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BENEFICIAMENTO DO ALGODÃO

O documento aborda o beneficiamento do algodão, incluindo sua história, tipos de usinas e implantação de processos e gestão de qualidade. Destaca a evolução do beneficiamento ao longo dos anos e a importância da gestão de pátios e controle de umidade na produção de fibra. Além disso, detalha as características do algodão e do caroço, evidenciando a tecnologia e equipamentos envolvidos no processo.

Engenharia◦
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Beneficiamento do algodão Hayron Santos
Tópico • História do beneficiamento; • Tipos de Usinas; • Implantação da Usina de beneficiamento; • Gestão de Pátios; • Qualidade da Pluma e do Caroço; • Processos de beneficiamento do algodão.
História do beneficiamento • O algodão é conhecido desde os tempos mais remotos; • Peru, Egito, Sudão, e Ásia menor já utilizavam o algodão; • Na Europa os árabes foram os primeiros a fabricar tecidos e papéis com essa fibra.
• 1736 - A Inglaterra iniciou a manufatura de fios de algodão com linha; • 1775 / 1783 - Os EUA expandiu sua produção; • Tempos depois Rússia, China, EUA, Paquistão, Egito e Brasil passaram a ser grandes produtores.
Ranking Fonte: USDA, 2017.
Churka oriental  Fonte: Dra. Karen-Pinterest. Fonte: tecelagemmanual.com.br
1794 - Eli Withey 1796 – Henry Holmes Fonte: PILETTE, 1959 p.29. Fonte: PILETTE, 1959 p.29. Fonte: ThingLink.
1800 – Prensa de rosca; 1834 – O primeiro alimentador de descaroçador; 1900 -Limpeza do algodão em caroço; 1950 –Limpadores de plumas.
Beneficiamento no Brasil Fonte: Istock, 1868. Fonte: Egon Shaden, 1949.
Fonte: H.Santos, 2017. Mapa de migração da usina – 1960/1980 1 2 3 4 1
Fonte: H.Santos, 2017.
Usina Antiga Usina Moderna Baixa performance Alta performance Baixo rendimento Alto rendimento Redução da produtividade Redução de custos fixos Custo operacional alto Ritmo de beneficiamento uniforme Fonte: H.Santos, 2017.
Implantação de uma usina  Acessibilidade do local; Área disponível; Características físicas do local;  Exigências ambientais; Disponibilidade de energia elétrica.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Layout de Maquinário Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Fonte: Cotimes, 2006.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Gestão de pátios externos para algodão em caroço 1. Escolha e estrutura •Dimensionamento para retirada da demanda de fardões; •Bom escoamento de água; •Ruas entre fileiras cascalhadas; •Livre de rede elétrica; •Afastado de zona de mata ou grama; •Afastado de estradas; •Colocação de quebra-molas.
1.2 Organização de pátios •Organizados de forma facilitada; •Recomenda-se duas filas por rua; •A usina deve ter um croqui; A armazenagem deve ter critérios baseados: •Na propriedade do algodão; •Talhão; •Variedade; •Turno de colheita.
10 m 0,5 m 2 m 2 m Fardões retangulares Fonte: SLC Agrícola, 2013. Fonte: SLC Agrícola, 2013. Fonte: Spidexlonas,2017.
Fardos redondos 10 m 2 m 0,5 m Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Gestão de pátios externos para algodão em pluma 1 m 1 m Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Fonte: Grupo Busato.Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Gestão de pátios internos na algodoeira para a pluma Fonte: SLC Agrícola, 2012.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Qualidade da fibra e do caroço Fonte: CIRAD, 1996. Fonte: Blogtêxtil, 2015. Fonte: PERINA, Fabiano José, 2016.
Duas categorias de fibras: 1. Fibra friável ou lint (25 a 45mm) 2. Fibrilha ou linter (3 mm) Um caroço comporta cerca de 10.000 fibras e de 5 a 10.000 fibrilhas.
Características Intrínsecas Comprimento; -Pulling ou staple. - Upper Half Mean Lenght (UHML) - Uniformity index (UI) Resistência; Maturidade, finura e índice micronaire;
Fonte: CIRAD, 1996. Fonte: CIRAD, 1996.Fonte: Blogtêxtil.com, 2015.
Cor; Determina o grau comercial e o mercado considera importante. - Refletância (Rd%) - índice de amarelamento (+b) Fonte: Cotimes do Brasil, 2008.
Neps; afetam o aspecto, a qualidade do fio e do produto acabado. - "neps fibra" - "neps casca" Fonte: CIRAD, 1996.Fonte: ITMF, 2003-2009.
Características extrínsecas • Contaminação; problema importante para a indústria têxtil Fonte: ITMF, 2003-2009.
• A preparação; é o aspecto irregular e encarneirado da amostra de fibra que apresenta mechas. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: guiadealgodon.org
Estrutura e composição do caroço O miolo (50 a 60% do peso do caroço) - contém o embrião; - rico em óleo e proteínas; A casca - 30 a 40% do peso do caroço - formada de 6 camadas de células. Fonte: Cotimes, 2004.
Características intrínsecas do caroço Seed index; - Massa de 100 caroços - Geralmente, tem entre 5 e 15 g. • Taxa de germinação; - percentual de sementes com germinação normal. Fonte: AGIPLAN, 1976.
Taxa de linter (massa de linter / massa de caroço) - Não deve ultrapassar 10% - O deslintamento consiste em eliminar o linter - método mecânico, químico ou por queima. Fonte: GERSON SOBREIRA, 2009.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Taxa de óleo e taxa de proteínas - 0% teor de água; - 20 a 30% de óleo; • Taxa de gossypol - 0% de teor de água; - Insetícidico natural; - tóxico para os monogástricos.
Pesagem Desmanchador Umidificação Batedores de rolos Separadores gravimétricos Torre secadora Secagem AramaçãoBica Descaroçador Extrator Alimentador Condensador Calcador Embalagem Prensa hidráulica Limpadores de pluma Fonte: H.Santos, 2017.
Desmanchador de fardões O desmanche acontece por meio de um equipamento vulgarmente chamado de "piranha" ou "ricardão" Fonte: Busa ltda, 2004. Fonte:Cotimes do Brasil, 2008.
Separadores gravimétricos Eliminação de corpos estranhos pesados; Extrai parcialmente capulhos não abertos; Separador Válvula de vácuo Caixa de armaz. "pulmão" Rolos dosadores Válvula de vácuo Fonte: Lummus Corp e Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte: Cotimes Afrique, 2011.
Torres secadoras Umidade, a característica mais importante; - Regular a temperatura de trabalho - Tempo de secagem Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: BUSA ltda, 2004.
Gestão de umidade – Secagem Umidade do algodão: - Umidade higroscópica; - Umidade de superfície. Temperatura e Umidade relativa do ar Muito variável Fator mais importante
Algodão em caroço de umidade alta Embuchamentos; Danos aos equipamentos; Dificuldade de abrir; Inadequação na limpeza; Rendimento de fibra baixo; Aspecto de fibra encarneirado; Fonte: H.Santos, 2017.
Fatores que influenciam a secagem A temperatura e umidade do ar; Volume do ar disponível; Tempo de contato entre o algodão e o ar; Abertura do algodão; A secagem tem duas fases: 1ª) Retira a umidade da superfície; 2ª) Migração da umidade interna.
Monitoramento da umidade Fonte:Cotimes,2005. Fonte: Cotimes, 2006. Fonte: Cotimes, 2005.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. onte:CotimesdoBrasil,2011.
Batedores de rolo Batem, abrir, espalhar;  Normal haver dois batedores de rolo;  Retirada de pequenos resíduos 50 a 55%; Resíduos totais de 10 a 40%. Fonte: Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte: Lummus Corp., 2007.
Rolos côncavos Rolos redondos Barras quadradasDiscos Grelha de barras Fonte: Cotimes, 2007. Fonte: Cotimes do Brasil, 2010. Fonte: Continental Eagle Corp., [20-]. onte:CotimesdoBrasil,201.0
Extrator alimentador Utilizam força centrífuga; Remoção e extração de impurezas; Retiram mais de 50% de resíduos maiores Alimenta o descaroçador de forma contínua e uniforme. Fonte: Cotimes, 2007.
Descaroçador Separação da semente e das fibras; Ação de serras circulares e costelas; 90 serras 5 a 7 fard0s de 217 kg/h; 200 serras 30 fardos de 227kg/h; Harmonia e sincronismo demais sistemas; Cerne de eficiência; Limpeza com jatos de ar e "cata piolho".
Fonte: Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte:Cotimes,2007. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Limpadores de fibra Centrifugadores – jato de ar; Limpadores de serrilhas; - Extrair pequenas partículas aderidas; Fonte:ContinentalEagleCorp.,[19-]. Fonte: Continental G.C, [19-].
Condensador Por sucção chega ao condensador Tambor giratório (tela ou chapa), vedado lateralmente; Deposição da manta; Velocidade controlada; Uso de ventiladores de alto fluxo; Descarrega na bica.
Limpador de serrilhas Condensador de tambor de tela Rolos compressores Barra de alimentação dentro da Câmara de cilindro de serrilhas Dentes das serrilhas agarram a fibra Fonte: Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte: Cotimes, 2007.
Bica Calha metálica que interliga o condensador ao calcador; Ângulo de 45° a 50° Umidificação Fonte: Cotimes, 2007.
Gestão de umidade da fibra  Resistência da fibra; Colheita em período de baixa umidade; Umidade de 3 a 5%; Insuficientes para o descaroçamento.
Algodão seco Geração de eletricidade estática Embuchamentos Perdas de comprimento comercial Difícil prensagem Produtividade menor Aumento de taxa de fibras curtas Custo alto Fonte: H.Santos, 2017.
Vantagens da umidificação Facilitar a prensagem e a redução do tempo; Aumentar o rendimento das fibras; Redução dos custos com embalagens; Redução do transporte por toneladas de fibras; Fiação; Aumentar o peso dos fardos; Custo alto?
Com um ganho de umidade de 2 pontos = 7,80R$ e um valor de fibra já classificada de 2,60R$ por quilo, o lucro adcional é de 10,40R$ por fardo de 200kg. Se numa safra tenh0 50.000 fardos, quanto será meu rendimento? R= 520.000 R$
Condensador umidificador Por aspersão Fonte: Cotimes, 2005. Fonte: Cotimes, 2006. Fonte: Lummus Corp., 2004.
Calcador Mecanismo que exerce pressão sobre a pluma; Na caixa de prensa; Sincronismo entre calcador e o empurrador. Fonte: Cotimes, 2006. Fonte:CotimesdoBrasil,2009.
Prensa hidráulica Responsável pela prensagem da fibra e da formação do fardo; Tamanho 20" a 41" (0,508m x 1,04m); Densidade universal de 448,56m³;  Motor de 100 cv, produção de 30 fardos/h. Fonte: Continental Eagle Corp., 2002. Fonte:ContinentalEagleCorp.,[19-].
Fardo - Características e normas Densidade universal 448,56kg/m³ (227kg); ao padrão internacional ISO 8115/1986. USDA 137 x 51 cm BRA 104 x 51 cm 220kg 200kg Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: NORMA ISO 8115/1986.
Aramação Os fardos são formados por alta compressão. Deve ser utilizado material de amarração de alta resistência para manter o fardo nas dimensões desejadas. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Embalagem O objetivo da embalagem é proteger a fibra da contaminação e de vetores de fogo; Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Fonte: http://www.busa.com.br
Obrigado! Hayron Santos hm_santos@outlook.com