Orientador : Matthieu Tubino / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-15T07:19:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MambrimFilho_Otavio_M.pdf: 7823150 bytes, checksum: 298b0bbcdc0707ae7f0490e996f088a5 (MD5) Previous issue date: 1989 / Mestrado

Este trabalho trata da avaliação das características morfológicas das fibras e das propriedades das polpas celulósicas obtidas à partir das palhas provenientes das folhas das palmáceas Mauritia vinifera Martius e Bactrís inundata Martius pelo processo kraft, utilizando a teoria de superfície de resposta, como tratamento estatístico, para avaliar a influência das variáveis álcali ativo, temperatura máxima e tempo na temperatura máxima no cozimento, tendo em vista, as suas utilizações como matérias-primas alternativas na produção de papel. O álcali ativo foi conduzido em teores de 8,32 a 11,68 %; a temperatura máxima de 157 a 174 °C; e o tempo na temperatura variou de 13 a 47 minutos. Para a suifidez foi estabelecido um valor constante de 20 %. A relação licor/palha foi estabelecida de 6/1. As pastas celulósicas de B. inundata foram submetidas a refinações, em moinho Jokro, conduzidas em tempos de 10, 30 e 40 minutos, e de M. vinifera em tempos de 25, 50 e 75 minutos. A M. vinifera na sua caracterização morfológica apresentou fibras com comprimento médio de 1,60 mm, largura de 10,03 ¡j.m, lume de 3,42 n.m e espessura da parede de 3,30 um, classificadas como curtas. B. inundata apresentou duas fibras diferenciadas pelas suas características morfológicas. Uma, (Fibra A), com comprimento médio de 0,69 mm, largura de 10,56 ^m, lume de 2,63 um e espessura da parede de 3,97 um, classificada como curta; outra, (Fibra B), com comprimento médio de 2,33 mm, largura de 7,66 um, lume de 1,85 ¡im e espessura da parede de 2,91 p.m, classificada como longa. A fibra de M. vinifera apresentou, em termos de valores médios, um baixo coeficiente de flexibilidade (34,27%) e um alto índice de enfeltramento (165,25). A fibra "A" de B. inundata apresentou um baixo coeficiente de flexibilidade (25,12%) e um razoável índice de enfeltramento (66,85). A fibra "B" de B. inundata apresentou um baixo coeficiente de flexibilidade (24,09%) e um altíssimo índice de enfeltramento (313,59). As relações entre as dimensões das fibras indicaram valores que resultariam em papéis com altos índices de rasgos e baixos valores nas outras propriedades físico-mecânicas. Foi verificado que embora as fibras celulósicas destas palmáceas não apresentassem, em função das suas características morfológicas, bons coeficientes de flexibilidade e índice de enfeltramento, conseguiu-se bons resultados em todas as suas propriedades físicomecânicas utilizando um refino adequado. Os valores das propriedades físicomecânicas, em geral, aumentaram com o tempo de refino, observando-se que estas melhorias das propriedades se deveu ao aumento da flexibilidade das fibras e das ligações entre fibras. Estas propriedades foram acompanhadas através de microscopía eletrônica de varredura (MEV) para melhor observar as inter-relações entre as fibras. M. vinifera e B. inundata apresentaram valores máximos de rendimento de 66,46 e 60,34% respectivamente, bastante altos. Verificou-se que os altos valores de rendimento de polpa celulósica se deveu, principalmente, aos altos teores de celulose (69,41 e 65,48%, respectivamente) e pentosanas (16,10 e 7,6%, respectivamente) que estas palhas apresentaram. O tratamento estatístico demonstrou que o álcali ativo, dentro de um intervalo de confiança a um nível de 95%, é a variável mais importante na etapa de cozimento. Pelos resultados obtidos, dentro das condições adotadas nestes experimentos, as palhas obtidas à partir das folhas destas espécies, apresentaram boas características tecnológicas para a produção de celulose, sugerindo estas espécies como fontes alternativas não arbóreas de matérias-primas para a produção de celulose kraft. Palavras-chave: Polpa, Celulose, Papel, Kraft, Palmáceas, Mauritia, Bactrís, Buriti, Tucum.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2018-11-07T09:20:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 385555 bytes, checksum: 6d6c845da89ef76d244a2e2bfac6daaa (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-07T09:20:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 385555 bytes, checksum: 6d6c845da89ef76d244a2e2bfac6daaa (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / A utilização da biomassa vegetal residual da agroindústria, rica em materiais lignocelulósicos, tem despertado o interesse de muitos setores industriais tais como o de polpa celulósica e sucroenergético, por exemplo. Dentre os vários tipos de resíduos agrícolas disponíveis, se destaca o bagaço da cana de açúcar. A produtividade anual da cana energia está entre 180-250 toneladas de matéria verde total por hectare, dependendo do ambiente de produção. Ainda no que diz respeito a esse tipo de biomassa, as indústrias e institutos de pesquisa tem desenvolvido espécies de cana com maior conteúdo de material fibroso, o que é uma inovação recente desse setor. O objetivo desse trabalho foi caracterizar a cana com elevado conteúdo de fibras quanto a sua densidade, a composição química e ao potencial para a produção de polpa celulósica pelo processo Soda-AQ. Os resultados desse estudo foram comparados com dados da literatura quanto a espécies de cana-de-açúcar convencional e à madeira de eucalipto. Os resultados obtidos permitem concluir que a cana energia possui potencial para produção de polpa celulósica, apresentando os seguintes pontos positivos: (1) baixo conteúdo de lignina comparado a madeira; (2) conteúdo de carboidratos superior comparado a madeira; e (3) rendimento da polpação próximo ao reportado para a madeira de eucalipto. Entretanto, alguns parâmetros da cana energia são negativos ao processo de polpação e necessitam de mais estudos para o seu aprimoramento, tais como a baixa densidade básica e o elevado conteúdo de metais e extrativos. / The use of residual biomass from the agroindustry, rich in lignocellulosic materials, has aroused the interest of many industrial sectors such as pulp and sugarcane sector, for example. Among the various types of agricultural waste available, sugarcane bagasse stands out, the annual productivity of sugarcane is between 180-250 tons of total green matter per hectare, depending on the production environment. Still with respect to this type of biomass, the industries and research institutes have developed cane species with greater content of fibrous material, which is a recent innovation of this sector. The objective of this work was to characterize a sample of cane with high fiber content as to its density, chemical composition and pulping performance by the Soda-AQ process. The results of this study were compared with data from the literature regarding conventional sugarcane and eucalypt wood. The results obtained allow us to conclude that the fibrous cane has a potential for pulp production, presenting the following positive points: (1) low lignin content compared to wood; (2) higher carbohydrate content compared to wood; and (3) pulp yield were close to that reported for eucalyptus wood. However, some parameters of the fibrous cane are negative to the pulping process and require further studies for their improvement, such as low basic density and high contents of metal and extractives.

Orientador: Gustavo Ventorim / Resumo: O conceito de biorrefinaria surgiu do intuito de diminuir a dependência dos produtos oriundos do petróleo e seus consequentes problemas ambientais. Pesquisas buscam técnicas e materiais que substituam a matéria prima de origem fóssil por biomassa, agregando valor a produtos de origem renovável ou que anteriormente seriam descartados. A produção de combustíveis de 2ª geração (como bioetanol) possibilita o repasse de um custo razoável ao setor de transporte devido ao uso de matéria prima de baixo custo. A composição de forte associação entre celulose, hemicelulose e lignina exige uso de um método de pré-tratamento que atenue a interação entre os componentes da biomassa e facilite a conversão em bioprodutos. Este trabalho tem como objetivo estudar a combinação de pré-tratamentos, auto-hidrólise e polpação soda na obtenção de pasta celulósica a partir de cavacos de eucalipto. Esta polpa passa por processo de hidrólise ácida liberando açúcares que, na presença de microrganismos específicos (Saccharomyces cerevisiae) são fermentados a etanol. Cavacos de eucalipto pré-tratados por auto-hidrólise passaram por cozimentos soda em concentração de álcali ativo de 20%, 23% e 26%, estudando-se a influência da concentração de álcali no rendimento de produção de bioetanol. A polpação utilizando 20% de álcali ativo produziu rendimento de 130,30 L de etanol a partir de uma tonelada de cavacos, tendo maior impacto no rendimento que as polpações de 23% de álcali ativo, que foi responsável por um... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The concept of biorefinery appear from the idea of reducing dependence on petroleum products and their consequent environmental problems. Researches seek techniques and materials that substitute the feedstock of fossil origin for biomass, adding value to products of renewable origin or that would previously be discarded. The production of second-generation fuels (such as bioethanol) makes it possible to pass along a reasonable cost to the transportation sector due to low cost raw materials use. The strong association between cellulose, hemicellulose and lignin requires a pretreatment method that attenuates the interaction between biomass components and facilitates the conversion into bioproducts. It was studied the combination of, auto-hydrolysis and soda pulping (alkaline) pre-treatments to efficiently obtain cellulose must go through acid hydrolysis process. This pulp after being hydrolized liberates sugars that, in the presence of specific microorganisms (Saccharomyces cerevisiae), could be fermented to ethanol. Eucalyptus pretreated by auto-hydrolysis method were treated by soda pulping in active alkali concentration of 20%, 23%b and 26%, studying the influence of the alkali concentration on the yield of bioethanol. Pulping using 20% active alkali yielded 130,30L of ethanol from one ton of chips, which has better impact than the 23% active alkali pulping, which was responsible for a production of 118,8 L of ethanol and 26% active alkali pulping that produced 101,9L. All y... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre