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

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

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a utilização das madeiras de Corymbia citriodora, Corymbia torelliana e seus híbridos para a produção de celulose kraft branqueada. Para isso, as madeiras destas espécies e híbridos foram caracterizadas tecnologicamente e submetidas ao processo kraft de polpação e branqueamento, sendo comparadas à madeira de E. grandis x E. urophylla, utilizada como referência tecnológica. Ao todo, foram avaliadas sete diferentes materiais genéticos do gênero Corymbia: dois materiais de C. citriodora, com 8 e 18 anos de idade, um material de C. torelliana, com 15 anos, e quatro híbridos destas espécies, com 7 anos de idade. A madeira de E. grandis x E. urophylla apresentava 6 anos de idade. Inicialmente, as madeiras das diferentes espécies e híbridos foram caracterizadas sendo, em seguida, submetidas a um processo modificado de polpação kraft. As polpas foram deslignificadas com oxigênio e branqueadas através da sequência DA Ep D1 P visando alvura final de 89,5 ± 0,5% ISO, e tiveram suas características físico-mecânicas determinadas. O impacto das diferentes madeiras no dimensionamento de uma fábrica de celulose também foi avaliado. Os resultados mostram que as madeiras do gênero Corymbia apresentam alta densidade básica e baixo teor de lignina, além de fibras com maior comprimento, menor largura, menor diâmetro do lume, maior espessura de parede e maior fração parede em relação à madeira de E. grandis x E. urophylla. Os processos de polpação de C. citriodora (madeira de 8 anos) e E. grandis x E. urophylla demandam menor carga alcalina e fator H, resultando nos maiores rendimentos, sendo que os menores consumos específicos de madeira foram observados para as madeiras de C. citriodora. A deslignificação com oxigênio é mais eficiente para as polpas do gênero Corymbia em comparação à polpa de E. grandis x E. urophylla. No branqueamento, as polpas C. citriodora (madeira de 8 anos) e E. grandis x E. urophylla são as que demandam menor aplicação de reagentes químicos para atingir determinada alvura. Em comparação às polpas das demais espécies e híbridos avaliadas, as polpas branqueadas da espécie C. citriodora apresentam alto volume específico, baixa resistência à passagem do ar, alta capilaridade, baixo índice de retenção de água e alta resistência ao rasgo, características que recomendam a utilização da polpa desta espécie para a produção de papéis de alta absorção (tissue). Já as polpas de C. torelliana x C. citriodora apresentam baixo volume específico, alta resistência à passagem do ar e baixa capilaridade, enquanto as polpas de E. grandis x E. urophylla e de um dos materiais de C. citriodora x C. torelliana se destacam por apresentar as maiores resistências à tração, rasgo e estouro. No dimensionamento de uma fábrica de celulose, as madeiras dos híbridos de C. citriodora e C. torelliana que apresentam a espécie C. torelliana como genitor feminino (C. citriodora x C. torelliana) demandam maior atenção, principalmente nas áreas da caldeira de recuperação e caustificação, uma vez que apresentam alta demanda de álcali e alta geração de sólidos em comparação aos demais materiais genéticos. / The present work aimed to evaluate the use of the woods of Corymbia citriodora, Corymbia torelliana and their hybrids on bleached kraft pulp production. Woods from these species and hybrids were technologically characterized and submitted to kraft pulping process and bleaching. These woods were compared to E. grandis x E. urophylla, which was used as technological reference. Seven different genetic materials from Corymbia were analyzed: two materials of C. citriodora, with 8 and 18 years-old, one material of C. torelliana, with 15 years-old, and four hybrids of these species, with 7 years-old. The wood of de E. grandis x E. urophylla had 6 years-old. Initially, the different woods were technologically characterized and then submitted to a modified kraft pulping process. The pulps were delignified with oxygen and bleached through a DA Ep D1 P bleaching sequence until 89,5 ± 0,5% ISO of brightness. The bleached pulps had their physical-mechanical characteristics evaluated. The impact of these different woods in a pulp mill dimensioning was also evaluated. The results show that the woods of Corymbia genus present high basic density, low lignin content and fibers with higher length, lower width, lower lumen width, higher wall thickness and higher wall fraction if compared to E. grandis x E. urophylla. The pulping of C. citriodora and E. grandis x E. urophylla demands lower alkali charge and H factor, resulting in higher yields, while the lowest wood specific consumption was observed to C. citriodora\'s woods. The oxygen delignification is more efficient for Corymbia\'s pulps than for E. grandis x E. urophylla. On bleaching, the pulps of C. citriodora (wood with 8 years-old) and E. grandis x E. urophylla are those that demand the lowest chemical reagents charges to achieve the determined brightness. The bleached pulps of C. citriodora present high specific volume, low air passage resistance, high capillarity, low water retention value and high tear index. Based on these characteristics it is possible to recommend this species to tissue papers production. The pulps of C. torelliana x C. citriodora present low specific volume, high air passage resistance and low capillarity, while the pulp of E. grandis x E. urophylla and one of the hybrids of C. citriodora x C. torelliana stands out for presenting the higher tensile, tear and burst indexes. In a pulp mill dimensioning, the woods of C. torelliana x C. citriodora demands higher attention, mainly on recovery boiler and causticizing, for presenting high alkali demand and high solids generation in comparison to the other genetic materials.

Submitted by LUIZ MARCIO MACHADO SUARDI JUNIOR null (luizsuardi@hotmail.com) on 2016-03-22T13:51:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - SUARDI JUNIOR, L. M. M..pdf: 1321070 bytes, checksum: 9c1423b93b2aa02e238aedb6532c686d (MD5) / Approved for entry into archive by Sandra Manzano de Almeida (smanzano@marilia.unesp.br) on 2016-03-22T18:16:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 suardijunior_lmm_me_bot.pdf: 1321070 bytes, checksum: 9c1423b93b2aa02e238aedb6532c686d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T18:16:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 suardijunior_lmm_me_bot.pdf: 1321070 bytes, checksum: 9c1423b93b2aa02e238aedb6532c686d (MD5) Previous issue date: 2016-02-05 / O presente trabalho teve por objetivo realizar um estudo comparativo das características dendrométricas e da qualidade da madeira entre as espécies de Pinus taeda, Pinus elliottii, Pinus tecunumanii, Pinus maximinoi e o híbrido de Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis (PECH), provenientes de primeiro desbaste com 6,5 anos de idade, destinadas à produção de celulose. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado (DIC) composto por 20 árvores (5 espécies x 4 repetições), portanto, foram coletadas 4 árvores por espécie de DAP médio determinado por inventário piloto. De cada árvore foram retirados 6 discos com espessura de aproximadamente 5cm, nas posições do DAP, 0 % (Base), 25 %, 50 %, 75 % e 100 % da altura comercial. Foram avaliados os parâmetros dendrométricos: DAP, altura total e comercial, volume comercial sem casca e massa seca comercial por árvore; a densidade básica a composição química e a polpação kraft. Os resultados demonstraram que o híbrido PECH apresentou os maiores valores para os parâmetros dendrométricos, sendo estatisticamente superior às demais espécies para o parâmetro DAP (17,7 cm). O Pinus elliottii foi significativamente inferior para o volume comercial sem casca. A densidade básica da madeira não apresentou diferenças significativas, provavelmente devido a pouca idade das árvores. A espécie de PECH apresentou os piores rendimentos de polpação e consumo específico de madeira. Isso pode ter ocorrido devido o maior valor para o teor de lignina (30,25 %) e elevado teor de extrativos (4,71 %) apresentado pela espécie, e também pelo menor valor para a densidade básica da madeira (0,339 g cm-3). Considerando o uso da madeira de primeiro desbaste para produção de celulose, pode-se concluir que das espécies utilizadas nesse estudo, apenas a madeira do híbrido de Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis foi desfavorável por apresentar o menor rendimento bruto e maior consumo específico de madeira. / This study aimed to carry out a comparative study of dendrometric characteristics and quality of wood between species of Pinus taeda, Pinus elliottii, Pinus tecunumanii, Pinus maximinoi and hybrid Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis (PECH), from first thinning with 6.5 years of age for the production of cellulose. The experimental was completely randomized design (CRD) consists of 20 trees (5 species x 4 repetitions) therefore were collected 4 trees per species average DBH determined by pilot inventory. Each tree were removed six discs with thickness of approximately 5 cm, the DBH positions, 0 % (basis), 25 %, 50 %, 75 % and 100 % of the commercial height. We evaluated the dendrometric parameters: DBH, total and commercial height, trade without shell and commercial dry mass per tree; basic chemical composition and density of the kraft delignification. The results showed that the hybrid PECH showed the highest values for the dendrometric parameters being statistically superior to the other species for the DBH parameter (17.7 cm). The Pinus elliottii was significantly lower for the commercial volume without bark. The basic wood density showed no significant differences, probably due to the young age of the trees. The kind of PECH showed the worst pulping yields and specific consumption of wood. This may have occurred because the greatest value for the lignin content (30.25%) and high content of extractives (4.71 %) presented by the species, and also at the lower for basic wood density (0.339 g cm-3). Considering the use of the first thinning wood for pulp production, it can be said that the species used in this study, only wood of hybrid Pinus elliottii var. elliottii x Pinus caribaea var. hondurensis was unfavorable due to the lower gross income and higher specific consumption of wood.

O presente trabalho teve como objetivo avaliar a utilização das madeiras de Corymbia citriodora, Corymbia torelliana e seus híbridos para a produção de celulose kraft branqueada. Para isso, as madeiras destas espécies e híbridos foram caracterizadas tecnologicamente e submetidas ao processo kraft de polpação e branqueamento, sendo comparadas à madeira de E. grandis x E. urophylla, utilizada como referência tecnológica. Ao todo, foram avaliadas sete diferentes materiais genéticos do gênero Corymbia: dois materiais de C. citriodora, com 8 e 18 anos de idade, um material de C. torelliana, com 15 anos, e quatro híbridos destas espécies, com 7 anos de idade. A madeira de E. grandis x E. urophylla apresentava 6 anos de idade. Inicialmente, as madeiras das diferentes espécies e híbridos foram caracterizadas sendo, em seguida, submetidas a um processo modificado de polpação kraft. As polpas foram deslignificadas com oxigênio e branqueadas através da sequência DA Ep D1 P visando alvura final de 89,5 ± 0,5% ISO, e tiveram suas características físico-mecânicas determinadas. O impacto das diferentes madeiras no dimensionamento de uma fábrica de celulose também foi avaliado. Os resultados mostram que as madeiras do gênero Corymbia apresentam alta densidade básica e baixo teor de lignina, além de fibras com maior comprimento, menor largura, menor diâmetro do lume, maior espessura de parede e maior fração parede em relação à madeira de E. grandis x E. urophylla. Os processos de polpação de C. citriodora (madeira de 8 anos) e E. grandis x E. urophylla demandam menor carga alcalina e fator H, resultando nos maiores rendimentos, sendo que os menores consumos específicos de madeira foram observados para as madeiras de C. citriodora. A deslignificação com oxigênio é mais eficiente para as polpas do gênero Corymbia em comparação à polpa de E. grandis x E. urophylla. No branqueamento, as polpas C. citriodora (madeira de 8 anos) e E. grandis x E. urophylla são as que demandam menor aplicação de reagentes químicos para atingir determinada alvura. Em comparação às polpas das demais espécies e híbridos avaliadas, as polpas branqueadas da espécie C. citriodora apresentam alto volume específico, baixa resistência à passagem do ar, alta capilaridade, baixo índice de retenção de água e alta resistência ao rasgo, características que recomendam a utilização da polpa desta espécie para a produção de papéis de alta absorção (tissue). Já as polpas de C. torelliana x C. citriodora apresentam baixo volume específico, alta resistência à passagem do ar e baixa capilaridade, enquanto as polpas de E. grandis x E. urophylla e de um dos materiais de C. citriodora x C. torelliana se destacam por apresentar as maiores resistências à tração, rasgo e estouro. No dimensionamento de uma fábrica de celulose, as madeiras dos híbridos de C. citriodora e C. torelliana que apresentam a espécie C. torelliana como genitor feminino (C. citriodora x C. torelliana) demandam maior atenção, principalmente nas áreas da caldeira de recuperação e caustificação, uma vez que apresentam alta demanda de álcali e alta geração de sólidos em comparação aos demais materiais genéticos. / The present work aimed to evaluate the use of the woods of Corymbia citriodora, Corymbia torelliana and their hybrids on bleached kraft pulp production. Woods from these species and hybrids were technologically characterized and submitted to kraft pulping process and bleaching. These woods were compared to E. grandis x E. urophylla, which was used as technological reference. Seven different genetic materials from Corymbia were analyzed: two materials of C. citriodora, with 8 and 18 years-old, one material of C. torelliana, with 15 years-old, and four hybrids of these species, with 7 years-old. The wood of de E. grandis x E. urophylla had 6 years-old. Initially, the different woods were technologically characterized and then submitted to a modified kraft pulping process. The pulps were delignified with oxygen and bleached through a DA Ep D1 P bleaching sequence until 89,5 ± 0,5% ISO of brightness. The bleached pulps had their physical-mechanical characteristics evaluated. The impact of these different woods in a pulp mill dimensioning was also evaluated. The results show that the woods of Corymbia genus present high basic density, low lignin content and fibers with higher length, lower width, lower lumen width, higher wall thickness and higher wall fraction if compared to E. grandis x E. urophylla. The pulping of C. citriodora and E. grandis x E. urophylla demands lower alkali charge and H factor, resulting in higher yields, while the lowest wood specific consumption was observed to C. citriodora\'s woods. The oxygen delignification is more efficient for Corymbia\'s pulps than for E. grandis x E. urophylla. On bleaching, the pulps of C. citriodora (wood with 8 years-old) and E. grandis x E. urophylla are those that demand the lowest chemical reagents charges to achieve the determined brightness. The bleached pulps of C. citriodora present high specific volume, low air passage resistance, high capillarity, low water retention value and high tear index. Based on these characteristics it is possible to recommend this species to tissue papers production. The pulps of C. torelliana x C. citriodora present low specific volume, high air passage resistance and low capillarity, while the pulp of E. grandis x E. urophylla and one of the hybrids of C. citriodora x C. torelliana stands out for presenting the higher tensile, tear and burst indexes. In a pulp mill dimensioning, the woods of C. torelliana x C. citriodora demands higher attention, mainly on recovery boiler and causticizing, for presenting high alkali demand and high solids generation in comparison to the other genetic materials.

Os plantios do gênero Pinus nas regiões do Brasil são mais restritos em comparação ao Eucalyptus, principalmente pela adaptação climática de cada espécie. As espécies de pinus plantadas se destacam na região Sul e em parte da região Sudeste, enquanto nas outras regiões os plantios são pouco significativos. Assim, são necessárias pesquisas de novos materiais genéticos e inovações nas técnicas de cozimento para que o gênero Pinus se torne mais competitivo se consolide no mercado florestal. No presente estudo as árvores das espécies Pinus maximinoi e Pinus taeda (parâmetro de comparação) foram cortadas aos 7 anos de idade com o objetivo de avaliar as características anatômicas, físicas e químicas da madeira dessas espécies visando a produção de polpa celulósica kraft. Para a avaliação tecnológica dos materiais seguiram-se as principais análises: (1) Anatômica - os materiais foram descritos macro e microscopicamente e foram medidas as dimensões dos traqueídes e calculadas relações como coeficiente de flexibilidade, fração parede e índice de Runkel; (2) Física - foi determinada a densidade básica dos discos e cavacos, além da densidade aparente do lenho por densitometria de raios X; (3) Química - foram determinados o teor de extrativos, lignina, holocelulose e cinzas. Para as polpas obtidas pelo processo de polpação Lo-Solids® sendo determinado ao final de cada cozimento os rendimentos bruto, depurado e o teor de rejeitos. As condições de cozimento foram ajustadas visando a obtenção de polpa com número kappa 28±5%. Em relação às características anatômicas, a espécie P. maximinoi apresentou lenho tardio menos expressivo que P. taeda. As dimensões dos traqueídes tiveram diferenças significativas entre as duas espécies. Os valores médios para o comprimento, largura e diâmetro do lume dos traqueídes axiais foram superiores para a espécie P. taeda (3,8 mm, 62,6µm, e 54,8 µm, respectivamente) em relação à P. maximinoi (3,2 mm, 53,9 µm, e 44,0 µm). A densidade básica média ponderada foi de 0,361 g.cm-3 para P. maximinoi, não havendo diferença em comparação à espécie de P. taeda que apresentou densidade básica de 0,379 g.cm-3. A composição química das espécies não apresentou diferença estatística entre os resultados. P. maximinoi apresentou 3,98% de extrativos totais, enquanto P. taeda apresentou 4,51%, já o teor de lignina total foi de 31,81% e 32,16%, respectivamente. Sendo assim, as duas espécies apresentaram características tecnológicas muito semelhantes, o que propiciou um comportamento análogo frente ao processo de polpação Lo-Solids®, com algumas vantagens para espécie de P. maximinoi, que apresentou maior rendimento depurado (47,2%) - 1 ponto percentual a mais comparado à P. taeda (46,1%). E ainda por razões referentes às características silviculturais, o incremento médio anual em celulose (IMACEL) foi de 5,526 tsa.ha-1.ano-1 para P. maximinoi e de 4,101 tsa.ha-1.ano-1 para P. taeda. / Pinus plantations in the Brazilian regions are more restricted compared to Eucalyptus, mainly due to the climatic adaptation of each species. The planted pine species contrast in the South and part of the Southeast region of Brazil, while in other regions plantations are not significant. Therefore, research with new genetic materials and innovations in pulp processes are necessary to make pine species more competitive and consolidate in the forest sector. This study aimed to analyze the wood characteristics of 7-year-old Pinus maximinoi and Pinus taeda wood species for kraft pulp production. It were analyzed three wood characteristics: (i) Wood anatomy: macro and microscopical description and measurement of wood tracheids. (ii) Wood basic density (from wood discs and chips) and apparent density by X-ray densitometry technique; (iii) wood chemical characterization, including extractives, lignin, holocellulose and ash contents. Lo-Solids® pulping processes were carried out aiming pulps with kappa number of 28 ± 5%. The wood anatomy analysis showed that P. maximinoi presented latewood less distinct than P. taeda wood. The tracheids of P. taeda wood had greater length, width and lumen diameter (3.8 mm, 62.6 µm and 54.8 µm, respectively) than P. maximinoi tracheids. The basic density of P. maximinoi wood was 0.361 g.cm-3, slightly similar to P. taeda (0.379 g.cm-3). P. maximinoi and P. taeda chemical wood analysis resulted in 3.98% and 4.51% of total extractives content and 31.81 and 32.16% of total lignin content, respectively. The pulping processes resulted for P. maximinoi screened yield 1% higher than P. taeda pulp (47.2% and 46.1%). In addition, the forestry characteristics presents an advantage for P. maximinoi species, which resulted in 5.526 tsa.ha-1 year-1 of average annual increase in cellulose (IMACEL) compared to 4.101 tsa.ha-1 year-1 for P. taeda species.

A baixa porcentagem de plantios com árvores do gênero Pinus no Brasil e a crescente demanda por polpa celulósica de fibra longa no país evidenciam a necessidade de estudos de espécies de pinus tropicais que se desenvolvam em regiões além do sul brasileiro. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar tecnologicamente a madeira de Pinus maximinoi e avaliar o desempenho desta matéria-prima para produção de polpa celulósica, a partir do processo de polpação modificado do tipo Lo-Solids®. Utilizou-se como referência tecnológica a madeira de Pinus taeda, espécie mais empregada no país para produção de polpa celulósica de fibra longa. Foram analisadas 5 árvores de P. maximinoi e 5 árvores de P. taeda, com 14 anos de idade e plantadas nas mesmas condições edafoclimáticas. As madeiras das duas espécies foram caracterizadas tecnologicamente quanto a densidade básica da madeira, composição química e morfologia dos traqueídes. Posteriormente, foram realizados cozimentos de caracterização, utilizando-se o processo de polpação kraft convencional com diferentes níveis de cargas alcalinas, com o intuito de avaliar o desempenho da madeira de P. maximinoi frente ao processo de polpação e ajustar modelos matemáticos para estimar parâmetros de interesse . Foram obtidas polpas branqueáveis com número kappa = 28±5% a partir do processo de polpação modificado do tipo Lo-Solids®, com fator H 2295, sulfidez de 30% e relação licor madeira de 4L/kg. Os resultados de caracterização da madeira de P. maximinoi demonstraram que esta possui densidade básica equivalente a 0,417 g/cm3, teores de 64,49 % de holocelulose, 31,06% de lignina total, 4,45% de extrativos totais e 0,16% de cinzas e traqueídes com 4,19 mm de comprimento, 56,95 μm de largura, 44,11 μm de diâmetro de lúme e 6,42 μm de espessura da parede. Os resultados dos cozimentos Lo-Solids® mostraram que a madeira de P. maximinoi demandou álcali ativo de 24,4% (base NaOH) e resultou em polpas com rendimento depurado de 47,5%, teor de rejeitos de 0,43% e viscosidade de 713 cm3/g. O consumo específico da madeira de P. maximinoi foi de 5,868 m3/tsa e incremento médio anual em celulose de 6,575 tsa/ha/ano. O teor de sólidos gerados por tonelada de celulose produzida para a madeira de P. maximinoi foi de 1,451 t/tsa. Os resultados obtidos neste estudo permitem concluir que a madeira de P. maximinoi representa uma alternativa interessante para produção de polpa celulósica de fibra longa, tendo em vista que possui características tecnológicas muito semelhantes à madeira de P. taeda, além do menor consumo específico da madeira e maior incremento médio anual em celulose. / The low percentage of plantation of pine genus in Brazil and the growing demand for long fiber pulp demonstrates the necessity of studies with tropical pine species that develop in regions beyond the south of Brazil. The main objectives of this study were to characterize the wood of the specie Pinus maximinoi and to evaluate the performance of this material for pulp kraft production, using the modified pulping process Lo-Solids®. Pinus taeda wood was used as technologinal reference since it is the most used pine specie in Brazil for softwood pulp production. Samples from 5 Pinus maximinoi trees and 5 Pinus taeda trees were analysed both with 14 years old, planted in the same conditions. Both of the materials were technollogicaly characterized by wood basic density analysis, wood chemistry and tracheids morphology. After that, were realized characterization pulping processes, using the conventional kraft pulping process, with different alkali charges, in order to study the behavior of Pinus maximinoi wood throughout the process and ajust mathematical models to estimate parameters of interest. Then, it was produced bleached pulps with kappa number of 28±5% using the modified pulping process Lo-Solids®, with H factor 2295, 30% of sulfidity and liquor to wood ratio = 4L/kg. The results from the wood characterization shows that Pinus maximinoi wood has basic wood density equivalent to 0,417 g/cm3, 64,49% content of holocellulose, 31,06% content of total lignin, 4,45% content of total extractives and 0,16% content of ash; the tracheids morphology showed that the tracheids has lenght 4,19 mm, 56,95 μm of width, 44,11 μm of lumen width and 6,42 μm of wall thickness. The results of the Lo-Solids® pulping process showed that Pinus maximinoi wood has demanded alkali charge of 24,4% (NaOH) and resulted in pulps with screened yield of 47,5%, rejects contents of 0,43% and viscosity pulp of 713 cm3/g. The specific wood consumption was 5,868 m3/tsa and the IMACEL 6,575 tsa/ha/ano. The solids content generated per ton of cellulose was 1,451 t/tsa for Pinus maximinoi wood. The results obtained in this study showed that the Pinus maximinoi wood represents an interesting alternative for softwood pulp production given that the technological characteristics were very similar between the P. taeda wood, beyond the higher forestry production, the lower wood specific consumption observed and higher IMACEL.

A baixa porcentagem de plantios com árvores do gênero Pinus no Brasil e a crescente demanda por polpa celulósica de fibra longa no país evidenciam a necessidade de estudos de espécies de pinus tropicais que se desenvolvam em regiões além do sul brasileiro. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar tecnologicamente a madeira de Pinus maximinoi e avaliar o desempenho desta matéria-prima para produção de polpa celulósica, a partir do processo de polpação modificado do tipo Lo-Solids®. Utilizou-se como referência tecnológica a madeira de Pinus taeda, espécie mais empregada no país para produção de polpa celulósica de fibra longa. Foram analisadas 5 árvores de P. maximinoi e 5 árvores de P. taeda, com 14 anos de idade e plantadas nas mesmas condições edafoclimáticas. As madeiras das duas espécies foram caracterizadas tecnologicamente quanto a densidade básica da madeira, composição química e morfologia dos traqueídes. Posteriormente, foram realizados cozimentos de caracterização, utilizando-se o processo de polpação kraft convencional com diferentes níveis de cargas alcalinas, com o intuito de avaliar o desempenho da madeira de P. maximinoi frente ao processo de polpação e ajustar modelos matemáticos para estimar parâmetros de interesse . Foram obtidas polpas branqueáveis com número kappa = 28±5% a partir do processo de polpação modificado do tipo Lo-Solids®, com fator H 2295, sulfidez de 30% e relação licor madeira de 4L/kg. Os resultados de caracterização da madeira de P. maximinoi demonstraram que esta possui densidade básica equivalente a 0,417 g/cm3, teores de 64,49 % de holocelulose, 31,06% de lignina total, 4,45% de extrativos totais e 0,16% de cinzas e traqueídes com 4,19 mm de comprimento, 56,95 μm de largura, 44,11 μm de diâmetro de lúme e 6,42 μm de espessura da parede. Os resultados dos cozimentos Lo-Solids® mostraram que a madeira de P. maximinoi demandou álcali ativo de 24,4% (base NaOH) e resultou em polpas com rendimento depurado de 47,5%, teor de rejeitos de 0,43% e viscosidade de 713 cm3/g. O consumo específico da madeira de P. maximinoi foi de 5,868 m3/tsa e incremento médio anual em celulose de 6,575 tsa/ha/ano. O teor de sólidos gerados por tonelada de celulose produzida para a madeira de P. maximinoi foi de 1,451 t/tsa. Os resultados obtidos neste estudo permitem concluir que a madeira de P. maximinoi representa uma alternativa interessante para produção de polpa celulósica de fibra longa, tendo em vista que possui características tecnológicas muito semelhantes à madeira de P. taeda, além do menor consumo específico da madeira e maior incremento médio anual em celulose. / The low percentage of plantation of pine genus in Brazil and the growing demand for long fiber pulp demonstrates the necessity of studies with tropical pine species that develop in regions beyond the south of Brazil. The main objectives of this study were to characterize the wood of the specie Pinus maximinoi and to evaluate the performance of this material for pulp kraft production, using the modified pulping process Lo-Solids®. Pinus taeda wood was used as technologinal reference since it is the most used pine specie in Brazil for softwood pulp production. Samples from 5 Pinus maximinoi trees and 5 Pinus taeda trees were analysed both with 14 years old, planted in the same conditions. Both of the materials were technollogicaly characterized by wood basic density analysis, wood chemistry and tracheids morphology. After that, were realized characterization pulping processes, using the conventional kraft pulping process, with different alkali charges, in order to study the behavior of Pinus maximinoi wood throughout the process and ajust mathematical models to estimate parameters of interest. Then, it was produced bleached pulps with kappa number of 28±5% using the modified pulping process Lo-Solids®, with H factor 2295, 30% of sulfidity and liquor to wood ratio = 4L/kg. The results from the wood characterization shows that Pinus maximinoi wood has basic wood density equivalent to 0,417 g/cm3, 64,49% content of holocellulose, 31,06% content of total lignin, 4,45% content of total extractives and 0,16% content of ash; the tracheids morphology showed that the tracheids has lenght 4,19 mm, 56,95 μm of width, 44,11 μm of lumen width and 6,42 μm of wall thickness. The results of the Lo-Solids® pulping process showed that Pinus maximinoi wood has demanded alkali charge of 24,4% (NaOH) and resulted in pulps with screened yield of 47,5%, rejects contents of 0,43% and viscosity pulp of 713 cm3/g. The specific wood consumption was 5,868 m3/tsa and the IMACEL 6,575 tsa/ha/ano. The solids content generated per ton of cellulose was 1,451 t/tsa for Pinus maximinoi wood. The results obtained in this study showed that the Pinus maximinoi wood represents an interesting alternative for softwood pulp production given that the technological characteristics were very similar between the P. taeda wood, beyond the higher forestry production, the lower wood specific consumption observed and higher IMACEL.

Submitted by FELIPE MANENTE GARCIA null (gualepa@fca.unesp.br) on 2017-07-25T03:58:15Z No. of bitstreams: 1 Tese Felipe.pdf: 1724714 bytes, checksum: 3df945db807a5add72d1ee13c5fff1cf (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-07-26T16:55:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 garcia_fm_dr_bot.pdf: 1724714 bytes, checksum: 3df945db807a5add72d1ee13c5fff1cf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-26T16:55:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 garcia_fm_dr_bot.pdf: 1724714 bytes, checksum: 3df945db807a5add72d1ee13c5fff1cf (MD5) Previous issue date: 2017-05-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria papeleira vem focando em estudos atuais, alternativas para separar a madeira em seus componentes, celulose, hemiceluloses, lignina e extrativos, pois eles que restringem as diversas oportunidades da biorrefinaria integrando processos produtivos de combustíveis e produtos químicos a partir da biomassa. A solubilização das hemiceluloses por auto hidrólise tem sido proposta como o primeiro passo da biorrefinaria, e os materiais extraídos com a auto hidrólise podem ser usados na produção de produtos químicos e biocombustíveis. Assim, este trabalho avaliou o efeito da temperatura (120°C,140°C,160°C) na auto hidrólise, e posteriormente no rendimento da polpação Kraft em diferentes cargas de álcali ativo (12%,13%,14%) em cavacos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Eucalyptus grandis. Os resultados da pesquisa mostraram que com o incremento da temperatura no processo de auto hidrólise o rendimento apresenta alteração para ambas espécies; reações com maiores valores de temperaturas afetam negativamente o rendimento do processo de auto hidrolise; a utilização da Eucalyptus grandis mostrou mais eficaz no processo de auto hidrolise quando comparado ao híbrido E. grandis x E. urophylla. Conclui-se que, a auto hidrólise apresentou eficácia removendo a maior parte das hemiceluloses e apenas atacando ligeiramente a lignina e a celulose. / The paper industry has been focusing on current studies alternatives for separating wood into its components, cellulose, hemicellulose, lignin and extractives, as they that hide the various biorefinery opportunities integrating production processes of fuels and chemicals from biomass. The solubilization of hemicelluloses by auto-hydrolysis has been proposed as the first step in biorefinery. And the materials extracted with the Auto-hydrolysis can be used in the production of chemicals and biofuels. Thus, this study evaluated the effect of temperature (120 ° C, 140 ° C, 160 ° C) in the auto-hydrolysis and Kraft pulping yield in different loads of active alkali (12%, 13%, 14%) in Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Eucalyptus grandis chips. The survey results showed that with the increase of temperature in the process of hydrolysis yield self presents to both species; reactions with highest rates of temperatures affect negatively the performance of the hydrolysis process; the use of Eucalyptus grandis showed more effective in hydrolysis process when compared the hibrid E. grandis x E. urophylla and concluded that , the hydrolysis showed effectiveness by removing most of the hemicelluloses and attacking only slightly the lignin and cellulose.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 897624 bytes, checksum: d480d10072d149a1cc7bfa53c79a065b (MD5) Previous issue date: 2010-04-26 / The objective of this study was to analyze the effect of fifteen eucalypt clones forest productivity on wood basic density and kraft pulping yield. Four regions with different raining intensities were used for this study. The base was a trial of genetic and environmental interaction, testing 48 hybrids eucalipt clones, of with 15 with bether silvicultural performance were selected for basic density and kraft pulping yeld analysis. Results obtained demonstrated significant differences in forest annual growth increments and the correlation between forest productivity and wood basic density, showed itself low, concerning genetic aspect and negatively high, considering environmental aspect. It was also detected lower pulping yields for eucalypts clones planted in lower productivity regions and having higher wood density. Differently from other studies published by technical literatures, the alkali charge for pulping did not show significant correlation with pulping yield. / Este estudo teve como objetivo avaliar a influência da produtividade de 15 clones híbridos de eucalipto, plantados em quatro regiões de precipitações pluviométricas distintas, na densidade básica da madeira e na polpação kraft. A base do estudo foi um experimento de interação genótipo x ambiente, em que 48 clones híbridos de eucalipto foram plantados em quatro regiões distintas em termos de precipitação, na região extremo sul da Bahia. Os melhores 15 clones em termos de desempenho silvicultural foram selecionados para análise de densidade básica e polpação Kraft. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com três repetições por local e seis plantas por parcela. Aos 7 anos de idade, os clones foram mensurados e avaliados do ponto de vista silvicultural, ou seja, forma do tronco e da copa, além da incidência de doenças. Os 15 melhores clones tiveram suas madeiras amostradas e transformadas em cavacos, para posterior determinação de suas densidades básicas, também foram submetidos a cozimentos Kraft em digestor Batch, contendo células para 250 gramas de cavacos. Os resultados indicaram diferença significativa de incremento médioanual entre as quatro regiões estudadas, mostrando efeito positivo da precipitação sobre a produtividade e a correlação entre o IMA e a densidade básica da madeira, baixa no aspecto genético e negativamente alta, no aspecto ambiental. Também foi observado menor rendimento de celulose dos clones na região onde ocorreu a menor produtividade e maior densidade da madeira, provavelmente pela maior dificuldade de impregnação dos cavacos pelo álcali. Contrariando outros estudos descritos em literatura, a demanda de álcali para polpação não apresentou correlação com o rendimento decelulose.