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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2019.tde-20191218-123106
Document
Author
Full name
Alexandre Bassa
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2002
Supervisor
Title in Portuguese
Processos de polpação Kraft, convencional e modificado, com madeiras de E. grandis e híbrido (E. grandis x E. urophylla)
Keywords in Portuguese
EUCALIPTO
MADEIRA
POLPA CELULÓSICA
POLPAÇÃO KRAFT
TECNOLOGIA DE CELULOSE E PAPEL
Abstract in Portuguese
O Brasil é o maior produtor mundial de polpa celulósica de fibra curta de eucalipto, utilizada na fabricação de papéis para os mais diversos fins. Os números do setor celulósico indicaram no último ano cerca de dois bilhões de dólares em exportação, sendo ainda, enorme o potencial de crescimento. Estudos visando novas tecnologias devem ser incentivados, permitindo ao Brasil a manutenção da posição atual mesmo porque é observado o aumento da competitividade devido à globalização que se vivência. Os objetivos do presente trabalho consistiram em avaliar processos de polpação kraft convencional e modificado, para as madeiras de Eucalyptus grandis e de híbrido (Eucalyptus grandis versus Eucalyptus urophylla), visando fornecer subsídios de controles para os processos em escala industrial e estudar a qualidade das madeiras. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado. As polpações foram realizadas por processos kraft convencional e modificado, com e sem a adição de antraquinona, em diferentes níveis de deslignificação (números kappa 14, 16 e 18), avaliando-se na polpa celulósica produzida o rendimento gravimétrico, a qualidade do produto final, os licores negros e a composição polissacarídica das polpas obtidas. Os materiais avaliados de Eucalyptus grandis e do híbrido de Eucalyptus grandis versus Eucalyptus urophylla são diferentes em termos de densidade básica, composição química, dimensão de fibra e rendimento gravimétrico, com nítida superioridade para o material de Eucalyptus grandis. O Eucalyptus grandis versus Eucalyptus uroplhylla apresentou maior valor de densidade básica que o Eucalyptus grandis, respectivamente 0,543 e 0,424 g/cm3.A melhor performance do Eucalyptus grandis para composição química (maior teor de holocelulose e menores teores de lignina e extrativos), conduziram a um maior rendimento, além de menores consumos de produtos químicos e energia para obtenção de polpa a um dado número kappa. No que tange as polpações, as diferenças para rendimento gravimétrico entre materiais genéticos, processos de polpação e níveis de deslignificação foram marcantes. Para o parâmetro viscosidade e composição polissacarídica diferenças também foram observadas. O material híbrido apresentou um maior consumo de álcali ativo; Comparando-se os processos de polpação fica evidenciado uma necessidade de carga alcalina maior para os processos modificados, estes permitiram uma manutenção das viscosidades das polpas celulósicas obtidas, para ambos materiais genéticos. Apesar da maior carga alcalina, em porcentagem, aplicada nos cozimentos modificados, observa-se que a demanda em termos de kg/odt de álcali foi menor nesta situação, indicando uma de suas vantagens. Nota-se, que os cozimentos modificados apresentaram valores mais elevados de tss/odt devido às altas cargas alcalinas aplicadas. Valores inferiores para xilanas nas polpas celulósicas obtidas a partir de cozimentos modificados, indicaram uma redução na quantidade destes carboidratos, apesar das maiores viscosidades das polpas celulósicas obtidas neste tipo de processo de polpação. A adição de antraquinona permitiu a redução da carga alcalina aplicada e ganhos em rendimento gravimétrico. Estimativas de rendimento com a utilização da composição polissacarídica (glucanas e xilanas), para os diferentes materiais genéticos, diferentes processos de polpação e níveis de deslignificação foram obtidas.

Title in English
Conventional and modified pulping process of eucalyptus grandis and hibrid (eucalyptus grandis versus eucalyptus urophylla)
Abstract in English
Brazil is an important producer of eucaIyptus puIp and its importance is still growing due to aspects reIated to forestry and puIping technologies available. Researches considering different species of Eucalyptus as a raw material for pulping are of fundamental importance for the development of the Brazilian pulp and paper industry. The objectives of the present research was the evaluation of the performance of conventional and modified cooking process for the wood of Eucalyptus grandisand of hybrid (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), considering the process parameters and wood quality aspects; as process modification were considered the aIkali profile and the use of anthraquinone. The pulping processes were performed considering 3 different delignification leveis (kappa numbers 14, 16 and 18), after each cooking the yield, kappa number, viscosity and carbohydrate composition were determined for the pulps and the black liquors analyzed in terms of solids content and residual aIkali. The results showed a difference between E. grandis and ofthe hybrid of E. grandis x E. urophylla in terms of basic density, chemical composition, fiber dimensions and pulp yield with better figures obtained for E. grandis. The hybrid of E. grandis x E. urophylla presented higher value of basic density when compared to E. grandis, respectively 0,543 and 0,424 g/cm3 The better performance of the E. grandis in terms of pulping (higher yield, lower kappa number and chemical consumption) is related to the Iower content of lignin and extractives when compared to the wood of the hybrid of E. grandis x E.urophylla. In terms of pulping, the differences observed, were related to the raw material, pulping process, anthraquinone and delignification leveI. The hybrid of E.grandis x E. urophylla required a higher aIkali charge for a targeted delignification level when compared to E. grandis. The modifiedprocesses, for both raw materiaIs required a higher initial aIkali charge, when compared to conventional cooking, but the aIkali consumption was lower, showing a beneficiaI aspect of the modified cookings. The use of anthraquinone, for both raw materiaIs, pulping process and delignification leveIs, lead to an increase in yield and a reduction in aIkali charge. The differences in raw-materials, pulping process, use of anthraquinone and delignification leveIs resuIted in pulps with different carbohydrate compositions; with those resuIts were possible to define a correlation between carbohydrate composition and yield; those results can be considered as tooIs for yield determination in industrial scale.

 
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BassaAlexandre.pdf (11.97 Mbytes)
Publishing Date
2019-12-19
 
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