Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Valeria Motoyama.pdf: 5827958 bytes, checksum: a45e061751d030d873a6927ec19ed8bb (MD5) Previous issue date: 2007-05-31 / In this work samples of ASTM A 285 Grade C class steel, welded with covered electrodes AWS E7018 and AWS E6013, and with variations in the welding energy, were tested electrochemically, immersed in alkaline liquor, which is used in Kraft batch digesters. Workpieces were cut by electroerosion process from base metal (MB), heat affected zone (ZTA) and weld metal (MS), and submitted to metallographic characterization. A perlitic and ferritic microstructure was observed, with acicular ferrite surrounded by grain boundary ferrite and formation of Widmanstätten ferrite. Samples welded with AWS E7018 electrodes show microhardness profiles higher than AWS E6013 electrodes due to higher contents of manganese and silicon. Corrosion rates of MB, ZTA and MS regions increase with liquor temperature, and MS regions show corrosion rates higher than ZTA and MB, without heat treatment, for both electrodes. Values calculated were 0,30 mm/year for MB, 1,49 mm/year for ZTA and 2,63 mm/ano for MS with AWS E7018 electrode, without heat treatment, high energy, and for AWS E6013 electrode, in the same conditions, 1,24 mm/year for ZTA and 1,65 mm/year for weld metal. / Neste trabalho, amostras de aço da classe ASTM A 285 Grau C, soldados com eletrodos revestidos AWS E7018 e E6013, e com variação nas energias de soldagem, foram submetidos a ensaios de corrosão eletroquímicos, imersos em licor alcalino que é empregado em digestores descontínuos para obtenção de celulose pelo processo Kraft. Os corpos de prova foram retirados por eletroerosão do metal de base (MB), zona termicamente afetada (ZTA) e metal de solda (MS), e submetidos a caracterização metalográfica. Constatou-se uma microestrutura perlítica e ferrítica, com formação de ferrita acicular circundada por ferrita de contorno de grão e ferrita Widmanstätten. Os corpos de prova soldados com os eletrodos AWS E7018 apresentam perfis de dureza maiores que o AWS E6013, devido ao maior teor de manganês e silício. As taxas de corrosão das regiões MB, ZTA e MS aumentam com o acréscimo da temperatura do licor, sendo que as regiões dos MS(s) apresentam taxas de corrosão maiores que as ZTA(s) e MB, sem tratamento térmico, para ambos os eletrodos. Foram calculados valores de 0,30 mm/ano para MB, 1,49 mm/ano para ZTA e 2,63 mm/ano para MS com o eletrodo AWS E7018, sem tratamento térmico, com alta energia, e para o eletrodo AWS E6013, nas mesmas condições, 1,24 mm/ano para ZTA e 1,65 mm/ano para o metal de solda.

Submitted by OTAVIO AUGUSTO TITTON DIAS (otaviotd@gmail.com) on 2017-02-07T12:19:37Z No. of bitstreams: 1 Otávio [rev. 06.02.17] - arquivamento.pdf: 3569255 bytes, checksum: d063af8c0f50bdd6bd8ea5a53186f094 (MD5) / Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-02-13T15:49:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dias_oat_me_bot.pdf: 3569255 bytes, checksum: d063af8c0f50bdd6bd8ea5a53186f094 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-13T15:49:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dias_oat_me_bot.pdf: 3569255 bytes, checksum: d063af8c0f50bdd6bd8ea5a53186f094 (MD5) Previous issue date: 2016-12-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / As preocupações ambientais e o esgotamento dos combustíveis fósseis resultaram em um interesse crescente em materiais ambientalmente amigáveis, à base de polímeros naturais. Esforços estão sendo feitos para introduzir a lignina em compostos plásticos, tais como polipropileno, com o objetivo de produzir materiais com boas características mecânicas e, ao mesmo tempo, ambientalmente amigáveis. A lignina é uma matéria-prima amplamente disponível na natureza, que contém alta densidade de compostos aromáticos, os quais são atualmente, em sua maioria, derivados do petróleo. No entanto, grande parte da lignina é utilizada para geração de energia e pode ser um potencial agente poluidor se não destinada de forma adequada. Desse modo, é importante encontrar uma maneira econômica de converter esse polímero natural em materiais de alto valor agregado, como compósitos com alto desempenho mecânico e térmico. Neste estudo, compósitos de polipropileno e de lignina kraft de pinus (LKI) e de bagaço de cana (LBC) foram submetidos à extrusão, e os corpos de prova foram produzidos pelo processo de injeção. Os materiais produzidos foram analisados quanto às propriedades mecânicas, térmicas (TGA, DSC, HDT), química (FTIR), reológica (índice de fluidez) e morfológica (MEV). Os objetivos desta pesquisa foram desenvolver novos compósitos de polipropileno contendo lignina e proporcionar propriedades mecânicas comparáveis aos polipropilenos comerciais, além de obter compósito com alto grau de afinidade entre a lignina e o polipropileno. Os resultados mostraram que a incorporação de lignina na matriz de polipropileno originou, de maneira geral, compósitos com propriedades adequadas para vários segmentos industriais, especialmente aqueles em que características mecânicas e térmicas são cruciais, tais como a substituição de plásticos de engenharia e polipropileno com cargas minerais. / Environmental concerns and the depletion of fossil fuels resulted in a growing interest in environmentally friendly materials based on natural polymers. Efforts are being made to introduce the lignin in plastic composites such as polypropylene, in order to produce materials with good mechanical characteristics and at the same time environmentally friendly. Lignin is a biopolymer widely available which contains high density of aromatic compounds. Nowadays, the aromatic compounds are almost exclusively derived from petroleum. However, the lignin is used mainly to generate energy and can be a pollution potential if not properly treated. Lignin, however, can improve the performance of composites. Moreover, it is important to find an economical way to convert lignin into high value-added materials. In this study, blends of polypropylene, pine kraft lignin (LKI) and sugar cane bagasse lignin (LBC) were subjected to extrusion and the specimens were produced by injection process. The materials produced were analyzed for their mechanical, thermal (TGA, DSC, HDT), chemical (FTIR), rheological (melt flow index) and morphological (SEM) properties. The objective of this research was to develop new lignin-based polypropylene composite with mechanical properties comparable to commercial polypropylene. The results showed that the incorporation of lignin in polypropylene matrix resulted in composites, in general, with properties suitable for various industrial segments, especially those in which mechanical and thermal properties are crucial, such as the replacement of engineering plastics and polypropylene mineral filled.

Diese Dissertation befasst sich mit der sensorgeführten Regelung von Industrierobotern zur Konturverfolgung. Beispiele dafür sind das robotergestützte Nähen, Entgraten oder das Auftragen von Dichtmasse entlang von Schweißnähten. Beim Nähen und Entgraten müssen während der Verfolgung der Kontur bestimmte Kontaktkräfte an möglicherweise nachgiebigen Werkstücken eingehalten werden. Dabei ist es in modernen Fertigungsprozessen wichtig, die Bewegung des Roboters mit wenig Einrichtaufwand vorzugeben. Dazu werden Sensorsysteme eingesetzt, die Bildinformationen und Kraftmessungen verarbeiten, um den Roboter mit gewünschter Kontaktkraft entlang sichtbarer Konturen eines Werkstückes zu führen. Der Fokus dieser Arbeit ist die Fusion der Sensordaten, um die Vorteile der einzelnen Sensoren in einer Aufgabe zu vereinen. Es werden Messwerte eines Kraft-Momenten Sensors, einer Kamera, eines Beschleunigungssensors und der kartesischen Position und Orientierung des Roboters verwendet. Zuerst wird die Berechnung der kartesischen Roboterposition untersucht. Es wird ein Beobachter vorgestellt, um unter Verwendung eines Beschleunigungssensors die Präzision des Positionssignales zu erhöhen. Anschließend wird das Kamerasystem untersucht und ein Verfahren vorgestellt, um Geschwindigkeit, Position und Orientierung des robotergeführten Werkzeuges entlang der Kontur vorzugeben. Danach wird auf die Ermittlung von Kontaktkräften eingegangen, wobei die Kompensation von Trägheitskräften mittels Beschleunigungssensoren untersucht wird. Der letzte Abschnitt befasst sich mit der Verbindung von bildgestützter Konturverfolgung und Kraftregelung an nachgiebigen Werkstücken. Durch die Nachgiebigkeit des Werkstückmaterials verformt sich die Kontur bei Kontakt. Durch bildgestützte Konturverfolgung wird eine Anpassung an diese Verformung vorgenommen -- somit besteht über die Verformbarkeit des Werkstückes eine Kopplung zwischen den beiden Regelkreisen. Diese Kopplung wird gelöst, indem auf Basis eines dynamischen Modells der Umgebung eine Kompensation der Werkstückverformung berechnet wird. Die Modellparameter zur Kompensation werden durch online Identifikation ermittelt. / This thesis focuses on the sensor-guided control of industrial robots for contour-following. Examples include the robot-guided sewing, grinding or the application of sealant along weld seams. Grinding and sewing require a certain contact force while following a countour of a workpiece, whereas the worpieces might be compliant. Modern production processes require a fast and simple way to set up the motion of the robot for the required task. Therefore sensor systems are used, which process visual and tactile information to guide the tool at a desired contact force along visible contours of a workpiece. The focus of this work is the fusion of sensor data, used to benefit from the advantages of each of the individual sensors in one control scheme. I combine the measurements of a force-torque sensor, a camera, an acceleration sensor and of the Cartesian position of the robot. First, I introduce details on the calculation of the Cartesian robot position. I present an observer-based structure that uses an acceleration sensor to improve the precision of the robot position signal. Then, I analyze the camera system and present a control structure that adapts the position, orientation and velocity of the robot-guided tool along the contour. Thereafter, I show details of force measurement, whereas I compensate for inertial forces using an acceleration sensor. The last chapter addresses the combination of visual contour-following and force control on compliant workpieces. Under a certain contact force, the workpiece deforms due to its compliance. The position and orientation then is adapted to this deformed contour by visual control -- hence, there is a coupling between force and visual control. This coupling is solved by compensating for workpiece deformation using a dynamic model of the environment. The environmental parameters for compensation are identified online.

Les pâtes à dissoudre, composées à 95% de cellulose, sont la matière première pour la production de fibres cellulosiques régénérées (viscose, Lyocell…) et de dérivés cellulosiques (ester, éther ou nitrate de cellulose). En tant qu’alternative aux matériaux issus de ressources pétrolières, ces produits connaissent actuellement un fort regain d’intérêt. Ainsi, la production de pâte à dissoudre devrait croître fortement au cours de la prochaine décennie. L’objectif de cette thèse est de proposer des procédés de conversion d’une pâte papetière de résineux en pâte à dissoudre. Pour cela les hémicelluloses présentes dans les pâtes kraft papetières doivent être extraites. Trois méthodes d’extraction d’hémicelluloses ont ainsi été étudiées : (1) une extraction alcaline à froid (CCE) dans des conditions non conventionnelles, (2) un procédé se divisant en deux étapes successives : un stade acide à haute température (150°C) suivie d’une extraction alcaline à chaud (AHCE) et (3) une hydrolyse enzymatique par trois enzymes commerciales (une xylanase, une mannanase, une cellulase). Les deux premières méthodes ont permis de produire des pâtes avec des caractéristiques proches des pâtes à dissoudre commerciales. Cependant, dans les trois voies d’extraction étudiées, l’extraction d’hémicelluloses n’a jamais atteint 100%. Des prétraitements des pâtes (raffinage, explosion à la vapeur, oxydation TEMPO) ont alors été testés pour améliorer l’extraction des hémicelluloses. De nouvelles séquences de purification basées sur la combinaison d’une étape de raffinage suivie d’une extraction alcaline à froid (CCE) peuvent être ainsi imaginées. La dernière partie de ces travaux de thèse s’est intéressée au gonflement des pâtes à dissoudre. Les travaux ont abouti à la création d’une nouvelle méthode simple et rapide de caractérisation du gonflement des fibres de pâte cellulosique. Cette méthode de mesure peut être, dans certaines conditions, considérée comme une mesure alternative de la réactivité des pâtes à dissoudre habituellement caractérisée par le test Fock. / Dissolving pulps, which are composed of 95% cellulose, are the raw materials for the production of regenerated cellulose fibres for textile application and for the production of cellulose derivatives. These products are alternatives to oil based materials. A growing demand in such products is expected in the next decades. Therefore, additional capacities in the production of wood dissolving pulp must be created. The purpose of this work is to develop hemicellulose removal processes with the aim to convert a softwood kraft paper pulp into a dissolving pulp. Three extraction methods were tested: (1) A cold caustic extraction process (CCE) performed under conventional and unconventional conditions; (2) A process consisting in an acid stage at high temperature (up to 150°C) followed by a hot caustic extraction (A-HCE); (3) An enzymatic hydrolysis using xylanase, mannanase, and cellulase. Conversion was quite successful with the two first processes. However, 100% of hemicellulose removal was never reached. In order to improve the hemicellulose extraction efficiency, several pre-treatments were tested (refining, steam explosion, TEMPO oxidation). The addition of a refining stage allows a reduction of the NaOH concentration during CCE extraction without affecting the hemicellulose extraction efficiency. The last part of this thesis work focus on the dissolving pulp swelling. A new and rapid test for the characterization of fibre swelling was developed. This method was used as an approach to the assessment of dissolving pulp reactivity in the viscose process in place of the Fock’s method.

Le renouveau des biocarburants pourrait être aussi celui de l’industrie chimique de la pâte àpapier, en diversifiant l’éventail des produits fabriqués à partir de bois. Cette étude porte surl’intégration d’une extraction des hémicelluloses du bois au procédé Kraft dans le cadre d’une coproductionde fibres cellulosiques et de bioéthanol.Le travail expérimental de cette étude balaie l’ensemble du procédé depuis l’extraction de plus dela moitié des hémicelluloses de bois de résineux, par autohydrolyse ou par hydrolyse à l’acidedilué, jusqu’à la production de fibres cellulosiques blanchies et d’éthanol obtenu par la fermentationdes hydrolysats.Les pâtes de bois préhydrolysé se sont distinguées par de très bonnes aptitudes à ladélignification lors de la cuisson Kraft et lors du blanchiment à l’oxygène. Une analyse desconstituants des pâtes de bois préhydrolysé a permis de comprendre pourquoi la préhydrolyseconduit à une diminution du rendement de cuisson (perte de lignine et de la totalité deshémicelluloses dont les xylanes). L’analyse des lignines de pâtes écrues de bois préhydrolysé apermis d’émettre une hypothèse quant à l’excellente aptitude de ces pâtes à la délignification lorsdu blanchiment à l’oxygène.En définitive, l’intégration d’une extraction des hémicelluloses à une usine Kraft telle qu’elle estproposée par cette étude permet d’obtenir à partir de 100 kg de bois de résineux, 27 à 36kilogrammes de fibres cellulosiques blanchies et jusqu’à 6 litres de bioéthanol. Ces fibrescellulosiques blanchies présentent des caractéristiques attrayantes pour la production de cellulose àusage chimique ou de nanocristaux de cellulose. / Biofuel revival could be a great opportunity for the chemical pulp industry to widen the range ofits products made from wood. This thesis deals with the integration of a softwood hemicelluloseextraction step prior to the Kraft pulping process in order to produce both cellulose fibres andbioethanol.In this study the experimental work covers the entirety of the process: from the extraction ofmore than half of the hemicelluloses from wood either by autohydrolysis or dilute acid hydrolysis tothe production of bleached cellulosic fibres as well as ethanol from fermentated wood hydrolyzates.Prehydrolyzed wood and their subsequent pulps stood out by their excellent delignification abilityduring Kraft cooking and oxygen bleaching. Quantitative analysis of the main constituants of thepulps showed why prehydrolysis leads to decreased Kraft pulp yields (extra lignin loss andhemicelluloses loss including xylans). A range of hypotheses to explain the good delignificationability of prehydrolyzed wood Kraft pulps during oxygen bleaching was narrowed to one by Kraftlignin analysis.The overall results of the hemicellulose extraction prior to Kraft pulping as it has been defined inthis study showed that from 100 kg of softwood, 27 to 36 kg of bleached cellulosic fibres and 6litres of ethanol could be produced. The bleached cellulosic fibres are of great interest for dissolvingpulp or cellulose nanocrystals production.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Brazil is a major producer of paper, highlighted worldwide for producing and supplying the markets with large volumes of paper packaging, printing and writing paper and cardboard. Although the wood is the main source of raw material used in cellulose industries in Brazil, the use of non-timber fiber may be a satisfactory alternative for manufacturing of papers with different and special properties. In this sense, the objective of this study was to evaluate the productivity, morphology, anatomy and chemical composition of the fibers, as well as the properties of the pulps produced papers of Schoenoplectus californicus (C.A. Mey.) Soják (popularly known as reed), pure or mixed with eucalyptus pulp. We conducted chemical, morphological and productivity analysis. Thus the kraft pulping process and production roles in different treatments were performed. Through research and analysis, it can be noted that reed had low productivity and short fibers. Chemical analysis showed that the fibers have a high level of the reed extractives and silica, which makes it a favorable raw material for pulp production, on the other hand, the kraft pulping process resulted in reed pulp with low contents of hexenuronic acid suitable for the bleaching of pulp factor. The strength properties of the papers were negatively affected by the addition of reed pulp papers and the highest values of bulk and opacity were achieved with the lowest levels of refining of the pulps. It was concluded that reed did not show satisfactory for the production of papers of high strength characteristics. / O Brasil é um grande produtor de papel, destacando-se mundialmente por produzir e abastecer os mercados com expressivos volumes de papel de embalagem, papéis de imprimir e escrever e papel-cartão. Apesar de a madeira ser a principal fonte de matéria prima utilizada nas indústrias de celulose no Brasil, o emprego de fibras não madeireiras pode ser uma alternativa satisfatória para a fabricação de papéis com propriedades diferenciadas e especiais. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade, morfologia, anatomia e composição química das fibras, assim como as propriedades dos papéis produzidos de polpas celulósicas de Schoenoplectus californicus (C.A. Mey.) Soják (popularmente conhecido como junco), puros e misturados com polpa de eucalipto. Realizou-se análise química, morfológica e de produtividade. Desta forma foram realizados cozimentos pelo processo kraft e produção de papéis em diferentes tratamentos. Por meio das pesquisas e análises, pode-se constar que o junco apresentou baixa produtividade e fibras curtas. As análises químicas demostraram que as fibras de junco apresentam alto teor de extrativos e de sílica, o que o torna uma matéria prima desfavorável para a produção de polpa celulósica, por outro lado, o processo de polpação kraft do junco resultou em polpas com baixo teor de ácidos hexenurônicos, fator satisfatório para o branqueamento da polpa. As propriedades de resistência dos papéis foram afetadas negativamente pela adição de polpa de junco nos papéis e os mais altos valores de volume específico aparente e opacidade foram alcançados com os menores níveis de refino das polpas. Foi concluído que o junco não apresentou características satisfatórias para a produção de papéis de alta resistência.

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 921341 bytes, checksum: 446b365083b78b0c2838f6e14f0457d3 (MD5) Previous issue date: 2011-05-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Bleached kraft pulp production generates large volumes of wastewater. During the process, wood components such as lignin, extractives and fibers are removed and contribute to the organic load of these effluents. Pulp mill wastewater treatment is usually performed by biological processes but part of the organic load has low biodegradability (or high recalcitrance) and is not removed by the treatment. Moreover, some of these compounds be toxic and decrease survival and, or reproduction in aquatic organisms. Pulp mill effluents are commonly treated in activated sludge plants. This system consists of an aeration tank, where organic matter is removed by biomass (biological sludge), and a sedimentation tank (secondary sedimentation), where effluent clarification occurs through settling of the biological sludge, which is recycled to the aeration tank, which allows increasing the biomass concentration and contributes to greater treatment efficiency. The moving bed biofilm reactor (MBBR) has emerged as a new activated sludge system configuration aimed at greater organic matter removal efficiency combined with greater stability, lower solids production and less need for nutrients. In this system, the aeration tank is filled with plastic biofilm carriers that are suspended and in continuous movement within the aeration tank, permitting growth of biomass in both dispersed and biofilm forms. This configuration allows greater biomass retention and may result in better recalcitrant organic matter or toxicity removal from industrial effluent. This study compared activated sludge and MBBR systems in parallel with the MBBR with hydraulic retention times of 12 and 24 hours, and the reactors in series (with MBBR after the activated sludge system), with regard to removal of organic matter, extractives, lignin, phenolic compounds and toxicity of bleached kraft pulp mill effluent, as well as EPS production by biological sludge. Both systems showed high organic matter removal efficiency with no statistically significant differences between reactor configurations. In relation to recalcitrant compounds, the MBBR was more efficient than the activated sludge system in extractives removal, but there was no difference in removal of lignin or phenolic compounds. Protein contents were higher in EPS produced by biological sludge in the reactors operated in series than in parallel. In general, the chronic toxicity to Ceriodaphnia dubia was eliminated through biological treatment, independently of the system or hydraulic retention time. In general, theMBBR and activated sludge systems behaved similarly for most of the parameters analyzed and configurations evaluated. / O processo de produção de polpa celulósica kraft branqueada é conhecido pela geração de grande volume de efluentes. Durante o processo, componentes da madeira, como lignina, extrativos e fibras, são removidos e contribuem para o aumento da carga orgânica destes efluentes. O tratamento destas águas residuárias normalmente é realizado por processos biológicos e parte destes compostos orgânicos possui baixa biodegradabilidade (ou alta recalcitrância) e não são removidos durante o tratamento. Além disso, alguns desses compostos apresentam efeitos tóxicos e podem causar problemas em relação à sobrevivência e, ou reprodução de organismos aquáticos. Um dos processos biológicos mais utilizados por indústrias de polpa celulósica é o sistema de lodos ativados. Este sistema é composto por um tanque de aeração, no qual ocorre a remoção da matéria orgânica através de sua utilização por uma biomassa (lodo biológico), e um decantador (decantador secundário), no qual ocorre a clarificação do efluente através da sedimentação dos sólidos em suspensão. O fornecimento do oxigênio é realizado por aeradores superficiais, sopradores de ar ou injeção de oxigênio puro. O sistema apresenta ainda uma linha de recirculação de lodo, responsável pelo retorno da biomassa decantada ao tanque de aeração, o que permite o aumento da concentração da biomassa e contribui para uma maior eficiência do tratamento. O reator de biofilme e leito móvel (MBBR) surgiu como uma nova configuração do sistema de lodos ativados visando maior eficiência de remoção de matéria orgânica combinada com maior estabilidade, menor produção de sólidos e menor necessidade de nutrientes. Neste sistema, o tanque de aeração é preenchido com meios suportes que possibilitam o crescimento aderido juntamente com o crescimento disperso no meio líquido. Esta configuração permite maior retenção da biomassa e pode implicar em uma maior remoção de matéria orgânica recalcitrante ou tóxica de efluentes industriais. O presente estudo comparou o sistema de lodos ativados e reator MBBR operados em paralelo com tempos de detenção hidráulica de 12 e 24 horas, além dos reatores em série (com o MBBR após o sistema de lodos ativados). Foram avaliadas as eficiências dos sistemas em relação à remoção de matéria orgânica, extrativos, lignina, compostos fenólicos e toxicidade do efluente de uma fábrica de polpa kraft branqueada de eucalipto, além de produção de EPS pelo lodo biológico. Os resultados indicaram grande eficiência de remoção de matéria orgânica de ambos os sistemas nas diferentes configurações testadas, e não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos. Em relação aos compostos recalcitrantes, o MBBR apresentou-se mais eficiente na remoção de extrativos do que o sistema de lodos ativados, mas não houve diferença significativa para a remoção de compostos fenólicos. Em geral, o tratamento biológico foi capaz de eliminar a toxicidade a Ceriodaphnia dubia, independentemente do reator ou tempo de detenção hidráulico. De maneira geral, o reator MBBR comportou-se de maneira semelhante ao sistema de lodos ativados, para a maioria dos parâmetros analisados e para as configurações testadas.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2863902 bytes, checksum: b334fa0ae10f4c44cb11fc1e2666b8e1 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The objective of this study was investigating the bleaching of a pulp blend composed of Pinus spp. and Eucalyptus spp., using the OQD*(OP)D sequence, aiming at reducing chemicals consumption, as well as improving the physical-mechanical characteristics of the bleached pulp. It was also investigated the feasibility of using hydrogen peroxide in the High Consistency Tower (TAC). A kraft pulp sample comprised of 30% of Pinus spp. and 70% of Eucalyptus spp., was used throughout the study. g. The main variables of each bleaching stage were optimized, including chemical doses, temperature and end pH. It was observed that by perfecting each bleaching stage, it was possible to reach 90% ISO brightness by decreasing ClO2, and H2O2 consumption by 2.3 and 1.8 kg/odt, respectively. In addition, a viscosity gain of 145 dm3/kg was observed for the perfected process, which resulted in tensile andtear strength improvements at a given drainage degree. The perfected process also improved bleaching effluent quality with a decrease of 46.6, 23.5 and 24.5% of the AOX, COD and color values, respectively in comparison to reference. The application of an additional peroxide stage in the TAC allowed for 3.5 kg/odt ClO2 savings in comparison to the reference, with the advantage of improving pulp strength properties and refinability at a given drainage degree and refining energy consumption. / O objetivo principal desse trabalho foi aperfeiçoar o branqueamento de uma polpa celulósica mista de Pinus spp. e Eucalyptus spp., pela sequência OQD*(OP)D, visando redução no consumo de reagentes químicos e melhoria da viscosidade e das propriedades físico-mecânicas da polpa branqueada. Investigou-se ainda estudar a viabilidade do uso de peróxido na torre de estocagem de polpa branqueada (TAC), se transformado a sequência OQD*(OP)D em OQD*(OP)DP. Foi utilizada uma polpa Kraft industrial composta por 30% de Pinus spp. e 70% de Eucalyptus spp. de número Kappa 19,1. No processo de aperfeiçoamento foram estudadas as principais variáveis de cada estágio da sequência OQD*(OP)D, como dosagens de regentes, temperatura e pH de reação. O processo aperfeiçoado decresceu o consumo de ClO2 e de H2O2 em 2,3 e 1,8 kg/tas, respectivamente, em relação ao processo de referência (condição industrial atual), para branquear a polpa até alvura de 90% ISO. Adicionalmente, o processo aperfeiçoado permitiu aumentar a viscosidade da polpa branqueada em 145 dm3/kg, com consequente melhoria das suas propriedades de rasgo e tração, para um mesmo nível de energia de refino, em relação à referência. Outra vantagem evidente do processo de aperfeiçoamento da sequência OQD*(OP)D foi a significativa redução do impacto ambiental doefluente, com reduções de 46,6, 23,5 e 24,5% dos valores de AOX, DQO e cor do efluente, respectivamente, em relação à referência. A aplicação de um estágio adicional de branqueamento com peróxido na torre de estocagem (TAC) mostrou-se viável, com possibilidade de economizar 3,5 kg/tas de ClO2 em relação à referência na condição aperfeiçoada, e ainda melhorar todas as propriedades físicas mecânicas da polpa, a um dado nível de energia de refino.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 682346 bytes, checksum: 86b044435ae2503699574d7eae1e5ba5 (MD5) Previous issue date: 2011-07-19 / Para explicar o comportamento industrial de polpas de eucalipto produzidas com tempos extras de cozimento em digestor batch convencional, foi realizado este estudo de laboratório utilizando mistura de cavacos industriais de E. globulus e E. nitens, na proporção de 80/20, para se produzir polpas com kappa constante. Os resultados indicam que nas polpas obtidas como extensão do tempo de cozimento apresentaram degradação significativa, perda de rendimento da polpação, aumento do custo da produção, aumento do consumo de madeira e aumentando o consumo de reagentes para o branqueamento, sendo este último o principal item do custo da produção da polpa. Os resultados ajudam a explicar o que ocorre em escala industrial, quando não se pode descarregar os digestores no tempo de cozimento convencional. Por exemplo, as menores alvuras da polpa marrom, produto da condensação de lignina e formação de grupos cromóforos afetaram fortemente as operações de posterior branqueamento. Também, resultaram em diminuição da porosidade Gurley, o que explicaria o entupimento produzido em diferentes equipamentos para remoção de água, tais como filtros à vácuo ou prensas desaguadoras. / Para explicar el comportamiento industrial de las pulpas de eucaliptus producidas con tiempos extendidos de cocción en digestor batch convencional, se efectuó un estudio de laboratorio en que se usó astillas industriales de E. globulus y E. nitens en la proporción 80/20, para producir pulpas de a kappa constante, que posteriormente se deslignificaron y se les determinaron sus parámetros típicos.Los resultados encontrados, indican que al obtener pulpas con altos tiempos de cocción, hay una degradación significativa de la pulpa, perdiéndose rendimiento pulpable, incrementando el costo de producción, por mayor consumo de madera y mayor costo de blanqueo; siendo éste el principal ítem de costo en la producción de pulpa. Los resultados además permiten explicar lo que sucede a escala industrial, cuando no se pueden descargar los digestores de cocción convencional en los tiempos de cocción. Por ejemplo, las menores blancuras de las pulpas crudas, producto de la condensación de lignina y formación de grupos cromóforos afectará fuertemente las operaciones de blanqueo posteriores, como también la disminución de la porosidad Gurley, permite explicar los sellamientos que se producen en los diferentes equipos filtrantes de extracción de agua, tales como filtros rotatorios, prensas de desaguamiento. Esto último con fuerte incidencia en la gran cantidad de cortes de hoja en la máquina de celulosa.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1760747 bytes, checksum: b23270d9a84cb0b100565e1289c68cfb (MD5) Previous issue date: 2011-07-18 / As fontes de energia fósseis estão se esgotando rapidamente. Estima-se que as fontes de petróleo, de gás natural e de carvão mineral se esgotarão em 50, 65 e 200 anos, respectivamente. Diante dessa realidade, faz-se necessário estudar a viabilidade técnica e econômica de se produzir combustíveis a partir da biomassa. O bioetanol tem sido muito investigado, uma vez que possui muitas vantagens, sendo a principal delas, seu uso como combustível no setor dos transportes. Para produzir etanol, a biomassa pode ser usada total ou parcialmente. Neste estudo foi investigada a utilização parcial da madeira de Pinus radiata para produção de bioetanol. Foram extraídas as hemiceluloses da madeira por hidrólise ácida em diferentes condições de temperatura, concentração de ácido, e de tempo, determinando-se, estatisticamente, a melhor combinação dessas variáveis para maximizar a extração de açúcares das hemiceluloses, como monômeros. A partir das concentrações dos açúcares e dos inibidores gerados, foi determinado que a quantidade de etanol que se pode produzir varia entre 20 e 30 L/ton de madeira seca, dependendo das condições de extração selecionadas. A madeira restante foi submetida a um processo de polpação kraft e branqueamento para produzir fibras de celulose, o que exigiu menor fator H durante o cozimento para alcançar um mesmo número kappa e menor consumo de produtos químicos no processo de branqueamento para atingir o mesmo nível de alvura final da polpa. Contudo, as propriedades físico-mecânicas foram afetadas devido à ausência de hemiceluloses, apresentando quedas nas propriedades de índice de tração e de estouro da ordem de 35% e 41%, respectivamente, em relação à polpa derivada de madeira normal de Pinus radiata (sem extração de hemiceluloses). / Las fuentes de energía fósiles han comenzado a agotarse con gran rapidez. Es más, los investigadores en general han acordado que el petróleo se consumirá en 50 años, el gas natural en 65 y el carbón en 200 años aproximadamente. Debido a esto, se estudia actualmente la factibilidad técnica y económica de producir biocombustibles a partir de biomasa. El bioetanol, es una de las posibilidades que más se está investigando, puesto que tiene muchas ventajas; siendo la principal: su uso como combustible en el sector del transporte. Para producir etanol, se puede utilizar la biomasa completa o extraer parte de ella. En este estudio se investigó la extracción de hemicelulosas desde madera de Pinus radiata por hidrólisis en ácido diluido a diferentes condiciones de temperatura, concentración de ácido y tiempo, determinando estadísticamente la mejor combinación de estas variables para la maximización de extracción de azúcares como monómeros. A partir de éstas concentraciones y los inhibidores generados se determinó la cantidad de etanol posible de producir el que varió entre 20 30 l/ton de madera seca dependiendo de las condiciones de extracción seleccionadas. La madera remanente fue sometida a un proceso de pulpaje kraft y blanqueo para producir fibras de celulosa, la cual requirió menor factor H durante la cocción para lograr un mismo número kappa y un consumo menor de reactivos químicos en el proceso de blanqueo para lograr una misma blancura ISO%. Sin embargo las propiedades fisicomecánicas se ven afectadas debido a la ausencia de hemicelulosas registrándose caídas en el índice de tensión y explosión de 35% y 41%, respectivamente, lo que se traduce en una pulpa con menor resistencia a una que proviene de madera sin extracción de hemicelulosas.