Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-01-05T10:57:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3452575 bytes, checksum: 7144e26f9a66d36f8c20ef562f33ddba (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-05T10:57:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3452575 bytes, checksum: 7144e26f9a66d36f8c20ef562f33ddba (MD5) Previous issue date: 2016-07-13 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Durante os últimos anos, a indústria de polpa celulósica kraft no Brasil vêm se expandindo. Alinhado a esse crescimento industrial, há uma preocupação com o aumento da geração e a forma de disposição final dos seus resíduos sólidos. Estes devem ser tratados adequadamente e, quando não reaproveitados, dispostos em local ambientalmente apropriado. Os resíduos gerados no processo kraft são, em sua grande maioria, classificados como resíduos Classe II- A de acordo com a NBR 10.004, ou seja, não perigosos e não inertes. O objetivo desta pesquisa foi estudar a viabilidade técnica da utilização dos resíduos sólidos alcalinos denominados dregs e grits, que são normalmente encaminhados a aterros industriais, ao clínquer em diferentes proporções como matéria-prima na indústria de cimento. A metodologia inserida inclui as seguintes etapas: i) caracterização física e química dos resíduos e do clínquer; ii) preparação de amostras utilizando diferentes misturas de substituições (0; 2,5; 5; 7,5; 10 e 15 %) de dregs e grits in natura no clínquer; e iii) ensaios laboratoriais (expansibilidade Le Chatelier, tempos de pega, determinação da pasta de consistência normal, resistência a compressão e módulo estático de elasticidade). Os resultados mostraram que as adições dos resíduos até 10% foram satisfatórias, por estarem dentro dos limites estabelecidos nas normas. / In recent years, kraft pulp mills have been expanding in Brazil. In line with this industrial growth, there has been a concern about the increase in waste generation and disposal. This waste must be properly treated and, when reuse is not possible, it must be disposed in an environmentally sound manner. Pulp mill wastes are classified as non-hazardous and non- inert according to the Brazilian NBR 10.004. The objective of this research was to study the technical feasibility of the incorporation of alkaline waste called dregs and grits, to clinker in different proportions as raw material in the cement industry. The research was carried out in the following steps: i) characterization of wastes and clinker; ii) preparation of samples using different proportions (0, 2.5, 5, 7.5, 10 and 15%), of dregs and grits; iii) laboratory testing (determination of soundness by the Le Chatelier method, determination of setting times, determination of water content of the paste with normal consistency, determination of compressive strength and static modulus of elasticity). The results showed that the additions of dregs and grits to the clinker up to 10% were feasible according to the Portland cement Brazilian standards.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-05T13:21:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2284729 bytes, checksum: d77764c2106723f7ab5062d61d33da4a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T13:21:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2284729 bytes, checksum: d77764c2106723f7ab5062d61d33da4a (MD5) Previous issue date: 2005-06-16 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A celulose Kraft branqueada comercializada no mercado internacional tem a alvura e a reversão de alvura como principais parâmetros de caracterização ótica. O estudo químico detalhado sobre o processo de alvura é de extrema importância para indústria de polpa de celulose e papel. Neste trabalho foi realizado o estudo químico de duas polpas celulósicas industriais (polpa B e polpa V) pré-deslignificadas com oxigênio (Pré-O2), que foram branqueadas em laboratório utilizando-se duas seqüências distintas de branqueamento, e também submetidas à reversão por duas metodologias. As polpas pré-deslignificadas com oxigênio foram submetidas ao branqueamento ECF completo (Isento de cloro elementar) com as seqüências D(EP)DP e AZDP, com alvura final de 90% ISO. Os extratos das polpas foram analisados por espectroscopia no infravermelho. Foram observadas diferenças na intensidade das bandas comuns, principalmente no extrato em acetona. Em seguida os extratos foram analisados pela técnica de cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM), que permitiu identificar ácidos carboxílicos, álcoois e ácidos graxos, esteróides, além de hidrocarbonetos e carboidratos. Em relação à estabilidade alvura, observou-se que o branqueamento pela seqüência D(EP)DP levou a menor estabilidade de alvura, principalmente pelo método de reversão úmida (9,5% ISO para polpa B e 8,1% ISO para polpa V). A polpa branqueada pela seqüência AZDP apresentou maior estabilidade de alvura, pelos dois métodos de reversão, principalmente para reversão a seco (0,9% ISO para polpa B e 0,5 para polpa V). Os ácidos graxos predominam nas frações dos extratos das polpas e permaneceram estáveis sob as condições de reversão de alvura, não sendo possível estabelecer uma correlação com a estabilidade de alvura. Os ácidos carboxílicos de baixa massa molecular, formados pela degradação de alguns dos carboidratos durante o branqueamento, aumentaram seu teor após a reversão úmida das polpas, o que provavelmente contribuiu para instabilidade de alvura. Os álcoois, esteróides e hidrocarbonetos apresentaram baixos teores nas polpas revertidas e, portanto, não se correlacionam com a reversão de alvura. O branqueamento com seqüências utilizando ozônio, seguido de peróxido de hidrogênio, resultou em polpas de maior estabilidade de alvura em relação à seqüência sem ozônio. A intensidade da reversão de alvura depende de fatores diversos. Alguns estudos apontam como possíveis agentes causadores da reversão o tipo de madeira, teor de metais, temperatura, lignina residual, grupos carbonila e carboxila. Deve-se ainda avaliar mais detalhadamente a contribuição de tais fatores, pois, isoladamente não justificam o fenômeno da reversão de alvura. / The blaeched Kraft pulp traded at the international markets has brightenss and brightenss reversion as the main parameters of optic characterization. The detailed chemical study of the brightenss process is of importance for pulp industry of cellulose and paper. In this work, it is presented the chemical study of two industrial cellulosic pulps (pulp B and pulp V) pre-dislignified with oxygen (Pré-O2), which were bleached at laboratory by two different sequences of bleaching, and were also submitted to reversion by two methodologies. The pulps pre-dislignified with oxygen were submitted to the complete bleaching ECF (elemental chorine free), with the sequences D(EP)DP and AZDP, obtaining final brightenss of 90% ISO. The pulp extracts were analyzed by spectroscopy in infrared. Differences were observed in intensity of common bands, mainly with the extract in acetone. Soon afterwards the extracts were analyzed by a technique using gas chromatographic coupled the mass spectrometry (GC-MS), which made possible the identification of carboxylic acids, alcohols and fatty acids, sterols, added to hydrocarbons and carbohydrates. In relation to brightenss stability, it was observed that bleaching by the sequence D(EP)DP took the smallest brightenss stability, mainly for the method of humid reversion (9,5% ISO for pulp B and 8,1% ISO for pulp V). The pulp bleached by the sequence AZDP presents larger stability of brightenss, for the two methods of reversion, mainly for dry reversion (0,9% ISO for pulp B and 0,5% for pulp V). The fatty acids prevail in fractions of pulp extracts and they remained stable under conditions such as reversion brightenss, not being possible the establishment of a correlation to brightenss stability. The carboxylic acids low molecular mass, formed by the degradation of some carbohydrates during bleaching, had their percentage increased after the pulps’ humid reversion, what probably contributed to the instability of brightenss. The alcohols, sterols and hydrocarbons presented low percentage in reverted pulps, thus, they are not correlated to the reversion brightenss. Bleaching with sequences using ozone, followed by hydrogen peroxide, resulted en pulps of larger stability of brightenss in relation to the sequence without ozone. The intensity in reversion brightenss depends on several factors. Some studies show percentage of metals, temperature, residual lignin, carbonyl and carboxyl groups as possible agents that may cause reversion. A more detailed evaluation of the contribution of such factors should be considered, as those factors, when isolatedly considered do not justify the phenomenon known by reversion brightenss.

Este trabalho teve como objetivo estudar o desempenho das madeiras de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii para a produção de celulose kraft pelos processos convencional e Lo-Solids® e avaliar a influência de dois níveis de deslignificação no desempenho dos processos de polpação e branqueamento e nas propriedades das polpas branqueadas. Amostras de cavacos de ambas as espécies, com 6 anos de idade, foram analisadas quanto a densidade básica, composição química e morfologia das fibras. Após isso, os materiais foram submetidos a polpação kraft pelos processos convencional e Lo-Solids®, objetivando a obtenção de polpa celulósica com dois níveis de deslignificação para cada amostra em cada processo: números kappa de 18 e 15. As polpas celulósicas foram branqueadas na sequência Pré-O2 A/D Eop D P, visando alvura final de 89,5 ± 0,5% ISO, e tiveram suas características físico-mecânicas e morfológicas avaliadas. Os resultados mostram que a madeira de A. mearnsii é mais densa, possui menor proporção de lignina e maior teor de extrativos totais que a madeira de E. grandis x E. urophylla. As fibras da madeira de eucalipto possuem maior comprimento, largura e diâmetro do lúmen, além de menor espessura de parede. No processo de polpação, a madeira de A. mearnsii é aquela que demanda maior carga alcalina e fator H para atingir determinado grau de deslignificação, apresentando maior consumo alcalino. Apesar disso, essa espécie é a que resulta em maiores rendimentos. A comparação entre os processos de polpação mostra que o Lo-Solids® demanda menor carga alcalina e fator H que o processo convencional, resultando em menor consumo alcalino, maiores rendimentos e polpas com maior viscosidade e menor teor de ácidos hexenurônicos. Porém, a pré-deslignificação com oxigênio é mais eficiente para polpas do processo convencional. Já o consumo de reagentes no processo de branqueamento é maior em polpas de acácia e naquelas com menor grau de deslignificação. As polpas branqueadas de A. mearnsii e do processo Lo-Solids® demandam menor energia de refino, apresentam características físico-mecânicas superiores, maior população fibrosa e menor área ocupada por vasos se comparadas às polpas de E. grandis x E. urophylla e do processo convencional, respectivamente. / The objective of this work was to evaluate the performance of the woods of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii for the kraft pulp production on conventional and Lo-Solids® processes and to verify the impact of two delignification levels on the bleaching process and on the characteristics of bleached pulps. Samples of wood chips of both species, with 6 years-old, had their basic density, chemical composition and fibers morphology evaluated. After that, the materials were submitted to kraft pulping on conventional and Lo-Solids® processes, with the objective of achieve two delignification levels for each sample on each process: kappa numbers 18 and 15. The pulps were bleached on Pre-O2 A/D Eop D P sequence to 89,5 ± 0,5% ISO final brightness and had their physical-mechanical and morphological characteristics evaluated. The results shows that the wood of Acacia mearnsii is denser, presents lower proportion of lignin and higher content of extractives than the wood of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. The fibers of eucalyptus wood have higher length, width, thickness and lumen diameter, and lower wall thickness than acacias fibers. On the pulping process the wood of Acacia mearnsii demands higher alkali charge and H Factor to achieve some delignification degree, presenting higher alkali consumption. Nevertheless, this species presents the highest yields. The comparison between the pulping processes shows that the Lo-Solids® demands lower alkaline charge and H Factor than the conventional process, which results in lower alkaline consumption, higher yields and pulps with better viscosity and lower hexenuronic acids content. However, the oxygen delignification is more efficient for pulps from conventional process. The reagents consumption through the bleaching is higher on Acacias pulps and pulps with lower initial delignification degree. The bleached pulps of Acacia mearnsii and pulps from Lo-Solids® process demand lower refining energy to achieve the same drainability, presents better physical-mechanical characteristics, higher fiber population and lower area occupied for vessels than Eucalyptus pulps and pulps from conventional process, respectively.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2017-12-07T15:23:08Z No. of bitstreams: 1 PGEF15MA049.pdf: 1458610 bytes, checksum: d39de60e31342944508856b042c477f4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-12-07T15:23:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGEF15MA049.pdf: 1458610 bytes, checksum: d39de60e31342944508856b042c477f4 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Capes / The objective of this study was to investigate the influence of age on quality of Pinus taeda wood in different cooking conditions, including the Kappa numbers 40, 50 and 60 of the cellulosic pulp, seeking the reduction of forest cutting age and increasing the quality of pulp to produce tougher Kraft paper. The sampled trees in this study were from reforestation areas located at the city of Otacílio Costa belonging to the company Klabin S.A., state of Santa Catarina. The sampled trees were 14, 16 and 19 years old where was determined the basic density of the discs, chemical characteristics (holocellulose, lignin, extractives, sodium hydroxide and ash content) and anatomical characteristics (length, width, lumen diameter, wall thickness, felting index, coefficient of flexibility, wall fraction and Runkel ratio) of the timber. The Kraft process of obtaining cellulose was also rated (rough and debugged yields, waste content, Kappa number, viscosity), the anatomical characteristics of the fibers (length, Coarseness, width, Curl and Kink) and the paper properties (weight, thickness, density, tensile index, burst index, stretching, TEA, tear index and air resistance). The values were submitted to the factor variance analysis (ANOVA). The results showed a significant difference among all ages, to the wood density and all the anatomical characteristics analyzed. For the chemical characteristics the extractives results showed significant differences between ages, with the higher value for 19 years old. The ash content of 14 years old showed significant difference over the other ages. The cooking variables, rough and debugged yields did not vary between ages, only the Kappa factor influenced. The viscosity and the waste content were influenced by the different applied Kappa and also by the wood ages. In relation to the morphology of the fibers, all the characteristics analyzed suffered influence of the age and Kappa, except the width that showed significant differences only for Kappa. Changes in the paper characteristics due to the variation of age and Kappa were observed, which may conclude that the applied variables had an influence on the properties of pulp and paper / Este trabalho teve como objetivo verificar a influência da idade na qualidade da madeira de Pinus taeda em diferentes condições de cozimento, compreendendo aos números Kappa de 40, 50 e 60 da polpa celulósica, buscando a redução da idade de corte da floresta e aumentando a qualidade da celulose para papéis mais resistentes. As árvores amostradas neste estudo foram provenientes de áreas de reflorestamento localizadas no Município de Otacílio Costa pertencentes à empresa Klabin S.A., Estado de Santa Catarina. A amostragem foi realizada em árvores com 14, 16 e 19 anos de idade, onde foi determinada a densidade básica dos discos, características químicas (holocelulose, lignina, extrativos totais, hidróxido de sódio e teor de cinzas) e características anatômicas (comprimento, largura, diâmetro do lume, espessura da parede, índice de enfeltramento, coeficiente de flexibilidade, fração parede e índice de Runkel) da madeira. Foi avaliado também o processo Kraft de obtenção de celulose nos diferentes números Kappa (rendimentos bruto e depurado, teor de rejeitos, número Kappa, viscosidade), as características anatômicas das polpas (comprimento, Coarseness, largura, Curl e Kink) e as propriedades do papel (gramatura, espessura, densidade, índice de tração, índice de arrebentamento, alongamento, TEA, índice de rasgo e resistência ao ar). Os valores observados foram submetidos a análise de variância fatorial (ANOVA). Os resultados demonstraram que houve diferença significativa entre todas as idades, para a densidade da madeira e as características anatômicas analisadas. Já para as análises químicas os resultados de extrativos totais apresentaram diferenças significativas entre as idades, com maior valor para 19 anos. Para o teor de cinza a idade 14 apresentou diferença significativa sobre as demais idades. As variáveis de cozimento: rendimentos bruto e depurado não apresentaram variações entre idades, apenas entre os Kappa. A viscosidade e o teor de rejeitos variaram pelos diferentes Kappa aplicados e também idades da madeira. Quanto a morfologia das fibras, todas as características analisadas sofreram influência da idade e Kappa, exceto, a largura que apresentou diferenças significativas apenas para o Kappa. Variações nas características do papel em função das diferentes idades e Kappa foram observadas, podendo concluir que as variáveis aplicadas nos cozimentos exerceram influência sobre as propriedades da celulose e do papel

Este trabalho teve como objetivo estudar o desempenho das madeiras de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii para a produção de celulose kraft pelos processos convencional e Lo-Solids® e avaliar a influência de dois níveis de deslignificação no desempenho dos processos de polpação e branqueamento e nas propriedades das polpas branqueadas. Amostras de cavacos de ambas as espécies, com 6 anos de idade, foram analisadas quanto a densidade básica, composição química e morfologia das fibras. Após isso, os materiais foram submetidos a polpação kraft pelos processos convencional e Lo-Solids®, objetivando a obtenção de polpa celulósica com dois níveis de deslignificação para cada amostra em cada processo: números kappa de 18 e 15. As polpas celulósicas foram branqueadas na sequência Pré-O2 A/D Eop D P, visando alvura final de 89,5 ± 0,5% ISO, e tiveram suas características físico-mecânicas e morfológicas avaliadas. Os resultados mostram que a madeira de A. mearnsii é mais densa, possui menor proporção de lignina e maior teor de extrativos totais que a madeira de E. grandis x E. urophylla. As fibras da madeira de eucalipto possuem maior comprimento, largura e diâmetro do lúmen, além de menor espessura de parede. No processo de polpação, a madeira de A. mearnsii é aquela que demanda maior carga alcalina e fator H para atingir determinado grau de deslignificação, apresentando maior consumo alcalino. Apesar disso, essa espécie é a que resulta em maiores rendimentos. A comparação entre os processos de polpação mostra que o Lo-Solids® demanda menor carga alcalina e fator H que o processo convencional, resultando em menor consumo alcalino, maiores rendimentos e polpas com maior viscosidade e menor teor de ácidos hexenurônicos. Porém, a pré-deslignificação com oxigênio é mais eficiente para polpas do processo convencional. Já o consumo de reagentes no processo de branqueamento é maior em polpas de acácia e naquelas com menor grau de deslignificação. As polpas branqueadas de A. mearnsii e do processo Lo-Solids® demandam menor energia de refino, apresentam características físico-mecânicas superiores, maior população fibrosa e menor área ocupada por vasos se comparadas às polpas de E. grandis x E. urophylla e do processo convencional, respectivamente. / The objective of this work was to evaluate the performance of the woods of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii for the kraft pulp production on conventional and Lo-Solids® processes and to verify the impact of two delignification levels on the bleaching process and on the characteristics of bleached pulps. Samples of wood chips of both species, with 6 years-old, had their basic density, chemical composition and fibers morphology evaluated. After that, the materials were submitted to kraft pulping on conventional and Lo-Solids® processes, with the objective of achieve two delignification levels for each sample on each process: kappa numbers 18 and 15. The pulps were bleached on Pre-O2 A/D Eop D P sequence to 89,5 ± 0,5% ISO final brightness and had their physical-mechanical and morphological characteristics evaluated. The results shows that the wood of Acacia mearnsii is denser, presents lower proportion of lignin and higher content of extractives than the wood of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. The fibers of eucalyptus wood have higher length, width, thickness and lumen diameter, and lower wall thickness than acacias fibers. On the pulping process the wood of Acacia mearnsii demands higher alkali charge and H Factor to achieve some delignification degree, presenting higher alkali consumption. Nevertheless, this species presents the highest yields. The comparison between the pulping processes shows that the Lo-Solids® demands lower alkaline charge and H Factor than the conventional process, which results in lower alkaline consumption, higher yields and pulps with better viscosity and lower hexenuronic acids content. However, the oxygen delignification is more efficient for pulps from conventional process. The reagents consumption through the bleaching is higher on Acacias pulps and pulps with lower initial delignification degree. The bleached pulps of Acacia mearnsii and pulps from Lo-Solids® process demand lower refining energy to achieve the same drainability, presents better physical-mechanical characteristics, higher fiber population and lower area occupied for vessels than Eucalyptus pulps and pulps from conventional process, respectively.

O presente estudo analisou a influência de clones do híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, com densidades básicas e cargas de álcali ativo diferentes, no processo de polpação e branqueamento. As características e propriedades das polpas não-branqueadas, licor preto residual, branqueamento, morfologia e propriedades físico-mecânicas das polpas branqueadas foram analisadas para avaliar os efeitos dos fatores clone e carga de álcali ativo. As polpações foram realizadas aplicando-se cargas de álcali ativo de 12,5%, 13,5% e 14,5%. Em seguida, as polpas não-branqueadas foram submetidas a uma pré-deslignificação com oxigênio e branqueadas através da seqüência D0EOPD1. As polpas branqueadas foram refinadas em moinho PFI e analisadas quanto às resistências físico-mecânicas. Os resultados obtidos indicam que a madeira do clone G-31 apresentou menor densidade básica e teor de holocelulose, e maiores teores de extrativos totais e lignina Klason comparativamente à madeira do clone C-41. Os clones mostraram rendimentos bruto e depurado semelhantes. O clone G-31 produziu polpa com menor número kappa na menor carga alcalina e polpa com maior número kappa na maior carga alcalina revelando uma importante interação significativa clone x álcali ativo. Os fatores álcali ativo, clone e interação clone x álcali ativo tiveram influências nos parâmetros avaliados na polpação. Os licores residuais dos clones apresentaram valores semelhantes de pH, teor de sólidos solúveis, densidade e álcalis residuais. O clone G-31 consumiu mais álcali ativo residual. O fator que exerceu maior influência nestes parâmetros foi a carga de álcali ativo. O branqueamento mostrou para o clone G-31 maior eficiência na prédeslignificação com oxigênio e menor número kappa. A viscosidade intrínseca da celulose branqueada e a alvura foram mais elevadas para o clone C-41. O aumento da carga alcalina reduziu ligeiramente a alvura do clone G-31 e elevou a alvura do clone C-41. Os fatores álcali ativo, clone e interação clone x álcali ativo tiveram influências nos parâmetros avaliados no branqueamento. A fibra da polpa branqueada do clone G-31 apresentou, significativamente, maiores comprimento, espessura da parede, índice de enfeltramento, fração parede e índice de Runkel; e menores diâmetro do lume, coeficiente de flexibilidade e "coarseness". O menor valor de "coarseness" mostrou fibras mais leves na polpa do clone G-31. O fator clone exerceu a maior influência nas propriedades físicas e mecânicas da polpa branqueada. A polpa branqueada do clone G-31 apresentou, significativamente, menor número de revoluções no moinho PFI para atingir o índice de tração de 70 N.m/g, baixo grau Schopper Riegler para atingir este nível de tração e gerou folhas com valores mais elevados de volume específico e opacidade. Estas características e propriedades permitiram concluir que a polpa do clone G-31 foi a mais atrativa e indicada para a fabricação de papéis de imprimir e escrever. A polpa branqueada do clone C-41 apresentou valores mais elevados de volume específico aparente e ascensão capilar Klemm quando analisadas sem refino. Estas propriedades foram mais evidentes nas cargas alcalinas mais elevadas. A polpa do clone C-41 mostrou características mais favoráveis para a fabricação de papéis para fins sanitários. / The present study has analyzed the influences of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid clones with different specific gravity and active alkali charges in the bleaching and pulping process. The characteristics and properties of unbleached pulp, residual black liquor, bleaching, bleached fiber morphology and bleached pulp physical-mechanical properties were analyzed to evaluate the effects of the active alkali charge and clone factors. The pulping were realized applying active alkali charges of 12,5%, 13,5% and 14,5%. Then, the unbleached pulps were submitted to an oxygen delignification and bleached with the sequence D0EOPD1. The bleached pulps were refined using PFI mill and the physical-mechanical properties were analyzed. The results showed that G-31 wood clone presented lower specific gravity and holocellulose content and higher total extractives and Klason lignin contents when compared to C-41 wood clone. Both of them showed similar pulp yield total and screening. The G-31 clone produced pulp with lower kappa number in the lowest alkaline charge and pulp with higher kappa number in the highest alkaline charge showing an important significant interaction between clone and active alkali. The factors active alkali, clone and clone x active alkali interaction influenced in the evaluated parameters in the pulping. The clones residual black liquor showed similar values of pH, soluble solids content, density and residual alkalis. The G-31 clone consumed more residual active alkali. The factor that exerted the highest influence in these parameters was the active alkali charge. The bleaching showed that the G-31 clone has higher efficiency in the oxygen delignification and lower kappa number. The bleached pulp viscosity and brightness were higher for C-41 clone. The increase in the alkaline charge reduced slightly the G-31 clone brightness and elevated the C-41 clone brightness. The factors active alkali, clone and clone x active alkali interaction influenced in the bleaching parameters evaluated. The fiber of the G-31 bleached pulp showed, significantly, higher length, wall thickness, felting index, wall ratio and Runkel index, and lower lumen diameter, flexibility coefficient and coarseness. The lowest value of coarseness showed lighter fibers in the G-31 pulp. The factor clone exerted the highest influence in the physical and mechanical properties of the bleached pulp. The G-31 bleached pulp showed, significantly, lowest revolutions number in the PFI mill to reach tensile index of 70 N.m/g, low Schopper Riegler degree to reach this tensile index and generated sheets with higher values to bulk and opacity. These characteristics and properties allow to conclude that G-31 pulp was the most attractive and indicated to produce printing and writing papers. The bleached pulp of C-41 clone showed higher values of bulk and capillarity Klemm when analyzed without refining. These properties were more evident in the highest alkaline charges. The C-41 pulp showed characteristics more favorable to the production of tissue papers.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1710366 bytes, checksum: 63c01c1594b5f4230e1b432fbcdf07b4 (MD5) Previous issue date: 2011-07-21 / O objetivo deste trabalho foi desenvolver um modelo estatístico para identificar e validar as principais variáveis que afetam o desempenho do digestor contínuo da linha 2 na Planta Nueva Aldea Celulosa Arauco y Constitución, que processa uma mistura de Eucalyptus globulus e nitens. O modelo foi baseado na seleção de um conjunto de variáveis independentes e no histórico das alterações feitas no processo de cozimento nos últimos anos. Para o desenvolvimento do modelo foi considerado um período de tempo em que o digestor foi exposto a diferentes condições de operação que afetariam seu desempenho, tais como: o ajuste de dosagem de álcali, o uso de aditivos, as características dos cavacos, entre outros. Para os casos estudados, foram avaliados estatisticamente vários modelos, concluindo finalmente que as variáveis significativas foram: umidade, menor residual de álcali no licor de extração, tempo de retenção no digestor, razão licor-madeira em zona de cocção inferior do digestor, densidade básica de cavacos e carga de álcali no digestor. Com base nas variáveis do modelo foram sugeridas mudanças a serem feitas no digestor visando um aumento no rendimento. / El objetivo del trabajo que a continuación es presentado es el desarrollar un modelo estadístico que permita identificar y validar las variables principales que afectan el rendimiento del digestor continuo de línea 2 en planta Nueva Aldea de Celulosa Arauco y Constitución, el cual procesa una mezcla de Eucaliptus Globulus y Nitens. Lo anterior a partir de la selección de un conjunto de variables independientes seleccionadas y la historia de cambios realizados al proceso de cocción durante los últimos años. Para el desarrollo del modelo se considera un periodo de tiempo en el cual el digestor es expuesto a diferentes condiciones de operación que afectan al rendimiento de este, tales como ajuste de dosificación de álcali, uso de aditivos, características de las astillas, entre otras. Para los casos revisados se evalúan estadísticamente cada uno de los modelos obtenidos, logrando finalmente que los variables significativas son: humedad, residual de álcali en licor de extracción inferior, tiempo de retención en digestor, razón licor madera en zona de cocción inferior de digesto, densidad básica de astillas e carga de álcali a digestor. En base a las variables del modelo se realizan sugerencias para cambios a realizar en el digestor orientadas al aumento de rendimiento.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1570471 bytes, checksum: 526a6997bcb73122b8e582d68f81b29b (MD5) Previous issue date: 2011-07-22 / O objetivo do presente trabalho foi de avaliar em escala laboratorial, alternativas para o tratamento convencional de efluentes que resultam na degradação de compostos fenólicos e coloridos. Processos de oxidação avançada (POA) se demonstraram uma alternativa aos processos convencionais de baixa eficiência. Os POAs se baseiam na geração de radicais hidroxila com elevada poder oxidativo. Os processos de Fenton e foto-Fenton foram avaliados. No primeiro, íons ferrosos reagem com peróxido de hidrogênio para gerar os radicais OH, e no segundo, o reagente de Fenton (Fe2+/H2O2) é utilizado na presença de radiação ultravioleta (UV). O efluente combinado da fábrica foi caracterizado para identificar os parâmetros que apresentarem os maiores desvios dos limites de descarga permitidos, sendo que o índice de fenol foi o único parâmetro que não atendia o limite da legislação antes do tratamento secundário. Efluentes setoriais também foram caracterizados para identificar as principais fontes de fenóis no efluente combinado. Os condensados sujos das duas linhas de produção continham as maiores cargas de compostos fenólicos e os da Linha 1 foram utilizados porque, embora a linha 2 tenha apresentado maior carga, esta não estava operando na época do estudo. A degradação de compostos fenólicos não foi significativamente diferente nos processos Fenton e foto-Fenton. Em ambos os processos, a degradação ocorreu em dois estágios, a maior parte ocorreu em um primeiro estágio energético, e o restante em um estágio mais lenta de degradação. A degradação se relacionou com a concentração do radical hidroxila. A oxidação de Fe+2a Fe+3ocorreu rapidamente e, portanto, foi não-limitante. Na avaliação de remoção de cor, foi observado que o uso de concentrações iniciais elevadas de Fe+2 resultou em maior cor final no processo Fenton, enquanto a diferença foi menos significativa quando concentrações iniciais menores de Fe+2 foram utilizadas. Isso foi atribuído à formação de complexos orgânico-ferrosos como subprodutos da degradação de fenol, uma parte da qual foi degradada pelo tratamento com UV. Tanto o processo Fenton como o foto-Fenton foram efetivos na remoção de fenol abaixo do nível estabelecido na norma chilena para descarga de efluentes líquidos. / El presente trabajo tiene por objetivo evaluar, a escala de laboratorio, alternativas al tradicional sistema de tratamiento de efluentes que permita degradar compuestos fenólicos y coloreados. Los procesos de oxidación avanzada (POAs) se presentan como una alternativa a los procesos convencionales de baja eficiencia. Estos procesos se basan en el gran poder oxidativo del radical hidroxilo, la principal especie reactiva generada por estos sistemas. Se consideró las reacciones Fenton y Foto-Fenton. En la primera, el ión ferroso reacciona con peróxido de hidrógeno y genera el radical Hidroxilo. El proceso Foto-Fenton es una variante del anterior, pues utiliza el reactivo Fenton en presencia de luz UV. Para el logro del objetivo planteado se caracterizó el efluente general, para así identificar las principales desviaciones de los parámetros regulados por la norma. Se encontró que el índice de Fenol es el único parámetro cuyo valor se encuentra sobre la regulación antes de comenzar su tratamiento secundario. Se caracterizó también los efluentes sectoriales, con el fin de identificar las principales fuentes de compuestos fenólicos del efluente general. Se utilizó el efluente condensado sucio de Línea 1, ya que si bien el efluente de Línea 2 tiene mayor carga fenólica, ésta no se encuentra en operación. La degradación de compuestos fenólicos no presentó diferencias significativas al utilizar el proceso Fenton o Foto-Fenton y se caracterizó por dos etapas, la primera es enérgica y ocurre la mayor parte de degradación, la segunda etapa ocurre degradación lenta. Esto se correlaciona con la concentración de radicales hidroxilo. La oxidación de Fe+2 a Fe+3 es rápida por lo que no limita la reacción. En el estudio de la coloración, se encontró que al utilizar concentraciones iniciales altas de Fe+2 el color final es mayor al usar el Proceso Fenton; a bajas concentraciones del ión la diferencia se hace menos significativa. Esto se explica por la formación de complejos orgánicos ferrosos como producto colateral de la degradación de fenol, parte de ellos se degradarían con el tratamiento UV. Tanto el proceso Fenton como Foto-Fenton, son efectivos en la remoción de fenol, permitiendo su uso cumplir con la normativa Chilena para descarga de residuos industriales líquidos.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1351821 bytes, checksum: 9d416acc090cd2c119cb3461e3880133 (MD5) Previous issue date: 2011-12-06 / Este estudo visa determinar, através de laboratório convencionais cozimento kraft, os efeitos da adição de polissulfeto no desempenho da celulose, hemicelulose, matéria orgânica do licor negro e físico-mecânicas da polpa, e entregar recomendações para testes na Constituição planta industrial, que tem um processo RDH. Os resultados mostram aumento no desempenho em relação ao de referência, 3,2% e 8,5% em Pinus radiata e 1,3% e 3,4% em Eucalyptus (mistura de 70% e 30% Eucalyptus nitens Eucalyptus globulus), para adições diferentes de polissulfeto. Esse aumento no desempenho pode ser explicado pelo maior teor de hemicelulose, o que confirma a ação protetora do polissulfeto. Os benefícios da aplicação em plantas de Constituição estes resultados indicam que a adição de polissulfeto de 1,5% teria um lucro anual de 3,8 milhão dólares, no montante de 10.500 mil dólares por ano, com a adição 3% do polissulfeto, razão pela qual se recomenda continuar com um estágio de aplicação industrial dentro da planta, para confirmar o custo final do projeto. / Este estudio tiene por objeto determinar, a través de cocciones Kraft convencionales de laboratorio, los efectos de la adición de polisulfuro en el rendimiento de la pulpa, contenido de hemicelulosas, contenido orgánico del licor negro y propiedades físico-mecánicas de la pulpa; y entregar las recomendaciones para realizar pruebas a nivel industrial en Planta Constitución, la cual posee un proceso RDH. Los resultados muestran aumentos en el rendimiento, con respecto a la referencia, de 3.2 % y 8.5 % en Pinus radiata y de 1.3 % y 3.4 % en Eucalyptus (mezcla de 70 % Eucalyptus nitens y 30 % Eucalyptus globulus), para distintas adiciones de polisulfuro. Este aumento en el rendimiento se puede explicar por el mayor contenido de hemicelulosas, lo que confirma la acción protectora del polisulfuro. Los beneficios de la aplicación en Planta Constitución de estos resultados, indican que para la adición de 1.5 % de polisulfuro se tendría un beneficio anual del orden de US$ 3.800.000; el que ascendería a US$ 10.500.000 al año con la adición de 3 % de polisulfuro, razón por la cual se recomienda continuar con una etapa de aplicación industrial en esa planta, para confirmar la rentabilidad final del proyecto.

O presente estudo analisou a influência de clones do híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, com densidades básicas e cargas de álcali ativo diferentes, no processo de polpação e branqueamento. As características e propriedades das polpas não-branqueadas, licor preto residual, branqueamento, morfologia e propriedades físico-mecânicas das polpas branqueadas foram analisadas para avaliar os efeitos dos fatores clone e carga de álcali ativo. As polpações foram realizadas aplicando-se cargas de álcali ativo de 12,5%, 13,5% e 14,5%. Em seguida, as polpas não-branqueadas foram submetidas a uma pré-deslignificação com oxigênio e branqueadas através da seqüência D0EOPD1. As polpas branqueadas foram refinadas em moinho PFI e analisadas quanto às resistências físico-mecânicas. Os resultados obtidos indicam que a madeira do clone G-31 apresentou menor densidade básica e teor de holocelulose, e maiores teores de extrativos totais e lignina Klason comparativamente à madeira do clone C-41. Os clones mostraram rendimentos bruto e depurado semelhantes. O clone G-31 produziu polpa com menor número kappa na menor carga alcalina e polpa com maior número kappa na maior carga alcalina revelando uma importante interação significativa clone x álcali ativo. Os fatores álcali ativo, clone e interação clone x álcali ativo tiveram influências nos parâmetros avaliados na polpação. Os licores residuais dos clones apresentaram valores semelhantes de pH, teor de sólidos solúveis, densidade e álcalis residuais. O clone G-31 consumiu mais álcali ativo residual. O fator que exerceu maior influência nestes parâmetros foi a carga de álcali ativo. O branqueamento mostrou para o clone G-31 maior eficiência na prédeslignificação com oxigênio e menor número kappa. A viscosidade intrínseca da celulose branqueada e a alvura foram mais elevadas para o clone C-41. O aumento da carga alcalina reduziu ligeiramente a alvura do clone G-31 e elevou a alvura do clone C-41. Os fatores álcali ativo, clone e interação clone x álcali ativo tiveram influências nos parâmetros avaliados no branqueamento. A fibra da polpa branqueada do clone G-31 apresentou, significativamente, maiores comprimento, espessura da parede, índice de enfeltramento, fração parede e índice de Runkel; e menores diâmetro do lume, coeficiente de flexibilidade e “coarseness”. O menor valor de “coarseness” mostrou fibras mais leves na polpa do clone G-31. O fator clone exerceu a maior influência nas propriedades físicas e mecânicas da polpa branqueada. A polpa branqueada do clone G-31 apresentou, significativamente, menor número de revoluções no moinho PFI para atingir o índice de tração de 70 N.m/g, baixo grau Schopper Riegler para atingir este nível de tração e gerou folhas com valores mais elevados de volume específico e opacidade. Estas características e propriedades permitiram concluir que a polpa do clone G-31 foi a mais atrativa e indicada para a fabricação de papéis de imprimir e escrever. A polpa branqueada do clone C-41 apresentou valores mais elevados de volume específico aparente e ascensão capilar Klemm quando analisadas sem refino. Estas propriedades foram mais evidentes nas cargas alcalinas mais elevadas. A polpa do clone C-41 mostrou características mais favoráveis para a fabricação de papéis para fins sanitários. / The present study has analyzed the influences of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid clones with different specific gravity and active alkali charges in the bleaching and pulping process. The characteristics and properties of unbleached pulp, residual black liquor, bleaching, bleached fiber morphology and bleached pulp physical-mechanical properties were analyzed to evaluate the effects of the active alkali charge and clone factors. The pulping were realized applying active alkali charges of 12,5%, 13,5% and 14,5%. Then, the unbleached pulps were submitted to an oxygen delignification and bleached with the sequence D0EOPD1. The bleached pulps were refined using PFI mill and the physical-mechanical properties were analyzed. The results showed that G-31 wood clone presented lower specific gravity and holocellulose content and higher total extractives and Klason lignin contents when compared to C-41 wood clone. Both of them showed similar pulp yield total and screening. The G-31 clone produced pulp with lower kappa number in the lowest alkaline charge and pulp with higher kappa number in the highest alkaline charge showing an important significant interaction between clone and active alkali. The factors active alkali, clone and clone x active alkali interaction influenced in the evaluated parameters in the pulping. The clones residual black liquor showed similar values of pH, soluble solids content, density and residual alkalis. The G-31 clone consumed more residual active alkali. The factor that exerted the highest influence in these parameters was the active alkali charge. The bleaching showed that the G-31 clone has higher efficiency in the oxygen delignification and lower kappa number. The bleached pulp viscosity and brightness were higher for C-41 clone. The increase in the alkaline charge reduced slightly the G-31 clone brightness and elevated the C-41 clone brightness. The factors active alkali, clone and clone x active alkali interaction influenced in the bleaching parameters evaluated. The fiber of the G-31 bleached pulp showed, significantly, higher length, wall thickness, felting index, wall ratio and Runkel index, and lower lumen diameter, flexibility coefficient and coarseness. The lowest value of coarseness showed lighter fibers in the G-31 pulp. The factor clone exerted the highest influence in the physical and mechanical properties of the bleached pulp. The G-31 bleached pulp showed, significantly, lowest revolutions number in the PFI mill to reach tensile index of 70 N.m/g, low Schopper Riegler degree to reach this tensile index and generated sheets with higher values to bulk and opacity. These characteristics and properties allow to conclude that G-31 pulp was the most attractive and indicated to produce printing and writing papers. The bleached pulp of C-41 clone showed higher values of bulk and capillarity Klemm when analyzed without refining. These properties were more evident in the highest alkaline charges. The C-41 pulp showed characteristics more favorable to the production of tissue papers.