OPERAÇÃO E AVARIAS EM BOBINAS DE
PAPEL
Introdução
Papel é um produto sensível, frágil e higroscópico, está
contido na história da humanidade, descoberto na China, século II, ou seja, há
cerca de 2000 anos, anunciada no ano de 150, mas sua origem mais remota é o
papiro fabricado pelos Egípcios de uma planta nativa, cuja data de utilização
remonta três milênios antes de Cristo.
A
matéria prima do papel é a madeira em toras (em sua maioria o eucalipto), onde a
casca é removida em um descascador, a madeira é picada em cavacos e estas
aparas são preparadas para a dissolução com produtos químicos que libertam as
fibras de celulose, que são dissolvidas formando uma polpa / massa.
A seguir a etapa é a preparação da massa, através da seleção
e da remoção das impurezas da polpa, colocados em tanques que através de
processo de movimentação vão fazendo a depuração e removendo partículas.
Através de processos de branqueamento vão formar diferentes pastas,
e por processos mecânicos e químicos há a suspensão das fibras que são lançadas
em uma tela em movimento, a massa passa a ser desidratadas por processos de
rolos, malhas e caixas de sucção, e réguas e correias, fazendo que as fibras
sejam sobrepostas transformadas em folha.
Nessa etapa a água é retirada, e ficando somente a celulose,
onde são produzidas folhas homogêneas, e em faixas contínuas, obtendo
resistência, suavidade, lisura da superfície, uniformidade e dimensionamento do
papel através de processo com rolos de pressão, em seguida as irregularidades vão
sendo corrigidas pela calandragem, e formatando a espessura do papel.
A seguir vem o processo de secamento por meio de cilindros
aquecidos com vapor, e a posteriormente o papel é enrolado ou cortado em folhas
para serem posteriormente transformado passando por rebobinamento, formando as
bobinas, corte de acordo com a aplicação, e passando pelas embaladeiras para
proteção com as capas. É um processo que requer tecnologia e know-how
especializado. O nosso país tem grandes indústrias especializadas em fabricação
de papel de reconhecimento internacional.
O papel
que vamos demonstrar neste trabalho são aqueles que são fabricados e
acondicionados em bobinas lineares. Como se vê acima o processo de
transformação é árduo e requer muita especialização.
Estas bobinas ao serem manuseadas e transportadas podem ser
avariadas pelo manuseio incorreto, por aplicação errada de equipamentos e pelas
condições da temperatura no transporte.
Tipos de aplicação dos papeis
Podemos dividir os papéis nas seguintes categorias de
empregabilidade: Impressão (diversos modelos como A4); embalagens / Kraft (proteção
e embrulho de objetos e mercadorias); escrita de cadernos
escolares/contabilidade/apostilas/boletos bancários, etc.; trabalhos de arte e
artesanais; especiais como fabricação de papel higiênico, toalhas, cigarros;
jornais; couchê para revistas / catálogos / livros e folhetos de publicidades
como banners, folders, que necessitam de brilhos e fosco; papel cartão para
impressão e embalagens; etc.
Portanto há um grande número de diferentes tipos de papel que
são produzidos por diferentes tipos de pasta de celulose, e por diversos tipos
de tratamento, que vão dimensionar resistência a umidade, polimento,
revestimento e aplicação.
Para exemplificar abaixo uma tabela com valores médios mais
conhecidos no mercado, com tipos de papel e suas especificações (podem ocorrer
que fabricantes tenham outras especificações).
Características da bobina
|
Tipo de
papel
|
||||
Jornal (offset)
|
Couchê
(Revistas, livros, folhetos, cartazes)
|
Tissue
(higiene: guardanapo, papel higiênico,
toalha, lenço)
|
Papelão ou Cartão (cardboard)
|
||
Peso
|
De 500 a 1000 Kg
|
7000 Kg
|
5000 Kg
|
6000 kg
|
|
Altura
|
800,1200, 1600 mm
|
4600 mm
|
2000 mm
|
3600 mm
|
|
Diâmetro
|
1300 mm
|
1300 mm
|
2500 mm
|
2000 mm
|
|
Peso (g/m²)
|
45 a 56
|
75 a 90
|
15 a 25
|
180 a 300
|
|
O papel cartão (Paper board) difere do papelão (Card board)
por ser apresentado em diferentes cores, utilizado para fabricação e embalagens
tipos barricas que servem para embalar produtos líquidos ou sólidos, pois
normalmente é constituído por uma resina de poliuretano, e é mais difícil de
ser fabricado e, por conseguinte é mais caro.
O papelão por ser mais fácil de ser fabricado apresenta
camadas de papel texturizado ou corrugado, por ser mais resistente normalmente
é utilizado para fabricação de embalagens de transporte de produtos, como
exemplo gêneros alimentícios, brinquedos, mudanças, etc.
Inspeção durante operação com bobinas
Por ser um produto de valor significante, principalmente o
papel couchê, é necessário que estes embarques e descargas, que ocorrem diretamente
de um porão de navio ou de um container, sejam inspecionados e avaliado se
existem avarias.
Recomenda-se que tal inspeção ocorra antes do embarque e após
a descarga em cada bobina, e anotadas todas as avarias encontradas. Além das
avarias o referencial de cada bobina como lote, numeração, fabricante,
dimensões devem ser obtidas para futuro relatório.
No caso de armazenamento é necessário incluir estas inspeções
também no recebimento e entrega nos armazéns ou terminais de carga.
Nesta inspeção devem ser classificados cada tipo de avaria e
sua extensão apurada, onde devem ser separadas por marcas, lotes e tamanhos.
Deve ser assinado o recibo de entrega (Mate’s Receipt) após a verificação
dessas avarias e apresentação de um laudo pelo inspetor (Surveyor).
O comandante ou motorista que vai transportar deve sempre ser
notificado dessas avarias no embarque, fins evitar contratempos e disputas na
entrega ou após descarga.
Uma inspeção de avarias é um trabalho árduo, pois cada
unidade deve ser verificada, tiradas dimensões das avarias e calculada a sua
perda, sendo um tipo de trabalho que requer atenção acima de tudo, e a técnica
de cálculos para apuração da perda do papel.
Formação da bobina
O papel é enrolado em um tubete (1-core) de papelão de grande
formando o núcleo, de grande resistência formando o ponto de início do
enrolamento, o corpo (2-body), o lado ou superfície/massa (3-side/belly), a
borda (4-edge), o final (end) que é envolto por uma embalagem / revestimento (5-wrapper)
que pode ser de papel, papelão, plástico, etc.
Tipos de avarias
Em regra geral temos a seguinte classificação:
a)
Embalagem
rasgada ou furada (wrapper torn / hole);
b) Borda amassada ou rasgada (edge dented
/ torn);
c)
Corpo
ou face lateral amassado / rasgado / furado (body / side – dented / torn / hole);
d) Tubete ou tubo amassado (core crushing
/ dented);
e)
Massa/superfície
abaulada (belly damage);
f)
Molhadura
/ contaminação (water / contamination damage).
g)
Camadas
desalinhadas / deformadas (out-of-roundness / deformation);
h) Superfície amassada / rasgada /
furada (end – dented / torn/ hole)
i)
Telescopicidade
(telescopic)
j)
Ovalizado
(ovality)
Determinação e avaliação de avarias
Para se
determinar ou verificar uma avaria através de uma vistoria visual, são necessárias
algumas regras básicas, onde são necessários alguns anos de estudos, para obter
uma experiência, vejamos algumas:
1º) Utilizar uma régua metálica e paquímetro para determinar
a profundidade da avaria no corpo ou superfície da bobina, onde introduzindo
verifica a extensão no local que esteja rasgado ou amassado. No caso de formar
uma barriga utiliza-se uma régua/ripa de madeira posicionando sob as partes
intactas e mede com a régua. Não existindo régua ou ripa duas pessoas esticam
uma trena metálica sobre estas pontas intactas e o vistoriador tira a
profundidade.
2º) Observar se a ponta do tubete esteja fora do alinhamento
do corpo de papel (telescopiado), ou mesmo esteja amassado. Este tipo de avaria é grave, pois evita que a
bobina entre na rebobinadeira (máquina que faz o enrolamento do papel a parti
do tubete). Nesse caso para depreciação,
dependendo do recebedor, considera-se como perda total, aplicando um valor de
apara de papel (papel para outro tipo de utilização como papel para embrulho).
3º) O canto da bobina estando amassada leva-se em conta toda
a camada que esteja avariada.
4º) O papel por ser higroscópico havendo molhadura por água
ou outro produto fica manchado ou enrugado. Muitas vezes não se percebe a
molhadura pela diferença de umidades entre os portos de carga-descarga, ou
seja, carrega em clima frio e destina a clima quente, logo haverá suamento do
porão ou container, portanto haverá alteração do papel.
5º) A embalagem muitas vezes encontra-se com vestígios que
sofreu uma avaria mecânica, seja por equipamento impróprio ou tombo de um vacum
clamps, etc. nesse caso a inspeção somente poderá ser realizada in loco ao
abrir a embalagem.
6º) A telescopicidade (camadas deslocadas radialmente) de uma
bobina de papel é diferente de uma bobina de aço, que pode ser corrigida
através de equipamento corretor em seu eixo horizontal ou vertical, ou seja, um
dispositivo que pressiona por dois discos e reduz o defeito da telescopicidade
a níveis aceitáveis e possibilitando o seu posicionamento na rebobinadeira. O
papel pela fragilidade ao pressionar acaba desalinhando as camadas, amassando o
tubete devido espessura, aspereza e coeficiente de atrito do papel, o que pode
causar aumento dos graus das avarias nas camadas.
7º) Ocorre que muitas vezes devido ao posicionamento vertical
havendo força / pressão para baixo haja a derrapagem das camadas de papel, formando
o desalinhamento da borda, o que pode ser facilitado pelo teor de umidade e
espessura do papel, nesse caso desalinhando as camadas telescopicidade nas
camadas. Estas avarias são comprometedoras para o posicionamento e operação das
máquinas de impressoras rotativas, que pode causar uma tensão uniforme
comprometendo a impressão com distorções ou rasgando o papel.
8º) O vistoriador deve também estar munido de um estilete /
faca e rolo de fita crepe, porque muitas vezes quando há suspeita de avarias e
não são visíveis, a capa / embalagem deve ser rasgada para a verificação
correta, e após consertada como se fosse um curativo.
No relatório a ser apresentado quando houver suspeitas de
avarias, e não houver tempo para abrir a capa, deve-se marcar as bobinas com uma
caneta esferográfica (evitar pincel atômico, marcador permanente de CD, caneta
para retroprojetor) e anotar a numeração da bobina para futura vistoria
particular nas dependências do recebedor.
9º) Quando se tratar de avaria na superfície, a área de
comprometimento formará um anel que precisa ser calculado tirando os dois raios
(menor e maior) do rasgo ou amassamento, e para isto utiliza-se de uma régua ou
trena metálica. Com estes raios são feitos cálculos para determinar a perda de
papel.
Como ocorrem as avarias
Existe hoje no mercado uma diversidade de equipamentos de
manipulação de bobinas de papel, entre eles podemos citar:
Empilhadeiras com garfos telescópicos, garras basculantes, garras
giratórias, adaptadores com garras de encaixe em garfos de empilhadeiras, empilhadeiras
com garras com garfos giratórios, com posicionadores de garfos redondos, com
posicionadores de inversores de bobinas, empilhadeiras com adaptadores de
garfos de tarugos, ou mesmo para embarque direto através de garras (flexible
lift truck) de encaixe ou com plugs (rigid lift truck), etc.
Por ser um material sensível e frágil, alguns cuidados são,
levados em conta nas fábricas, como regulagem da pressão das garras (clamps) das
empilhadeiras de manipulação de bobinas de papel (paper handling forklift),
utilização de empilhadeiras com manipuladores telescópicos (telescopic
forklift) de bobinas, para cada tipo de tubete de bobina, e no armazenamento
normalmente opera na estocagem deixando correto espaço para a passagem das
garras (clamps), posicionando em estacas bobina-sob-bobina observando as
alturas limites (calculados para cada tipo específico de bobina) e obstáculos
da estrutura dos tetos, mas durante a saída das fábricas estes cuidados
normalmente são negligenciados.
A bordo e em terminais nem sempre estes cuidados são
observados causando avarias mecânicas, tais como pressão, impacto e fricção.
Muito utilizado modernamente manipuladores de eixo horizontal
ou vertical para bobinas menos pesadas, com garras de cargas operadas
mecanicamente, magneticamente ou por sistema pneumático, individualmente por um
operador treinado como se fosse um controle remoto ou vídeo games.
Muitas avarias ocorrem durante o transporte quando não são
usadas empilhadeiras apropriadas e durante o embarque utilizado incorretamente
os core probes (são tubos expansores) que são colocados dentro do tubete da
bobina, que se expandem mecanicamente após encaixe por pressão, e pelo uso de
empilhadeiras impróprias.
Os core probes são fixados por alavancas, correntes em frames
(spreader) que transportam diversas bobinas, dependendo do tamanho do
equipamento.
Não é muito comum, mas embarcam e manipulam bobinas com laços
(slings) de material sintético, o que se torna de alto risco em tombamentos, ou
mesmo de amassamento de tubete, deformação na superfície por pressão desigual,
etc.
Modernamente navios especializados como os do tipo “open
hatch” que são navios especializados em transporte de produtos de celulose, são
os mais que usam os core probes que são tarugos / expansores tipo sondas, que,
quando colocado no centro oco do tubo de uma bobina de papel, se expandem para
seu encaixe dentro do tubete, permitindo o içamento. São também utilizados
também outro equipamento denominado vacum clamps que são dispositivos
circulares que são pressionados por vácuo. Nesses tipos de equipamentos se não
estiverem calibrados podem ocorrer soltura durante a manipulação e causando
colapso o que geralmente gera perda total.
Outro tipo de avaria ocorre quando fazem escoramento
utilizando tabuado de madeira, onde pontas de prego podem causar furos, que
numa inspeção não são fáceis de serem percebidos, mas que posicionados em uma
máquina de impressão de um jornal pode colocar todo o trabalho em vão.
Como calcular a perda devido a avaria
Uma bobina de papel é um cilindro reto, logo temos que
aplicar as fórmulas da geometria espacial, o que é interessante o conhecimento para
aquele que vai fazer a inspeção e entender sua aplicação e calcular a perda de papel.
Trabalha-se com o volume total da bobina (massa) e o volume
do tubete (core), onde vamos determinar os volumes da coroa circular de
ambos. Nessa diferença teremos realmente
a massa de papel. Tomemos como exemplo o corpo total da bobina:
Volume da bobina (Vb) – volume do
tubete (Vt)= volume do papel (Vp)
Vp = Vb – Vt (volume do cilindro da
bobina – volume do cilindro do tubete)
Vp = ∏HR² - ∏hr²
sendo que H=h
Vp = π h(R²-r²)
(volume do cilindro oco) é o volume de papel
Com base
nestas informações vamos determinar as duas situações que poderemos encontrar:
a) Volume da
coroa circular para avarias no corpo da bobina, ou seja, determinar as avarias
na área da coroa circular:
Área da
bobina: ∏R²
Área do
tubete: ∏r²
Áreas da
massa de papel (coroa circular)> Amp:∏ (R²-r²)
A área da
massa do papel é a área do anel formado pelos dois raios.
Volume da
coroa circular: Vp: Amp x H
Vp: ∏ (R² - r²) x H
Amp x H = Vp
Vp: 2∏ [ (R+r)/2 ] [R-r] x H
Vp: 2 ∏ H [ (R+r)/2] [R-r] (fórmula para obter o volume do anel.
Vamos ver um
exemplo para o bom entendimento:
Uma bobina sofreu um afundamento nas circunferências de raios
30 até 35 cm, sendo que o core tem o diâmetro de 10 cm e o diâmetro da bobina é
102 cm, e o seu comprimento 180 cm calcular a perda de papel.
Área do
core: ∏ r² = ∏ 5²
1°) Fazendo
o cálculo obtendo cada coroa circular, e deduzindo para encontrar o anel.
Área da
coroa maior: ∏ (r+35)²: ∏ 40²
Área da
coroa menor: ∏ (r+30)²: ∏ 35²
Área da
coroa concêntrica: ∏ (40² - 35²): 1600 – 1225: 3,14 x 375
: 1177.5 cm²
Volume da
coroa concêntrica: S x H : 1.177,50 x 180: 211.950 cm³
2º)
Aplicação da fórmula direto para obter o volume do anel.
Vp: 2 ∏ H [ (R+r)/2] [R-r]
Vp: 2 x 3,14
x 180 [(40+35)/2][40-35]
Vp: 2 x 3,14 x 180 [75/2] [5]
Vp: 2 x 3,14 x 180 x 37,5 x 5: 211950 cm³
b) A avaria
é na lateral causada na borda da bobina para dentro.
Volume do
anel na extremidade: volume da coroa circular / volume total do papel.
Vejamos um
exemplo: se durante uma operação o garfo da empilhadeira furou a bobina em 5 cm
de profundidade na sua lateral. Sabendo que a bobina tem 102 cm de diâmetro e
180 cm de comprimento, e o seu core tem 10 cm de diâmetro. Qual a perda de
papel?
Volume da
bobina: ∏ (R² - r²) x H
Vp: ∏ x 180 (51²-5²) : 3,14 x 180 (2601-25): 1455955.2
Raio da
coroa> R1: 51-5: 46
Vc: ∏ x 180 (46²-5²): 3.14 x 180 (2116-25): 1181833.2
Volume do
anel: Vp-Vc: 274122 cm³
Ou entrando
na fórmula:
Volume da
bobina (circular): ∏ (R² - r² ) x H
Volume da
área sem avaria: ∏ (R1² - r²) X H
Volume do
anel: ∏H [(R²-r²) – (R1² - r²)]
Va: 3,14 x
180[(2601-25) – (2116-25)]:
Va: 3,14 x
180 [(2576) - (2091)]
Va: 565,20 x
485 : 274122 cm³
Cálculo da Perda em Percentual %
Quando quer ter um valor aproximado para fins de cálculo
utiliza-se uma semicircunferência que apresenta percentual, no caso de uma
bobina com 1000 mm de diâmetro que veremos no seguimento deste trabalho, mas no
caso utilizamos a fórmula abaixo:
 | |||
Perda (dano)
de papel (P): Volume da coroa circular (Vcc)
Volume total papel (Vp)
Vcc: 2∏H [ (R+R2)/2 ] (R-R2)
Vp: ∏H (R²-r²)
P: {2∏H [(R+R2)/2] (R-R2)} / 2∏ (R²-r²)
Simplificando
no numerador da fórmula 2 com 2 da fração e ∏H com no denominador ∏H; e
Considerando
que R2: R-h; D: 2R; d: 2r, substituindo teremos:
P:
[(R+R2)(R-R2)] / R²-r²
P: (R+R-h)
[r-(R-h)] / R² - r²
P: (2R – h)
(R-R+h) / R²-r²
P: (D-h) (h)
/ [(D/2)² - (d/2)²
P: h (D-h) /
(D²/4) – (d²/4)
P: h(D-h) /
¼ (D²-d²)
P: 4.h (D-h)
/ D²-d² x 100%
P: 400.h
(D-h) / D²-d²
Com o mesmo
exemplo acima vamos determinar o percentual de perda que corresponde ao volume
de 274122 cm³
P: 400.5
(102-5) / 102² - 10²
P: 2000 . 97
/ 10404-100
P: 194000 /
10304
P: 18,83 %
Comparando
o resultado encontrado pela fórmula 18,83% e pela tabela 19,20% nota-se que é
uma aproximação 0.37%, valor não muito significativo, que se absolve pela
embalagem.
Cuidados no manuseio, armazenamento e
transporte
A prevenção de avarias nas bobinas de papel durante o
manuseio, armazenamento e transporte sempre será uma questão de suma
importância para a indústria de papel e celulose, perda significa prejuízo. No
momento que a sustentabilidade tem sido o foco, quando se fala em papel, todos
os esforços são evitar o seu uso, utilizando da informática e internet para a
comunicação de um modo geral.
O papel jornal é um papel usado para impressão offset por
isso deve possuir capacidade de impressão boa, resistente a desgaste, opaco,
baixa umidade e ter boa reciclabilidade. A sua embalagem normalmente é feita
com papel kraft, e em algumas situações com material impermeável para proteger
contra umidade de condensação, chuva, neve e água do mar.
Normalmente se usa papel laminado ou stretch para proteger a
bobina quanto à umidade. Modernamente as embalagens tem sido de papel kraft
laminado ou polietileno, que além de apresentarem um bom grau de atrito
protegem contra pequenos impactos e umidade.
Avarias como telescopicidade, ovalização e camadas
desalinhadas são consideradas avarias graves, pois deverá haver o rebobinamento
que custa caro.
Cuidados devem ser dados durante travessias de clima frio
para clima quente, onde na prática considera como temperatura favorável para o
transporte até cerca de 25° C e umidade relativa em torno de 65%. Em casos de
embarques em temperaturas baixas (inverno) e descargas em temperaturas altas
(verão) cuidado com a ventilação deve ser levada em conta. Se o papel jornal
molha torna-se impróprio para a impressão. Em porões de navios sempre há
ventiladores mecânicos ou cachimbos que podem controlar a umidade, entretanto
em containers é impossível de manter a temperatura ambiente, sem condições de
evitar uma condensação, ou seja, quando a temperatura exterior for inferior ao
ponto de condensação do ar no interior, o que causa o suamento. Outro aspecto é
que o container viaja lacrado ao contrário do porão que tem agulheiro e tampa
de escotilha, e pode ser providenciada uma ventilação mecânica.
Outro fator de risco durante a manipulação é relativo a
pressão, fricção e impacto, o que pode causar sérias avarias, necessitando de
rebobinamento e cortes. Há a depreciação, pois o mesmo tem aplicação para
fabricação de sacos, papel embrulho, forrações, etc. O papel que sofreu avarias
pode ser aproveitado em outras aplicações.
Manchas e odores são fatores que prejudicam a qualidade do
papel por isso devem ser evitados rolos dessa natureza, e ou mesmo anotado nos
Mate’s Receipt, quando não puder quebrar o lote, por questões contratuais.
A avaria mecânica mais preocupante é quanto a distorção das
camadas o que pode causar no impedimento de entrada em máquinas e tensão não
uniforme durante a operação de desenrolar, podendo levar a ruptura.
Outro aspecto quanto a molhadura ou umidade é a questão do
inchaço, por ser higroscópico, o papel aumenta de volume, por isso uma inspeção
no embarque é fundamental para verificar se os rolos não estão com camadas de
gelo, neve, etc.
Quanto a estivagem, cuidados devem ser observados quanto à
limpeza do compartimento, seja um porão ou container, observando irregularidade
no piso quando utilizado madeira, o mais aceitável é o compensado forrado com
papel kraft. Cuidados com cercas de tábuas e pregos é uma regra geral.
Quanto a estivagem temos dois métodos horizontalmente e
verticalmente, em regra geral os navios porta celulose operam em sua maioria na
vertical, por isso e importante que os rolos estejam alinhados evitando pressão
sobre a bordas.
Considerações finais
Procurei escrever este trabalho por solicitação de um amigo
que trabalha como vistoriador, que não tinha a experiência com carga de bobinas
de papel. Procurei descrever da melhor forma possível para deixá-lo
compreensível. É um assunto vasto, cuja experiência se adquire em muitos anos
de trabalho, efetuando vistorias e transportando nas mais diversas adversidades
do mar, mas espero ter contribuído para o seu aprendizado e nova investidura
nessa área de vistoria de papel.
Referências bibliográficas
Os sites
abaixo foram visitados para leituras e compreensão desta matéria tão
importante.
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