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CAPÍTULO I - BENEFICIAMENTO NO BRASIL E MS - 07 CAPÍTULO II - A QUALIDADE DA FIBRA E OS MERCADOS - 12

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ÍNDICE

Introdução 05

CAPÍTULO I - BENEFICIAMENTO NO BRASIL E MS - 07

O Conteúdo 06

A História 07

O Beneficiamento 08

A Produção no Brasil e no MS 10

Conclusão 11

CAPÍTULO II - A QUALIDADE DA FIBRA E OS MERCADOS - 12

Demanda dos Mercados 12

Avaliação da Fibra de Algodão 12

Classificação do Algodão 14

Exemplo de Ganho na Classificação pela Gestão na Algodoeira 15

Conclusão 16

CAPÍTULO III - BENEFICIAMENTO DO ALGODÃO, QUALIDADE E CUSTO - 17

A Fibra do Algodão 17

O Índice de Neps 20

Beneficiamento e Qualidade 21

Conclusão – Beneficiamento e Qualidade 23

A gestão dos Custos no Beneficiamento 24

Conclusão 25

CAPÍTULO IV - PRINCIPAIS PROBLEMAS DO BENEFICIAMENTO - 27

Principais Contaminantes do Algodão 27

Principais limites do beneficiamento 29

Principais limites dos processos de beneficiamento 30

Principais limites dos projetos de beneficiamento 31

Principais limites do estado e da manutenção dos materiais 32

(3)

CAPÍTULO V - A GESTÃO DA LIMPEZA NA ALGODOEIRA - 34

Introdução 34

Limpeza do Algodão em Caroço ou Pré-Limpeza 34

O Limpador do Algodão em Caroço 35

O Extrator de Algodão em Caroço 37

O Alimentador de Descaroçador 38

Conclusão – Limpeza do Algodão em Caroço 40

A Limpeza da Fibra

O Limpador Centrífugo 4141

O Limpador de Serra (limpa pluma) 42

Instalação e Dimensionamento 43

Parâmetros de Funcionamento Importantes 45

Regulagens 45

Conclusão Sobre Limpeza de Pluma

Conclusão Geral Sobre Limpeza 4746

ÍNDICE

CAPITULO VI – A GESTÃO DA UMIDADE – 49

Introdução 49

Umidade e Armazenamento 50

Umidade e Beneficiamento 50

A secagem do Algodão em Caroço 51

A Umidificação do Algodão em Caroço 52

Conclusão Sobre a Secagem e a Umidificação 56

CAPITULO VII – A GESTÃO QUALIDADE NO BENEFICIAMENTO – 57

Generalidades 57

Exemplos de Medições e Monitoramento na Usina 57

Os Recursos a Disposição do Beneficiador 58

As Peritagens de Usina 59

O Laboratório de Tecnologia da Fibra 59

(4)

CAPÍTULO VIII – PRENSAGEM E EMBALAGEM DA FIBRA – 61

Equipamentos 61

Amarração 64

Armazenagem 66

Armazenagem a Céu Aberto (ao tempo) 66

Armazenagem em Ambiente Fechado (galpões) 67

Emblocamento 68

ÍNDICE

CAPÍTULO IX – AS REGULAGENS PRINCIPAIS DO PROCESSO DE BENEFICIAMENTO – 69

Generalidades 69

Segurança 69

Regulagens Gerais 70

Regulagens das Principais Máquinas de Beneficiamento 70

Desmanchador de Fardões 70

Separadores 70

Limpadores Inclinados 70

Extratores (Stick Machine) 71

Alimentadores de Descaroçadores 71

Máquina no Tipo Mitchell Standard e Super Mitchell 72

Ajustes para Máquinas de Média e Alta Capacidade 72

Descaroçadores 73

Máquina de Média e Alta Capacidade 74

Limpadores de Plumas de Serra 75

Máquinas do Tipo Constellation e Máquinas de Alta Capacidade 76

CAPÍTULO X – TRANSPORTE DO ALGODÃO EM CAROÇO DA LAVOURA PARA A USINA - 78

Os Cuidados com o Carregamento, Descarga e Transporte 82

Consequências Provocadas pelo Transporte Inadequado 84

(5)

INTRODUÇÃO

Em uma unidade industrial de descaroçamento, bons desempenhos dependem obviamente do equi-pamento, mas também da competência do pessoal, da regularidade da manutenção, do cumprimento das regulagens e ritmos recomendados pelo construtor. Não respeitar estes princípios acarreta uma queda no ritmo de produção e na qualidade dos produtos, enquanto aumentam os custos e danos aos equipamentos.

O papel do gerenciamento consiste em assumir o programa de manutenção, garantir uma boa comu-nicação junto aos empregados, envolvê-los e responsabilizá-los com as operações de manutenção, segurança e ações que garantem um funcionamento econômico e satisfatório do ponto de vista da qualidade.

O resultado do produtor é parcialmente condicionado à qualidade da fibra. As práticas de produção, em especial o beneficiamento, geram um impacto muito significativo sobre a qualidade do algodão em caro-ço e da fibra.

Os melhores equipamentos nada podem sem o melhor pessoal. Um pessoal competente adquire, assimila e utiliza a informação. Um pessoal formado e informado é capaz de tomar as decisões certas.

Por isto, recomenda-se que o pessoal tenha oportunidades e seja beneficiado com uma formação re-gular, em particular no que tange ao manejo dos equipamentos, à manutenção, às regulagens e à segurança. Esta cartilha é uma iniciativa da AMPASUL (Associação Sul-Matogrossense de Produtores de Algodão) e tem por objetivo orientar de maneira simples, prática e objetiva, aos operadores de máquinas e gestores das usinas de beneficiamento de algodão de empresas ou de produtores associados.

O foco buscado pela AMPASUL é de alavancar a capacitação como instrumento essencial para manu-tenção da sustentabilidade da atividade, baseada na maior eficiência das pessoas envolvidas, seja num pata-mar gerencial ou operacional, procurando explorar e aplicar seus conhecimentos. Com isso, motivar para o crescimento profissional, tendo como conseqüência mais qualidade técnica nas ações, diminuição de custos nos processos e maior rentabilidade das usinas.

As tomadas de decisões dentro da cadeia produtiva do algodão, mais especificamente no processo de be-neficiamento, estão realmente baseadas numa condição de qualidade do operador ou gerente, que pode impactar no produto final e condicionar diretamente as reações de mercado. Isso faz com que os industriais da área, produtores ou não, desenvolvam cada vez mais uma gestão empresarial e profissional.

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O CONTEÚDO

Esta cartilha discorre sobre vários temas tratados pelo beneficiamento do algodão, com informações de diversas bibliografias e também provenientes da experiência de 25 anos aplicada pelos especialistas da Cotimes do Brasil em trabalhos desenvolvidos nas diversas regiões do Brasil, onde o comprometimento com o beneficiamento, a qualidade, a capacitação e o profissionalismo da cadeia produtiva do algodão são elos prioritários dessa corrente rumo a excelência.

Os assuntos abordarão os principais aspectos técnicos importantes e inerentes às rotinas de benefi-ciamento e serão apresentados através de tópicos pontuais dos processos, com dicas e comentários especí-ficos de cada etapa.

O trabalho expõe um conteúdo enriquecido com desenhos, figuras e fotografias, para facilitar a iden-tificação e o aprendizado por parte dos usuários.

O conteúdo desta cartilha será dividido em capítulos que tratarão sobre: Capítulo 1 - Beneficiamento no Brasil e no MS;

Capítulo 2 - Qualidade da fibra e mercados;

Capítulo 3 - Beneficiamento do algodão, qualidade e custo; Capítulo 4 - Principais problemas do beneficiamento; Capítulo 5 - Gestão de limpeza na algodoeira;

Capítulo 6 - Gestão de umidade;

Capítulo 7 - A gestão de qualidade no beneficiamento;

Capítulo 8 - As regulagens principais no processo de beneficiamento; Capítulo 9 - Transporte do algodão em caroço da lavoura para usina; Capítulo 10 - Prensagem, embalagem e armazenagem da fibra.

É importante salientar que, a eficiência da aplicação das informações contidas neste documento de-pende da capacitação técnica e nível de conhecimento dos leitores e usuários.

Dica: O operador de máquina (maquinista) é o gerente do seu processo que é operar máquina. Por-tanto, seu conhecimento deve ser constantemente alimentado, atualizado e reciclado. O CONHECIMENTO é algo que será levado com o indivíduo por onde este for, independente dos caminhos e dos meios. Depende somente de querer e aproveitar as oportunidades de tê-lo consigo.

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CAPÍTULO I

BENEFICIAMENTO NO BRASIL E MS

A HISTÓRIA

A cultura do algodão no Brasil teve início em meados do século XVIII, com a revolução industrial na Europa. O primeiro grande produtor foi o Estado do Maranhão que em 1760 começou a produzir e exportar para Portugal, que por sua vez, exportava para a Inglaterra, centro da indústria têxtil na Europa.

O beneficiamento do algodão no Brasil tem seu início na mesma época. Contando com a mão de obra de escravos (figura 1), através de um método manual primitivo, utilizava um aparelho denominado “churka oriental” (figura 2 - 2 rolos que se movem em sentido contrário), embora já existissem em outros países como Estados Unidos e Inglaterra, processos mecanizados.

Figura 1: Idéia da produção algodoeira na época de 1760

Figura 1: Idéia da produção algodoeira na época de 1760

Figura 2: Modelo de churka oriental

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Figura 2: Modelo de churka oriental

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o: CIRAD

São Paulo se firmaria depois como grande centro produtor com a vinda de alguns imigrantes norte-americanos. Eles traziam tecnologias mais avançadas de beneficiamento e também sementes de algodão herbáceo, de fibra mais curta que os do nordeste, porém, muito mais produtivos plantados anualmente.

De São Paulo o algodão expandiu-se para o Paraná, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Goiás, for-mando a zona meridional, responsável pela grande produção algodoeira do Brasil.

Com a expansão da cultura no Paraná na década de 80, as usinas que estavam desativadas no nordes-te do Brasil e algumas em São Paulo, foram deslocadas para o estado, a fim de suprir a demanda de

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benefi-A mesma coisa veio a acontecer quando, por problemas financeiros e de manejo fito-sanitário, ocor-reu a migração da lavoura para a zona do cerrado brasileiro. Os produtores que empreenderam nestas regi-ões, trouxeram consigo as usinas que foram sendo desativadas no Paraná.

Em Mato Grosso do Sul, o cultivo do algodão começou pela região sul, com a implantação da Colônia Agrícola Federal de Dourados abrangendo os municípios de Naviraí, Fátima do Sul, Glória de Dourados e De-odápolis, entre outras. Inicialmente por intermédio de agricultores nordestinos e da migração de pequenos agricultores (figura 3) que já plantavam algodão em São Paulo e no Paraná.

Com o propósito de promover melhores condições de produção aos cotonicultores da região, foi cria-da em dezembro de 1978 a COPASUL - Cooperativa Agrícola Sul-Mato-Grossense (figura 4), que implantou em Naviraí, na década de 80, sua primeira usina de beneficiamento tida como a mais moderna do Brasil.

Figura 3: Migrantes do algodão em Mato Grosso do Sul

Figura 4: Usina da Copasul em Naviraí - MS

Somente na década de 90 é que a planta passou a ser desenvolvida na região centro-oeste e norte do estado, especialmente nos municípios de Chapadão do Sul, São Gabriel do Oeste e Costa Rica, aonde o algodão se desenvolveu com seu novo perfil produtivo.

O BENEFICIAMENTO

O descaroçamento é um dos processos mais importantes da cadeia produtiva do algodão. Sua qualidade é totalmente dependente de uma colheita bem feita. Pensar em aumentar os seus rendimentos colhendo fora das normas recomendadas (principalmente de umidade do algodão, velocidade e ajustamen-tos), é um erro, pois tanto o custo do descaroçamento será elevado como a qualidade da fibra será reduzi-da.

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Em Mato Grosso do Sul, o parque industrial também evoluiu e atualmente conta com máquinas de diferentes tipos de desenho, ou seja, de processos modernos e antigos. O índice de usinas com processos modernos no MS são similares ao montante no Brasil (figura 5) com 15%, enquanto as usinas que possuem processos de modelo e fabricação antigas somam 85%.

Somente na década de 90 é que a planta passou a ser desenvolvida na região centro-oeste e norte do estado, especialmente nos municípios de Chapadão do Sul, São Gabriel do Oeste e Costa

Rica, aonde o algodão se desenvolveu com seu novo perfil produtivo.

Para a safra 2008/09, segundo dados da AMPASUL, estavam em atividade cerca de quinze algodoeiras que supriam aproximadamente uma área de 38 mil hectares.

As usinas antigas são de pequena capacidade, concebidas para algodões colhidos manualmente. A sequência de máquinas, desenvolvidas nos EUA nos anos 50, é baseada num conjunto de 5 a 6 descaroça-dores de tipo Murray 80 ou 90 serras (figura 6). Estas usinas produzem de 8 a 12 fardos de 200 Kg por hora e por conjunto, a um custo bastante elevado. As usinas comportam de 1 a 4 conjuntos. A qualidade de fibra obtida não está de acordo com as ambições da cadeia de produção para o mercado internacional. Estes equi-pamentos ainda são fabricados no Brasil por dois dos construtores nacionais.

As usinas modernas e de capacidade elevada são de fabricação americana ou brasileira. Os seus pro-cessos são tecnologicamente bem mais avançados e mais adaptados à colheita mecânica (secagem, limpeza do algodão em caroço e da fibra, automatização), com 2 a 3 descaroçadores de capacidade máxima de 15 fardos por hora (figura 7). As usinas modernas são amplamente automatizadas e precisam de pouca mão de obra.

Figura 5: Proporção de usinas modernas e antigas no Brasil

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A PRODUÇÃO NO BRASIL E NO MS

Como poderemos ver nos gráficos abaixo (figuras 8 e 9), a produção do algodão no Brasil elevou-se fortemente nos últimos anos, vindo a diminuir na safra 2007/08 devido a conjuntura econômica do agro-negócio e as condições desfavoráveis de mercado. Apesar disso, as exportações continuaram crescendo e parte desse quadro se deve à qualidade da fibra brasileira. Fica mais evidente com isto, o quanto se deve atentar para a questão do beneficiamento, pois é um processo que pode ajudar muito na manutenção da credibilidade e na rentabilidade do produtor. O papel dos gerentes de cada um dos processos que envolvem o beneficiamento é muito mais importante do que se considera.

Figura 8: Produção de fibra do Brasil e do Mato Grosso do Sul

Figura 9: Exportação do Brasil e do Mato Grosso do Sul

Manter o cliente e aumentar o mercado depende de ações e de produtos que possam atraí-los. Apro-veitar as oportunidades junto aos mercados também é uma ação que deve ser buscada. E para isso a qua-lidade é importante, como compara, por exemplo, os gráficos das produções africanas e no MS (figuras 10-11-12).

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Figura 10: Repartição da produção de Fibra da África Ocidental entre tipos

Figura 11: Repartição da produção de fibra verificada em 2 usinas do Mato Grosso do Sul

por tipo - 2007 Figura 12: Repartição da produção de

fi-bra verificada em 2 usinas do Mato Grosso do Sul por folha - 2007

CONCLUSÃO

*No Brasil a colheita é essencialmente mecânica;

*O algodão em caroço é carregado de matérias estranhas;

*A época de descaroçamento pode muitas vezes chegar ao período úmido; *As usinas antigas apresentam limites, como veremos no capítulo IV;

*As usinas antigas melhoraram muito os limites, mas ainda apresentam deficiências, seja de processo ou de gestão;

Portanto, a vontade de melhorar e progredir apesar das crises que se apresentam, é elogiável por parte dos produtores e das associações que os representam e que preparam o futuro da cotonicultura no Brasil e nos estados.

A capacitação é um instrumento muito especial e que traz muitos resultados positivos, desde que aplicados devidamente e continuado, podendo melhorar a qualidade e a utilização planejada do processo para reduzir o custo de produção.

Esta cartilha é mais um passo que a AMPASUL está dando, com seus parceiros e associados, na busca do melhor para todos e progresso da cadeia produtiva do Mato Grosso do Sul e do Brasil. Aproveite-a!

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CAPÍTULO II

A QUALIDADE DA FIBRA E OS MERCADOS

DEMANDA DOS MERCADOS

O mercado geralmente condiciona a produção da fibra devido aos preços pagos por sua oferta, por suas características de aspecto e de qualidade intrínseca. O produtor deve junto com o beneficiador produzir uma fibra correspondente aos mercados e contratos a serem cumpridos.

Os mercados do mundo do algodão trabalham baseados na oferta de produto e na qualidade destes, aplicando nesse comércio, ágios e deságios que são frutos da classificação de qualidade da fibra.

A produção de algodão do Mato Grosso do Sul, embora peque-na (figura 13) em comparação com estados como Mato Grosso e Bahia, é um importante pólo de desenvolvimento da atividade na região e procura cada vez mais ocupar espaços e aproveitar das oportunidades comerciais que chegam até os produtores.

As indústrias têxteis sempre buscam a melhor qualidade de fibra, pelo melhor preço. As fiações se interessam por várias características da fibra, muitas delas influenciadas pelo beneficiamento do algodão em caroço.

O mercado externo é bem mais exigente do que o do Brasil quanto à qualidade. Ele apresenta grande concorrência, com abundante oferta de tipos de algodão que associam grau superior e características intrín-secas de alto nível. Esses tipos de algodão resultam de colheita manual (África) ou de práticas agrícolas e industriais bem controladas (Austrália).

A fibra de Mato Grosso do Sul apresenta características intrínsecas satisfatórias para atender ambos mercados. Ampliar o espaço do algodão de Mato Grosso do Sul e a sua remuneração no mercado depende dos produtores (notadamente, a colheita) e dos beneficiadores.

É fundamental que o gerente da algodoeira ou o maquinista que responde pelo desempenho do processo, estejam devidamente aptos a reconhecer as exigências do mercado para poder planejar, medir, controlar e atender aos requisitos dos clientes.

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA FIBRA DE ALGODÃO

A fibra de algodão é classificada com base em suas características intrínsecas e extrínsecas, as ca-racterísticas intrínsecas são geralmente muito importantes para a fiação. São propriedades físicas da fibra

Figura 13: Produção de fibra Brasil vs MS em 2008 (x 1000 t )

(13)

*Os parâmetros de comprimento: numa amostra de algodão, o comprimento das fibras é muito heterogêneo. Vários parâmetros são necessários para descrever o comprimento da fibra, tais como o comprimento comercial (UHML e Staple, em mm ou polegadas), a uniformidade de comprimento (UI em %) e a taxa de fibras curtas representando a proporção de fibras de comprimento < 12.7 mm ou 0.5” presentes na amostra (SFC ou SFI, ou SF em %);

*A resistência é a força necessária para romper um pequeno pacote de fibras (STR em gf/tex); *O Índice Micronaire é uma característica que representa o complexo maturidade - finura (IM, sem unidade);

*A cor composta da refletância ou brilho que representa a capacidade do algodão a refletir a luz (Rd, em %), e do Índice de amarelamento (+b, sem unidade).

As características de comprimento e de cor são fortemente impactadas pelo beneficiamento. Algumas práticas de beneficiamento podem reduzir a resistência.

As características extrínsecas também têm importância para a indústria têxtil, pois alem da qualidade dos produtos acabados, condicionam as perdas de matéria e de produtividade. As principais são:

*A contaminação representa a presença de matéria estranha na fibra como fragmentos de matéria vegetal (folhas, caules, casquinha e caroço, capim) (figura 14), açúcar (pegajosidade), matérias plásticas, minerais (areia, poeira), metálicas ou químicas (óleo, graxa). O beneficiamento elimina uma parte da contaminação vegetal e mineral (limpeza), mas pode provocar

uma contaminação química.

*Os neps são nós de fibras ou fragmentos de casca de caroço com fibras. Os neps de fibra são essencialmente criados pelo processo de beneficiamento, dependendo da composição e da operação da sequência de máquinas. Os neps afetam a produtividade da fiação e o aspecto do produto acabado.

*A preparação representa a regularidade de aspecto da massa de fibra; é considerada pela indústria

têxtil como testemunha de um tratamento violento da fibra no beneficiamento. A preparação pode aparecer em vários pontos do processo por tratamento forçado (cadências de produção elevadas) ou inadaptado (processamento de matéria úmida) (Figura 15).

(14)

CLASSIFICAÇÃO DO ALGODÃO

A classificação do algodão segue um regulamento técnico definido pelo Ministério da Agricultura, através da Instrução Normativa 63 de 05 de dezembro de 2002 e dispõe sobre a Identidade e Qualidade para a Classificação do Algodão em Pluma.

Item 4: O algodão em pluma será classificado por tipo e comprimento das fibras, sendo que o Tipo será determinado levando em conta a cor das fibras, a presença de folhas que irá caracterizar as impurezas e o

modo de preparação (beneficiamento) do produto.

A classificação pode ser visual, pela qual se define o “padrão”, e é baseada sobre características de fibras extrínsecas (preparação, impurezas) e intrínsecas (cor). O padrão chamado de base é o 41-4. Um algodão 31-3 é um produto de melhor qualidade do que o 41-4, enquanto o 51-5 é um algodão pior. O classificador utiliza referência de padrões físicos para definir o padrão de classificação visual (figura 16). O primeiro dígito representa o tipo (preparação, de 1 à 7), o segundo a cor (1 à 4), e o último a folha (contaminação 1 a 7).

Uma maneira mais eficiente e objetiva de efetuar a classificação é por meio de um aparelho chamado HVI (High

Volume Instrument), que determina muitas medidas das características das fibras tais como comprimento comercial, fibras curtas, resistência, alongamento, micronaire, cor (Rd, +b, quadrante), impurezas (Trash), e as vezes neps, de forma automática e rápida (figura 17).

Nos Estados Unidos, toda a safra de algodão é submetida à classificação pelo método HVI. O Brasil tem mais de 30 instrumentos de classificação situados em laboratórios e cooperativas (BM&F, Associações de Produtores, Cooperativas, S.G.S, Kuhlmann, etc.). A classificação instrumental ainda não é obrigatória, mas uma exigência de mercado. Entre as vantagens de adoção desse sistema, estão o fornecimento de lotes homogêneos, certificação da origem da produção e a possibilidade de implantação de rastreabilidade total, desde o produtor até o consumidor. A classificação instrumental é uma etapa fundamental para a exportação e garantia de um selo de qualidade.

O condicionamento do ar é fundamental para a classificação instrumental. A umidade relativa e a

Figura 17: Instrumento HVI de última geração

(15)

*Temperatura regulada a +20°C +/- 0.5°C; *Umidade Relativa regulada a 65% +/- 2%;

*A umidade da fibra condicionada deve ficar entre 6,75 e 8,25 %.

A classificação do algodão é um importante instrumento na valorização do produto para o mercado, porém é muito útil para uma avaliação das calibrações e funcionamento do processo de descaroçamento. O gerente, operador, maquinista, produtor ou pessoa diretamente envolvida com os processos na algodoeira e que usa a classificação para avaliar os trabalhos e resultados do beneficiamento, está sem dúvida adiantada na busca contínua por melhorias e por retornos de rentabilidade mais satisfatórios. Vejamos um exemplo de como fazer e como pode ser útil esta avaliação.

Para a negociação no mercado, seja interno ou externo, são utilizadas informações dadas pela clas-sificação e comparadas com tabelas oficiais que determinam os índices aceitáveis, incorrendo em ágios ou deságios quando não são cumpridos. Essas tabelas fazem parte da Instrução Normativa 63 do MAPA, as quais são demonstradas no ANEXO 1 desta cartilha.

EXEMPLO DE GANHO NA CLASSIFICAÇÃO PELA GESTÃO NA ALGODOEIRA

Todos os estudos mostram que a prática da umidificação antes do descaroçador tem um efeito posi-tivo direto sobre o comprimento comercial e a taxa de fibras curtas.

Pode-se ganhar em média 1/32” de comprimento e diminuir em 2% a taxa de fibra curta quando a umidade da fibra do algodão em caroço é aumentada em 2 pontos percentuais, por exemplo de 4.5 para 6.5 % (USDA).

O interesse da umidificação do algodão em caroço então permite melhorar o valor comercial da fibra, a produtividade e aumentar o rendimento de beneficiamento.

Dadas as baixas condições higrométricas durante a safra no Mato Grosso do Sul, umedecer o algodão em caroço é altamente justificado.

Visto este fato através da classificação do algodão, onde o índice de fibras curtas é verificado, pode-mos considerar a seguinte situação para ilustrar o exemplo:

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Num take-up (conferência do produto efetuado pelos interessados compradores através das amostras retiradas dos fardinhos) de uma carga de 127 fardinhos de 200 kg ou 25.400 kg de fibra, cujo algodão em caroço não foi umidificado, registrou-se nos relatórios de HVI o índice médio de comprimento de fibra de 1.3/32”(polegada) ou 27,3 a 27,9 mm. Este algodão registrou 4,5% de umidade antes de entrar no descaroçador.

A arroba(@) do algodão valia R$ 34,00 e o fardinho de 200 kg (13,3 @) então valia R$ 453,00. O valor da carga ficou em R$ 57.531,00.

Conforme citado nesta cartilha, os estudos nos mostram a possibilidade de obter um ganho com a utilização da umidificação do algodão em caroço antes de descaroçar. Neste caso, com uma umidade de 6,5%, seria possível conseguir uma fibra com comprimento médio de 1.1/8” ou 28,0 a 28,7 mm.

Seguindo a tabela de ágios e deságios (tabela I CONAB – comunicado 030 safra 2008/09 - anexo 1) seria implementado um ágio no valor de R$ 0,066 por kg/fibra ou R$ 0,99/@ ou ainda R$ 13,17 por fardinho.

Assim, a mesma carga com 127 fardinhos somaria R$ 59.204,00, ou seja, uma diferença de R$ 1.673,00.

Para uma produção de 25.000 fardinhos, o ganho poderia chegar a R$ 329.250,00.

CONCLUSÃO:

O beneficiador tem um papel muito importante para a qualidade.

Os resultados da comercialização nos mercados podem chegar a valores muito significativos em re-lação ao valor da carga ou a uma safra, o que confirma a necessidade de uma gestão muito qualificada do processo de beneficiamento.

Por isto, tenha sempre em mãos o gerenciamento das ações de sua usina, controlando-as, medindo os resultados e buscando sempre as melhorias.

(17)

CAPÍTULO III

BENEFICIAMENTO DO ALGODÃO, QUALIDADE E CUSTO

INTRODUÇÃO

O beneficiamento do algodão consiste em separar a fibra do caroço. É a primeira etapa de transformação do algodão, essencial para a sua valorização.

O impacto do beneficiamento é significativo, sobre o custo e o valor da fibra.

Beneficiar bem é beneficiar com custo mínimo, assegurando uma boa valorização do potencial de qualidade do algodão em caroço.

O contexto exige a gestão da qualidade dos produtos, pois:

- A fiação é o principal usuário;

- A parte da fibra no custo de produção do fio é de 40 à 60 %; - As fiações têm exigências, seja no mercado interno ou externo; - A classificação HVI revela o efeito do beneficiamento.

Os encarregados da usina devem entender e levar em conta a qualidade, para poder produzir o necessário ao cumprimento dos contratos ou para conseguir outros com lucro maior.

O potencial de qualidade é máximo quando da abertura das maçãs. Após, ocorre degradação antes e durante a colheita. O beneficiamento tem efeitos positivos e negativos

segundo as características de fibra e caroço consideradas. O beneficiador tem

um papel muito importante na qualidade A FIBRA DE ALGODÃO

A fibra de algodão é uma célula do tegumento do caroço que cresce muito em comprimento e se enche por depósito progressivo de celulose contra a parede primária (figura 18).

Na base, o pé estreito mantém a fibra solidaria da camada externa da casca do caroço (figura 19). Quando uma força puxa a fibra, a estrutura fina do pé favorece a ruptura da fibra na base, deixando uma cratera na superfície do caroço (figura 20).

Neste caso, o comprimento da fibra é preservado. Quando a fibra é beneficiada seca, há o risco de que a ruptura da fibra ocorra num outro lugar, reduzindo o comprimento e criando fibras curtas.

É uma demonstração de que há necessidade de umidificar a fibra antes da entrada no descaroçador.

(18)

Figura 20: Ruptura da fibra na base Figura 21 : A fibra seca é

torci-Na abertura do capulho, a fibra resseca e pega uma forma mais ou menos torcida (Figura 21), dependendo da importância do depósito de celulose (maturidade) (figura 22).

Parâmetros de qualidade afetados pelo beneficiamento: - Comprimento;

- Resistência; - Contaminação; - Cor e Preparação; - Neps.

Os parâmetros de comprimento são importantes para a resistência e a regularidade dos fios e as perdas na fiação. O beneficiamento provoca quebras de fibra, implicando em:

- Diminuição do comprimento e da uniformidade; - Aumento da taxa de fibras curtas.

Figura 22: Variação de maturidade Figura 23 : Heterogeneidade de forma, de cor e presença de contaminação

da

A fibra de algodão é uma fibra natural e um produto agrícola, o que significa heterogeneidade de forma, de cor e presença de contaminação essencialmente pela colheita (figura 23). O controle da qualidade começa na colheita.

(19)

A resistência é importante para agüentar os tratamentos mecânicos na fiação e para a resistência dos fios. O beneficiamento pode afetar a resistência:

- Pelos ferimentos devidos ao tratamento mecânico;

- Pela alteração da estrutura molecular da celulose (aquecimento exagerado).

Os contaminantes são matérias estranhas introduzidas na fibra entre a abertura das maçãs e o uso na fiação. O processo de beneficiamento não consegue eliminar toda a contaminação (figura 24).

- Na fiação, os contaminantes provocam uma perda de matéria na limpeza, uma depreciação do produto acabado e quedas de produtividade;

- O processo de beneficiamento deve ser adaptado ao tipo de contaminantes encontrados no algodão em caroço;

- Ele elimina uma parte dos contaminantes vegetais e minerais e - Pode gerar outros (caroço, graxa, óleo).

- O “bark” (fibra de casca de caule) é um contaminante muito problemático para a maior parte das fiações que não conseguem separá-lo da fibra de algodão (figura 25);

- Nos processos das usinas antigas do MS, a entrada de caules no descaroçador por falta de pré-limpeza gera muito “bark”.

Figura 24: Fibra contaminada

(20)

A preparação da fibra se refere à homogeneidade e regularidade do aspecto da massa de fibra: - A gestão da umidade da fibra, das etapas de

beneficiamento, da manutenção e dos ritmos é determinante para a preparação;

- A colheita mal feita igualmente favorece a criação de encarneiramentos na fibra (figura 26);

- A presença de mechas mais ou menos individualizadas faz temer um beneficiamento inadaptado e um alto teor de neps.

Os neps de fibra são nós de fibra gerados pelo tratamento mecânico desde a colheita até o limpador de pluma (figura 27). Os neps de casca de caroço são fragmentos de casca de caroço arrancados no descaroçador e comportando fibras (figura 28).

O índice de neps:

- Afeta a produtividade na fiação e o aspecto do produto acabado

- O beneficiamento gera a maioria dos neps fibra (tratamento mecânico) e dos neps casca (extração no descaroçador). Ele mesmo elimina uma parte.

Conclusão sobre os parâmetros de qualidade:

- Muitas características de fibra e de caroço são afetadas pelo beneficiamento; - A melhoria de certas características pode obter-se em detrimento de outras (grau x comprimento);

- Os algodões do MS têm um alto potencial de qualidade, que o beneficiamento deve levar em conta.

Figura 26: Encarneiramentos na fibra

(21)

BENEFICIAMENTO E QUALIDADE

As principais operações do processo de beneficiamento que têm uma influência significativa sobre a qualidade dos produtos são:

- A gestão da umidade;

- A limpeza do algodão em caroço; - O descaroçamento;

- A limpeza da fibra;

A gestão da umidade permite ajustar a umidade do algodão em função da operação a ser realizada. De um modo geral, a umidade elevada provoca má abertura e má limpeza. A fibra é preservada, mas o tipo de fibra produzido é reduzido. Ao contrário, a umidade fraca favorece a abertura e limpeza, mas a fibra fragilizada é danificada. A gestão da umidade procura o equilíbrio entre limpeza e preservação da fibra.

Uma secagem do algodão em caroço bem executada permite limpar e abrí-lo, chegando a uma me-lhoria do grau (brilho, folha e preparação). Porém uma secagem exagerada provoca:

- Perda de resistência da fibra;

- Perda de comprimento e aumento da taxa de fi-bras curtas;

- Amarelamento;

Perda de afinidade para tinta;

A umidificação do algodão em caroço antes dele entrar no descaroçador visa aumentar a umidade da fibra para suportar melhor as agressões mecânicas e preservar os parâmetros de comprimento, importantes para o valor comercial (figura 29).

A umidificação da fibra antes da prensagem não

tem efeito positivo significativo sobre a qualidade. Mas pode ter um efeito negativo muito grande quando se usa aspersão de água na bica:

- fibra molhada que vai gerar apodrecimento e papelão no fardo;

enrolamento exagerado da manta e aspecto ruim das amostras (sanfonamento). A limpeza do algodão em caroço tem como objetivos:

- Retirar as matérias estranhas trazidas pela colheita; - Abrir e homogeneizar o algodão em caroço.

Os dois aspectos são fundamentais para a qualidade (grau, preparação, neps).

Figura 29: Efeito da umidade sobre os parâmetros de comprimento

(22)

A limpeza do algodão em caroço deve ser privilegiada, pois:

- Consegue tirar as matérias estranhas antes do fracionamento pelos descaroçadores e limpadores de pluma;

- Provoca poucos desgastes a fibra e caroço.

A limpeza do algodão utiliza duas técnicas principais:

- A limpeza com rolos de pinos (rolamento, fricção, agitação) para abrir e separar a sujeira fina;

- A extração com rolos de serrilhas (centrifugação, batida) para separar a sujeira grossa.

O batedor (limpador) é essencial para melhorar o grau (folha, fragmentos vegetais, poeira e areia) por sua ação direta e por seu efeito favorável nas outras fases do processo;

O extrator traz muita melhoria do grau (redução das fibras de caules e fragmentos de casquinhas), mas representa um tratamento mecânico bastante violento.

O alimentador moderno combina as duas técnicas e termina a limpeza e a abertura do algodão em caroço (sujeira grossa e fina).

O descaroçador é a chave da separação da fibra e do caroço, e tem um impacto muito forte sobre a qualidade da fibra e do caroço.

O tratamento mecânico pelo descaroçador de serras é violento e tem efeito negativo sobre:

- Os parâmetros de comprimento (comprimento comercial, uniformidade, taxa de fibras curtas);

- A resistência;

- Os neps de fibra e de casca;

- O tipo comercial pela preparação da fibra (criação de mechas); - O caroço.

O descaroçador possui sistemas de limpeza que devem ser aproveitados:

- Do algodão em caroço (ante-peito);

- Da fibra, o cata-piolho, que quando o descaroçador tem é importante:

Para limitar os efeitos negativos e favorecer os positivos, é fundamental umidificar anteriormente o algodão em caroço, respeitar as regulagens, velocidades e ritmos recomendados. Os descaroçadores de alta capacidade não provocam mais desgastes quando utilizados conforme as recomendações.

A limpeza da fibra tem como objetivo melhorar o valor comercial da fibra pela melhoria do grau (cor, folha e preparação).

(23)

O limpador pneumático (centrífugo) não desgasta a fibra, mas também tem uma eficiência fraca, sem melhoria da preparação, conseguindo eliminar uma parte só das matérias de maior densidade tais como:

- caroço;

- fragmentos de caroço; - piolhos;

- fragmentos de casquinha e caules; - mechas grossas de fibra.

O limpador mecânico (de serra), chamado de limpador de pluma, é muito mais eficiente. Ele combina penteagem e limpeza conseguindo uma melhoria muito significativa do tipo e da folha (figura 30), mas com bastantes quebras de fibra (redução dos parâmetros de comprimento). O limpador elimina uma parte dos neps de fibra, mas cria outros e fragmenta os neps de casca.

O limpador de serra tem regulagens com efeito sobre penteagem e limpeza, para conseguir os melhores compromissos entre melhoria do grau de um lado, e danos a fibra e perdas de fibra do outro lado.

Figura 30: Efeito do limpador de serra sobre tipo e folha

A = alimentador D = descaroçador LP = limpador de pluma

Conclusão - Beneficiamento e qualidade

O beneficiamento melhora algumas características e afeta negativamente outras (quadro 1). O beneficiador tem um papel importantíssimo na qualidade.

(24)

Quadro 1: Efeitos do processo sobre a qualidade da fibra

A GESTÃO DOS CUSTOS NO BENEFICIAMENTO

O custo representa 12 a 14 % do custo total de produção e se divide entre: - Custos fixos (potencial grande de redução);

- Custos variáveis (redução limitada).

Reduzir os custos fixos

Diluir os custos fixos pelo aumento da produção de fardos depende de: - Alimentação máxima em algodão em caroço (nunca faltar fardões); - Equipamento moderno e automatizado;

- Dimensionamento da alimentação, dos descaroçadores e da prensa (gargalos); - Manutenção cuidadosa para evitar paradas;

- Qualidade das peças de reposição;

(25)

Diluir os custos fixos pela redução dos gastos na operação:

- Energia (dimensionamento e monitoramento da ventilação e secagem); - Equipamento moderno e automatizado;

- Organização e redução da mão de obra; - Pessoal competente e treinado;

- Segurança.

O beneficiamento do algodão Princípios

O beneficiamento deve ser raciocinado (pensado) em função: - Da variedade cultivada;

- Das técnicas culturais; - Do clima;

- Dos mercados;

CONCLUSÃO

O processo de beneficiamento deve ser desenhado levando em conta: - As variedades cultivadas;

- As técnicas culturais; - O clima;

- Os mercados e contratos a serem cumpridos

A noção de gestão na algodoeira

O beneficiamento não pode ser um só, independente das características da matéria prima que entra na usina, das condições ambientes e do contrato a ser atendido no momento.

O beneficiamento deve ser ADAPTADO a cada situação. Ele deve ser GERENCIADO.

Todas as etapas do processo de beneficiamento têm um impacto sobre os componentes do lucro da empresa, tais como (quadro 2):

- Produtividade (ritmo de beneficiamento); - Qualidade;

- Custo de produção; Rendimento de fibra.

(26)

Quadro 2: Impacto do processo sobre o lucro da empresa

Todas as etapas do processo têm uma influência sobre vários parâmetros de qualidade importantes para o valor comercial do produto fibra.

A importância do controle da umidade da matéria, das limpezas e do descaroçamento é muito alta para a qualidade e o lucro. Uma melhoria permanente destes componentes do processo deve ser buscada pelos operadores. Esta melhoria só pode ser conseguida se existir uma verdadeira gestão do processo de beneficiamento, ou seja, se o beneficiamento ficar adaptado à matéria prima e aos objetivos comerciais da empresa, com custo mínimo.

A gestão da limpeza é inseparável da gestão da umidade, pois, por exemplo, um algodão úmido não se limpa bem. Também a gestão do descaroçamento (ritmo de produção) é inseparável da gestão da limpeza, pois, mais devagar o descaroçamento, menor o fluxo de matéria nos limpadores e melhor a limpeza.

A GESTÃO DA USINA DEVE SER ORGANIZADA COMO UM TODO. SÓ UMA POLÍTICA DE GESTÃO INTEGRADA DO PROCESSO PERMITIRÁ A EMPRESA CHEGAR AO MELHOR RESULTADO, OU SEJA, O LUCRO MÁXIMO.

A gestão (ou gerenciamento) depende de cada um na algodoeira. É uma ação central que precisa de planejamento, de medição e monitoramento (controle).

Se não tem medição, não tem controle. Se não tem controle, não tem gestão. Se não tem gestão, não tem melhoria.

(27)

CAPÍTULO IV

PRINCIPAIS PROBLEMAS DO BENEFICIAMENTO

O sistema de cultivo do algodão no Brasil até pouco tempo atrás era predominante de lavouras de pequena escala e a colheita era manual. As usinas eram montadas de acordo com a necessidade da época.

Com o deslocamento da cultura para o Paraná na década de 80 e para o cerrado (Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Goiás) nos anos 90, muitas máquinas foram desmontadas e levadas para essas regiões.

O sistema extensivo e de larga escala adotou a colheita de forma mecânica. Devido a esta grande diferença no processo de colheita, os produtores e industriais buscaram então adaptar suas máquinas e seus processos para buscar a qualidade exigida pelos mercados.

Vamos a partir de agora, nesta cartilha, enumerar alguns itens importantes para que se entenda e procure solucionar e/ou minimizar os principais problemas do beneficiamento no Brasil e no estado de Mato Grosso do Sul.

a) Principais contaminantes do algodão; b) Principais limites do beneficiamento;

c) Principais limites dos processos de beneficiamento; d) Principais limites dos projetos de beneficiamento;

e) Principais limites do estado e da manutenção dos materiais; f) Principais limites de Investimentos;

g) Principais limites de segurança;

h) Principais limites de conhecimento/capacitação.

A) PRINCIPAIS CONTAMINANTES DO ALGODÃO:

As matérias contaminantes presentes no algodão em caroço e na fibra, no decorrer dos processos de pré-beneficiamento (colheita e armazenagem do fardão), assim como, o beneficiamento propriamente dito, determinam muitas vezes o gerenciamento dos processos e o resultado da qualidade do produto. Por isto, para uma gestão apropriada dos processos é importante saber que:

- É considerada contaminante do algodão em caroço, toda a matéria estranha alheia à sua constituição: caroço – fibra de algodão;

- É considerada contaminante da fibra, toda matéria estranh a alheia à constituição da fibra;

- As contaminações por matérias estranhas ocorrem nos mais diversos países produtores, portanto é relevante para qualidade;

- A imagem do algodão brasileiro é afetada negativamente pelo grau (tipo) em função dos contami-nantes;

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Figura 31: Algodão em caroço com

conta-minantes orgânicos Figura 32: Caules, folhas, resíduo de plástico. Figura 33: Contraste A.C. e contami-nantes.

É de extrema importância que o gerente do

processo seja conhecedor e esteja ciente sobre

esses e quaisquer outros contaminantes.

Quadro 3: principais contaminantes da fibra de algodão

(29)

B - PRINCIPAIS LIMITES DO BENEFICIAMENTO:

Alguns fatores evidenciam a limitação dos processos atualmente utilizados no Brasil, sejam eles antigos ou modernos.

Nas usinas antigas

- São adaptadas ao mercado interno que tem preferência por tipos de qualidade inferior; - A maioria dos tipos resultantes são 41-4 e pior;

- Geralmente apresenta problemas de aspecto ruim das amostras (preparação), folha e fibras de madeira;

- Apresenta seqüências de máquinas desenhadas para algodão colhido a mão;

- A gestão da umidade é fraca; Não po ssuem ou não utilizam o sistema de umidificação do algodão em caroço;

- Geralmente o sistema de limpeza de pluma é sub-dimensionado (66’’) para a capacidade de pro-dução;

- Não possuem automatização nem possibilidade de ajustar o processo; - Os ritmos de produção são mal controlados;

- Máquinas antigas e usadas, modificadas empiricamente (figura 34).

Figura 34: Adaptação de um desmanchador de far-dões

Nas usinas modernas

Apesar de apresentarem processos e tecnologia mais avançados e uma seqüência de máquinas mais completa e com automação, ainda possuem algumas limitações como:

- Problemas de aspecto ruim das amostras (preparação), folha e fibras de madeira; - Seqüências de máquinas imperfeitas ou erradas;

- A gestão da umidade em geral é fraca;

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C - PRINCIPAIS LIMITES DOS PROCESSOS: 1 – Secagem;

2 - Limpeza do algodão em caroço; 3 - Umidificação do Algodão em caroço; 4 - Limpeza da fibra nas usinas antigas. 1) SECAGEM

Pouco eficiente em termos de regulação: - A regulação geralmente é manual;

Falta de pares termo-elétricos (termômetros) ou instalados em lugar errado (figura 35);

- Risco de sobre-secar a fibra;

Risco de secagem insuficiente (limita a limpeza). Pouco eficiente em termos de energia:

- Grande pressão estática em função da resistência à passagem do ar que é soprado na torre tipo gavetas;

- Secagem de custo alto (antigas), pois exige mais equipamentos e mais potência; - Perda de calor em virtude da dimensão e material utilizado na fabricação das torres; 2) LIMPEZA DO ALGODÃO EM CAROÇO

Geralmente só utiliza uma etapa no processo:

- Insuficiente para um algodão em caroço colhido mecanicamente; - As sujeiras entram nos descaroçadores (figura 36).

Batedor antigo com pressão positiva (ar soprado): - Eficiência reduzida;

- Emissão de poeiras no prédio de beneficiamento. 3. UMIDIFICAÇÃO DO ALGODÃO EM CAROÇO

Quase sempre não existe, apesar de:

- Existir tratamentos mecânicos violentos na fibra ao descaroçar; - Risco de estragar a fibra no descaroçador;

Figura 35: Instalação errada do con-trole de temperatura

(31)

4. LIMPEZA DA FIBRA NAS USINAS ANTIGAS Limpadores de pluma sub-dimensionados:

- Formam uma manta grossa, mais difícil de preparar para individualizar e limpar; - A limpeza e penteagem são insuficientes;

- Ocorrem perdas da fibra.

Efeito negativo acumulado com limpeza do AC

- Além do comentado no item anterior, ainda soma-se os problemas de limpeza do algodão em caroço.

D- PRINCIPAIS LIMITES - DESENHO E EQUIPAMENTOS DA USINA

Ventilação

- Projetos mal dimensionados em tamanho e trajeto das tubulações (figura 37);

(32)

Máquinas de desenho antigo

- Ventiladores, batedores, alimentadores, descaroçadores, projetados para colheita manual

Máquinas modificadas empiricamente

- Desmanchador de fardões, limpadores, descaroçadores adaptados. E - PRINCIPAIS LIMITES - MANUTENÇÃO, CONSERVAÇÃO E ESTADO DE MATERIAIS

Limpeza

- Limpeza muito superficial nos equipamentos;

- Tempo insuficiente para realização da limpeza na usina e nos equipamentos.

Ventilação

Tubulações perfuradas, mal vedadas, com perdas do ar;

Máquinas usadas

- Maquinário desgastado, com eficiência limitada e difícil de regular;

Peças em desacordo

- Uso de peças reaproveitadas, diversas vezes recuperadas, como serras, costelas, escovas, etc. (figura 38).

Compras insuficientes e pelo preço

- Compras efetuadas por administrativos ou técnicos não ha-bilitados, sem conhecimento, sem supervisão do gestor do proces-so. Muitas vezes peças erradas ou remanufaturadas sem garantias; - Compras efetuadas considerando somente o preço baixo e não a qualidade.

Manutenção preventiva

- Falta de um programa ou planejamento;

- Falta de uma listagem de acompanhamento (check-list); - Falta de capacitação para as tarefas.

Manutenção corretiva

- Falta de registros de ocorrências e análise de casos; - Problemas de controle;

- Falta de credibilidade nas informações. F - PRINCIPAIS LIMITES - INVESTIMENTOS

Falta de investimento em máquinas

(33)

G) PRINCIPAIS LIMITES - SEGURANÇA

EPC (Equipamento de Proteção Coletiva)

- Trabalhos efetuados com órgãos em movimento e falta pro-teções nas máquinas;

- O acesso às máquinas sem plataformas, corrimãos, escadas (figura 39);

- Conexões elétricas desprotegidas;

- Falta de sinalização para operação das máquinas (si-rene, indicações luminosas, descritivas, responsabilidades).

EPI (Equipamento de Proteção Individual)

- Opção por não usar capacetes;

- Capacetes sem a proteção interna ou totalmente gasta.

Prevenção de incêndios

- Muitas usinas com queimadores a lenha;

- Conexões elétricas desprotegidas (figuras 40 e 41).

Armazenagem de fardos

- Fardinhos armazenados dentro da usina, próximos às máquinas (figura 42);

H) PRINCIPAIS LIMITES – CONHECIMENTO/CAPACITAÇÃO

- Operação desenfreada para cumprir metas de produção, sem levar em conta a preparação e a capacidade do processo.

- Vale lembrar que o beneficiamento não se resume a procurar ritmos máximos.

- Falta de um conhecimento mais amplo sobre contratos, clientes, qualidade do algodão e dos mercados;

Conhecimento do processo e das máquinas

- Falta de conhecimento teórico sobre os princípios de funcionamento;

- Falta de conhecimento sobre regulagens;

- Falta de documentação impressa como manuais, cursos, etc.

Figura 39: Falta de plataforma e corrimãos

Figuras 40: Conexões elétricas despro-tegidas

Figuras 41: Conexões elétricas despro-tegidas

(34)

CAPÍTULO V

A GESTÃO DA LIMPEZA NA ALGODOEIRA

INTRODUÇÃO

O algodão em caroço sempre contém matérias estranhas incorporadas durante a colheita, sobretudo quando esta é mecânica: maçãs, cascas, caules, pecíolos, folhas verdes ou secas, gravetos, areia, poeiras.

A limpeza é feita antes do descaroçamento (pré-limpeza ou limpeza do algodão em caroço) e após o descaroçamento (limpeza da fibra).

A operação de descaroçamento tem como efeito, fracionar as matérias estranhas. Quanto menor o tamanho dos contaminantes, mais é difícil separá-los. Por isto é preferível tirar o máximo de contaminantes antes de chegar ao descaroçador. É o objetivo principal da limpeza do algodão em caroço que também ajuda proteger os descaroçadores e os limpadores de pluma.

Porém, a limpeza do algodão em caroço não consegue eliminar todos os contaminantes. Uma pro-porção variável (importante no caso dos processos antigos típicos no MS) entra no descaroçador onde é fra-cionada (folha) ou desmanchada (casquinhas e caules). Também se deve lembrar que o descaroçador pode gerar matérias estranhas, particularmente quando ele está em mau estado ou é operado de maneira errada (caroços inteiros ou fracionados). No caso da colheita mecânica, a limpeza da fibra é indispensável para con-seguir um grau de folha compatível com os mercados, particularmente de exportação.

A massa de fibra que sai do descaroçador é mais ou menos irregular dependendo, em particular, do ritmo de beneficiamento utilizado e da qualidade das serras. Em todas as usinas, mais particularmente no caso dos descaroçadores de alta capacidade, os limpadores de pluma são necessários para corrigir a prepa-ração pela ação de penteagem dos limpadores de serra.

LIMPEZA DO ALGODÃO EM CAROÇO OU PRÉ-LIMPEZA

A limpeza do algodão em caroço tem por objetivo abrir e homogeneizar a matéria, extraindo dela o máximo de matéria estranha antes da entrada no descaroçador. Estes dois aspectos são fundamentais para a qualidade e o valor comercial.

Distinguem-se os batedores destinados a retirar os pequenos resíduos (fragmentos de folhas, areia, etc.) e os extratores destinados a extrair resíduos mais grosseiros (caules, casquinhas, etc.).

(35)

O LIMPADOR DE ALGODÃO EM CAROÇO

O limpador de algodão em caroço comporta rolos com pinos que rodam acima de uma grelha côncava formada por barras (figura 43). A máquina mais comum é o batedor inclinado.

Antes de tudo, o batedor permite abrir o algodão em caroço. Em seguida, a limpeza ocorre por agitação e fricção. Quanto mais o algodão em caroço estiver seco, mais eficazes serão tais ações.

Os limpadores podem variar conforme o número e tipo de rolos de pinos, o tipo de grelha e o modo de alimentação.

- Rolos em número de quatro a nove;

- Rolos côncavos no caso das máquinas antigas (figura 44). A eficiência é reduzida pelo fraco numero de filas (4) de pinos compridos (3”);

- Rolos redondos no caso das máquinas modernas (figura 45). O comprimento dos pinos (1 à 2”), o número de filas (6 à 12) e de pinos por fila são variáveis (figura 46);

- Grelha de barras quadradas (figura 47) ou redondas (figura 48), em geral de diâmetro 3/8”, espaçadas de ¼” à

3/8”. No caso das máquinas Trashmaster da Lummus e Premium Cleaner da Busa a grelha é mais aberta, permitindo separação de sujeira grossa;

- Grelha de discos no caso do Impact Cleaner da Continental ou da Candeloro (figura 49);

- Alimentação por gravidade ou com ar empurrado nas usinas antigas, com sucção inclinada ou horizontal nas usinas modernas.

- Horizontal em linha, no circuito de secagem, nas usinas modernas da Lummus e da Busa (figura 50).

Figura 43 - O limpador de algodão em caroço

(36)

Figura 47 : Grelhas de barras quadradas Figura 48: Barras redondas

Figura 49: Grelha de discos do Impacto Figura 50: Batedor horizontal em linha

Os batedores que funcionam por sucção e com ar quente são os mais eficazes. Nos sistemas de secagem, os batedores ajudam muito pela abertura e agitação do algodão no ar quente. Os batedores que funcionam com ar empurrado nos processos antigos são pouco eficientes pelo desenho dos rolos e pelas turbulências existentes dentro da máquina. Eles geram muita poeira no prédio de beneficiamento.

Todos os batedores devem ter uma boa vedação, para evitar perdas de eficiência nos circuitos de sucção e emissão de poeira quando funcionam com pressão positiva.

As regulagens padrões recomendadas são as seguintes: - Rotação de cilindros de pinos de 450 à 500 RPM;

- Espaçamento entre a ponta dos pinos e a grelha (1/2” à 5/8”) em toda a largura da máquina; - Capacidade normal de funcionamento limitada ao equivalente de 2,5 fardos/h/pé de largura.

Nossas dicas:

- Assegurar vedação perfeita dos batedores;

- Ajustar a folga pinos – grelha com a grelha se existem furos oblongos; - Caso contrário, ajustar com calços nos mancais de rolos;

(37)

O EXTRATOR DE ALGODÃO EM CAROÇO

O extrator de algodão em caroço comporta rolos dentados (segmentos dentados, serrilhas, serras canais) que rodam em frente de grade de barras (figura 51). A máquina é dedicada a separar a sujeira grossa (casquinhas e caules). A limpeza do algodão em caroço, aplicado sobre os

rolos dentados por meio de escovas estáticas, ocorre por centrifugação e batimento sobre as barras. O extrator é geralmente alimentado por gravidade na saída de um batedor. A máquina geralmente é by-passável. É composto por uma válvula (chapa) que, manobrada, permite o algodão em caroço passar direto, evitando o tratamento pela máquina.

Os extratores podem variar conforme o número de cilindros de serrilhas, o tipo de grade e o dispositivo de limpeza dos dentes de serrilhas. - Ele comporta 1 a 2 cilindros extratores de serrilhas e um cilindro de serrilhas de recuperação do algodão em caroço caindo dos precedentes com a sujeira.

- Grade do cilindro extrator 1 completa nas máquinas modernas

(figura 52) ou composta de 2 ou 3 barras independentes quadradas, redondas ou de cantoneiras nas máquinas de tipo antigo HLST ou cópias (figura 53);

- Dispositivo rotativo de limpeza dos dentes de cilindros extratores com canaletas ou escovas (figura 54).

Figura 51 – Extrator de algodão em caroço

Figura 52: Grade de barras

(38)

O nome HL usado no Brasil para designar o extrator instalado nos processos antigos, vem de H.L.S.T, um extrator de 3 cilindros introduzido no Brasil pela Murray/Piratininga.

As regulagens padrões recomendadas são as seguintes: Rotação do(s) primeiro(s) cilindro(s) extrator(es):

- Folga recomendada 1/2” entre a ponta dos dentes de serrilha e as barras de batida. Recomendação para o cilindro recuperador do HLST (3/4”).

- Capacidade de funcionamento é limitada ao equivalente de 2,5 fardos/h/pé.

Nossas dicas:

- Os dentes de serrilhas devem sempre ser extremamente afiados;

- As escovas fixas (aço ou nylon) devem ser firmes, pouco deitadas e tocar o fundo do canal de serrilhas;

- 2 barras são o suficiente para o primeiro cilindro do HLST;

- As grades de barras devem ser alinhadas para ter a folga certa em toda a largura; - Ajustar a folga dentes – barra com a grelha (aumentar os furos oblongos se necessário); - Limpar a grelha em cada turno e conferir o estado e alinhamento das barras da grelha.

O extrator retira mais de 50% dos resíduos maiores. Ele é indispensável para o algodão em caroço de colheita mecânica. Ele retira 20% a 50% dos resíduos totais (colheita com picker). Sua eficácia só poderá ser máxima se os dentes das serrilhas estiverem bem afiados, se a aplicação das escovas fixas for boa e se as barras do batedor estiverem em bom estado e distância normal das serrilhas (1/2 pol., recomendado para os dois cilindros extratores). O extrator precisa receber um algodão em caroço aberto. Ele está sempre na posição 2, após um batedor que também deverá estar em perfeito estado e bem regulado.

O ALIMENTADOR DE DESCAROÇADOR

O alimentador de descaroçador recebe o algodão em caroço da rosca alimentadora. Sua

(39)

Os alimentadores modernos combinam limpeza e extração e tem as seguintes características (figura 55):

- Rolos de alimentação tipo carambola, com moto redutor; - Regulação automática do fluxo;

- 3 a 4 cilindros limpadores de pinos; - 1 a 2 cilindros extratores de serrilhas;

- 1 dispositivo de recuperação com 1 a 2 cilindros de serrilhas; - Uma sucção de poeira fina.

As regulagens padrões recomendadas são em geral as mesmas do que as recomendadas para os batedores e extratores:

- Espaçamento entre a ponta dos pinos e a grelha (1/2” à 5/8”) em toda a largura da máquina

- Espaçamento recomendado de 1/2” entre a ponta dos dentes de serrilha e as barras de batida.

Porém é recomendado consultar os manuais, pois existem

muitos modelos que podem necessitar regulagens específicas. As velocidades podem variar muito de um modelo para o outro.

Os alimentadores antigos, do tipo Mitchell Standard e Super-Mitchell, desenvolvidos a partir do Modelo K (1930) antes da colheita mecânica, têm uma eficiência limitada. As características são as seguintes (figura 56):

- Rolos de alimentação tipo carambola; - Regulação mecânica do fluxo sem precisão ; - Ausência de rolos de pinos;

- Cilindros de facas girando na frente de chapas furadas; - Cilindros extratores de serrilhas;

- Cilindros de retorno (ajudando a separação das casquinhas); - 1 ou 2 escovas fixas;

- Escovas giratórias.

Figura 55 : Alimentador de descaroçador moder-no típico

Figura 56: Alimentador de descaroçador de tipo antigo típico

(40)

Nossas dicas:

Nos processos antigos beneficiando algodões colhidos mecanicamente, o desempenho limitado dos alimentadores Mitchell e Super Mitchell em termos de limpeza e regularidade da alimentação, deve ser compensado por:

- uma eficiência forte das etapas anteriores de pré-limpeza;

- uma boa limpeza (cada turno), em particular das grelhas traseiras; - uma boa manutenção (serrilhas e escovas conformes).

- instalar moto-redutores para a movimentação dos rolos alimentadores;

- trocar as chapas furadas traseiras por grelhas de barras de ¼” espaçadas de 5/16”;

Os alimentadores aproveitam de um algodão bem aberto, o que permite uma boa eficiência. Utilizado sozinho, o alimentador moderno pode tirar até 40% da matéria estranha do algodão em caroço, 70% da casquinha, 15 % do piolho e 40% da outra sujeira.

CONCLUSÃO – LIMPEZA DO ALGODÃO EM CAROÇO

A limpeza do algodão em caroço participa muito na qualidade da fibra. Mas ela tem um custo. Ela deve ser desenhada e operada em função da carga do algodão em caroço, considerando os seguintes componentes de rentabilidade:

- Ganho em melhoria da qualidade e do valor de mercado da fibra; - Ganho pela proteção do material nas etapas posteriores do processo; - Perda inevitável de matéria;

- Consumo de energia; - Custo da manutenção.

Seqüência de limpeza do algodão em caroço (pré-limpeza) recomendada para os algodões colhidos mecanicamente no MS:

- 1 sistema de cata-pedras;

- 2 etapas de pré-limpeza (com 1 até 2 extratores no total); - 1 extrator-alimentador por descaroçador;

A única etapa de limpeza (1 batedor + 1 HLST) encontrada no processo de desenho antigo, não basta para eliminar os caules e as cascas que entram nos peitos do descaroçador, com conseqüências péssimas sobre a valorização da fibra

Nossa dica:

Manter um perfeito estado de máquinas e regulagens.

A exposição das máquinas a uma matéria suja e abrasiva impõe cuidados cotidianos, tais como: aber-tura, limpeza e verificação das peças submetidas a desgaste. Os principais pontos de danos ou de desgaste se situam junto aos extratores (segmentos dentados gastos, escovas fixas ou rotativas gastas ou desfiadas).

(41)

A LIMPEZA DA FIBRA

Na saída do descaroçador, a fibra comporta matérias estranhas e apresenta um aspecto mais ou menos irregular, com mechas (fibra encarneirada) e manchas. O mercado justifica a limpeza da fibra pelo sistema de ágios/deságio envolvendo varias características:

- O tipo (regularidade de aspecto); - A cor;

- O grau de folha.

Os objetivos da limpeza da fibra são de limpar e pentear a fibra para melhorar o seu valor de mercado. Os dispositivos empregados são de dois tipos:

- A limpeza pneumática (limpador centrífugo); - A limpeza mecânica (limpador de serras).

As usinas modernas geralmente têm os dois tipos de máquinas. A fibra passa pelo limpador centrí-fugo antes de entrar no limpador de serra. O limpador centrícentrí-fugo representa uma proteção para o limpador de serra.

O LIMPADOR CENTRÍFUGO

O princípio e as normas:

A limpeza centrífuga consiste em separar o material mais denso do que a fibra pela força de inércia. Os limpadores centrífugos apresentam as seguintes características (figura 57):

- Um duto retangular de mesma largura do que o descaroçador e estreito (aceleração do fluxo);

- Uma curva fechada (o ângulo forte cria a força centrífuga), com uma fenda de ejeção regulável a mão.

O material mais denso que a fibra não consegue realizar a curva e cai pela ranhura.

As máquinas dos vários fabricantes apresentam poucas diferenças. Nas máquinas da Lummus (Super Jet) e da Continental Eagle Corp., a curva é por cima, sendo por baixo no Smart Jet da Busa.

A depressão na tubulação entre o descaroçador e o limpador tem que ser de 2 a 2 ½” de água. A sucção é fornecida pelo ventilador do condensador do limpador de pluma ou do condensador geral. Uma

(42)

Figura 58: Corte do limpador de serra

As recomendações para uma limpeza eficiente:

- O compromisso de regulagem consiste em ejetar o máximo de matérias estranhas, desperdiçando-se o mínimo de fibra.

Nossas dicas:

- Abrir a ranhura até começar perder fibra e fechar um pouco;

- Não hesitar a perder um pouco de fibra. A primeira fibra a ser ejetada fica na forma de mechas mais densas, que é interessante de eliminar;

Este tipo de limpador elimina os resíduos grossos (piolhos, caroços, fragmentos de casca de caroço, miolo, mechas de fibra), com 10% de eficácia. Não há nenhuma peça em movimento, ou seja, nenhum desgaste à fibra, mas faz pouca limpeza e não corrige o aspecto, porque não abre a massa de fibra. O limpador centrífugo não pode ser instalado nos conjuntos de descaroçadores de tipo antigo, onde a fibra é transportada numa tubulação comum e redonda.

O LIMPADOR DE SERRA (LIMPA PLUMA)

O princípio e as normas

O condensador separa a fibra do ar de transporte e forma uma manta de fibra. A manta é mantida apertada enquanto ela é penteada pelos dentes do rolo de serra. As fibras são individualizadas e as manchas são disseminadas (penteagem). A fibra é arremessada contra as barras afiadas, eliminando as matérias estranhas afrouxadas por centrifugação, batimento, gravidade e circulação de ar (limpeza).

Os principais componentes do limpador de serra são (figura 58): - O condensador;

- Os rolos de alimentação; - A barra de alimentação; - O cilindro de serra; - As barras de batida.

Exceto o limpador Sentinel da Lummus (que não forma manta), todos os limpadores de pluma de serra respeitam estes princípios. Existem variações entre fabricantes conforme o desenho do condensador, controle da manta, diâmetro do cilindro de serras, controle da limpeza.

- Condensadores com sucção de um lado só (LP tipo Constellation e LP Busa). São condensadores de diâmetro grande e a manta se deposita na parte inferior do condensador (figura 59);

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- Condensadores com sucção dos dois lados (LP Lummus e Continental Eagle). O diâmetro é menor e a manta se forma na parte superior.

- 4 a 10 rolos alimentadores de controle da manta (figura 60);

- Cilindro de serra de 16” (Lummus, Busa e máquinas antigas), de 20” (Busa) ou 24” (CEC); 5 a 8 barras de batida (facas);

Figura 59: deposito da manta na parte inferior Figura 60: Rolos alimentadores

A máquina Sentinel da Lummus não forma uma verdadeira manta e não usa rolos de alimentação, mas tem um cilindro separador, uma barra de alimentação, um cilindro de serra e barras de batida (figura 61).

A capacidade normal de trabalho do limpador de pluma de serra é de 1 a 1.3 fardos de 227 kg/pé de largura com cilindros de serrilhas de 16”, e até 1.6 fardos com serrilhas de 20 e 24”.

INSTALAÇÃO E DIMENSIONAMENTO

A disposição dos limpadores de pluma de serra no processo pode variar:

- 1 máquina para vários descaroçadores (LP bateria dos processos de desenho antigo com descaroçadores de baixa produção);

- 1 máquina por descaroçador (descaroçador com produção de 5 fardinhos por hora e acima).

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A disposição dos limpadores de pluma de serra no processo pode variar:

- 1 máquina para vários descaroçadores (LP bateria dos processos de desenho antigo com descaro-çadores de baixa produção);

- 1 máquina por descaroçador (descaroçador com produção de 5 fardinhos por hora e acima). Para aumentar o desempenho da limpeza de

pluma, duas máquinas podem ser utilizadas juntas (em bateria ou atrás de cada descaroçador) com várias alternativas:

- A fibra é dividida entra as duas máquinas (flu-xo dividido).

- A fibra não passa por nenhuma máquina (by-pass ou desvio);

- A fibra passa por uma máquina só;

- A fibra passa em ma máquina e depois em outra (série). Não recomendado hoje no Brasil;

A Candeloro supera o sub-dimensionamento dos limpadores de 66” e 86” nos conjuntos de 6 descaroçadores de tipo Murray 90 serras de 12”, colocando 2 máquinas de 66” encostadas de traseira uma no outra, com fluxo dividido (figura 62).

- Com 2 LP 66” com fluxo dividido, a altura de instalação deve ser suficiente (base do condensador a 2 ou 3 metros acima do chão mínimo) para permitir uma divisão boa da fibra entre as 2 máquinas.

- Com 2 LP com fluxo dividido, a velocidade dos condensadores deve ser reduzida até obter uma manta sem furos (moto-redutor com inversor de freqüência).

- A opção de 2 máquinas de 66” com fluxo dividido não é recomendada com os conjuntos de fabri-cação antiga, pois os embuchamentos permanentes dos descaroçadores impedem uma alimentação sufi-ciente das 2 máquinas, que não podem funcionar normalmente e perdem muita fibra;

- Para os conjuntos de 5 descaroçadores de 80 ou 90 serras, utilizar 1 LP de 86”;

- Para 6 descaroçadores de construção antiga, instalar de preferência 1 máquina com largura de

Referências

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