A indústria de papel e celulose convive com questões de adequação da oferta à demanda que influenciam na tomada de decisão em vários elos da cadeia produtiva. A pressão por baixos custos requer novos investimentos em tecnologia, normalmente associados ao processo e ao produto. Neste cenário, o objetivo do presente trabalho envolve o estudo da influência de variáveis de processo sobre a composição química da polpa e do licor preto, bem como sobre a formação de ácidos hexenurônicos, na polpação Kraft industrial de Eucalyptus. A metodologia proposta contemplou a realização de 36 polpações (em duplicata), sendo 3 níveis de álcali ativo (14, 17 e 19%), 2 níveis de sulfidez (20 e 30%) e 3 níveis de temperatura (150, 160 e 170oC). As polpas obtidas foram analisadas quanto à composição química, alvura e viscosidade. Os licores gerados no processo foram analisados quanto à composição química e por espectroscopia no infravermelho. Os resultados obtidos indicaram que uma maior sulfidez gera um menor teor de ácidos hexenurônicos na polpa independentemente da carga de álcali empregada. A temperatura exerce forte influência na geração destes ácidos, sendo que a 160°C foram geradas as maiores concentrações de ácidos hexenurônicos na polpa. Ainda com relação à temperatura, observou-se que o número kappa da polpa é reduzido quando a temperatura é elevada. A carga de álcali ativo leva a um aumento na quantidade de ácidos hexenurônicos gerados na polpa e a uma redução do número kappa. A alvura da polpa foi mais elevada para menores teores de ácidos hexenurônicos. A utilização da técnica de espectroscopia no infravermelho não se mostrou aplicável para a determinação dos teores de lignina nos licores de cozimento. / The pulp and paper industries have to manage issues concerning the offer of their products and the needs of different markets. To get this goal several important aspects of the productive chain has to be considered. The achievement of low costs of production requires investments in technologies for both processes and products. In this context, the aim of the present work involves the study of the influence that process parameters exerts in the chemical composition of the pulps and liquors, as well as hexenuronic acids generated in the industrial kraft pulping of Eucalyptus. The experimental work consisted in a factorial planning designed pulping reactions. 36 cookings were performed (in duplicate) with 3 levels of active alkali (14, 17 e 19%), 2 levels of sulfidity (20 e 30%) and 3 levels of temperature (150, 160 e 170oC). The obtained pulps were analyzed in relation to their chemical composition, brightness and viscosity. The black liquors were also analyzed by infrared spectroscopy. The results indicated that the higher sulfidity produced pulps with the lower content of hexenuronic acids, independently of the charge of active alkali employed in the process. The temperature of the pulping process exerted a strong influence in the production of hexenuronic acids, mainly at 160°C. Still considering the temperature, it was observed that occurs a reduction of the kappa number at higher temperatures. The active alkali charge produced an increase in the amount of hexenuronic acids and a decrease in the kappa number of the pulps. It was also observed an increase in the brightness for the pulps with lower amount of hexenuronic acids. Infrared spectroscopy showed not feasible results considering the determination of lignin content in the pulping liquors.

A indústria de papel e celulose convive com questões de adequação da oferta à demanda que influenciam na tomada de decisão em vários elos da cadeia produtiva. A pressão por baixos custos requer novos investimentos em tecnologia, normalmente associados ao processo e ao produto. Neste cenário, o objetivo do presente trabalho envolve o estudo da influência de variáveis de processo sobre a composição química da polpa e do licor preto, bem como sobre a formação de ácidos hexenurônicos, na polpação Kraft industrial de Eucalyptus. A metodologia proposta contemplou a realização de 36 polpações (em duplicata), sendo 3 níveis de álcali ativo (14, 17 e 19%), 2 níveis de sulfidez (20 e 30%) e 3 níveis de temperatura (150, 160 e 170oC). As polpas obtidas foram analisadas quanto à composição química, alvura e viscosidade. Os licores gerados no processo foram analisados quanto à composição química e por espectroscopia no infravermelho. Os resultados obtidos indicaram que uma maior sulfidez gera um menor teor de ácidos hexenurônicos na polpa independentemente da carga de álcali empregada. A temperatura exerce forte influência na geração destes ácidos, sendo que a 160°C foram geradas as maiores concentrações de ácidos hexenurônicos na polpa. Ainda com relação à temperatura, observou-se que o número kappa da polpa é reduzido quando a temperatura é elevada. A carga de álcali ativo leva a um aumento na quantidade de ácidos hexenurônicos gerados na polpa e a uma redução do número kappa. A alvura da polpa foi mais elevada para menores teores de ácidos hexenurônicos. A utilização da técnica de espectroscopia no infravermelho não se mostrou aplicável para a determinação dos teores de lignina nos licores de cozimento. / The pulp and paper industries have to manage issues concerning the offer of their products and the needs of different markets. To get this goal several important aspects of the productive chain has to be considered. The achievement of low costs of production requires investments in technologies for both processes and products. In this context, the aim of the present work involves the study of the influence that process parameters exerts in the chemical composition of the pulps and liquors, as well as hexenuronic acids generated in the industrial kraft pulping of Eucalyptus. The experimental work consisted in a factorial planning designed pulping reactions. 36 cookings were performed (in duplicate) with 3 levels of active alkali (14, 17 e 19%), 2 levels of sulfidity (20 e 30%) and 3 levels of temperature (150, 160 e 170oC). The obtained pulps were analyzed in relation to their chemical composition, brightness and viscosity. The black liquors were also analyzed by infrared spectroscopy. The results indicated that the higher sulfidity produced pulps with the lower content of hexenuronic acids, independently of the charge of active alkali employed in the process. The temperature of the pulping process exerted a strong influence in the production of hexenuronic acids, mainly at 160°C. Still considering the temperature, it was observed that occurs a reduction of the kappa number at higher temperatures. The active alkali charge produced an increase in the amount of hexenuronic acids and a decrease in the kappa number of the pulps. It was also observed an increase in the brightness for the pulps with lower amount of hexenuronic acids. Infrared spectroscopy showed not feasible results considering the determination of lignin content in the pulping liquors.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 782240 bytes, checksum: e8ea0d1164baaec1cf885833591db29b (MD5) Previous issue date: 2011-07-18 / Para testar e aperfeiçoar tecnologias destinadas a remover o ácido hexenurônicos (HexA) é necessário ter um método laboratorial rápido para a quantificação destes. A determinação do teor de HexA é relevante, pois quando associada à análise de número kappa permite um controle adequado da linha de fibra processo Kraft. Portanto, este estudo tem como objetivo definir as condições experimentais mais adequadas para a aplicação do método UFV-Planta Valdivia de determinação HexA, e utilizá-lo no controle de processos em polpa Kraft de eucalipto e pinho planta Valdivia. O método UFV-Planta Valdivia é baseado no método HUT (Helsinki University of Technology) e foi escolhido para esse estudo pela sua simplicidade (baixo tempo de resposta). Foi realizado um experimento em desenho fatorial em que foram estudados os fatores tempo de desintegração, tempo de hidrólise, temperatura e pH de reação. Conclui-se que temperatura e pH são as variáveis que mais afetam o resultado da determinação de HexA da polpa, sendo 7,0 120 oC, 30 minutos e 5 segundos os valores ótimos de pH, temperatura, tempo de hidrólise e tempo de desintegração da polpa, respectivamente. Essas condições de teste foram aplicadas num conjunto de amostras de polpas de eucalipto e pinho derivadas de condições de sulfidez, temperatura e tempo cozimento distintos. Observou-se que os conteúdos de HexA de das polpas de pinho e de eucalipto diminuem com o aumento da temperatura e da sulfidez da polpação. Porém, o conteúdo de HexA não foi influenciado de maneira clara pelo tempo de cozimento. Foi determinado que uma unidade de kappa equivale a 10,2 ou 5,4 mmol / kg polpa para polpas de eucalipto e pinho, respectivamente. Em média os HexA representam cerca de 50% e 26% do número kappa de polpas de eucalipto e de pinho, respectivamente. Estas relações permitem obter o valor do número kappa corrigido e fornecer uma nova ferramenta para otimização e controle da operação de branqueamento ECF de polpa kraft. / Para probar y optimizar tecnologías orientadas a la remoción de ácidos hexenurónicos (HexA) es necesario contar con un método de laboratorio rápido para la cuantificación de éstos, que permita junto con el análisis del índice kappa realizar un adecuado control operacional de la línea de fibra del proceso Kraft. Por lo anterior, este estudio que tiene como objetivo definir las condiciones experimentales más adecuadas para aplicar el método UFV-Planta Valdivia en la determinación de HexA como control de proceso en pulpas Kraft de eucalipto y pino de Planta Valdivia. Este método está basado en el método HUT aplicado en el laboratorio de la Universidad de Viçosa y fue definido por ser un método simple (bajo tiempo de respuesta). Para esto se realiza un diseño factorial donde se evalúa el efecto del tiempo disgregación, tiempo hidrólisis, temperatura y pH, encontrándose que las variables que inciden significativamente en la determinación del contenido de HexA son la temperatura y pH. Se obtiene que las mejores condiciones para aplicar el método son pH 7, temperatura 120 °C, tiempo hidrólisis de 30 minutos y 5 segundos de disgregación de la pulpa. Las condiciones experimentales se validan con otros resultados de estudios previos (MUÑOZ, 2010) y luego se evalúa un set de muestras de eucalipto y pino observando las tendencias del contenido de los HexA con variables de proceso como el índice kappa, sulfidez, temperatura y tiempo de cocción. Se observa que tanto para eucalipto como para pino el contenido de HexA disminuye con el aumento de la sulfidez y temperatura. Por otro lado, el contenido de HexA no sigue la misma tendencia con el aumento del tiempo de cocción atribuido a las condiciones de la cocción (temperatura, alcalinidad). Por último, se obtiene la equivalencia de 10,2 mmol HexA/kg por unidad de kappa en pulpas de eucalipto y de 5,4 mmol HexA/kg por unidad de kappa en pulpas de pino que contribuyen aproximadamente al 50 % del índice kappa en eucalipto y al 26 % en pulpas de pino. Estas relaciones permiten obtener el valor de índice kappa corregido y otorgar una nueva herramienta de control para personal de operaciones pensando en una futura optimización de consumos químicos en Blanqueo ECF.