pela primeira vez, Pérgamo, na atual Turquia. Foi

largamente utilizado na antiguidade ocidental, em especial na Idade Média,

até a difusão do uso do papel.

O papel é o suporte mais comum dos documentos e

livros conservados em arquivos e bibliotecas. Teve

sua origem na China, local em que seu uso

estendeu-se até os confins do império. Entra na

Europa via Espanha, após o conhecimento de sua

técnica pelos povos árabes. Era produzido,

principalmente, com restos de tecidos de origem

vegetal, como linho, algodão e cânhamo e, ainda,

com fibras de origem animal, como a seda.

A fabricação desse tipo de papel

Celulose e Papel, vol. 1, 1988, p. 2.

idem

FIGURA 3 –

Manufatura de papéis

na China.

Fonte: www.celuloseonline.com.br

persiste até meados do século XIX.

O papel tem uma história das mais notáveis. Atribui-se a T’sai Lun, oficial da corte

imperial chinesa a invenção do papel como o conhecemos, no ano 105 de nossa

era. Por meio, inicialmente da polpação de velhas redes de pesca e de trapos e,

mais tarde, usando fibras vegetais, ele produziu uma substância feita de fibras como

da casca da amoreira, umedecendo e batendo a mistura até obter uma solução

homogênea.

A seguir, usando uma peneira e secando ao sol a fina camada ali

depositada, obteve uma folha de papel. A confecção do papel artesanal utilizava-se

das fibras vegetais cozidas, depois batidas e esmagadas. A pasta obtida pela

dispersão das fibras é depurada e a folha, formada sobre uma peneira feita de

juncos delgados unidos entre si por seda ou crina, é fixada sobre uma armação de

madeira, que é submersa em uma tina que contém essa dispersão. E após, secava-

se pendurada ou comprimida entre placas de material poroso. Os espécimes que

chegaram aos nossos dias provam que o papel feito pelos antigos chineses era de

alta qualidade, permitindo compará-lo aos melhores papéis feitos atualmente.

A manufatura do papel foi um segredo chinês por mais de seis séculos. A partir da

captura, no ano de 751, de alguns artesãos chineses por muçulmanos em

Samarcanda, cidade que fica no atual Uzbequistão, a técnica de fabricação de papel

chega a Bagdá, no Iraque, e Damasco, na Síria, pondo fim ao monopólio chinês na

produção do papel. Nesse momento, a difusão dos conhecimentos sobre a

manufatura do papel segue pela costa norte da África pelas mãos dos povos

muçulmanos. Com a expansão desses povos, a arte da manufatura do papel chega

à Europa através da Península Ibérica. Data de 1094 a primeira fábrica de papel em

solo europeu, na cidade de Xativa, Espanha.

TOCHETTO et al., 1995, p. 607

Por volta de 1150, é montada uma fábrica na cidade de Fabriano, Itália. A partir daí,

a arte de produzir papel começa a disseminar pela Europa. Chega à França em

1189, à Alemanha em 1291, à Inglaterra em 1330.

Curiosamente, a idéia de fazer papel a

partir de fibras de madeira perdeu-se

em algum lugar do trajeto, pois o

algodão e os trapos de linho

transformaram-se na principal matéria-

prima utilizada até o século XIX.

Com o desenvolvimento da imprensa,

por volta de 1440 a partir de seu uso

por Johannes Gutenberg (1397 – 1468),

o papel passou a ter um maior destaque em todos os

meios sociais, impondo-se como um produto

indispensável para a disseminação da cultura. A partir

desse evento, a produção cultural acelerou seu

crescimento e, como conseqüência, a divulgação

ampliou-se. E com essa divulgação, aumentou,

também, o número de pessoas letradas e

intelectualizadas. Diante desse crescimento

ininterrupto, foram muitas as tentativas de encontrar

uma matéria-prima que substituísse satisfatoriamente

os restos de tecidos, que se tornavam cada vez mais raros e caros, na produção do

papel, com o agravante de que, na ausência de um método viável de

branqueamento, o papel branco só podia ser obtido a partir de trapos brancos.

FIGURA 4 –

Moinho de papel em Nurenberg.

Cerca de 1390.

Fonte: do livro de MARTINS, A palavra escrita.

FIGURA 5 – Gutenberg.

Fonte: www.noticianainternet.

bloguer.com.br

Já em 1719, o entomologista francês René de

Réaumur (1683 – 1757) sugere o uso da

madeira como matéria-prima para a fabricação

de papel ao observar que as vespas

mastigavam madeira podre e empregavam a

pasta resultante para produzir uma substância

semelhante ao papel na confecção de seus

ninhos.

A busca por matérias-primas alternativas ao

trapo era necessária, pois a revolução industrial

na metade do século XVIII, além de todas as

inovações que trouxe, também contribuiu para

um maior interesse pelo papel e isto fez com que

houvesse um grande aumento da demanda,

incrementando os meios de comunicação,

através de notícias via jornais, livros escolares e

obras literárias.

Além disso, a forte concorrência

da indústria têxtil dificultava e encarecia a

principal matéria-prima usada na época: trapos

de algodão e linho. Se a contínua escassez de matéria-prima proporcionava a

inovação, a crescente demanda exigia processos mais eficientes.

Em 1840, o alemão Friedrich Gottlob Keller (1816 – 1895), lendo a obra de

Réaumur, desenvolveu um processo de moagem de madeira através do qual seria

possível reduzi-la a fibras.

Celulose e Papel, vol. 1, 1988, p. 4.

FIGURA 6 – René-

Antoine Ferchault de

Réaumur.

Fonte: www.nndb.com.

FIGURA 7 –

Réaumur observa vespas

construindo seu ninho.

Fonte: www.griffenmill.com.

FIGURA 8 – Friedrich Gottlob Keller.

Fonte:cerig.efpg.inpg.fr/histoire-metiers.

Com a introdução do processo de produção de

papel de pasta mecânica a partir da madeira,

desenvolvido por Keller, houve um barateamento

do produto, não tendo, porém, uma aceitação

plena, devido à sua cor escura e fragilidade.

Com a descoberta do cloro, pelo químico sueco

Karl Wilhelm Scheele (1742 – 1786) em meados

do século XVIII, ampliou-se o círculo das

matérias-primas possíveis, incluindo as

coloridas, que até então tinham sido deixadas de lado.

O efeito deteriorador, exercido pelos novos agentes

sobre o material, motivou estudos sistemáticos do

processo de branqueamento, levando à criação de

modos e condições que minimizariam o eventual dano

causado ao material.

O branqueamento possibilitava a obtenção de pasta

clara para a produção de papel também claro, mas seu

preço era alto, devido aos custos materiais e

operacionais, além de, invariavelmente, causar

degradação na fibra. Assim, até o desenvolvimento posterior de proporções

equilibradas das substâncias envolvidas no processo de branqueamento, o uso da

madeira como matéria-prima não teve boa aceitação, afinal o mercado exigia um

papel que fosse mais econômico em sua produção para que seu uso pudesse

ampliar-se, mas que tivesse qualidade também.

A madeira, especialmente aquela proveniente de pinheiros (madeira mole), por

FIGURA 9 – Karl Wilhelm

Scheele.

Fonte:www.geocities.com/

zabavniprirodninauki

possuir fibras mais longas e a dos eucaliptos (madeira dura), por ser de fácil

obtenção e ser relativamente resistente apesar de curta, é a matéria-prima principal

na fabricação do papel a partir da segunda metade do século XIX. Para que as fibras

possam ser usadas na fabricação de papel, algumas propriedades são necessárias

na matéria-prima escolhida, como alto conteúdo de celulose, baixo custo e fácil

obtenção.

Para transformar madeira em papel, as fibras devem ser separadas. Para isso

existem alguns processos para a obtenção da polpa, entre eles, dois foram

considerados nesta pesquisa: o processo mecânico e o químico, a partir dos quais

foi produzida a maior parte dos papéis utilizados como documentos no período de

produção estudado.

No processo mecânico, a pasta que dará origem às folhas de papel, é obtida através

da prensagem dos cavacos contra pedras de moer na presença de água. Esses

processos basicamente trituram a madeira, desagregando e reduzindo-a a fibras,

sem, no entanto, retirar compostos não celulósicos como lignina e hemiceluloses,

produzindo uma pasta de baixa qualidade, com fibras curtas que formarão papéis

amarelados. Atualmente este ato de desfibrar é finalizado na presença de vapor e o

produto é chamado de pasta termomecânica. Quando são utilizados reagentes

químicos, o produto gerado é chamado de pasta quimiotermomecanica.

O principal processo químico utilizado atualmente pela indústria papeleira é

conhecido como “Processo Kraft”, palavra da língua alemã que quer dizer forte.

Nesta técnica, compostos químicos como,

• NaOH: possui a propriedade de amolecer e desagregar as fibras de celulose.

• Sulfeto de sódio (Na

S): Composto químico que constitui o principal

ingrediente no processo sulfato de obtenção de polpa química para a

fabricação do papel. É formado na caldeira de recuperação no processo

sulfato, pela redução, em presença de carbono, do sulfato de sódio

(Na

.10H

O). Forma com o NaOH a lixívia branca ou licor de cozimento

do processo sulfato.

são acrescentados aos cavacos de madeira que são submetidos a um cozimento

para que haja a desagregação das fibras a alta pressão em imensos vasos de

pressão chamados digestores. A ação combinada das substâncias químicas e o

calor dissolve grande parte da lignina e separa as fibras.

3.2 Produção de Papel no Brasil Antes do Século XX

Tão logo Dom João VI (1767 – 1826) e sua comitiva tenham vindo para o Brasil, em

1808, houve tentativas de se produzir papel em nosso país. É o que se conclui de

um documento, datado de 22 de novembro de 1809, pertencente ao arquivo do

Conde d’Eu (1842 – 1922), e que se encontra sob a guarda do Museu Imperial na

cidade de Petrópolis, em que Frei José Mariano da Conceição Velozo

(1742 – 1811)

oficia ao Ministro da Guerra e dos Negócios Estrangeiros, D. Rodrigo Domingos de

Souza Coutinho Teixeira de Andrade Barbosa, o Conde de Linhares (1745 – 1812)

nos seguintes termos:

“Querendo aproveitar-se da ocasião do portador e antecipar minha

notícia, que julgo será a V. Excia. agradável, lhe remeto uma amostra do

papel, bem que não alvejado, feito em primeira experiência, da nossa

embira. Prosseguir-se-á a procurarmos outros gêneros de plantas

filamentosas as mesmas tentativas. A segunda que já está em obra se

dará alvo, e em conclusão pode V. Excia. contar com esta fábrica.”

A rainha de Portugal, D. Maria I (1734 – 1816), determinava através de uma longa memória que

pesquisas fossem realizadas com o fim de se "promover a agricultura”. E naquele mesmo ano através

de uma outra ordem de Sua Majestade: pesquisas deveriam ser realizadas com várias madeiras

nativas para saber quais delas poderiam ser utilizadas na fabricação de papel, ficando o Conde de

Linhares, poderoso ministro do governo português, encarregado de delegar funções para se obter

estas informações.

Fonte: www.fotoplus.com/dph.

Junto ao oficio, encontra-se a amostra citada, com a seguinte indicação:

“O primeiro papel, que se fez no Rio de janeiro, em 16 de novembro de 1809.”

Não são conhecidas as providências tomadas pelo Conde de Linhares relativas a

esse empreendimento. De qualquer forma, os fatos politicos que tumultuavam a

Europa, a invasão napoleônica e a morte do ministro em 1812, não permitiriam que

as experiências e estudos do grande botânico Frei Velozo

fossem levadas adiante,

mesmo que pelas mãos de outras pessoas.

Não obstante, a produção industrial de papel no Brasil, tem início entre 1810 e 1811,

na cidade do Rio de Janeiro pelas mãos dos empresários portugueses Henrique

Nunes Cardoso e Joaquim José da Silva que se transferiram para a colônia que

acabara de virar metrópole devido a transferência da Família Real Portuguesa. Não

foi encontrada qualquer notícia a respeito da evolução desta fábrica de papel e seu

posterior fechamento.

Em 1837, já com o Brasil independente, outra fábrica é fundada, também, no Rio de

Janeiro, montada por André Gaillard, e logo em seguida, em 1841, o escultor e

gravador que fez parte da Missão Artística Francesa de 1816, Zeferino Ferrez (1797

– 1851) inaugura sua fábrica na freguesia do Engenho Velho.

Duas obras notabilizaram Frei José Mariano da Conceição Velozo como grande homem que foi: os

onze anos de estudo de flora brasileira da Serra do Mar, que deram origem a importante obra “Flora

Fluminense”, com descrições e desenhos de grande quantidade de plantas da província do Rio de

Janeiro, hoje considerada obra rara. E as experiências de fabricação de papel de embira, o primeiro

feito no Brasil. Fonte: www.tiradentes.mg.gov.br/f_veloso.html.

MOTTA, SALGADO, 1971. pp. 43, 44

O governo imperial procurou ajudar

estes produtores de papel concedendo-

lhes o direito de exploração de quatro

loterias, duas para cada um dos

fabricantes de papel. A loteria era uma

forma de obtenção de fundos garantida

pelo tesouro,.

Em 1852, em meio a serra na região de

Petrópolis, província do Rio de Janeiro,

foi construida por Guilherme Schüch, o Barão de Capanema (1824 – 1908), a

Fábrica de Orianda. Sua produção atingiu um excepcional índice de perfeição

técnica fazendo com que várias editoras de jornais, nela se abastecessem, assim

como o Tesouro Nacional, que utilizou “papel selado” (papel que tinha uma marca,

como marca d’água, e que servia para diversos documentos oficiais) de sua

fabricação.

A Fábrica de Orianda passou por graves dificuldades

e, em mais de uma ocasião, foi socorrida pelo governo

imperial. A irregularidade no fornecimento da matéria-

prima, devido a falta, no Brasil, da atividade organizada

do trapeiro, obrigava o Barão de Capanema a importar

trapos de linho e algodão da Europa, o que,

naturalmente encarecia o produto que não conseguia

competir com o papel produzido fora do país. Outro

golpe sofrido pela fábrica foi causado por uma

epidemia de peste bubônica ocorrida em 1855 e que

FIGURA 10 – Fábrica de Orianda, no meio

Serra.

Fonte: Quadro do artista

Agostinho José da

Motta. Acervo MNBA

FIGURA 11 – Guilherme

Schüch, Barão de

Capanema.

Fonte: paginas.terra.com.br/

educacao.

atingiu todo seu operariado. Não obstante as dificuldades permanentes ou

ocasionais, a Fábrica de Orianda contiuou a produzir papeis até 1874, quando foi

decretada sua falência.

Na região de Minas Gerais também houve quem se ocupasse de encontrar plantas

nativas que fossem adequadas à produção de papéis. As FIG. 12 e 13, reproduzem

documentos que indicam essa busca.

FIGURA 12 - Carta de Bernardo José de Lorena (1756? – 1818?), governador das Minas, para D.

Rodrigo de Sousa Coutinho (Conde de Linhares), informando que, em conseqüência,

de 1799, abril, 5, encarregou o Dr. Joaquim Vellozo de Miranda, professor da

Universidade de Coimbra, do exame de plantas e de árvores próprias para o fabrico

de papel.

Fonte: Acervo do Arquivo Histórico Ultramarino, 1799.

Transcrição:

Illmo. e Exmo, Snr.

Em conseqüência do Officio de V. Exa. De 5 de Abril, encarreguei ao Dor.

Joaquim Vellozo de Miranda o cuidado de fazer as precizas Indagaçoens de

Plantas, e Arvores que sirvão para fabricar Papel; em tempo próprio informarei

a V. Exa. do rezultado.

Deos Guarde a V. Exa.

Villa Rica 20 de Novembro de 1799.

Illmo. E Exmo. Snr.

D. Rodrigo de Souza Coutinho

Bernardo Jozé de Lorena

FIGURA 13 - Lista de Bernardo José de Lorena, governador das Minas, ao Conde de Linhares,

enviando amostras de plantas e de árvores para o fabrico de papel, acompanhadas da

nota do Professor Dr. Joaquim Vellozo de Miranda.

Fonte: Acervo do Arquivo Histórico Ultramarino, 1800.

Transcrição:

Embiras e lascas de paos macerados, para as experiencias do papel; que

gastarão onde para novos meios se aprontarem no estado em que se

achão.

1. Guaxiuma branca

2. Guaxiuma ordinaria (a)

3. Embira branca

4. Ditta vermelha

5. Paina de embiruçu vermelho

6. Gameleira

Ficão em os boxes de maceração por se acharem ainda muito rijas e

intratáveis, as seguintes.

7. Baçoura grande de folha ruiva

8. Carrapixo

9. Iraticu

10. Jiquitiba

11. Pindaíba preta

12. Ditta vermelha

13. Embiriçu branco

14. Ditto vermelho

15. Baçoura grande

16. Embauba

17. Pitta

18. Arco de pipa

(“) Quando procurava em lavagens repetidas branquear e aprontar esta

lasca tentei consegui-lo fazendo a ferver em agoa mãi de salitre, e então

tinha entre (?) porém foi tal a adherencia de principio extractivo e matéria

collorante, de que abunda a mesma agoa mãi, que não obstante fazes ao

depois ferver por vezes a ditta lasca, ou em agoa pura, ou ajuntando-lhe

cinza nunca pude reduzila a cor, que d’antes tinha, e tem a primeira espécie

de Guaxiuma, e porque me não parece desprezível esta observação assim

a invio.

Dor. Joaquim Vellozo de Miranda

Da mesma forma, não foi possível precisar se tal pesquisa teve aplicação na

manufatura de papéis no Brasil ou em outros lugares.

Após estas primeiras investidas de implementar a indústria papeleira no brasil,

modernamente, temos nossa primeira fábrica capaz de sobreviver, instalada em

Salto do Itu em São Paulo no ano de 1906

Devido às dificuldades de obtenção de matéria-prima (trapos), as primeiras fábricas

instaladas no país provavelmente tiveram vida curta, com exceção daquela instalada

pelo Barão de Capanema que produziu papéis especiais por 22 anos, é de se

acreditar que a maior parte do papel consumido na redação de documentos durante

a segunda metade do século XIX fosse importada.

3.3 Características do Papel

3.3.1 Características Físicas

O papel é formado pelo entrelaçamento de fibras de celulose juntamente com outros

materiais, como compostos químicos adicionados, os quais conferirão propriedades

especiais que resultarão em papéis de qualidades distintas e usos variados. A

qualidade do papel depende diretamente do tipo e do conteúdo de celulose; o

algodão constitui a forma mais pura da celulose e, portanto, é empregado na

produção dos melhores papéis. Na madeira, o comprimento e a forma das fibras

variam conforme o tipo, resultando em papéis com diferentes características.

Existem duas classes de madeiras que são utilizadas para fabricação de papel e são

conhecidas por madeiras moles e madeiras duras.

MARTINS, 2002. p. 124

Madeiras moles são derivadas de árvores

coníferas como pinus ou araucária, esta última

nativa do Brasil. A celulose obtida dessa classe

de madeira é de fibras longas (cerca de 3 mm)

utilizada na fabricação de certos tipos de papéis

que requerem menores quantidades de aditivos

na colagem interna, produzindo papéis mais

absorventes ou papéis com características

especiais que o tornam mais resistentes.

Já as madeiras duras são derivadas de árvores

folhosas, classe angiospermae. Produzem fibras

curtas (cerca de 1 mm), utilizadas comumente na

fabricação de papéis de imprimir e de escrever. Esta

característica requer na produção do papel maiores

acréscimos de aditivos se for desejado que o mesmo

tenha uma superfície apropriada para impressão, ou

seja, para a ancoragem da tinta. No Brasil, o

eucalipto é a madeira dura mais usada para

fabricação de celulose.

Não obstante, é importante salientar que, o desenvolvimento da indústria papeleira

permite a produção de papéis a partir de madeiras duras ou moles, com

características que podem ser melhoradas durante o processo de refino.

FIGURA 14 - araucaria angustifolia

Fonte: www.cataratasdoiguacu.com.br

FIGURA 15 - eucalyptus grandis

Fonte: www.answers.com/topic.

3.3.2 Características Químicas

A celulose é um polímero natural, presente na

estrutura das paredes das células de plantas tendo

sido assim notada pela primeira vez em 1838 pelo

químico francês Anselme Payen (1795 – 1891) após

tratar a madeira com ácido nítrico (HNO

)

concentrado, isolando um material fibroso ao qual

deu esse nome.

Suas moléculas, que têm longas cadeias de

moléculas de glicose, os polissacarídeos, não são

solúveis em água, diferentemente da maioria dos

outros carboidratos. A celulose é um polímero de cadeia longa de peso molecular

variável. (FIG 17)

Essas moléculas de celulose tendem a uma

configuração paralela, formando microfibras

duras que são envolvidas por lignina FIG 18,

para maior força.

Em geral, a celulose representa cerca de 40 –

45% em peso de uma árvore. O restante

corresponde à hemiceluloses e lignina. Na

estrutura da celulose, o monômero é a

molécula da glicose (FIG. 19).

O número de unidades básicas presentes na

molécula do polímero determina o grau de

FIGURA 17 - celulose

Fonte: z.about.com/d/biology/1/0/z/3/

celulose.gif

FIGURA 18 – Corte transversal de fibras

de celulose (madeira).

Fonte: www.dfisica.ubi.pt

FIGURA 16 – Anselme Payen.

Fonte: www.allposters.com/-

sp/Anselme-Payen-

French-Chemist-Posters

polimerização e, no caso da celulose, chega-se a

estruturas com cerca de 3.000 unidades de glicose.

Para uso comercial, a celulose é proveniente,

principalmente, da madeira e de linteres de

algodão, que são fibras muito curtas para serem

aproveitadas pela indústria têxtil.

3.4 Tipos de Fibras de Celulose

Fibras têxteis: são muito longas e apresentam um canal central estreito, chamado

lúmen, São provenientes, sobretudo, do linho, do cânhamo ou do algodão, em

pedaços que são desprezados pela indústria têxtil como retalho ou proveniente de

trapo velho (FIG. 20).

O algodão puro é formado por 99,8% de celulose. Outras fibras têxteis, como o

cânhamo e o linho também possuem grande proporção desse polissacarídeo.

Normalmente têm um comprimento médio de 2 a 5 mm e os papéis antigos que

foram feitos a partir dessas fibras são comumente chamados de “papéis de trapo”.

FIGURA 20 - a) Fibras de linho ampliada 100 x

b) Fibras de

cânhamo ampliada 100 x

c) Fibras de algodão ampliada 100 x

Fonte: Reference set nº CF-7 commercial fibers, Cargille Laboratories Inc., lot # 1274.

Fotos: Selma Rocha

FIGURA 19 – Molécula de glicose.

Fibras de madeira: são provenientes de duas classes, chamadas industrialmente

de madeiras moles e madeiras duras:

• Madeiras moles são provenientes das Gimnospermas. A classe mais

importante é a das Coníferas, também designadas na literatura

internacional como softwoods. São árvores típicas dos climas temperados

e frios, embora existam algumas espécies tropicais. Na América do Sul é

possível encontrar o pinheiro do Paraná (araucaria angustifolia). Situa-se

no Brasil uma parte expressiva da zona de

crescimento dessa espécie, englobando

os estados do Paraná, de Santa Catarina

e do Rio Grande do Sul.

• Madeiras duras são provenientes das

Angiospermas, os mais organizados

vegetais. Distinguem-se as dicotiledôneas,

usualmente designadas na literatura internacional como hardwoods.

Produzem árvores com folhas de diferentes formatos, renovadas

periodicamente, e constituem a quase totalidade das espécies das

florestas tropicais. No Brasil, diversos espécimes de dicotiledôneas são

consagrados no mercado papeleiro, mas normalmente as fibras curtas,

para produção de papéis são provenientes do eucalipto (eucalyptus

urophylla e eucalyptus grandis).

FIGURA 21 – Fibras de madeira.

Fonte: www.biomatnet.org/secure

3.5 Tipos de Polpa Usados na Fabricação do Papel

A polpa é um produto constituído de fibras de celulose, obtido por processos

mecânicos ou químicos, destinada à fabricação do papel, também chamada de

pasta de celulose, onde as fibras refinadas de celulose estão dispersas em meio

aquoso e recebe aditivos como agentes de colagem interna, corantes, cargas e

outros tantos produtos que lhe confiram propriedades especiais. Na América do

Norte e na Europa, a principal fonte de fibras de celulose provém de madeiras moles

(softwoods) e dão origem a fibras longas com cerca de 3 mm. No Brasil, a indústria

papeleira utiliza principalmente o eucalipto, árvore tropical de crescimento rápido e

que oferece um bom rendimento. Possui madeira dura (hardwoods) e origina fibras

curtas com cerca de 1 mm. O comprimento das fibras determina certas propriedades

ao papel: fibras longas produzem papéis mais resistentes, porém as fibras curtas,

quando recebem agentes de colagem interna e superficial em proporções

controladas, formam papéis que oferecem melhor printabilidade.

Atualmente, existem diversos processos de produção da pasta de papel a partir de

fibras de celulose. A terminologia usada para classificação de pastas baseia-se no

seu processo industrial de fabricação, não sendo diferente quando nos referimos

àquelas processadas na segunda metade do séc. XIX:

Pasta mecânica: obtida, principalmente, a partir de madeiras moles, como

coníferas, cujas fibras desagregam mais facilmente através de procedimentos

unicamente mecânicos, em máquinas chamadas “moinhos de pasta”, onde a

madeira cortada em toras de tamanho adequado, descascada e limpa, é

pressionada contra uma pedra rotativa ou processada em refinadores. Não envolve

qualquer tipo de tratamento químico. A única modificação química que ocorre na

pasta mecânica é a pequena hidratação das fibras, provocada pelo longo contato

com a água. Os papéis resultantes são altamente impuros, contendo diversos

componentes da madeira, como lignina, e apresentam, geralmente, opacidade e

absorção elevadas, além de ter baixa alvura, baixa resistência mecânica e pouca

permanência, sofrendo amarelecimento em presença de luz, como ocorre com o

papel jornal.

Polpa semiquímica: obtida de madeira ou outras matérias-primas de origem

vegetal, mediante tratamentos químicos como:

•

Soda a frio: impregnação de cavacos de madeira de folhosas com solução de

NaOH, seguida da separação mecânica das fibras em desfibrador

mecânico.

•

Sulfito neutro: este processo, dentre os semiquímicos, é o mais difundido.

Nele os cavacos de madeira são tratados com um licor à base de sulfito de

sódio (Na

) ou sulfito de amônio (NH

)

. Este licor é tamponado com

carbonato de sódio (Na

) e bicarbonato de sódio (NaHCO

). Essa

composição do licor, contendo uma solução de sulfito acrescido de um

agente tampão, é utilizada a fim de que seu pH durante o cozimento se

mantenha entre 7 e 8, razão pela qual resultou o nome sulfito neutro.

Estes tratamentos eliminam parcialmente os componentes não-celulósicos, como

lignina e hemiceluloses; para separação das fibras é necessário tratamento

mecânico posterior. No entanto esse tipo de polpa não foi considerado neste

estudo, pois esse tipo de tratamento passou a ser utilizado pela indústria a partir de

1925

e o acervo que foi objeto de estudo foi produzido na segunda metade do

século XIX, abrangendo o período entre 1850 e 1889.

Celulose e Papel, vol I, 1988. p. 396

idem. p. 395

SHREVE; BRINK, 1997, p. 504.

Polpa química: obtida de madeira mediante tratamento químico que elimina grande

parte de componentes não-celulósicos, como lignina, hemiceluloses e extrativos,

não sendo necessário tratamento mecânico para separação das fibras. O processo

mais comum consiste no mergulho dos cavacos de madeira em um caldo leitoso, o

licor branco, que combina NaOH e Na

S, entre outros ingredientes. Substâncias

como o Na

S promovem reações que provocam a solubilização na água de tudo o

que não é celulose, como a lignina. As hemiceluloses são também reduzidas a

compostos mais simples. A polpação química é, basicamente, uma deslignificação

da madeira por meio de reagentes químicos não-oxidantes. Entretanto, o processo

não é seletivo e com a remoção da lignina, que faz ligações químicas com

carboidratos, podem ocorrer solubilização e degradação de celulose, ocorrendo

certo prejuízo de suas propriedades físicas. E, ainda, quando o tratamento é

associado a processos de branqueamento da celulose, provocam ainda mais sua

degradação, levando a formação de produtos ácidos, já que nestes processos são

utilizados produtos oxidantes.

3.6 Compostos Não-celulósicos

3.6.1 Hemiceluloses

São polissacarídeos, macromoléculas formadas pela união de muitos

monossacarídeos, que ajudam a formar a parede celular das células vegetais. As

hemiceluloses encontram-se intercaladas às microfibrilas de celulose dando

elasticidade e impedindo que elas se toquem.

Enquanto a celulose, como substância química, contém exclusivamente glicose

como unidade fundamental, as hemiceluloses são polímeros em cuja composição

podem aparecer, condensados em proporções variadas, além da glicose, outros

açucares, deste modo, quando isoladas da madeira apresentam-se como misturas

complexas de polissacarídeos.

É importante ressaltar que o termo hemicelulose não designa um composto químico

definido, mas sim uma classe de componentes poliméricos presentes em vegetais

fibrosos, possuindo, cada componente, propriedades peculiares. Como no caso da

celulose e da lignina, o teor e a proporção dos diferentes componentes encontrados

nas hemiceluloses de madeira variam grandemente com a espécie e,

provavelmente, também de árvore para árvore.

Sua reatividade é semelhante à da celulose por serem, também, estruturalmente

semelhantes. De modo similar à celulose, formam compostos de adição e

substituição com seus grupos hidroxilas, podendo sofrer reações de oxidação e

degradação.

Não foi encontrado qualquer exame que pudesse estabelecer uma pesquisa

quantitativa ou qualitativa de presença de hemiceluloses na polpa utilizada para

confecção do papel. De qualquer modo, a literatura consultada não apresentou

efeitos negativos consideráveis a respeito da presença desses compostos.

3.6.2 Lignina

A palavra lignina tem origem no termo latino lignum, que significa madeira e se

caracteriza por ser um composto aromático. Os compostos aromáticos apresentam

um ciclo de átomos de carbono similar ao do benzeno.

Depois dos polissacarídeos, a lignina é o polímero orgânico mais abundante no reino

vegetal. Proporciona rigidez à parede celular e atua como ponte de união entre as

células da madeira, criando um material que é notavelmente resistente aos

impactos, compressões e flexões.

Na FIG. 22 pode ser observada a posição da lignina nas paredes celulares da

estrutura vegetal.

Os tecidos lignificados resistem ao ataque dos microorganismos impedindo a

penetração de enzimas destrutivas na parede celular.

A lignina, sendo um material muito reativo, é facilmente oxidável, sua presença no

papel leva, portanto, à acidificação deste, com efeitos negativos tanto para a

celulose que o compõe quanto para sua apresentação estética, pois, contribui

grandemente com o amarelecimento.

FIGURA 22 - Autofluorescência natural dos tecidos lignificados vistos em seções transversais dos

pedúnculos de diferentes tipos de tabaco. A barra branca representa 50 µm.

Fonte: personal.rhul.ac.uk/uhbc/006/CopolWEB/lignin.htm

4 D

EGRADAÇÕES DO PAPEL

O papel, desde sua invenção na China no segundo século de nossa era, é um dos

suportes preferidos para o registro de acontecimentos. Como todo material orgânico,

porém, com o passar do tempo, vários fatores contribuem para sua degradação,

incluindo alguns de seus próprios componentes.

De todos os meios utilizados para a divulgação de informação e cultura, encontra-se

o papel entre os mais versáteis, por sua relativa facilidade de produção, sua

facilidade de transporte, sua facilidade em acumular-se. O papel desdobra-se em

obras de arte, manuais, livros, documentos. Enfim, toda sorte de informação pode

nele ser impresso, gravado. Através daquilo que nos é deixado registrado em papel,

podemos ver o que já foi escrito sobre o conhecimento humano.

No entanto, o conhecimento contido nos documentos produzidos em papéis ácidos

está condenado a se fragmentar em partes ininteligíveis. A incumbência de

arquivamento pressupõe que os registros acumulados sejam disponibilizados como

informação e ao mesmo tempo preservados, para que possam alcançar gerações

futuras.

O envelhecimento do papel produzido na segunda metade do século XIX é algo

preocupante, por tratar-se de papel cujas propriedades o tornam especialmente

frágil e suscetível a uma degradação intrínseca acelerada em comparação com

outros papéis produzidos a partir de matérias-primas e aditivos diferenciados.

4.1 Características do Envelhecimento Natural

Por degradação do papel, entende-se a cisão da ligação entre moléculas de

celulose, ou seja, a cisão da ligação entre monômeros de glicose. A degradação

produz fibras com menor grau de polimerização, reduzindo o tamanho das

moléculas formadoras das fibras de celulose, afetando, portanto, as propriedades do

papel que dependem do comprimento da cadeia molecular da celulose, como a

resistência mecânica.

A permanência é uma propriedade relativa que depende do ambiente onde o papel é

guardado, pois este irá influenciar sua durabilidade através de interações com as

propriedades da celulose e dos aditivos usados na formação do papel.

4.2 Fatores Intrínsecos de Degradação

Devido ao caráter orgânico dos materiais celulósicos, estes tendem a uma

degradação mediante processos físico-químicos desencadeados pelos próprios

compostos acrescentados ao papel durante sua produção para conferir propriedades

desejáveis.

Dentre estas propriedades tem-se a capacidade de receber tintas sem absorção

excessiva, o que impediria a leitura clara, por provocar a migração para o verso da

folha. Ao mesmo tempo é necessário que o papel ofereça uma boa ancoragem, ou

seja, impeça que a tinta borre quando tocada, pelos dedos, por exemplo.

A partir da segunda metade do século XIX, a produção de papel em máquinas

contínuas permitiu a utilização, depois de muitas pesquisas, de outras matérias-

primas além das fibras têxteis. Com o processo da polpação de madeiras, surgiu um

novo processo de colagem de papel através de uma resina natural, de origem

vegetal, proveniente de madeiras coniformes, principalmente pinheiros. Essa resina

natural, chamada de breu ou colofônia é muito eficiente por permitir uma

impermeabilidade controlada da superfície do papel.

Assim como a celulose, essa resina tem carga negativa possuindo um elevado efeito

indutivo negativo, portanto, é necessário adicionar uma substância para criar uma

carga positiva na resina. Os oxigênios, presentes nesses grupos, são bastante

eletronegativos e é possível dizer que há grande concentração de elétrons nas

regiões da molécula onde se encontram as moléculas de oxigênio. Essa carga

positiva é conseguida com a utilização do alúmen [sulfato de alumínio e potássio -

KAl(SO

)

] e como ele tem uma reação fortemente ácida, esse processo passou a

ser denominado de colagem ácida. O KAl(SO

)

é uma substância iônica, formada

pelos íons Al

. Estes íons ficam, portanto, associados aos átomos de oxigênio das

substâncias presentes no breu por atração eletrostática. O caráter ácido do íon Al

está associado à definição de Lewis para ácidos e bases, ou seja, ácido é toda

espécie química – molécula ou íon – que pode receber elétrons.

Esta união promove a colagem interna dos papéis de pasta mecânica e polpa

química produzidos no período de produção dos papéis estudados. As

características do processo de colagem ácida resultam em um papel com boa

qualidade para escrita e impressões em geral. Mas, por ter uma superfície com

reação ácida, pH entre 4 e 5, com o tempo o KAl(SO

)

restante libera resíduos

ácidos que tendem a atacar as fibras de celulose e os papéis têm uma duração

menor que os papéis anteriores a este processo que utilizavam colagem animal.

Em geral, por causa da utilização acentuada dos compostos de KAl(SO

)

no final do

século XIX e início do século XX, os restauradores e conservadores se referem a

este período como "A Era do Mau Papel". Em um arquivo, onde os papéis devem ser

conservados permanentemente e onde o acervo é de caráter único, sua fragilidade

perante a degradação química configura-se em um problema especialmente crítico.

O uso do KAl(SO

)

provoca a manifestação da acidez no papel, outro problema

considerado como importante fator intrínseco de degradação.

Como indicadores de alteração, temos o amarelecimento que se caracteriza pela

redução do brilho provocado pelo envelhecimento ou exposição à luz e uma relativa

perda de resistência. Pode ser causada pela presença de resíduos de produtos

químicos usados ainda no processo de produção ou adicionados para se obter

propriedades especiais como é o caso do uso do KAl(SO

)

A molécula de celulose será degradada por hidrólise, neste caso, catalisada pelo

meio ácido. Como resultado, temos que o grau de polimerização da celulose diminui,

ou seja, as moléculas ficam menores pelas sucessivas quebras de ligação. O efeito

desta diminuição será o enfraquecimento mecânico quando valores baixos de pH

associam-se a degradação de constituintes como a lignina e levam à formação de

compostos ácidos, geralmente coloridos, que têm o duplo efeito de diminuir mais o

pH do papel e provocar o amarelecimento deste.

4.3 Fatores extrínsecos de degradação

O papel, mesmo aquele que possui propriedades físicas e químicas que o façam

durar séculos, sofre influências de condições ambientais que podem prejudicá-lo.

Fatores externos afetam, acelerando o envelhecimento do papel que se encontra

guardado. Dentre eles podemos destacar quatro classes de fatores:

SOUZA, 1988, p. 38.

1. Antropogênicas. Podem ser divididas em dois grupos:

• Guarda, manutenção e manipulação, cujos mecanismos de alteração

são as deteriorações físicas ou mecânicas provocadas por sistemas de

guarda inadequados ou manipulação incorreta. Aceleração de reações

químicas ou ataques biológicos por espaços inadequados para a

conservação ou carência de medidas de limpeza e manutenção.

Hidrólise ácida por contato com materiais ácidos das unidades de

conservação. Oxidação ou danos físicos pela utilização de materiais

metálicos na organização e guarda de documentos. Os principais

indicadores de alteração são os rasgos, manchas provocadas por

umidade, deformações no corpo dos livros e partes faltantes.

Fragmentação provocada por dobras, abrasões, falta de resistência.

• Vandalismo: deterioração física ou mecânica em geral, causadas por

manejos mal intencionados. Como indicadores de alteração tem-se os

rasgos, manchas, inscrições e fragmentação, entre outras.

2. Desastres como incêndios, terremotos, inundações, cujos mecanismos de

alteração são a combustão do material por calor, mudanças físicas, condições

favoráveis para ação biológica. Também acelera processos de oxidação e

hidrólises. Normalmente corre-se o risco de perder todo o acervo.

3. Biológicas, podem ser divididas em três grupos:

• Microorganismos – fungos e bactérias – que provocam degradação

enzimática de celulose e proteínas. Deixam o material extremamente

fragilizado. Normalmente são notados por alterações de cor, erosões

superficiais, deixando o suporte fraco e absorvente. Às vezes

apresenta aspecto pulverulento.

• Insetos que provocam a destruição física do material e a destruição

enzimática por excrementos, contribuindo para o aumento da acidez. O

ataque, ativo ou não, é denunciado pela presença de perfurações,

erosões superficiais, galerias e manchas.

• Roedores: provocam a destruição física de materiais e a oxidação por

excrementos. Denunciados pela presença de manchas e perdas de

suporte.

4. Ambientais, que podem ser divididos nos seguintes fatores:

• Poluentes atmosféricos que provocam a despolimerização da celulose

por hidrólise ácida e também podem iniciar a corrosão do papel pelas

tintas utilizadas para impressão ou escrita. São indicadores de

alteração, as manchas e a perda irreversível de resistência. E ainda,

contribui para acelerar o envelhecimento natural. A poluição

atmosférica pode afetar todos os tipos de documentos especialmente

quando associada a altas temperaturas e umidade relativa elevada. A

queima de combustíveis fósseis, óleos e carvão respondem em grande

parte pela presença de compostos poluentes. E esses compostos ao

depositarem-se sobre o acervo, contribuem para acelerar a

deterioração química do papel. Alguns deles:

- Dióxido de enxofre (SO

), um gás emitido na queima de

combustíveis em veículos e indústrias, que é absorvido pela

celulose e quando em contato com umidade e metais de

transição como ferro, cobre, dos quais muitas vezes as tintas

são compostas, é convertido em ácido sulfúrico (H

) que

causa o amarelecimento

- Ozônio (O

), gás extremamente oxidante e reativo que causa o

esmaecimento de corantes e pigmentos.

• Partículas em suspensão que podem causar atritos e degradação em

materiais por abrasão. Também contribui com a degradação dos

materiais por serem higroscópicas, potencializando ação de

contaminantes. Os indicadores de alteração são as sujidades,

manchas de umidade e oxidação.

• Luz visível e luz ultra-violeta que provocam a degradação da celulose

quando esta é sujeita a altos níveis de iluminação e tempos de

exposição, além de ocasionar reações de oxidação de lignina.

Evidencia-se com a descoloração do suporte e pigmentos. Perda de

resistência, tornando-se quebradiço. O dano causado pela luz é

cumulativo.

•

Umidade relativa que é a porcentagem de vapor de água presente na

atmosfera, relativamente à quantidade máxima possível - 100% - na

mesma temperatura. Existe sempre uma quantidade de água na forma

de vapor presente no ar, e esta quantidade de água varia dependendo

das condições de temperatura e da pressão atmosférica em dado

ambiente. Pode causar prejuízos aos acervos nas seguintes situações:

- Umidade relativa do ar alta: estimula ação biológica, oxidação e

hidrólise da celulose. Provoca mudanças de volume e absorção

de contaminantes. Os indicadores, normalmente, são

evidenciados por perda de resistência, deformação,

arrebentamento de costuras, fragilidade de partes coladas,

oxidação de tintas e cargas, amarelecimento, alta acidez do

suporte.

- Umidade relativa do ar muito baixa: causa perda de umidade

estrutural. Reduz ligações de hidrogênio nas moléculas. Deixa o

material frágil, quebradiço, provoca perda de resistência e

craquelamento de colas.

No entanto, quando a umidade relativa do ar é baixa, próxima de 40%

ou oscilar próxima deste valor, pode-se conseguir estabilidade

estrutural do material celulósico.

• Temperatura alta que acelera ação biótica e processos de oxidação e

hidrólise. Além de provocar dilatação, decomposição, enfraquecimento

da celulose e das colas utilizadas na produção do papel.

• Temperatura baixa: normalmente é favorável à preservação, pois

reprime ação biológica e química. No entanto a flutuação freqüente cria

problemas como o umedecimento pela condensação do ar. Como

indicadores tem-se manchas de umidade, deformações do corpo do

livro e enfraquecimento.

5 I

NTRODUÇÃO AOS MATERIAIS UTILIZADOS

5.1 Descrição dos Suportes Testados

Encontrar amostras de papéis degradados e cuja remoção, caso fosse necessária,

não causasse perdas informacionais ao acervo foi um tarefa árdua no

desenvolvimento do trabalho. Para conseguir tais amostras, foi necessário um

levantamento criterioso de papéis “em branco”, que fossem representativos do

processo de produção industrial do papel na segunda metade do século XIX, mas

que não possuíssem informações. Portanto, sua retirada total não deveria causar

prejuízos ao acervo, para que não afetasse o entendimento do documento. Para

tanto foi redigido um documento oficial, (ANEXO A), assinado pelos Diretores e

Superintendente do Arquivo Público Mineiro deixando claro que esta autorização

somente foi possível pela importância que a pesquisa poderia ter para a preservação

do acervo, tanto desta Instituição, quanto para outros acervos. Foi necessária esta

autorização e, claro, compreensão da diretoria do APM, pois as amostras retiradas

seriam submetidas a ensaios muitas vezes destrutivos. E, ainda foi elaborada uma

documentação fotográfica que informasse a posição de tais amostras dentro do

acervo (ANEXO B). Não obstante todo este cuidado, a retirada de amostras efetuou-

se apenas daquilo estritamente necessário para o estudo.

5.1.1 Do Acervo Escolhido como Objeto de Estudo

O objeto de estudo faz parte da coleção intitulada "Presidentes da Província" que

está sob a guarda do Arquivo Público Mineiro, e está organizada em dezessete

caixas de documentos impressos sobre papel ácido em sua maioria.

O total de caixas contém uma grande quantidade de documentos que possuem

variados graus de acidificação além de outros problemas de degradação física e

biológica. Possui, ainda, documentos impressos sobre papel de trapo que, embora

esse papel tenha constituição diferente, em sua matéria-prima e processamento,

foram usados como comparativos em alguns ensaios por terem permanecido junto

aos papéis ácidos por período que ultrapassa os cem anos.

A organização dos documentos do Fundo Presidentes da Província foi projetada a

partir da estrutura administrativa regida pelo Regulamento n° 79, de 30 de Novembro

de 1876. Os documentos são organizados em séries: correspondência recebida,

expedida, documentação interna e compreendem as Mensagens dos Presidentes

das Províncias. Estas comunicações, emitidas anualmente durante o Império,

apresentam uma síntese das atividades em cada Província. Dentro desse Fundo

podem ser encontrados os seguintes tipos de documentos: ofícios, portarias, leis e

resoluções, requerimentos e petições, inventários, termos de nomeação, de posse e

FIGURA 23 – Acervo “Presidentes da Província”

Fonte: Fotos do autor.

de juramento, matrícula e exoneração de funcionários, protocolos, avisos

ministeriais, projetos, atas de exames, correspondência entre autoridades e órgãos

régios, imperiais, provinciais e municipais. Referem-se à Assembléia Geral e

Provincial, Câmaras Municipais, Conselho de Governo e Conselho Geral da

Província. Força Pública Geral, Guarda Nacional, Corpo Policial, Polícia. Catequese.

Comércio e agricultura, artes e indústria, pecuária. Sociedades musicais, literárias,

políticas filantrópicas e partidos políticos, correios. Cultos públicos, divisão

administrativa, judiciária e eclesiástica, assuntos fazendários. Mapas de população,

eleições. Movimentos políticos de 1833 e 1842. Mineração. Naturalização. Obras

militares. Saúde e assistência. Jardim Botânico, terras públicas, títulos e

condecorações, cadeia e prisões, colonização (imigração). Compromissos de

irmandades, confrarias e seminários, Santa Casa, estradas de ferro, instrução

pública, navegação e canalização de rios, obras públicas. Presos pobres, registros,

barreiras e recebedorias, agentes consulares, magistratura. Sistema métrico, divisas

territoriais, economia municipal. Terrenos diamantinos, tipografia provincial.

O acervo encontra-se sob acesso restrito de consulta desde o ano 2000 devido à

sua fragilidade física. É considerado de natureza rara e está inserido na coleção de

obras raras, por isso, esta coleção encontra-se em ambiente climatizado desde que

foi higienizada, microfilmada e acondicionada. O acesso é franqueado através de

microfilmes disponibilizados pelo Arquivo Público Mineiro e pelo Center For

Research Libraries da Fundação Andrew W. Mellon sediada nos Estados Unidos.

Este acervo foi escolhido como objeto de estudo por ser grande a possibilidade de

que ele tenha permanecido a maior parte do tempo, um período superior a cem

anos, na mesma instituição. Este fato contribui com a pesquisa no sentido de evitar

Arquivo Público Mineiro/Diretoria de Gestão de Documentos

uma quantidade muito ampla de variáveis que poderiam interagir com a degradação

do suporte. Provavelmente, o referido acervo, foi recolhido ao Arquivo Público

Mineiro tão logo esta instituição tenha sido criada em 1895, ficando em Ouro Preto,

conforme documento que atesta:

Foi instituída a Presidência da Província pela lei imperial de 20 de

outubro de 1823 que dava nova forma aos governos provinciais,

criando para cada um desses um Presidente e Conselho. Ficavam

abolidas assim, as juntas provisórias de Governo e o Presidente

passava a ser o executor e administrador da Província. O acervo

documental dessa instituição foi recolhido ao Arquivo Público Mineiro

provavelmente já a partir de 1895, ano de sua instalação em Ouro

Preto, sendo transferida para Belo Horizonte em 1901, quando da

mudança da sede desse órgão para a capital

. (Arquivo Público Mineiro /

Diretoria de Arquivos Permanentes)

A propósito da Instituição, o Arquivo Público Mineiro originou-se de um projeto

apresentado pela Câmara dos Deputados ao Congresso Mineiro, a 4 de junho de

1894, pelo então membro daquela Câmara, Dr. Levindo Ferreira Lopes. Foi criado

pela lei n° 126, de 11 de julho de 1895, regulament ado pelo decreto nº 860 de 19 de

setembro do mesmo ano, assinado pelo Presidente do Estado, Dr. Chrispim Jacques

Bias Fortes, e pelo Secretário do Interior, Dr. Henrique Augusto de Oliveira Diniz.

Tendo como principais funções, naquele momento, receber e conservar, sob

classificação sistemática, todos os documentos concernentes ao direito público, à

legislação, à administração, à história, à geografia e, em geral, à manifestações do

movimento científico, literário e artístico do Estado de Minas Gerais, bem como

quaisquer outros documentos que o governo determinar que nele se depositem.

Com isso procurava-se evitar a dispersão e o desaparecimento de documentos

valiosos, relativos ao patrimônio moral do Estado pondo-se seus estudos e sua

inspeção ao alcance de todos. Essa instituição deveria ser o mostruário permanente,

o quadro sempre atual da formação, do desenvolvimento político, da administração

pública e do progresso da terra mineira.

Algumas partes principais da lei de criação do Arquivo Público Mineiro:

O povo do Estado de Minas Geraes, por seus representantes,

decretou e eu, em seu nome, sancciono a seguinte lei:

Art. 1º Fica creada em Ouro Preto uma repartição denominada

“Archivo Público Mineiro” destinada a receber e a conservar debaixo

de classificação systemática todos os documentos concernentes ao

direito público, à legislação, à administração, à história e geographia,

às manifestações do movimento scientífico, litterário e artístico do

Estado de Minas Geraes.

(...)

Art. 4º Na 1ª divisão serão archivados:

(...)

j) Os originaes e exemplares impressos das falas, exposições e

relatórios dos Presidentes da antiga Província de Minas aos

Conselhos Geraes e as Assembléas Provinciaes.

k) Os originaes e exemplares impressos das mensagens dos

presidentes do Estado ao Congresso Mineiro e dos relatórios dos

secretários de estado aos ditos presidentes, ou de quaesquer

funccionários aos referidos secretários.

(

Revista do Archivo Público

Mineiro, 1896).

5.1.2 Metodologia de Identificação das Amostras

Para identificação, localização e, caso houvesse necessidade, retirada das

amostras, as mesmas foram nomeadas da seguinte forma:

• pp – refere-se ao nome do acervo que serviu de objeto de estudo: “Presidentes

da Província”.

• primeiro número – refere-se ao número da caixa onde encontra-se o livro de

onde foi retirada a amostra.

• segundo e terceiro números (quando têm) – referem-se ao número de ordem

do livro e da folha, respectivamente, dentro da caixa.

Revista do Archivo Público Mineiro, 1927.

5.1.3 Critérios para Seleção das Amostras

Foram adotados métodos para caracterizar as amostras no que se refere a seu

aspecto visual. E, a partir desta seleção foram aplicados testes químicos para

confirmar essa caracterização e estabelecer padrões de degradação entre elas. Os

suportes testados são papéis de pasta mecânica, polpa química e papel de trapo

que permaneceram reunidos desde sua redação na segunda metade do século XIX.

O QUADRO 1 apresenta as amostras, sua posição dentro do acervo (as folhas “em

branco”) e suas principais propriedades visuais.

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 2

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, áspero

ao tato, opaco,

sem

homogeneidade

Obs.: papel de

trapo.

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 3.1

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

claro, liso ao

tato, pouca

opacidade,

homogêneo.

pp 4.1

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, claro,

liso ao tato,

opaco, frágil,

sem

homogeneidade

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 4.2

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

áspero ao tato,

escurecido,

Opacidade

média, sem

homogeneidade

pp 4.3

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, claro,

liso ao tato,

opacidade

média,

homogêneo

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 4.4

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, claro,

liso ao tato,

opacidade

média,

homogêneo.

pp 5

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

liso ao tato,

pouca

opacidade,

homogêneo.

QUADRO 1

Características das amostras

(Continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 10.5

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, liso ao

tato, opaco,

homogêneo.

10.7.1

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, liso ao

tato, opaco,

homogêneo.

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 11.4

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, claro,

liso ao tato,

opacidade

média,

homogêneo.

pp 11.5

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, claro,

liso ao tato,

opacidade

média,

homogêneo.

QUADRO 1

Características das amostras

(Continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 12.3

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, claro,

liso ao tato,

opacidade

média,

homogêneo.

pp 15.1

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

claro, liso ao

tato, opaco,

homogêneo.

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 15.2

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

claro, liso ao

tato, opaco,

homogêneo

pp 16

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

liso ao tato,

opaco, sem

homogeneidade

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 17.1

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

áspero ao tato,

escurecido.

Opaco, sem

homogeneidade

17.1.2

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

áspero ao tato,

escurecido.

Opaco, sem

homogeneidade

QUADRO 1

Características das amostras

(continua)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

17.1.3

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

áspero ao tato,

escurecido,

Opacidade

média, sem

homogeneidade

pp 17.2

Foto: Demilson Vigiano

Presença de

filigrana, tipo

“vergê”, liso ao

tato,

escurecido.

Opaco, sem

homogeneidade

QUADRO 1

Características das amostras

(conclusão)

Identificação e imagem da amostra

Características

visuais

pp 17.3

Foto: Demilson Vigiano

Sem filigrana,

áspero ao tato,

claro. Opaco,

sem

homogeneidade

pp 17.4

Foto:

Demilson Vigiano

Sem filigrana,

áspero ao tato,

escurecido,

Opaco, sem

homogeneidade

De acordo com os objetivos da pesquisa, efetuar um estudo dos processos de

produção do papel da segunda metade do século XIX, dois conjuntos de amostras

foram preparados para a avaliação das características de envelhecimento. Um que

visasse os ensaios químicos e outro que permitisse a realização dos testes físicos.

Para os ensaios químicos, não é necessário o uso de amostras de grandes

dimensões. Portanto, foram utilizadas amostras de cerca de 5 x 5 mm, retiradas de

locais que não interferissem na apresentação estética. A análise de uma amostra de

papel com valor histórico e ou artístico, deve obedecer estritamente às

necessidades. Não é fácil intervir sobre um material cuja representatividade é

fundamental para a transmissão da memória e da cultura.

Já para os ensaios físicos, é necessário o uso de amostras de dimensões

consideráveis. Encontrar essas amostras entre os papéis degradados e efetuar sua

remoção total, foi uma tarefa difícil no desenvolvimento do trabalho. Vinte e uma

folhas de todo o conjunto foram localizadas através de um levantamento criterioso

de papéis “em branco”, que fossem representativos do processo de produção

industrial do papel, mas que não possuíssem informações, portanto, sua retirada

não causaria prejuízos ao acervo, evitando a perda de entendimento do documento.

Mesmo assim foram retiradas, para os testes físicos, apenas sete folhas que

apresentavam características comuns a todas as amostras. Características essas

que pudessem de algum modo interferir na resistência física dos papéis. São elas:

• Presença de filigrana: Tipo de marca produzida no papel pela tela ou desenho

translúcido estampado no papel, durante a fabricação, para fins de

identificação, tornando-se visível quando o papel é observado contra a luz,

imitando o papel antigo, que era produzido artesanalmente através de telas

de bambu amarradas com fios de seda. Essas marcas, quando em papéis

antigos, são denominadas de pontusais e vergaduras. Nos papéis

contemporâneos são conhecidas como “acabamento vergê”.

• Aspereza: condição do papel que denuncia, através do tato, uma superfície

desigual, acidentada, irregular.

• Liso ao tato: qualidade que expressa o nivelamento superficial de um papel

de imprimir.

• Opacidade: relação entre a intensidade da luz incidente e a quantidade de luz

transmitida pelo original. Um papel completamente opaco não permite a

passagem da luz. Quando tem baixa opacidade, a imagem impressa num dos

lados interfere no resultado impresso no verso, o que prejudica a leitura e

altera as cores. As fibras de celulose são transparentes por natureza, porém

causam a difusão da luz que atravessa a folha de papel; as cargas minerais

aumentam a opacidade do papel, embora promovam redução das

propriedades mecânicas; a opacidade aumenta em função da gramatura e do

corpo do papel, e diminui com o aumento da refinação e da calandragem.

• Homogeneidade: que consiste em apresentar características visuais e

translúcidas análogas por toda a área da folha.

• Aspecto claro ou escurecido que denuncia se o papel está em boas

condições, ou em estado avançado de deterioração, acidificação.

Com base nestes critérios e após a realização dos ensaios químicos foram

escolhidas as seguintes amostras para a realização dos testes físicos (QUADRO 2)

QUADRO 2

Amostras selecionadas para ensaios físicos

Amostra Características

Pasta mecânica

pp 17.1.3 Sem filigrana, áspero ao tato, escurecido, Opacidade

média, sem homogeneidade

pp 17.2 Presença de filigrana, tipo “vergê”, liso ao tato,

escurecido. Opaco, sem homogeneidade. Obs.: esta

amostra apresenta aspecto de polpa química.

Polpa química

pp 4.3 Presença de filigrana, tipo “vergê”, claro, liso ao tato,

opacidade média, homogêneo

pp 10.5 Presença de filigrana, tipo “vergê”, liso ao tato, opaco,

homogêneo.

pp 15.1 Sem filigrana, claro, liso ao tato, opaco, homogêneo.

pp 15.2 Sem filigrana, claro, liso ao tato, opaco, homogêneo.

As outras quinze amostras apresentavam características muito próximas entre si,

não justificando efetuar os ensaios físicos em todas elas. Como foi descrito em 4.1 -

Descrição dos suportes testados, na página 52

desta dissertação, a retirada total da

amostra somente seria efetuada por absoluta necessidade. Não obstante às

dificuldades de retirada das amostras, as mesmas puderam ser ensaiadas conforme

as normas NBR NM ISO especificadas para cada ensaio.

6 P

ARTE EXPERIMENTAL

Este capítulo é dedicado à apresentação dos ensaios aos quais foram submetidas

as amostras para identificação de polpa e avaliação de sua degradação.

As etapas para este estudo envolveram a coleta de amostras em locais precedidos

de observação minuciosa e levantamento fotográfico das folhas que poderiam, em

caso de necessidade, ser removidas em sua totalidade para a realização dos

ensaios físicos que requerem dimensões específicas.

Algumas amostras tiveram pequenos fragmentos preparados em dispersão,

conforme procedimento descrito na página 78 e observados ao microscópio

estereoscópico, marca Olimpus, modelo SZ-ll, e registrados no livro de

documentação do LACICOR - Laboratório da Ciência da Conservação do Centro de

Conservação e Restauração de Bens Móveis - CECOR.

Baseado na comprovada experiência do LACICOR para análises em obras de arte e

na bibliografia existente, foi utilizada metodologia para a caracterização dos

materiais constituintes do papel e sua degradação química da seguinte forma:

• Aplicação de reagentes

• Análise microscópica

• Análises comparativas

6.1 Exames

O papel pode ser submetido a três tipos de exames distintos:

• Exame de pasta.

• Exame métrico.

• Exame óptico.

6.1.1 Exame de pasta

Como primeiro passo, foram identificados os processos de produção de pasta para

estabelecer entre as amostras estudadas, aquelas compostas por pasta mecânica

ou polpa química. Na maioria das vezes um exame visual é suficiente para esta

determinação, no entanto, algumas amostras podem aparentar características de

processos de produção diferentes dos quais foi produzida. Para que o estudo

comparativo possa ser eficiente é, portanto necessária esta correta diferenciação.

O tipo de pasta usado na fabricação do papel pode ser manifestado através da

identificação de alguns componentes como a lignina através do uso de reagentes

específicos. A presença desse composto está condicionada ao tipo de tratamento

que recebeu a matéria-prima. O tratamento químico, a elimina e o processo

mecânico a mantém. Estes são os dois métodos utilizados para produção de papel

na segunda metade do século XIX e que são aqui estudados.

A aplicação dos reagentes foi efetuada com o auxílio de um capilar de vidro estando

a amostra sobre uma lâmina e este sistema sob a lente de um microscópio

estereoscópico, para que pudessem ser observadas as mudanças de coloração que

o reagente proporcionaria. Foram realizados os seguintes ensaios para pesquisa de

tratamento da pasta:

6.1.1.1 Graff “C” (NBR 14132:1998)

A aplicação do corante Graff "C" permite a identificação de quase todos os tipos de

fibras usados na fabricação de papel.

As principais aplicações deste corante são:

a) diferenciação entre pasta química e mecânica;

b) diferenciação entre o processo sulfato

e sulfito

de pasta branqueada de

conífera (madeira macia);

c) diferenciação entre processo sulfato e sulfito de pasta de folhosa (madeira

dura). A diferença de cor é mais acentuada para pastas não branqueadas do

que branqueadas;

d) diferenciação entre pasta de conífera e de folhosa;

É, portanto, um exame sugerido para análise geral do tratamento a que foi

submetida a polpa durante seu processamento. Para este ensaio é necessário,

antes, preparar as seguintes soluções:

a) 40 g de cloreto de alumínio hexahidratado (AlCl

O) em 100 ml de água.

b) 100 g de cloreto de cálcio (CaCl

) em 150 ml de água.

c) Adicionar cerca de 100 g de cloreto de zinco seco (ZnCI

) em cerca de 50 ml

de água quente até o aparecimento de um resíduo. Esperar esfriar a

Processo sulfato: neste processo, o licor de cozimento é o NaOH com Na

S. Quando este era feito

visando uma celulose de alto rendimento e resistência, chamava-se “processo Kraft”. Este termo é

hoje empregado indistintamente como equivalente da celulose sulfato. A resistência da celulose

sulfato é mais elevada que a dos demais processos, porém sua cor é mais escura, o que leva ao

emprego de vários estágios de branqueamento para alvejá-la. (Fonte: www.aracruz.com.br)

Processo sulfito: neste processo, o licor de cozimento é o Ca(HSO

)

, formado pela mistura de

bissulfito de cálcio com um excesso de ácido sulfuroso (H

). A celulose sulfito cozida lentamente

a baixas temperaturas, desenvolve alta resistência, com alto teor de hemicelulose, sendo

especialmente adequada para produção de papéis impermeáveis. (Fonte: idem)

temperatura ambiente e verificar se houve cristalização de parte do (ZnCI

d) Misturar 0,9 g de iodeto de potássio (KI) e 0,65 g de iodo (I

). Adicionar 50 ml

de água, gota a gota e com agitação constante. A dissolução do I

com uma

quantidade mínima de água é importante, porque o solvente para o I

é o Kl.

Para obter o corante Graff “C” é necessário transferir para um recipiente 20 ml

da solução de AICI

, 10 ml da solução de CaCI

e 10 ml da solução de ZnCI

e misturar. Adicionar 12,5 ml da solução de l

, misturar novamente e deixar

em repouso em local escuro de 12 a 24 horas para deposição de qualquer

precipitado formado. Transferir o sobrenadante para um frasco de cor âmbar

e adicionar uma partícula de iodo. Guardar em local escuro.

Procedimento:

Aplicar duas ou três gotas do corante Graff "C" nas fibras a serem estudadas.

Colocar a lâmina com as fibras coloridas no microscópio e examinar com aumento

de 40x a 120x. Identificar as fibras com base nas cores desenvolvidas pelo corante

Graff "C".

No QUADRO 3 apresentamos os resultados esperados das amostras de papel

submetidas ao corante Graff “C”.

QUADRO 3

Resultados esperados com o corante Graff “C”

Coloração desenvolvida após

aplicação do corante

Tratamento ao qual a celulose foi

submetida

Tons de amarelo, marrom e azul

Cinza-azulado claro ou cinza

Tons de amarelo

Tons de violeta-claro

Polpa química de coníferas (madeira macia)

- processo sulfato não branqueada

- processo sulfato branqueada

- processo sulfito não branqueada

- processo sulfito branqueada

De verde-azulado a azul-escuro

Tons de azul

Tons de cinza

Azul-claro ou cinza-azulado

Pasta química de folhosas (madeira dura)

- processo sulfato não branqueada

- processo sulfato branqueada

- processo sulfito não branqueada

- processo sulfito branqueada

Amarelo-vivo Pasta mecânica

Vinho ou marrom-avermelhado Trapos

Fonte: ABNT – NBR 14132:1998, pp 2 e 3.

6.1.1.2 Pesquisa de lignina

Os exames com finalidade de determinar a presença de compostos não-celulósicos,

como a lignina, podem ser realizados com os seguintes reagentes:

o Solução de floroglucina

Trata-se de um ensaio quantitativo que evidencia o grau de estabilidade e de

durabilidade do papel a partir da presença de lignina.

Para a preparação do reagente é necessário dissolver 1g de floroglucina

em uma

mistura de 50 ml de metanol (CH

OH), 50 ml de ácido clorídrico concentrado (HCl) e

50 ml de água.

MORAL, 2001, p. 54.

1,3,5 Benzenotriol. Um derivado de trinitrobenzeno que é usado, principalmente como um reagente

laboratorial e, por ter propriedades antiespasmódicas, também é usado na indústria farmacêutica.

(Fonte: www.websters-online-dictionary.org)

Procedimento:

Aplica-se o reagente sobre a amostra com o auxílio de um capilar e observa-se ao

microscópio. As fibras que desenvolvem a coloração rosa carmim são as que

acusam a presença de lignina, se a totalidade das fibras apresentar esta coloração,

o papel caracteriza-se como produzido a partir de pasta mecânica. Isto acontece

devido ao reativo que em contato com a lignina forma grupos cromóforos. Se a

amostra não apresenta mudanças de cor, permanecendo da cor natural ou uma

porcentagem muito pequena de fibras desenvolve a cor rosa carmim, esta amostra é

considerada como papel produzido a partir de polpa química.

o Reação corante de Herzberg (NBR 14131:1998)

Este reagente a base de iodo pode confirmar o resultado encontrado através da

aplicação da solução de floroglucina, ou seja, confirmar a presença de lignina e o

processo ao qual a pasta foi submetida. O método que usa o corante Herzberg é

aplicável para diferenciação qualitativa entre pastas mecânicas, polpas químicas e

papéis de trapos.

Reagentes:

a) Solução de ZnCI

, saturada à temperatura ambiente.

Adicionar ZnCl

a cerca de 100 ml de água quente até o aparecimento de um

resíduo. Esperar esfriar a temperatura ambiente e verificar se parte do ZnCI

cristaliza. Estocar em frasco de cor âmbar.

b) Solução de iodo.

Misturar 2,1 g de KI e 0,1 g de l

, Adicionar 5 ml de água, gota a gota e com agitação

constante. A dissolução do I

com uma quantidade mínima de água é importante,

porque o solvente para o I

é o KI. Se parte do I

permanecer insolúvel,

provavelmente é porque a água foi adicionada muito rapidamente; neste caso,

descartar esta solução.

Preparação do Corante de Herzberg

Misturar 15 ml da solução (a), 1 ml de água e toda a solução (b). Deixar repousar

por 6 horas para deposição de qualquer precipitado formado. Transferir o

sobrenadante para um frasco de cor âmbar e adicionar uma partícula de I

Procedimento

Aplicar duas ou três gotas do corante Herzberg nas fibras preparadas sobre a lâmina

que irá ao microscópio.

Colocar a lâmina com as fibras coloridas sob a lente do microscópio e examinar com

aumento de 40x a 120x. Identificar as fibras com base nas cores desenvolvidas pelo

corante de Herzberg.

QUADRO 4

Ensaios com corante de Herzberg

Coloração desenvolvida Constituição revelada

Amarela Pasta mecânica de madeira

Azul a violeta-azulada Polpa química de madeira

Vermelha a vinho Papel de trapo

6.1.1.3 Dispersões

Dispersão é qualquer disseminação de uma substância ao longo do volume de outra

substância. Consiste numa suspensão das partículas do material a ser examinado

num meio resinoso transparente, de índice de refração conhecido, preparada na

forma de um filme, numa lâmina para microscopia. Uma observação microscópica

da amostra dispersa pode proporcionar informações sobre a morfologia e estado de

conservação da fibra.

- Preparação de dispersões para análise por microscopia de luz polarizada

Equipamentos e Materiais:

• Placa aquecedora (mantida a 90-95°C).

• Bisturi de ponta fina.

• Agulha de fio de tungstênio.

• Lâminas para microscopia.

• Lamínulas para microscopia.

• Resina “Aroclor” ou resina “Cargille Meltmount”.

• Espátula metálica de ponta fina.

Procedimento:

As amostras são cuidadosamente manipuladas sob um microscópio estereoscópico,

com o auxílio de um micro-bisturi e uma espátula metálica de ponta fina. As

minúsculas amostras são retiradas, devendo então ser preparadas as dispersões

para análise por microscopia de luz polarizada. Uma vez selecionados os

fragmentos a serem examinados, a amostragem destes é efetuada com a ponta de

SOUZA, 1991. p. 60.

uma agulha ou com um bisturi, de modo que os minúsculos fragmentos fiquem,

portanto, concentrados na ponta do utensílio utilizado para sua retirada. Em seguida,

é efetuada a colocação destes fragmentos sobre uma gotícula de resina termo-

plástica (as indicadas acima, cujos índices de refração são conhecidos),

previamente depositada numa lâmina de vidro para microscopia. Uma vez aí

depositados, a lâmina de vidro é colocada sobre uma chapa aquecida a 90 – 95°C

para que a resina seja fundida, englobando os fragmentos. A lâmina de vidro é então

resfriada e sobre a gotícula de resina é colocada uma lamínula de vidro para

microscopia. O conjunto é novamente colocado sobre a placa aquecida, a resina se

funde novamente e se espalha, por capilaridade, no espaço lâmina-lamínula, e

enquanto a lâmina ainda está aquecida pressiona-se ligeiramente a lamínula com a

extremidade de um lápis-borracha, em movimentos circulares, formando, portanto,

uma dispersão dos pigmentos no meio resinoso. A lâmina de vidro com a dispersão

está, desta forma, pronta para ser analisada por microscopia de luz polarizada.

O QUADRO 5 apresenta as características dos dois tipos de pasta estudados, pasta

mecânica e polpa química.

QUADRO 5

Características das fibras de madeira (padrão)

Fibra Aparência microscópica (aumento de 100 X) Características

Pasta

mecânica

madeira

Foto: Selma Rocha

Desfibramento

através de agentes

puramente

mecânicos, por não

utilizar produtos

químicos, os

compostos não

celulósicos, como a

lignina,

permanecem,

conferindo-lhe

coloração

amarelada.

Polpa

química

madeira

Foto: Selma Rocha

Fibras obtidas

através do uso de

agentes químicos.

Fonte: Reference set nº CF-7 commercial fibers, Cargille Laboratories Inc., lot # 1274.

6.1.1.4 Pesquisa da cola aplicada à pasta

A colagem interna consiste na adição à pasta que dará origem ao papel, de um

agente de colagem que possibilitará sua utilização como suporte para a escrita e a

impressão melhorando a resistência à penetração pelos líquidos. Não sendo

efetuado este procedimento, o papel tenderia a absorver excessivamente a tinta.

Somente os papéis mata-borrão e outros absorventes, nos quais a penetração é

desejada, não recebem o adicional de cola.

- Identificação de agentes de colagem interna: amido e dextrina

Reativos:

• Solução iodo-iodeto de potássio: 1,7 g de KI e 2,5 g de I

em 100 ml de água.

Procedimento:

Adicionar uma gota de reagente na amostra sob o microscópio. Os resultados

esperados são descritos no QUADRO 6.

QUADRO 6

Resultados esperados

Coloração desenvolvida Agente de colagem revelado

Azul Amido (alta concentração)

Pontos dispersos azuis ou negros Amido (baixas concentrações)

Vermelho tendendo para violeta Dextrina

6.1.1.5 Pesquisa de alúmen [KAl(SO

)

]

Este exame pode revelar a presença do composto KAl(SO

)

utilizado para fixação

MORAL, 2001, p. 70

idem

do breu na colagem do papel. Geralmente, a prova de KAl(SO

)

é utilizada para

auxiliar na determinação do grau de envelhecimento da celulose. Como reagente,

utiliza-se o corante eriocromocianina cuja fórmula é C

É preparado dissolvendo-se 5 g de C

S por litro de água deionizada.

Este é um reativo bastante sensível, originalmente de cor café amarelado, que pode

metalizar-se com íons Al

e formar um pigmento de cor violeta que se fixa ao papel.

O resultado é uma mancha azul-violeta. É um exame qualitativo, apenas denuncia a

presença deste composto no papel. A intensidade da coloração está em proporção

com a concentração de íons Al

6.1.2 Exame métrico

Para determinar as características métricas de uma folha de papel, é preciso tomar

as seguintes medidas:

• Dimensões da folha (comprimento, largura e espessura conforme norma: NBR

NM – ISO 534:2006).

• Peso por metro quadrado (gramatura

conforme norma: NBR NM – ISO

536:2006).

6.1.3 Exame óptico

Consiste na observação dos aspectos visuais relacionados abaixo:

• Presença de sujidades: excrementos, poeira, fuligem e outras partículas que

Massa de uma folha de papel expressa em gramas por metro quadrado (g/m²). Peso de uma folha

de papel cuja medida é um metro quadrado de área, expresso em gramas.

podem estar aderidas ao papel.

• Desgastes provocados por atrito ou fricção.

• Perfurações provocadas por insetos xilófagos.

• Manchas provocadas, principalmente, por líquidos.

• Rasgos provenientes do manuseio associado à fragilidade do papel.

• Presença de manchas provocadas por fungos.

• Presença de foxing, manchas amarelas ou castanhas que se manifestam no

papel e são, provavelmente provocadas pelo desenvolvimento de

microorganismos ou causadas por impurezas no papel em presença de

umidade.

• Suscetibilidade a fragmentação quando se encontra em estado elevado de

acidificação, tornando-o quebradiço.

Estas características irão mostrar as mudanças estéticas sofridas pelos papéis

ácidos ao longo do tempo.

6.2 Ensaios Relacionados ao Envelhecimento

6.2.1 Identificação do grau de alteração da celulose – Reação de Tollens

O nível de degradação da celulose pode ser determinado através da titulação de

suas propriedades redutoras, isto é, da quantidade de grupos aldeídos

finais

presentes.

MORAL, 2001, p. 67

Uma celulose inalterada apresenta cadeias longas com poucos grupos aldeídos

terminais. Ao deteriorar-se, a celulose sofre rupturas na cadeia com formação de

numerosos grupos aldeídos finais. Estes grupos são capazes de reduzir os íons de

prata (Ag

) que são a base das reações de Tollens

. Esta reação é revelada com o

desenvolvimento de partículas de prata sobre a amostra estudada, no entanto, pela

falta de padrões relacionados a este ensaio, o nível de degradação foi estabelecido

através da observação direta e comparação entre as amostras submetidas a este

teste. É um ensaio qualitativo, apenas mostra a celulose degradada através de

partículas de Ag

manifestadas sobre a amostra. No reagente de Tollens, o cátion

selecionado é a prata, que passa de Ag

a Ag

, modificando uma solução incolor em

um precipitado negro, capaz de espelhar a face interna de um recipiente de vidro.

Preparação:

Reativos:

• nitrato de prata (AgNO

): 1%

• hidróxido de amônio (NH

OH).

• Material de controle: glicose.

Procedimento:

Verter aproximadamente 2 ml da solução de AgNO

a 1% em um tubo de ensaio.

Acrescentar NH

OH gota a gota, agitando sempre. Aparecerá um precipitado

Composto químico orgânico que se caracteriza pela presença, em sua estrutura, do grupamento

H-C=O (carbonila), ligado a um radical alifático ou aromático. Aldeído é uma palavra derivada do

termo em inglês: alcohol dehydrogenated. (Fonte: pt.wikipedia.org)

Bernhard Christian Gottfried Tollens (1841 – 1918), químico alemão que se debruçou

principalmente sobre a estrutura química das moléculas de açúcar. A fórmula molecular da glicose

) foi estabelecida por ele em 1888. (Fonte: pt.wikipedia.org)

pardacento que se acentua a medida que aumenta a concentração do reativo.

Continuar a adição do segundo reativo até que o precipitado se dissolva e se

obtenha uma solução incolor, transparente.

Acrescentar uma pequena quantidade de glicose à solução e colocar o tubo de

ensaio em “banho maria” a 70 – 80°C durante dez min utos, aproximadamente.

Repetir o mesmo procedimento, mas substituindo a glicose por amostras de papel

onde se acredita tenha celulose deteriorada. No caso da glicose, a prata metálica

forma um espelho na parede do tubo de ensaio. No caso do papel deteriorado

aparecem partículas de prata na superfície do papel, devido à quebra das moléculas

de celulose em monômeros de glicose. Isto pode ser observado sob o microscópio

logo que o reagente tenha secado sobre a amostra.

6.2.2 pH (NBR 14348:1999)

O pH é definido como a concentração de íons hidrogênio (H

) em uma solução. Para

que uma solução seja ácida é necessário que a concentração de íons H

seja maior

que a concentração de íons hidroxila

OH. Se a solução for neutra, pode-se dizer

que a H

é igual a

OH. Por outro lado, se uma solução é básica, significa que a

é maior que a H

+31

. O valor do pH é um número aproximado entre 0 e 14 que indica

se uma solução é ácida (pH<7), neutra (pH=7), ou básica/alcalina (pH>7). pH é o

símbolo para a grandeza físico-química “potencial hidrogeniônico” ou poder de

concentração de íons H

. Essa grandeza – potencial hidrogeniônico – é um índice

que indica o grau de acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer. O

SOUZA, 1988. p. 39

conceito foi introduzido em 1909 pelo químico dinamarquês Søren Peder Lauritz

Sørensen (1868 – 1939).

O efeito da acidez sobre as fibras de celulose, provoca sua degradação por

hidrólise. O pH, como dito anteriormente, é influenciado pela qualidade dos

constituintes do papel.

Para determinar o pH das amostras estudadas, foi utilizado o método descrito na

Norma ABNT NBR 14348. Esta Norma descreve um método para determinar o pH

superficial, pela medida da concentração do íon H

da superfície do papel, sem

destruição da amostra. Como o método não é destrutivo, ele pode ser aplicado em

papéis de livros e documentos.

A acidez excessiva é uma causa séria para a degradação do papel; portanto, é

necessário conhecer a concentração do íon hidrogênio, para que possam ser

aplicadas técnicas adequadas de preservação ou restauro para aumentar a vida útil

de livros e documentos.

Princípio da norma:

Um eletrodo de membrana chata é imerso em uma gota d'água na superfície do

papel. O pH do papel é determinado com alta exatidão e repetitividade, sem

destruição da amostra.

Reagentes:

• Água destilada ou deionizada com pH entre 6,2 e 7,3

• Soluções-tampão padrão, com valores conhecidos de pH de 4,0; 7,0; e 9,2.

Aparato:

• Aparelho medidor de pH com eletrodo de membrana chata, que permita

medição em uma gota d'água.

• Material não absorvente, para servir de apoio e permitir um contato firme do

eletrodo com a superfície do corpo-de-prova em exame (por exemplo,

borracha).

• Material absorvente, para remover a água ao término do ensaio.

• Cronômetro.

Preparação dos corpos-de-prova:

• Selecionar no mínimo cinco corpos-de-prova de diferentes espécimes. Como

este procedimento é usado normalmente como ensaio não destrutivo, a

unidade pode ser um livro e o corpo-de-prova uma folha deste livro.

Procedimento:

• Colocar o material não absorvente sobre uma superfície nivelada e sobre esta

o corpo-de-prova.

• Colocar uma gota de água destilada ou deionizada sobre o corpo-de-prova,

sem espalhar o líquido.

• Imergir a membrana do eletrodo na gota d'água, deixando-a imersa até que o

valor do pH seja constante, o que em geral é atingido após 2 minutos de

contato. Imediatamente após a leitura, remover o eletrodo verticalmente.

6.2.3 Testes de envelhecimento acelerado

Os testes de envelhecimento acelerado foram sugeridos neste trabalho para que

pudessem servir de comparativo ao envelhecimento natural das amostras. No

entanto, através de dois artigos, percebeu-se que o envelhecimento acelerado traria

pouca ou nenhuma contribuição a esta pesquisa.

Henk Porck e Rene Teygeler,

no artigo de sua autoria:

Paper – Decay - Accelerated

aging and rate of degradation

, relatam que o envelhecimento acelerado

potencializa o processo de envelhecimento natural do papel ao submetê-lo a

condições extremas na câmara de climatização. Testes de envelhecimento

acelerado são freqüentemente usados para determinar a permanência do papel e

antecipar os efeitos em longo prazo de um tratamento de conservação em particular,

mas mesmo nesta aplicação específica, há muitas questões sobre a veracidade na

predição dos resultados.

As alterações que são registradas nas complexas propriedades do papel através do

envelhecimento acelerado, não podem ser simplesmente relatadas em sua

composição química, pois no envelhecimento natural as variáveis são inúmeras.

Um fator complicador é a maneira como o papel é exposto a condições de

envelhecimento artificial. Confirmando estudos anteriores de algumas instituições

como, Library of Congress (Washington - EUA) e The Netherlands Institute for

Cultural Heritage (Amsterdam - Holanda), e ainda pesquisas da National Library of

Australia (Canberra - Austrália), Slovak National Archives (Bratislava - Eslováquia), e

da Koninklijke Bibliotheek (Haia - Holanda), têm mostrado que os papéis de livros

envelhecem diferentemente de uma só folha. Alguns desses estudos mostraram que

sob condições de envelhecimento artificial, o centro de uma pilha de papel sofre

maior deterioração que as regiões mais próximas das margens diferentemente do

que ocorre no envelhecimento natural.

Os ensaios de envelhecimento acelerado de papel são feitos, comumente, sob uma

variedade de temperaturas e índices de umidade relativa porque as reações de

degradação química do papel variam de acordo com estas condições, por isso

mesmo, a validade dos resultados do envelhecimento acelerado quando

Disponível em: <http://www.kanw.nl> . Acesso em 25 set. 2006.

relacionados com envelhecimento natural tem várias limitações.

No segundo artigo, A papermaker's view of the standard for permanent paper, ISO

9706

, Inga-Lisa Svensson e Ylwa Alwarsdotter, pesquisadoras da Suécia,

questionam a importância da lignina nos processos degradativos do papel. Durante

o desenvolvimento de padronização para o papel permanente (ISO 9706) foram

discutidos diversos fatores que deveriam ser levados em conta para o

envelhecimento e a permanência do papel. A questão do pH, não foi problema, já

que existe uma concordância que as reações hidrolíticas associadas à acidez, estão

entre os principais agentes da degradação do papel, a discussão é se a lignina é

algo danoso ou não. Durante o desenvolvimento do padrão ISO 9706, vários

métodos de envelhecimento acelerado foram estudados. Temperaturas de 80°C e

umidade relativa de 65% foram usadas por 24 dias nos testes laboratoriais. Alguns

ácidos e compostos não-celulósicos, como a lignina, contidos no papel

proporcionaram uma boa resistência depois do envelhecimento acelerado, até

melhor que papéis neutros feitos de polpas químicas, cujos processos de polpação,

sabe-se que eliminaram a lignina e, portanto, este composto não poderia ser a

causa do envelhecimento natural. A decisão, a partir dos resultados dessa pesquisa,

foi excluir o envelhecimento acelerado do texto da padronização. Um anexo

informativo ao texto do padrão explica o porquê. Segundo as autoras, existem três

razões principais para esta exclusão:

• Envelhecimento acelerado toma muito tempo.

• Envelhecimento acelerado não dá maiores informações que outros testes, a

respeito do papel.

• Muitos papéis que passaram pelo teste de envelhecimento acelerado

Disponível em: <http://www.ifla.org>. Acesso em 25 set. 2006.

continham proporções substanciais de polpa mecânica e isto necessita de

certificação científica para que essas polpas sejam comparadas ao papel

especificado no padrão.

Sabe-se também que:

• Lignina é facilmente oxidável.

• Lignina causa mudanças severas de cor.

• Papéis que contêm lignina interferem na cor de outros papéis quando em

contato com eles.

Entretanto, a determinação ISO 9706 não estabelece qualquer limite para a lignina

contida nos papéis. Em vez disso, o padrão apresenta um limite para número Kappa,

um número que expressa a sensibilidade do material à oxidação baseado na

quantidade de resíduos de lignina. O mais lógico, segundo elas, seria considerar o

fato de que o papel é sensível à oxidação, portanto, será oxidado em pouco tempo

e, portanto, instável em longos períodos de tempo.

Baseado nestes dois artigos, decidiu-se por descartar quaisquer análises

comparativas entre processos de envelhecimento acelerado – artificial – e o ocorrido

naturalmente.

6.3 Ensaios Físicos para Papéis

Estes ensaios foram realizados na Escola SENAI “Theobaldo De Nigris” na cidade

de São Paulo no período entre os dias 11 e 21 de dezembro de 2006.

A maneira de o papel resistir à ação de forças externas depende de sua composição

fibrosa, de sua formação e também de seu estado de conservação. Existem vários

ensaios de resistência que são utilizados, atualmente, pela indústria papeleira e que

podem ser aplicados ao papel envelhecido com fins de pesquisa. Nenhum dos

ensaios, entretanto, é uma medida fundamental, mas uma combinação de vários

fatores, como:

• Flexibilidade, que permite que o papel se dobre sem quebrar.

• Integridade das ligações interfibras que proporcionam resistência ao rasgo.

• Resistência da própria fibra que permitirá algum alongamento.

Como parâmetros de resistência foram selecionados os seguintes ensaios:

• Resistência à tração e ao alongamento: NBR NM – ISO 1924-2:2001

• Arrebentamento: NBR NM – ISO 2758:2007

• Capacidade de absorção de água – método Cobb: NBR NM – ISO 535:1999

6.3.1 Resistência à Tração e ao Alongamento

Tração define-se como a força máxima tracionada por unidade de largura que o

papel suporta antes de se romper.

Tem por princípio a submissão de um corpo-de-prova de dimensões padronizadas a

tração até a ruptura a uma velocidade constante de carga, usando um aparelho

capaz de medir e indicar a força máxima de tração. Este princípio também está

relacionado ao alongamento. O alongamento é a deformação causada no papel,

antes que ele se rompa, quando é submetido a um esforço de tração.

Os valores de alongamento sofrem, portanto, interferência dos mesmos fatores que

afetam a resistência à tração.

O ensaio de resistência à tração é importante em papéis para embalagens. No caso

de papéis para impressoras rotativas a resistência à tração indica a possibilidade de

ruptura, quando submetidos à tensão exercida durante o processo de impressão.

Durante o processo de fabricação do papel, os principais fatores que afetam a

resistência à tração são:

• Refinação. Dependendo do tratamento recebido durante seu processamento,

as fibras podem ter sofrido degradação e enfraquecimento, dando origem a

papéis fracos.

• Resistência individual das fibras;

• Formação e estrutura da folha;

• Comprimento médio da fibra;

• A quantidade/qualidade do agente de colagem adicionado à pasta

• Quantidade de carga mineral adicionada

6.3.2 Arrebentamento

É a pressão máxima que uma única folha de papel pode suportar sob as condições

de ensaio. Esta pressão é uniformemente distribuída e aplicada perpendicularmente

à superfície do papel

Tem por princípio a colocação de um corpo-de-prova sobre um diafragma elástico

circular, preso rigidamente nas bordas, mas com a superfície sobre o diafragma

livre. Um fluido hidráulico é bombeado a uma velocidade constante, expandindo o

diafragma até a ruptura do corpo-de-prova. A resistência ao arrebentamento é a

pressão hidráulica máxima aplicada ao papel.

Este ensaio determina a resistência ao arrebentamento de papel, quando submetido

à pressão hidráulica crescente. Esta resistência é controlada por diversos fatores,

como:

• Resistência ao arrebentamento aumenta com crescente refinação, para

decrescer com excesso desta. A baixa resistência ao arrebentamento pode

ser atribuída, em parte, ao corte das fibras.

• As variações na gramatura e na espessura causam comumente variação na

resistência ao arrebentamento;

•

O uso de aditivos e colas afeta consideravelmente o comportamento do papel

e o resultado do ensaio.

6.3.3 Capacidade de Absorção de Água - Método de Cobb

Por definição temos que é a massa de água, calculada, absorvida por 1m² de papel

em um tempo especificado, sob condições normalizadas de ensaio.

Tem por principio a pesagem de um corpo-de-prova imediatamente antes e após

exposição à água por um tempo especificado. O resultado do seu aumento em

massa é expresso em gramas por metro quadrado (g/m²)

Este ensaio determina a capacidade de absorção de água em papéis e os

resultados estão diretamente ligados à colagem interna e superficial.

7 R

ESULTADOS

7.1 Exame de Pasta

o Ensaio com o corante Graff “C”

A partir deste exame foi possível determinar corretamente os tratamentos aos quais

as pastas foram submetidas e tivemos como resultados:

Pasta mecânica: 35% do total de amostras estudadas

Dimensões das amostras: cerca de 5 x 5 mm.

As amostras identificadas como pasta mecânica são discriminadas no QUADRO 7.

QUADRO 7

Amostras submetidas ao ensaio com o corante Graff “C” reveladas como

pasta mecânica

Amostra Coloração desenvolvida

pp 4.2

Amarelo vivo.

pp 17.1

Amarelo vivo.

pp 17.1.2

Amarelo vivo.

pp 17.1.3

Amarelo vivo.

pp 17.2*

Amarelo vivo.

pp 17.3

Amarelo vivo.

pp 17.4

Amarelo vivo.

Aparenta, visualmente, polpa química.

Polpa química: 65% do total de amostras estudadas

Dimensões das amostras: cerca de 5 x 5 mm

As amostras encontradas de polpa química submetidas ao ensaio com o corante

Graff “C” apresentaram dois tipos de tratamento (QUADRO 8).

QUADRO 8

Amostras submetidas ao corante Graff “C” reveladas como polpa química

Amostra Coloração desenvolvida Tratamento

pp 3.1 Cinza azulado claro ou cinza Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 4.1

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 4.3

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 4.4

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 5 Cinza azulado claro ou cinza Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 10.5 Tons de violeta-claro Polpa de madeira macia,

sulfito, branqueada.

pp 10.7.1

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 11.4

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 11.5

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 12.3

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 15.1 Tons de violeta-claro Polpa de madeira macia,

sulfito, branqueada.

pp 15.2

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

pp 16

Cinza azulado claro ou cinza

Polpa madeira macia, sulfato,

branqueada

Na análise das amostras identificadas como polpa química todas elas apresentaram,

polpa de madeira macia branqueada. Os tratamentos de polpa observados foram

dois. (GRÁF. 1).

Obs.: todas as amostras, de pasta mecânica e de polpa química revelaram o uso de

madeira macia, ou seja, coníferas.

Papel de trapo

Número total de amostras de referência: 1

Dimensões da amostra: cerca de 5 x 5 mm.

Resultado: A amostra apresentou neste ensaio o desenvolvimento da coloração

vinho ou marrom avermelhado. Este resultado indica o uso de fibra têxtil na

composição deste papel.

Papel contemporâneo: off set

Número total de amostras de referência: 1

Dimensões das amostras: cerca de 5 x 5 mm.

Resultado: A amostra de papel contemporâneo – off set apresentou o

desenvolvimento da coloração azul claro ou cinza azulado, indicando, como era de

se esperar, polpa de madeira dura, já que, atualmente, a pasta para produção do

papel off set é proveniente de angiospermas como o eucalipto. E, ainda, revelou

GRÁFICO 1 – Tratamentos de polpa química

15,38%

84,60%

Sulfito Sulfato

tratamento ao sulfito e branqueada.

Pesquisa de lignina



Uso da solução de floroglucina

Pasta mecânica

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm

O QUADRO 9 traz os resultados das amostras identificadas como pasta mecânica e

que foram submetidas à solução de floroglucina.

QUADRO 9

Amostras de pasta mecânica submetidas à Solução de floroglucina

Amostra

Coloração desenvolvida nas

fibras

Resultados

pp 4.2 Rosa carmim. Presença de lignina

pp 17.1 Rosa carmim. Presença de lignina

pp 17.1.2 Rosa carmim. Presença de lignina

pp 17.1.3 Rosa carmim. Presença de lignina

pp 17.2* Rosa carmim. Presença de lignina

pp 17.3 Rosa carmim. Presença de lignina

pp 17.4 Rosa carmim. Presença de lignina

Aparenta, visualmente, polpa química.

Todas as amostras identificadas como pasta mecânica adquiriram a tonalidade rosa

carmim ao serem submetidas ao reativo de floroglucina, indicando que não houve

qualquer tipo de tratamento para eliminação de lignina, confirmando, portanto, a

identificação de pasta mecânica.

Polpa química

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm

O QUADRO 10 traz os resultados das amostras que foram identificadas como polpa

química e que foram submetidas à solução de floroglucina.

QUADRO 10

Amostras de polpa química submetidas à Solução de floroglucina

Amostra

Coloração desenvolvida nas

fibras

Resultados

pp 3.1 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 4.1 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 4.3 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 4.4 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 5 Poucas fibras adquiriram coloração

rosa carmim.

Sem lignina*

pp 10.5 Poucas fibras adquiriram coloração

rosa carmim.

Sem lignina*

pp 10.7.1 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 11.4 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 11.5 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 12.3 Sem mudança de cor. Sem lignina

pp 15.1 Poucas fibras adquiriram coloração

rosa carmim.

Sem lignina*

pp 15.2 Poucas fibras adquiriram coloração

rosa carmim.

Sem lignina*

pp 16 Sem mudança de cor. Sem lignina

A quantidade de fibras lignificadas foi insignificante.

A maioria das amostras identificadas como polpa química, não apresentou

mudanças de cor nas fibras quando submetidas ao reativo de floroglucina. Em

algumas amostras, uma quantidade muito pequena de fibras apresentou coloração

rosa carmim. Este resultado foi considerado como insignificante, confirma, portanto,

a identificação do tratamento de polpa.

Papel de trapo

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

Resultado:

Esta amostra quando submetida ao reativo de floroglucina não

apresentou mudança de cor nas fibras. Resultado esperado, pois os papéis de trapo

eram produzidos com fibras têxteis, sendo as principais provenientes de algodão,

linho ou cânhamo, portanto não possui lignina em sua constituição.

Papel contemporâneo: off set

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

Resultado:

Esta amostra quando submetida ao reativo de floroglucina não

apresentou mudança de cor nas fibras. Resultado esperado, pois os papéis

off set

atuais são produzidos com polpas provenientes de madeiras duras, como eucalipto

por exemplo, submetidas a tratamentos que eliminam os compostos não celulósicos.



Uso do corante Herzberg

Pasta mecânica

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 11 traz os resultados das amostras de pasta mecânica submetidas ao

reativo de Herzberg.

100

QUADRO 11

Amostras de pasta mecânica submetidas ao corante Herzberg

Amostra

Coloração desenvolvida nas

fibras

Resultados

pp 4.2

Amarela

Presença de lignina

pp 17.1

Amarela

Presença de lignina

pp 17.1.2

Amarela

Presença de lignina

pp 17.1.3

Amarela

Presença de lignina

pp 17.2*

Amarela

Presença de lignina

pp 17.3

Amarela

Presença de lignina

pp 17.4

Amarela

Presença de lignina

Aparenta, visualmente, polpa química.

Todas as amostras de pasta mecânica apresentaram-se totalmente amarelas, não

houve qualquer tipo de tratamento para eliminação de constituintes não celulósicos.

Portanto, confirma o resultado encontrado no uso do reativo de floroglucina.

Pasta química

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 12 traz os resultados das amostras de polpa química submetidas ao

reativo de Herzberg.

101

QUADRO 12

Amostras de polpa química submetidas ao Reativo de Herzberg

Amostra Coloração desenvolvida nas fibras

Resultados

pp 3.1

Azul. Sem lignina

pp 4.1

Azul. Sem lignina

pp 4.3

Azul. Sem lignina

pp 4.4

Azul. Sem lignina

pp 5

Violeta, tendendo para azul. Algumas

fibras tendendo para marrom.

Sem lignina*

pp 10.5

Violeta, tendendo para azul. Algumas

fibras tendendo para marrom.

Sem lignina*

pp 10.7.1

Violeta, tendendo para azul. Algumas

fibras tendendo para marrom.

Sem lignina*

pp 11.4

Azul. Sem lignina

pp 11.5

Azul. Sem lignina

pp 12.3

Azul. Sem lignina

pp 15.1

Violeta, tendendo para azul. Algumas

fibras tendendo para marrom.

Sem lignina*

pp 15.2

Violeta, tendendo para azul. Algumas

fibras tendendo para marrom.

Sem lignina*

pp 16

Azul. Sem lignina

A quantidade de fibras lignificadas foi insignificante.

Algumas amostras de polpa química apresentaram o desenvolvimento de coloração

violeta, tendendo para azul com algumas fibras tendendo para marrom, mas mesmo

assim as concentrações encontradas foram muito baixas, por isso foram

consideradas como polpa química, conforme resultado indicado em NBR 14131. A

maioria das amostras de polpa química apresentou coloração azulada que indica a

presença de celulose pura. Confirma, portanto, a identificação no exame com reativo

de floroglucina.

Papel de trapo

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

Resultado:

Esta amostra quando submetida ao corante de Herzberg desenvolveu a

102

coloração vermelha tendendo para vinho. Este resultado indica o uso de fibra têxtil

na composição deste papel, portanto não possui lignina em sua constituição.

Papel contemporâneo: off set

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

Resultado:

Esta amostra quando submetida ao corante de Herzberg desenvolveu a

coloração violeta-azulada. Resultado esperado, pois os papéis

off set

atuais são

produzidos com polpas provenientes de madeiras duras, como eucalipto por

exemplo, submetidas a tratamentos que eliminam os compostos não celulósicos.

Dispersões

Apenas três amostras de pasta mecânica, três de polpa química e a amostra de

trapo foram submetidas à análise por dispersão. Estes amostras apresentaram nos

exames ópticos algumas características comuns às demais amostras.

Nas amostras de pasta mecânica:

•

Sem filigrana

•

Áspero ao tato

•

Escurecido

•

Opaco

•

Sem homogeneidade

E na maioria das amostras de polpa química:

•

Sem filigrana

•

Claro,

•

Liso ao tato

•

Pouca opacidade

•

Homogêneo

103

Não foi considerado necessário fazer a dispersão de todas as amostras por serem

visualmente muito similares e os ensaios químicos, feitos anteriormente,

apresentarem, também muitas semelhanças entre as amostras de cada grupo

identificado.

Através da observação microscópica da dispersão de fragmentos da amostra foi

possível analisar as condições físicas das fibras.

Pasta mecânica

Imagens das dispersões das amostras de pasta mecânica ao microscópio (FIG. 24).

pp 4.2

Ampliado 100x

pp 17.2*

Ampliado 200x

pp 17.4

Ampliado 100x

FIGURA 24 – Imagens das dispersões das amostras de pasta mecânica.

Fotos: Selma Rocha

Aparenta, visualmente, polpa química.

As imagens das dispersões das amostras de pasta mecânica apresentaram fibras

com aparência deteriorada e várias partículas que foram consideradas resíduos não

eliminados durante o processamento da pasta, já que esta interpretação não

contradiz os resultados dos exames referentes à identificação deste processamento.

104

Polpa química

Imagens das dispersões das amostras de polpa química ao microscópio (FIG. 25).

pp 3.1

Ampliado 200x

pp 5

Ampliado 100x

pp 16

Ampliado 200x

FIGURA 25 – Imagens das dispersões das amostras de pasta química.

Fotos: Selma Rocha

As imagens das dispersões das amostras de polpa química apresentam fibras em

bom estado de conservação e presença de poucas partículas que foram

consideradas sujidades, já que esta afirmativa não contradiz os resultados dos

exames referentes à identificação deste processamento.

105

Trapo

Imagem da dispersão da amostra de trapo sob o microscópio (FIG 26)

pp 2

Ampliado 200x

FIGURA 26 – Imagem da dispersão da amostra de trapo.

Foto: Selma Rocha

A imagem da dispersão da amostra de papel de trapo apresenta fibras em bom

estado de conservação, sem partículas que pudessem ser identificadas como

resíduos de qualquer natureza.

•

Pesquisa de cola aplicada

Pasta mecânica

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm. O QUADRO 13 traz os resultados

das amostras de pasta mecânica submetidas ao reativo para pesquisa de cola

aplicada.

QUADRO 13

Amostras de pasta mecânica submetidas ao reativo para pesquisa de cola

Amostra Coloração desenvolvida Resultados

pp 4.2 Azul. Presença de muito amido

pp 17.1 Pequenas inclusões negras. Presença de pouco amido

pp 17.1.2 Pequenas inclusões negras. Presença de pouco amido

pp 17.1.3 Vermelho com áreas arroxeadas. Presença de dextrina

pp 17.2* Pequenas inclusões negras. Presença de pouco amido

pp 17.3 Vermelho com áreas arroxeadas. Presença de dextrina

pp 17.4 Pequenas inclusões negras. Presença de pouco amido

Aparenta, visualmente, polpa química.

106

O GRÁF. 2 mostra, estatisticamente, os resultados das amostras de pasta mecânica

submetidas à Pesquisa de Cola Aplicada.

GRÁFICO 2 – Pesquisa de cola aplicada em pasta mecânica.

28,57%

57,14%

14,28%

Dextrina Pouco amido Muito amido

107

Polpa química

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 14 traz os resultados das amostras de polpa química submetidas ao

reativo para pesquisa de cola aplicada.

QUADRO 14

Amostras de polpa química submetidas ao reativo para pesquisa de cola

Amostra Coloração desenvolvida Resultados

pp 3.1 Azul

Presença de muito amido

pp 4.1 Azul

Presença de muito amido

pp 4.3 Azul

Presença de muito amido

pp 4.4 Azul

Presença de muito amido

pp 5 Azul

Presença de muito amido

pp 10.5 Azul

Presença de muito amido

pp 10.7.1 Vermelho com áreas arroxeadas. Presença de dextrina

pp 11.4 Azul

Presença de muito amido

pp 11.5 Azul

Presença de muito amido

pp 12.3 Azul

Presença de muito amido

pp 15.1 Pequenas inclusões negras. Presença de pouco amido

pp 15.2 Vermelho com áreas arroxeadas. Presença de dextrina

pp 16 Azul

Presença de muito amido

O GRÁF. 3 mostra, estatisticamente, os resultados das amostras de polpa química

submetidas à Pesquisa de Cola Aplicada.

108

Papel de trapo:

este papel possui, em sua constituição, colagem de origem animal.

Não justificaria, realizar ensaios para estudo desse tipo de colagem, já que o

objetivo da mesma foi estudar o papel ácido.

Papel contemporâneo

Produtos utilizados para colagem do papel contemporâneo:

•

Cola sintética tipo ASA (anidrido de alquil succinico)

•

Cola sintética tipo AKD (dímero de alquil ceteno)

A cola ASA Baysize I 18 do fornecedor Kemyra tem os seguintes registros no CAS:

32072-96-1 (55 a 65%); 28777-98-2 (35 a 45%); 53520-67-5 (1 a 10%) e 58598-42-8

(1 a 2%).

A cola ASA Lasar 220 do fornecedor EKA tem o registro CAS 68784-12-3.

A cola AKD EKA DR C222 (emulsão catiônica) tem registro CAS 84989-41-3.

•

Identificação de alúmen

Pasta mecânica

Número total de amostras de referência:

Dados gentilmente fornecidos por International Paper do Brasil Ltda.

GRÁFICO 3 – Pesquisa de cola aplicada em polpa química.

15,38%

7,69%

76,92%

Dextrina Pouco amido Muito amido

109

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 15 traz os resultados das amostras de pasta mecânica submetidas ao

corante eriocromocianina.

QUADRO 15

Amostras de pasta mecânica submetidas ao corante eriocromocianina

Amostra Coloração desenvolvida Resultados

pp 4.2 violeta Presença de alúmen

pp 17.1 violeta Presença de alúmen

pp 17.1.2 violeta Presença de alúmen

pp 17.1.3 violeta Presença de alúmen

pp 17.2* violeta Presença de alúmen

pp 17.3 violeta Presença de alúmen

pp 17.4 violeta Presença de alúmen

Resultados esperados, pois se sabe que o alúmen [KAl(SO

)

] foi utilizado neste

período para a fixação do breu como agente de colagem interna, propiciando

condições favoráveis a impressão.

110

Polpa química

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 16 traz os resultados das amostras de polpa química submetidas ao

corante eriocromocianina.

QUADRO 16

Amostras de polpa química submetidas ao corante eriocromocianina

Amostra Coloração desenvolvida Resultados

pp 3.1 violeta Presença de alúmen

pp 4.1 violeta Presença de alúmen

pp 4.3 violeta Presença de alúmen

pp 4.4 violeta Presença de alúmen

pp 5 violeta Presença de alúmen

pp 10.5 violeta Presença de alúmen

pp 10.7.1 violeta Presença de alúmen

pp 11.4 violeta Presença de alúmen

pp 11.5 violeta Presença de alúmen

pp 12.3 violeta Presença de alúmen

pp 15.1 violeta Presença de alúmen

pp 15.2 violeta Presença de alúmen

pp 16 violeta Presença de alúmen

Resultados esperados, pois se sabe que o alúmen [KAl(SO

)

] foi utilizado neste

período para a fixação do breu como agente de colagem interna, propiciando

condições favoráveis a impressão.

111

Papel de trapo

Papéis de trapo possuem em sua constituição, colagem animal, sendo então

desnecessário o uso de KAl(SO

)

para qualquer função. Portanto, não justificaria

realizar esse ensaio sobre este papel.

Papel off set

Os papéis

off set

contemporâneos possuem em sua constituição, colagem sintética

(AKD, ASA, etc.), sendo então desnecessário o uso do KAl(SO

)

para qualquer

função. Portanto, não justificaria realizar esse ensaio sobre este papel.

7.2 Exame Métrico

Após realizar os exames de pasta, pudemos separar corretamente os papéis de

pasta mecânica e polpa química e, assim, estabelecer valores médios de gramatura

e espessura. Para determinar a gramatura e espessura das amostras, as mesmas

foram retiradas (apenas folhas antecipadamente soltas), medidas e pesadas e após,

foram devolvidas às suas respectivas posições no acervo. O resultado da gramatura

é um valor aproximado. Para procedimento padrão conforme a norma NBR NM –

ISO 536:2000 seria necessário efetuar a retirada

de uma peça de dimensões 100 x 100 mm o que

configuraria, neste caso, um ensaio destrutivo,

não sendo justificável. A espessura das amostras

foi estabelecida com o uso do instrumento

“Espessímetro Mitutoyo Nº 2046-08”.

FIGURA 27 – Espessímetro

Fonte: Foto Mário Souza

112

A TAB. 1 traz os resultados da gramatura e espessura das amostras de pasta

mecânica.

TABELA 1

Características métricas das amostras de pasta mecânica

Identificação da amostra Gramatura Espessura

pp 4.2 ~ 55 g/m² 0,1 mm

pp 17.1 ~ 65 g/m² 0,1 mm

pp 17.1.2 ~ 60 g/m² 0,08 mm

pp 17.1.3 ~ 65 g/m² 0,1 mm

pp 17.2* ~ 60 g/m² 0,08 mm

pp 17.3 ~ 70 g/m² 0,085 mm

pp 17.4 ~ 45 g/m² 0,09 mm

Aparenta, visualmente, polpa química.

Temos para as amostras de pasta mecânica:

•

Gramatura média: 60 g/m²

•

Espessura média: 0,09 mm

Na TAB. 2 os resultados da gramatura e espessura das amostras de polpa química.

TABELA 2

Características métricas das amostras de polpa química

Identificação da amostra Gramatura Espessura

pp 3.1 ~ 55 g/m² 0,11 mm

pp 4.1 ~ 60 g/m² 0,07 mm

pp 4.3 ~ 50 g/m² 0,07 mm

pp 4.4 ~ 65 g/m² 0,08 mm

pp 5 ~ 55 g/m² 0,08 mm

pp 10.5 ~ 80 g/m² 0,15 mm

pp 10.7.1 ~ 65 g/m² 0,085 mm

pp 11.4 ~ 70 g/m² 0,085 mm

pp 11.5 ~ 65 g/m² 0,07 mm

pp 12.3 ~ 65 g/m² 0,09 mm

pp 15.1 ~ 60 g/m² 0,075 mm

pp 15.2 ~ 85 g/m² 0,09 mm

pp 16 ~ 85 g/m² 0,12 mm

113

Temos para as amostras de polpa química:

•

Gramatura média: 66g/m²

•

Espessura média: 0,08 mm

Na TAB. 3 os resultados da gramatura e espessura da amostra de trapo.

TABELA 3

Características métricas da amostra de trapo

Identificação da amostra Gramatura Espessura

pp 2 ~ 85 g/m² 0,11 mm

Como comparativo, foi utilizado um papel contemporâneo –

off set

(TAB. 4).

TABELA 4

Características métricas do papel contemporâneo – off set

Identificação da amostra Gramatura Espessura

Marca:

Ripax, Laser 75

Premium Quality Paper

Archival Quality

75 g/m²* 0,1 mm

Conforme identificação na embalagem do fabricante

7.3 Exame Óptico

Após a caracterização dos processos de produção dos papéis estudados, foi

possível estabelecer alguns padrões visuais de degradação para os papéis

produzidos com pasta mecânica e polpa química. Para este exame foram

observadas as seguintes características visuais das amostras:

•

Sujidades: partículas aderidas ou sobrepostas ao suporte.

•

Desgaste: dano causado por fricção, pelo uso.

•

Perfurações: causadas pela presença de insetos.

•

Manchas causadas por líquidos.

114

•

Rasgos causados por manuseio

•

Fungos que se desenvolvem sobre materiais celulósicos em presença

de umidade, causando a fragilização do mesmo.

•

Foxing: manchas amarelas ou castanhas que se manifestam no papel

com o tempo. São provavelmente provocadas pelo desenvolvimento de

microorganismos.

•

Fragmentação causada pela acidificação elevada do acervo estudado.

O QUADRO 17 apresenta os padrões de degradação que foram encontrados nas

amostras selecionadas de papéis de pasta mecânica.

QUADRO 17

Padrões de degradação presentes nas amostras de pasta mecânica

Degradações

Identificação da Amostra

Sujidades

Desgaste

Perfurações

Manchas

Rasgos

Fungos

Foxing

Fragmentação

pp 4.2

pp 17.1

pp 17.1.2

pp 17.1.3

pp 17.2

pp 17.3

pp 17.4

As amostras de pasta mecânica apresentaram, estatisticamente, os resultados

conforme GRÁF. 4.

115

O QUADRO 18 apresenta os padrões de degradação que foram encontrados nas

amostras selecionadas de papéis de polpa química.

QUADRO

Padrões de degradação presentes nas amostras de polpa química

Degradações

Identificação da Amostra

Sujidades

Desgaste

Perfurações

Manchas

Rasgos

Fungos

Foxing

Fragmentação

pp 3.1

pp 4.1

pp 4.3

pp 4.4

pp 5

pp 10.5

pp 10.7.1

pp 11.4

pp 11.5

pp 12.3

pp 15.1

pp 15.2

pp 16

GRÁFICO 4 – Padrões de degradação encontrados nas amostras de pasta mecânica.

85,71%

42,86%

71,42%

85,71%

42,86%

0,00%

28,57%

100,00%

Suj

ida

Des

aste

Perfurações

Manchas

Rasgos

ngos

gme

taç

ão

116

As amostras de polpa química apresentaram, estatisticamente, os resultados

conforme GRÁF. 5.

Na amostra de papel de trapo foram encontradas as seguintes degradações:

•

Sujidades

•

Manchas

•

Fungos

•

Foxing

7.4 Ensaios Relacionados ao Envelhecimento

Identificação do grau alteração de celulose

Pasta mecânica

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 19 traz os resultados das amostras de pasta mecânica submetidas à

reação de Tollens.

GRÁFICO 5 – Padrões de degradação encontrados nas amostras de polpa química.

30,76%

38,46%

53,84%

46,15%

30,76%

23,07%

100,00%

69,23%

Sujidades

aste

rfu

aç

nch

gos

Fun

Foxing

Fra

nta

çã

117

QUADRO 19

Amostras de pasta mecânica submetidas à reação de Tollens

Amostra

Reação sobre a amostra Resultados

pp 4.2 Desenvolvimento de poucas

partículas de prata tendendo para

quantidade média

Degradação baixa

pp 17.1 Coloração da amostra mascara

prováveis partículas de prata.

indefinido

pp 17.1.2

Coloração da amostra mascara

prováveis partículas de prata.

indefinido

pp 17.1.3

Coloração da amostra mascara

prováveis partículas de prata.

indefinido

pp 17.2* Coloração da amostra mascara

prováveis partículas de prata.

indefinido

pp 17.3 Desenvolvimento de quantidades

médias de partículas de prata

Degradação média

pp 17.4 Coloração da amostra mascara

prováveis partículas de prata.

Indefinido

Aparenta, visualmente, polpa química.

No GRÁF. 6 os resultados, estatisticamente, para os papéis de pasta mecânica.

A maioria das amostras de pasta mecânica submetidas ao ensaio, apresentou

resultado indefinido, pois a coloração do papel impossibilitou a observação de

partículas de prata sobre o mesmo. Este resultado não coloca em questão a

qualidade do ensaio já que no grupo de amostras de polpa química apresentou

resultados mais concretos.

GRÁFICO 6 – Degradação encontrada nas amostras de pasta mecânica

71,48%

14,28% 14,28%

Indefinido Degradação baixa Degradação média

118

Polpa química

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm.

O QUADRO 20 traz os resultados das amostras de polpa química submetidas à

reação de Tollens.

QUADRO 20

Amostras de polpa química submetidas à reação de Tollens

Amostra

Reação sobre a amostra Resultados

pp 3.1

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 4.1

Não apresentou desenvolvimento

de partículas de prata.

Degradação muito baixa ou

inexistente

pp 4.3

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 4.4

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 5

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 10.5

Desenvolvimento de muitas

partículas de prata

Degradação alta

pp 10.7.1

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 11.4

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 11.5

Desenvolvimento de quantidades

médias de partículas de prata

Degradação média

pp 12.3

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata tendendo para

quantidade média

Degradação de baixa a média

pp 15.1

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata tendendo para

quantidade média

Degradação de baixa a média

pp 15.2

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

pp 16

Desenvolvimento de poucas

partículas de prata

Degradação baixa

No GRÁF. 7 os resultados, estatisticamente, para os papéis de polpa química.

119

Papel de trapo

Número total de amostras de referência:

Dimensões das amostras:

cerca de 5 x 5 mm

Resultado:

Esta amostra quando submetida ao reativo de Tollens não apresentou

desenvolvimento de partículas de prata. Por ser papel produzido com fibras têxteis,

este resultado era esperado.

Os resultados foram inconclusivos por causa da interferência do amido usado como

agente decolagem nas amostras de pasta mecânica e polpa química.

Número total de amostras de referência:

Dimensões da amostras:

Não houve retirada de amostras. O ensaio foi realizado

conforme norma NBR 14348:1999

O QUADRO 21 traz os resultados das amostras de pasta mecânica submetidas à

mensuração do pH.

GRÁFICO 7 – Degradação encontrada nas amostras de polpa química.

7,69%

61,53%

15,38%

7,69% 7,69%

Degradação

muito baixa

Degradação

baixa

Degradação

baixa a média

Degradação

média

Degradação alta

120

QUADRO 21

Amostras de pasta mecânica submetidas ao ensaio para pH

Identificação da amostra Resultados

pp 4.2 4,2

pp 17.1 4,1

pp 17.1.2 4,5

pp 17.1.3 4,6

pp 17.2* 3,2

pp 17.3 4,2

pp 17.4 4,2

Aparenta, visualmente, polpa química.

Maior valor: 4,6

Menor valor: 3,2

Valor médio: 4,1

O QUADRO 22 traz os resultados das amostras de polpa química submetidas à

mensuração do pH.

QUADRO 22

Amostras de polpa química submetidas ao ensaio para pH

Identificação da amostra Resultados

pp 3.1 4,4

pp 4.1 5,3

pp 4.3 4,2

pp 4.4 4,3

pp 5 5,3

pp 10.5 6,6

pp 10.7.1 6,4

pp 11.4 5,1

pp 11.5 4,1

pp 12.3 5,2

pp 15.1 5,1

pp 15.2 4,5

pp 16 5,4

121

Maior valor: 6,6

Menor valor: 4,1

Valor médio: 5,0

O QUADRO 23 traz o resultado da amostra de trapo submetida à mensuração do

pH.

QUADRO 23

Amostra de papel de trapo submetida ao ensaio para pH

Identificação da amostra Resultado

pp 2 5,7

Este resultado está relacionado ao contato do papel de trapo com os papéis ácidos

por um longo período.

O QUADRO 24 traz o resultado da amostra de papel contemporâneo –

off set

submetida à mensuração do pH.

QUADRO 24

Papel contemporâneo – off set submetido ao ensaio para pH

Identificação da amostra Resultados

Marca:

Ripax, Laser 75 Premium

Quality Paper Archival Quality.

8,0

Resultado esperado, pois este é o valor médio de pH informado pelos fabricantes

deste tipo de papel.

Todas a amostras selecionadas do acervo apresentaram pH abaixo de 7,0, ou seja,

todas elas foram consideradas como ácidas ou acidificadas, inclusive a amostra de

papel de trapo – pp 2 – que permaneceu junto ao acervo, composto, na grande

maioria, por papel ácido.

122

7.5 Ensaios Físicos para Papéis

Após a realização dos ensaios relacionados à pasta, percebeu-se que seria

desnecessário realizar os testes físicos com todas as 21 amostras por

apresentarem, a maioria, características similares. Apenas 7 amostras que

continham características comuns a todas as outras, foram retiradas do acervo e

submetidas aos testes realizados na Escola SENAI – “Theobaldo de Nigris”. Os

critérios para escolha destas amostras foram os descritos a seguir:

•

Amostras de pasta mecânica: pp 17.1.3 e pp 17.2



Colagem do papel: dextrina e amido. As demais amostras apresentam

resultados análogos.



Valores de gramatura aproximados às médias encontradas para o

processo de produção do papel de pasta mecânica. Maior espessura: pp

17.1.3 e menor: pp 17.2.



Resultados no exame óptico são representativos do conjunto de

amostras selecionadas.



As duas amostras apresentam, respectivamente, o maior e o menor

valores de pH encontrados nas amostras de pasta mecânica, 4.6 e 3.2.

•

Amostras de polpa química: pp 4.3; pp 10.5; pp 15.1; pp 15.2.



Tratamento ao qual foi submetida a polpa: duas amostras de processo

sulfito e duas de processo sulfato. Os dois processos encontrados através da

aplicação do Corante Graff “C”



Colagem do papel: amostras representativas do uso de dextrina, muito

amido ou pouco amido.

123



No exame métrico, os valores de gramatura encontrados nas amostras

de polpa química foram variados, portanto, optou-se por selecionar amostras

que abrangessem esses valores encontrados. Uma amostra apresenta

gramatura de 50 g/m² (menor valor encontrado), outra apresenta 85 g/m²

(maior valor encontrado) e outras duas amostras que apresentam valores

médios. Os valores encontrados para espessura também são representativos

do conjunto de amostras selecionadas.



Resultados do exame óptico são representativos do conjunto de

amostras selecionadas.



As quatro amostras de polpa química selecionadas para estes ensaios

apresentaram no teste de degradação da celulose (reação de Tollens)

valores representativos de todo o conjunto selecionado. Ou seja, degradação

baixa (duas amostras), degradação baixa a média (uma amostra) e

degradação alta (uma amostra)



Entre as amostras selecionadas para este ensaio, foram também,

considerados o maior valor de pH, 6.6 e valores médios.

A TAB. 5 traz, comparativamente, os resultados dos ensaios físicos.

124

TABELA 5

Amostras selecionadas para ensaios físicos e respectivos resultados

Amostra

Resistência à

tração. Média

Direção de

Fabricação

(N)

Resistência à

tração. Média

Direção

Transversal

(N)

Cobb

(%)

Resistência ao

arrebentamento

média (KPa)

Resistência

alongamento

Direção de

Fabricação

(%)

Resistência

alongamento

Direção

Transversal

(%)

Pasta mecânica

pp 17.1.3 13,68 7,82 8,20 17,65 2,55 2,55

pp 17.2 15,13 11,72 5,60 23,04 2,55 2,57

Polpa química

pp 10.5 32,21 15,78 5,80 26,47 2,55 2,55

pp 4.3 21,93 13,17 8,40 33,33 2,55 2,57

pp 15.1 22,51 12,01 7,20 32,35 2,55 2,57

pp 15.2 20,41 16,79 11,20 44,12 2,55 2,55

Papel de trapo

pp 2 50,00 44,73 43,00 188,73 3,10 4,22

Papel

contemporâneo

off set

85,42 39,39 27,60 183,7 2,68 6,36

8 D

ISCUSSÕES

O ensaio com reativo de Tollens não trouxe nenhuma contribuição a esta pesquisa,

pois o mesmo reagiu com agentes de colagem, especialmente nas amostras que

apresentaram o uso de amido, por ser reativo na presença de glicose. O amido,

portanto, evitou a correta observação da degradação da celulose. Devido a esse

resultado, foi sugerido o uso do ensaio de viscosidade descrito em NBR ISO

5351:2005, por ser a viscosidade das soluções de celulose, proporcional ao

comprimento da cadeia e ao peso molecular da mesma. Esta prova, portanto, seria

útil para avaliar a degradação da celulose, por processos de hidrólises e oxidação,

os quais determinam a redução do peso molecular. Poderia ser de valor ao estudar

os efeitos da acidez do papel e as características de envelhecimento. No entanto,

segundo MORAL (2001. p. 66), este ensaio dificilmente traria novas contribuições,

pois tem uma limitada aplicação sobre o papel envelhecido. Antes de iniciar o

ensaio, é necessário remover os constituintes não fibrosos do papel (cargas, colas,

etc) o que torna inútil a aplicação deste ensaio no estudo do papel envelhecido.

A celulose sulfato é considerada mais resistente que aquela obtida pelo processo

sulfito, porém sua cor é mais escura, o que leva ao emprego de vários estágios de

branqueamento para alvejá-la o que provavelmente propicia certa degradação da

celulose ocasionando perda de resistência. No ensaio relacionado à “resistência à

tração, média direção de fabricação”, as duas amostras de polpa ao sulfato tiveram

menor resistência em relação às duas amostras ao sulfito, que, segundo a literatura

pesquisada, desenvolvem alta resistência, com alto teor de hemiceluloses por serem

cozidas lentamente a baixas temperaturas.

126

Embora sejam papéis produzidos na segunda metade do século XIX, é notável como

a resistência das pastas mecânicas e polpas químicas mostrou-se muito inferior à do

papel de trapo da mesma época e do papel off-set que mesmo sendo atual, possui

fibras muito curtas. Sua constituição apresenta valores de resistência bem próximos

ao papel de trapo, possivelmente por ser polpa ao sulfito, este tipo de

processamento de polpa também foi encontrado em duas das amostras submetidas

aos ensaios físicos e, da mesma forma, apresentaram maior resistência à tração,

média direção de fabricação e menor capacidade de absorção pelo método Cobb.

Esta fragilidade do papel, confirmada nos ensaios físicos, foi potencializada por

poluentes atmosféricos cujas concentrações aumentam a cada década, contribuindo

com a despolimerização da celulose que provoca a perda irreversível da resistência

e a aceleração do envelhecimento natural denunciado pelo escurecimento dos

papéis. A oscilação da umidade que é percebida na região onde permaneceram os

papéis estudados por período que ultrapassa os cem anos, também é capaz de

interagir favorecendo a absorção de contaminantes como dióxido de enxofre e

ozônio, produtos comuns na atmosfera das cidades atualmente e que agem no

amarelecimento dos papéis e esmaecimento de corantes e pigmentos, contribuindo

para acelerar a degradação destes papéis.

127

ONCLUSÕES

Os ensaios para determinação do tipo de cola aplicada não trouxeram maiores

hipóteses a não ser o fato de que possivelmente o uso de amido contribui para uma

melhor impermeabilização em comparação com o uso de dextrina. Observação feita

após a realização do ensaio “capacidade de absorção de água – método Cobb”.

O tipo de cola usada como agente de colagem interna irá influenciar a penetração de

produtos usados como reagentes e solventes. Especialmente quando associada à

gramatura mais alta e maior prensagem/calandragem observadas nas amostras de

polpa química.

A pesquisa de alúmen que apresentou resultado positivo em todas as amostras

estudadas sugere o uso de breu combinado à colagem interna feita através do uso

de amido ou dextrina.

As alterações ópticas observadas nos dois grupos de amostras (pasta mecânica e

polpa química) indicaram maiores interações dos papéis de pasta mecânica com o

meio, já que os padrões de degradação encontrados são diretamente influenciados

pelas condições ambientais, tais como ação de poluentes, oscilações de

temperatura e UR e os papéis de pasta mecânica serem mais suscetíveis a essas

interações com fatores extrínsecos.

O processo de cozimento lento da polpa ao sulfito contribui para preservar a

integridade das fibras garantindo-lhes maior resistência.

EFERÊNCIAS

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Influência de tratamentos de alcalinização na

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129

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fibrosa - Método de ensaio com o corante Graff “C”.

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com eletrodo

NBR NM – ISO 534:2006 – Papel e cartão - Determinação da espessura,

densidade e volume específico.

NBR NM – ISO 535:1999 – Papel e cartão - Determinação da capacidade de

absorção de água - Método de Cobb

NBR NM – ISO 536:2000 – Papel e cartão - Determinação da gramatura

NBR NM – ISO 1924-2:2001 – Papel e cartão - Determinação das propriedades

de tração - Parte 2: Método da velocidade constante de alongamento

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LOSSÁRIO

Aditivos:

Materiais adicionados ao papel para conferir-lhe características especiais.

Ânion:

é um íon com carga negativa.

Amido:

Substância utilizada na composição de adesivo aplicado na colagem de

papéis. Polissacarídeo presente em quase todos os vegetais, cuja forma pura é um

pó branco, de granulação uniforme, característica do vegetal de onde é obtido,

utilizado na fabricação do papel, como os amidos de milho e de mandioca,

adicionados à massa na ordem de 2% a 3% , depois de cozidos, sendo sua principal

função aumentar a retenção de carga mineral e dar ao papel melhores

características de toque e de brilho.

AKD (Dímero Alquil Ceteno):

Molécula complexa obtida da mistura de ácidos

palmítico e esteárico, que reage parcialmente com os grupos hidroxil celulose

enquanto deixa os grupos hidrófobos na superfície das fibras de celulose, tornando-

as resistentes à penetração de líquidos polares, como a água e o álcool, utilizada na

forma de dispersão aquosa catiônica como agente de colagem na fabricação de

papéis alcalinos.

Alumen (sulfato de alumínio):

de fórmula: [Al

(SO

)

] composto cristalino branco

ou incolor, conhecido como composto anidro (sem água), ou como hidratado. Sal

obtido da dissolução da bauxita (óxido de alumínio hidratado) com ácido sulfúrico. O

sal anidro é solúvel em água e levemente solúvel em etanol: o sal hidratado é muito

solúvel na água e insolúvel em etanol. O sulfato de alumínio é comercialmente um

dos mais importantes compostos de alumínio; é usado na indústria do papel para

precipitar a cola de breu sobre as fibras que compõem o papel. Geralmente é

134

adicionado no final da preparação da massa.

Angiospermas:

vem das palavras gregas

angio

que significa proteção, e

sperma

semente. Desta forma, as Angiospermas são aquelas plantas cujas sementes estão

protegidas, encerradas em um fruto pelo menos até o momento da sua maturação.

Bissulfito:

processo de tratamento da pasta celulósica, caracterizado pelo uso de

um licor de cozimento que tem na composição, bissulfito de magnésio.

Breu:

é uma importante matéria-prima para a fabricação de agente de colagem para

papéis. Produto natural, sólido e resinoso, extraído de árvores da família das

pinaceas

. O mesmo que colofônia.

Carga:

produto mineral ou orgânico, geralmente inerte, empregado para assegurar o

tipo desejado de apresentação e/ou consistência. As cargas adicionadas ao papel

proporcionam aumento da opacidade, da “brancura” e da resistência mecânica

deste. São substâncias inorgânicas de composição diversa, dentre as quais,

atualmente, podemos citar como os mais importantes: caolim, carbonato de cálcio,

sulfato de bário.

Cátion

: é um íon com carga positiva.

Ciperáceas:

vegetal da

família das herbáceas dicotiledôneas geralmente perenes e

graminiformes. Composta por aproximadamente 4000 espécies, agrupadas em

cerca de 115 gêneros, que são encontradas em todo o mundo, mas pincipalmente

nas regiões temperadas e frias. São mais comuns em terrenos úmidos.

Colagem:

Ato de adicionar cola à massa do papel, durante a fabricação, no tanque

de mistura. A cola é precipitada sobre as fibras pela adição posterior de sulfato de

alumínio, dando ao papel pronto a propriedade de colagem, o que o torna menos

absorvente à água e outros líquidos. Propriedade do papel resultante da alteração

das características superficiais das fibras através de dois processos: colagem

135

interna, que consiste em acrescentar à massa elementos de colagem como AKD –

usado atualmente pela indústria papeleira – antes da formação da folha, a fim de

aumentar-lhe a resistência à penetração de líquidos e colagem superficial, que

consiste em revestir a folha acabada com finas camadas de cola, de um ou de

ambos os lados, para aumentar-lhe a resistência à água, à abrasão, ao vinco,

promover lisura, reduzir a porosidade, aumentar a resistência ao arrancamento e

melhorar a printabilidade.

Dextrina:

pasta translúcida, quase sem gusto e sem cheiro, usada como substituta

para colagem. É obtida do amido por ação de calor.

Espessímetro:

Instrumento empregado para verificar a espessura de papéis.

Filigrana:

Fio metálico que produz a linha-d'água no papel. Desenho translúcido

produzido no papel por pressão de um rolo filigranador, ou através de marcas

d'água, para propósitos de identificação ou segurança. Marcas, tais como letras,

logotipos, figuras, brasões etc., não-reproduzíveis, vistas contra a luz, incorporadas

ao papel durante a fabricação, por meio de fios metálicos, para servir como

elementos de segurança ou de controle. As filigranas foram inventadas na primeira

fábrica italiana de papel, em 1270; as figuras eram chamadas de marcas e

indicavam o formato do papel.

Foxing:

Manchas amarelas ou castanhas que se manifestam no papel. São

provavelmente provocadas pelo desenvolvimento de um microorganismo ou

causadas por impurezas no papel em presença de umidade.

Gimnospermas:

são plantas vasculares com sementes. O termo provém das

palavras gregas "gimnos" = "nu" e "spermos" = "semente". Este termo é aplicado

porque as sementes destas plantas não estão encerradas num ovário como

acontece nas angiospermas: as sementes das gimnospermas são desprotegidas,

136

inseridas em escamas que formam uma estrutura mais ou menos cônica (pinha).

Gramatura:

É o peso em gramas das fibras secas mais seus componentes em um

metro quadrado de papel. Massa de uma folha de papel expressa em gramas por

metro quadrado. É expressa em g/m².

Hidróxido de sódio:

NaOH, também conhecido como soda cáustica, é um hidróxido

cáustico usado na indústria, principalmente como uma base química, na fabricação

de diversos produtos entre eles o papel. O hidróxido de sódio é produzido por

eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de sódio. É um subproduto deste

processo que é utilizado para a obtenção do cloro.

Holandesa:

Antigo desintegrador de trapos e refinador de pasta, que a converte em

polpa para a fabricação do papel. Máquina de refinação de massa que consiste

essencialmente de um tanque retangular de concreto ou de alvenaria, geralmente

revestido de azulejos, dotado de um cilindro ou tambor provido de facas de material

duro e resistente, ou de uma pedra especial de lava-basalto. O cilindro, girando com

pressão sobre uma platina ou encosto, do mesmo material, colocada no fundo do

tanque, dá às fibras o tratamento mecânico chamado refinação. Para facilitar a

circulação de massa, que geralmente está em uma concentração de 5% a 8% , o

fundo do tanque tem um declive, mais alto na saída do cilindro.

Íon:

é uma espécie química eletricamente carregada, geralmente um átomo ou

molécula que perdeu ou ganhou elétrons. Íons carregados negativamente são

conhecidos como ânions, que são atraídos para ânodos, enquanto íons com carga

positiva são denominados como cátions, que são atraídos por cátodos.

Madeira dura:

Madeira derivada de árvores folhosas, as

angiospermae

principalmente do gênero eucalipto, das quais se obtém a polpa de fibras curtas,

utilizada na fabricação de papéis para impressão e escrita.

137

Madeira mole:

Madeira derivada de árvores coníferas, pertencentes a família

gimnospermae,

das quais se obtém a polpa de fibras longas, utilizada na fabricação

de papéis de usos especiais.

Opacidade:

É a capacidade do papel de dificultar a passagem de luz e, desta forma,

receber uma tinta sem que esta seja vista do outro lado da folha.

Papel alcalino:

Papel fabricado em meio alcalino (pH superior a 7), com resinas

sintéticas como ASA (anidrido de alquil succinico), AKD (dímero de alquil ceteno) e

carbonato de cálcio como carga, apresentando elevada permanência, opacidade e

brancura.

Papel off set:

Papel de impressão, com ou sem revestimento, fabricado com pasta

química branqueada, conteúdo de carga mineral entre 10% e 15% , boa colagem

interna e superficial, produzido nas gramaturas de 60 g/m² a 150 g/m² com requisitos

específicos para o processo de impressão

off set

Peso molecular:

é a massa da molécula de uma substância relativa à unidade de

massa atômica u (igual a 1/12 da massa do isótopo carbono-12,

C). Formalmente

deve ser chamada massa molecular relativa devido a esta relação. O termo peso

molecular (abreviatura: MW, do inglês

molecular weight

) é também usado para

designar esta propriedade, embora tenda a cair em desuso.,

Polímero:

espécie química que se distingue por sua grande massa molar, sendo

formado pela união de muitos monômeros.

Processo sulfato:

Método de obtenção de polpa de celulose por digestão de

cavacos de madeira num licor alcalino composto de soda cáustica e sulfato de sódio.

Processo sulfito:

Método de obtenção de polpa de celulose por digestão de

cavacos de madeira num licor ácido composto de ácido sulfuroso e um sal,

geralmente bissulfito de cálcio.

138

Quilopascal:

O pascal (cujo símbolo é Pa) é a unidade padrão de pressão e tensão

no Sistema Internacional de Unidade. Equivale a força de 1 N aplicada sobre uma

superfície de 1 m

.O nome desta unidade é uma homenagem a Blaise Pascal,

eminente matemático, físico e filósofo francês. O quilopascal é um dos múltiplos da

unidade e equivale a 10

e é representado pelo símbolo kPa.

Reversão de alvura:

Perda de alvura ou amarelecimento do papel com o tempo.

Termo alternativo: reversão de cor.

Sulfato:

designação genérica dos sais e ésteres do ácido sulfúrico.

Sulfeto de sódio:

(Na

S) é obtido através da neutralização de gases provenientes

do processo de regeneração do licor negro oriundo do processo de obtenção da

celulose. Sua utilização vai da indústria de curtume, onde é aplicado na depilação de

couro, até a indústria metalúrgica, onde participa da flotação de materiais não-

ferrosos como zinco e cobre. É também usado nos processos Kraft das indústrias de

celulose.

Sulfito:

sal ou éster do ácido sulfuroso.

Sulfonação:

reação química que permite introduzir numa molécula um ou mais

radicais sulfônicos (-SO

H) pela ligação direta carbono com enxofre.

Vergê:

Tipo de acabamento que se dá ao papel cuja textura é constituída de linhas

paralelas uniformemente espaçadas, visíveis contra a luz.

NEXOS

NEXO

–

UTORIZAÇÃO PARA

ETIRADA DE

MOSTRAS

140

NEXO

–

ELATÓRIO A

ESPEITO DAS

MOSTRAS

ETIRADAS

RELATÓRIO APRESENTADO À SUPERINTENDÊNCIA DO ARQUIVO PÚBLICO

MINEIRO REFERENTE AO TRABALHO REALIZADO EM DOCUMENTAÇÃO SOB A

GUARDA DESSA INSTITUIÇÃO, QUE FOI OBJETO DE ESTUDO DE DEMILSON

JOSÉ MALTA VIGIANO

Introdução:

O presente relatório tem por objetivo descrever os procedimentos realizados para retirada de

amostras do acervo para realização de ensaios laboratoriais concernentes ao desenvolvimento

do trabalho de dissertação.

Título da dissertação:

Estudo da degradação química dos papéis ácidos produzidos a partir

de 1850: acervo Arquivo Público Mineiro

Orientador: Prof. Doutor Luiz Antônio Cruz Souza

141

Descrição dos suportes utilizados na pesquisa

Encontrar amostras de papéis degradados e cuja remoção, caso fosse necessária, não causasse

perdas informacionais ao acervo foi um tarefa árdua no desenvolvimento do trabalho. Para

conseguir tais amostras, foi necessário um levantamento criterioso de papéis “em branco”,

que fossem representativos do processo de produção industrial do papel, mas que não

possuíssem informações, portanto, sua retirada não poderia causar prejuízos ao acervo, e nem

afetar o entendimento do documento. Para tanto foi elaborada uma documentação fotográfica

que informasse a posição de tais amostras dentro do acervo. Existe, ainda, uma autorização

assinada pelos diretores e superintendente do Arquivo Público Mineiro deixando claro que

esta autorização somente foi possível pela importância que a pesquisa terá para a Instituição.

Foi necessária esta autorização e, claro, compreensão da diretoria do APM, pois as amostras

retiradas seriam submetidas a ensaios muitas vezes destrutivos. Não obstante todo este

cuidado, a retirada de amostras efetuou-se apenas do material estritamente necessário para o

estudo.

Do acervo escolhido como objeto de estudo

O objeto de estudo faz parte da coleção intitulada "Presidentes da Província" que está sob a

guarda do Arquivo Público Mineiro, e está organizada em 17 (dezessete) caixas de

documentos impressos sobre papel ácido em sua maioria.

O total de caixas contém uma grande quantidade de documentos que possuem variados graus

de acidificação além de outros problemas de degradação física e biológica. Possui ainda,

documentos impressos sobre papel de trapo que embora possuam material muito diferente em

sua matéria prima e processamento, foram usados como comparativos por terem

permanecidos junto aos papéis ácidos por período que ultrapassa os cem anos. O período

escolhido para o estudo abrange papéis produzidos e utilizados de 1850 a 1889.

Este acervo foi escolhido como objeto de estudo por ser grande a possibilidade de que ele

tenha permanecido a maior parte do tempo na mesma instituição, ou seja, um período superior

a cem anos. Esse fato contribui com a pesquisa no sentido de evitar uma quantidade muito

ampla de variáveis que poderiam interagir com a degradação intrínseca do suporte.

Provavelmente, o referido acervo, foi recolhido ao Arquivo Público Mineiro tão logo esta

instituição tenha sido criada em 1895, ficando em Ouro Preto conforme documento que

atesta:

Foi instituída a Presidência da Província pela lei imperial de 20 de outubro de 1823 que

dava nova forma aos governos provinciais, criando para cada um desses um Presidente e

Conselho. Ficavam abolidas assim, as juntas provisórias de Governo e o Presidente

passava a ser o executor e administrador da Província. O acervo documental dessa

instituição foi recolhido ao Arquivo Público Mineiro provavelmente já a partir de 1896,

ano de sua instalação em Ouro Preto, sendo transferida para Belo Horizonte em 1901,

quando da mudança da sede desse órgão para a capital.

Fonte: Arquivo Público Mineiro / Diretoria de Arquivos Permanentes

142

Metodologia de identificação das amostras

Para identificação, localização e, caso houvesse necessidade, retirada das amostras, as

mesmas foram nomeadas da seguinte forma:

•

pp – refere-se ao nome do acervo que serviu de objeto de estudo: “Presidentes da

Província”

•

primeiro número – refere-se ao número da caixa onde encontra-se o livro de onde foi

retirada a amostra.

•

segundo e terceiro números (quando têm) – referem-se ao número de ordem do livro

e da folha, respectivamente, dentro da caixa.

Características das amostras que foram retiradas em sua totalidade:

Foram localizadas, ao todo, 22 (vinte e duas) folhas que poderiam ser retiradas em sua

totalidade, conforme as características descritas acima. No entanto, após os ensaios químicos

realizados onde foram utilizados pequenos fragmentos encontrados dentro do acervo,

constatou-se a necessidade de retirada de apenas 7 (sete) folhas em razão de suas

características distintas. Todas as amostras retiradas são as folhas sem informações (“em

branco”) apresentadas nas fotos. É importante ressaltar que não houve necessidade de retirar

amostras, nem fragmentos do acervo “Assumptos Mineiros”, pois o mesmo, após uma

avaliação mais minuciosa não correspondeu às necessidades do estudo em questão.

Amostras selecionadas de pasta mecânica

Número total de amostras de referência: 2 (duas)

Dimensões da amostras: folha total, tamanho aproximado de uma folha A4

Identificação

da amostra

Imagem da localização da amostra

dentro do acervo

gramatura espessura

pp 17.1.3

~65 g/m² 0,1 mm

143

pp 17.2

~60 g/m² 0,08 mm

Amostras selecionadas de pasta química

Número total de amostras de referência: 4 (quatro)

Dimensões da amostras: folha total, tamanho aproximado de uma folha A4

Identificação

da amostra

Imagem da localização da amostra

dentro do acervo

gramatura espessura

pp 4.3

~50 g/m² 0,07 mm

pp 10.5

~80 g/m² 0,15 mm

144

pp 15.1

~60 g/m² 0,075 mm

pp 15.2

~85 g/m² 0,09 mm

Amostras selecionadas de trapo

Número total de amostras de referência: 1 (uma)

Dimensões da amostras: folha total, tamanho aproximado de uma folha A4

Identificação

da amostra

Imagem da localização da amostra

dentro do acervo

gramatura espessura

pp 2

~85 g/m² 0,11 mm

Créditos:

A documentação fotográfica foi realizada pelo autor do trabalho.

Demilson José Malta Vigiano

Diretoria de Conservação de Documentos

Arquivo Público Mineiro

Belo Horizonte, 22 de dezembro de 2006.

145

NEXO

–

ESULTADOS DOS

NSAIOS

ÍSICOS

146

147

148

149

150

151

152

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