Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientador: José Cláudio Caraschi / Banca: Cláudio Angeli Sansígolo / Banca: Vagner Roberto Botaro / Resumo: A indústria de papel é a principal consumidora de caulim, contribuindo com cerca de 45% do mercado mundial. Sua maior utilização no papel é como enchimento, devido ao fato de ser mais barato do que a polpa celulósica. O processo de preparação da celulose conhecido como branqueamento é determinante nas características da polpa final. Muito esforço tem sido feito para que processos de branqueamento menos tóxicos sejam viabilizados. O principal objetivo do presente estudo foi averiguar se a sequência de branqueamento influi na retenção de caulim e avaliar sua influência nas propriedades do papel formado. Para tanto, foram adotadas três sequências de branqueamento para uma mesma polpa de madeira de eucalipto, sendo duas delas do tipo ECF e a outra do tipo ECF-Light. As polpas foram branqueadas até a obtenção aproximada de 90 ± 0,5% ISO de alvura. Posteriormente, foram feitos repetidos testes por tentativa e erro para que fosse feita a substituição de fibra por caulim do tipo filler de 0 a 35% com intervalos de 5%, em termos de massa, para cada polpa. As folhas formadas foram caracterizadas física, mecânica e oticamente. Também foram analisadas as dimensões das fibras obtidas por cada sequência de branqueamento. Os resultados mostraram que a sequência de branqueamento influi tanto na retenção, devido ao tamanho e ao teor de finos gerados por cada sequência de branqueamento, bem como nas propriedades óticas, mecânicas e físicas do papel formado para cada teor de caulim. A sequência ECF-Light apresentou melhor retenção de caulim e seu papel apresentou melhores resultados de lisura, enquanto que a sequência OAHTD(E+P)DP levou a polpas de papel com maior resistência interna e maior resistência à compressão. A polpa referência apresentou melhores resultados de índice de rasgo, viscosidade, rendimento e qualidade de fibra / Abstract: The paper industry is the main consumer of kaolin, contributing about 45% of the world. Its greatest use is as filler in paper, due to being cheaper than the pulp. The process of preparing the pulp bleaching process is known as determining the characteristics of the final pulp. Much effort has been made to less toxic bleaching processes are enabled. The main objective of this study was to determine if the bleaching sequence influences the retention of kaolin and its influence on the properties of paper formed. Thus, we adopted three bleaching sequences for the same eucalyptus pulp, two ECF types and the other ECF-Light. The pulps were bleached to obtain approximately 90 ± 0.5% ISO brightness. Later, we made repeated testing by trial and error that was made for the replacement of kaolin by type fiber filler 0 to 35% in increments of 5% for each pulp. Finally, the sheets formed were characterized physically, mechanically and optically. We also analyzed the dimensions of the fibers obtained by each sequence of bleaching. The results showed that the sequence of bleaching both affect the retention due to the size and content of fines generated by each sequence of bleaching, as well as in optical, mechanical and physical properties of paper formed for each concentration of kaolin. The ECF-Light OAHTD(E + P)P sequence showed a better smoothness, whereas the sequence OAHTD0 (E + P) D1P showed a better internal resistance and compressive strength. The reference pulp (OD0(E+P)D1P) showed better results for tear index, viscosity, yield and fiber quality (length, width, coarseness and fines content) / Mestre

Este trabalho teve como objetivo verificar a influência da produtividade e da idade sobre a qualidade da madeira proveniente de clone híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla para produção de polpa celulósica braqueada. Utilizou-se madeira de um único clone proveniente de áreas com elevada produtividade, média de 33 m3 ha-1 ano-1, onde os solos eram argilosos e de áreas com baixa produtividade, média de 17 m3 ha-1 ano-1, sendo estes solos arenosos. Nos dois tipos de solos foram avaliadas árvores com idades de 4, 5, 6 e 7 anos, proveniente de povoamentos florestais do estado do Pará - Brasil. Para cada amostra foram utilizadas 10 árvores com diâmetros médio do povoamento. Os materiais foram avaliados com relação a densidade básica, composição química e desempenho frente ao processo kraft de polpação. Os cozimentos foram realizados a 166°C com 60 min de aquecimento, 85 min de cozimento e carga de álcali variável de acordo com a necessidade de cada material para obtenção de kappa 18±0,5. Os resultados obtidos mostraram que a densidade básica da madeira aumentou em função da idade, variando de 0,510 a 604 g cm-3 com 4 e 7 anos, respectivamente;essa maior densidade em idades mais elevadas é explicada pela maior proporção de madeira adulta, em relação a madeira juvenil. A quantidade de extrativos totais também aumentou em função da idade variando de 4,9 a 5,7% com 4 e 7 anos, respectivamente. A quantidade de lignina não apresentou diferença significativa e variou entre 29,26 e 29,72%. As amostras provenientes de solos argilosos apresentaram maior rendimento depurado (50 a 52%), e requereram menor carga de álcali (21 a 24,5% de álcali ativo) para o mesmo nível de deslignificação (kappa 18±0,5); para as amostras de solos arenosos a carga de álcali foi de 21,5 a 25% e rendimento de 48 a 51%. As polpas celulósicas oriundas de materias de solos argilosos apresentaram menor quantidade de ácidos hexenurônicos e maior viscosidade, além de apresentarem melhores propriedades físico-mecânicas, como volume específico, resistência ao ar, índices de tração, rasgo e estouro. As madeiras provenientes de área com elevada produtividade apresentaram melhor qualidade para produção de polpa celulósica em relação a área de baixa produtividade. / This study aimed to determine the influence of productivity and age on wood quality from hybrid clones of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla for bleached pulp production. The material considered were collected in areas with high productivity, an average of 33 m3 ha-1 year-1, clay soils and low-productive areas, an average of 17 m3 ha-1 year-1, sandy soils. In both types of soils, we evaluated trees aged 4, 5, 6 and 7 years, from forest stands from the state of Pará Brazil. For each sample were used 10 average trees (diameter). Materials were evaluated for chemical composition, basic density and performance in relation to the kraft pulping process. The cooking was performed at 166°C with 60 min heating, 85 min cooking and alkali charge varying according to the needs of each material to obtain kappa number of 18±0.5. Results showed that the basic density of wood increases with age, ranging from 0.510 to 604 g cm-3 with 4 and 7 years, respectively. This increased density in older ages is possibly explained by the higher proportion of mature wood, in relation to juvenile wood. The total amount of extractives also increased with age varying from 4.9 to 5.7% with 4 and 7 years, respectively. The amount of lignin was not significantly different ranging from 29.26 to 29.72%. Samples from clay soils had a higher yield of pulp (50 to 52%), and required lower alkali charge (21 to 24.5% active alkali) to the same level of delignification (kappa number 18±0.5); for samples from sandy soil alkali charge was 21.5 to 25% and yield of 48 to 51%. Pulp from material derived from clay soils had less hexenuronic acid and higher viscosity, which is justified by the lower alkali applied. In addition, also presented better physical and mechanical propert ies such as specific volume, air resistance, tensile, tear and burst index. Wood from an area of high productivity showed better quality for pulp production over an area of low productivity, for consuming a smaller amount of chemical charge to the same kappa number, higher pulp yield, pulp with higher viscosity and better physical and mechanical properties.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-10-05T12:49:16Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 771699 bytes, checksum: 153355cc3f8facaac94bf4a176f89b69 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-10-05T12:49:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 771699 bytes, checksum: 153355cc3f8facaac94bf4a176f89b69 (MD5) Previous issue date: 2005-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foi avaliada a aplicação combinada dos processos foto- Fenton e lodos ativados, para o tratamento de efluentes de indústria de celulose branqueada kraft. O processo foto-Fenton foi empregado antes e após o tratamento biológico dos efluentes. Na primeira etapa da pesquisa foram estudadas as condições de tratamento (pH do meio, concentração, proporção e forma de aplicação dos reagentes H2O2 e Fe 2+), avaliando os seus efeitos sobre a eficiência do processo foto-Fenton, aplicado no tratamento de efluentes de indústria de celulose kraft branqueada. A eficiência dos tratamentos foi monitorada principalmente através da remoção de DQO dos efluentes. Por este motivo, foi avaliado e proposto um método para corrigir os erros no valor da DQO, causados por possíveis residuais de H2 O2 nos efluentes. Após avaliadas as melhores condições para o tratamento químico, os efluentes foram tratados através dos processos combinados (químico + biológico e biológico + químico) e também pelo processo convencional (lodos ativados convencional), que serviu como referência. Os tratamentos químicos foram realizados com três doses distintas do reagente de Fenton. Os resultados mostram que o pH ótimo para o tratamento dos efluentes, através do processo foto-Fenton, foi igual a 3. Dosagens mais elevadas de H2 O2 aumentaram a remoção da DQO dos eflue ntes tratados pelo processo químico. Contudo, este aumento não foi diretamente proporcional ao incremento na dosagem de H2O2. Foram encontrados efeitos de interação entre as proporções e as dosagens dos reagentes H2O2 e Fe2+ , devendo ser ressaltado que, para a maioria dos casos, a proporção de 100:1 levou à maiores reduções na DQO dos efluentes. Os s processos combinados aumentaram as remoções globais de DQO, TOC e AOX dos efluentes, comparados ao tratamento convencional. Contudo, a remoção biológica da DQO e TOC foi menor para os tratamentos combinados. Em alguns casos, os tratamentos combinados aumentaram a cor dos efluentes. No entanto, o processo foto-Fenton, quando aplicado após o tratamento biológico e com doses de H2O2 iguais a 500 e 1.000 mg L-1, removeu mais de 99% da cor dos efluentes. Os mesmos tratamentos reduziram o valor da DQO dos efluentes para menos de 90 mg L-1. Todos os tratamentos removeram mais de 90% da DBO5 dos efluentes. / This work evaluated the combined application of the photo-Fenton and activated iodine processes to the treatment of bleached kraft cellulose industry effluents. The photo-Fenton process was applied before and after the biological treatment of the effluents. During the first stage of this research, the treatment conditions (medium pH, concentration, proportion and mode of application of the reagents H2 O2 and Fe2+ ), were studied by evaluating their effects on the efficiency of the photo Fenton process application to the treatment of bleached kraft cellulose industry effluents. Treatment efficiency was monitored mainly through COD removal from the effluents. Thus, a method was evaluated and proposed to correct the errors in the COD values, caused by possible H O2 residues in the effluents. After evaluation of the best conditions for the chemical treatment, the effluents were treated through combined processes (chemical+ biological and biological + chemical) and also by conventional process (conventional activated iodine), which was used as reference. The chemical treatments were carried out with three distinct doses of the Fenton reagent. The results showed that optimum pH for the treatment of the effluents through the photo-Fenton process was equal to 3. Higher H O2 dosages increased COD removal from the effluents treated by the chemical process. However, such increase was not directly proportional to the increase in H2 O2 dosage. Effects of the interaction between the proportions and dosages of the reagents H2O2 and Fe2+ were found, and it must be emphasized that, for most of the cases, the proportion of 100:1 led to the greatest reductions in the COD of the effluents. The combined processes increased the global COD, TOC and AOX removals from the effluents, compared to the conventional treatment. However, the biological removal of COD and TOC was lower for the combined treatments. In some cases, the combined treatments enhanced the color of the effluents. However, when applied afte r the biological treatment, and at H2 O2 doses equal to 500 and 1.000 mg L-1, the photo-Fenton process removed more than 99% of the color of the effluents. The same treatments reduced the COD value of the effluents to less than 90 mg L-1. All the treatments removed over 90% of the BOD from the effluents.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-05-18T11:25:42Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 505920 bytes, checksum: c3fb234ecbecb2ba6c5abe3ad9ea8f27 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T11:25:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 505920 bytes, checksum: c3fb234ecbecb2ba6c5abe3ad9ea8f27 (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / A polpa kraft é a mais utilizada para a produção de pasta branqueada. Existem muitos estudos para melhorar a capacidade de polpação da madeira e a capacidade de branqueamento com base na química da madeira, na modificação do processo e na utilização de aditivos, por exemplo. Por outro lado, ainda há oportunidades para melhorar a base do processo em seu melhor controle, uma vez que muitas fábricas de celulose não prestam atenção em alguns parâmetros de processos importantes, tais como o álcali efetivo residual (AER), que apresentam uma variação considerável entre fábricas de celulose e em muitos casos dentro de uma única fábrica de celulose . Desta forma, este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da AER no rendimento de polpação, bem como a capacidade de branqueamento e resistência da polpa. Foi investigada o AER nas concentrações de 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 e 14g / L para a produção de polpa de eucalipto no número kappa 17 +- 0,5. A pasta foi branqueada pela sequência OD* (EP) D visando alvura de 90% ISO. Os principais resultados foram: (1) com menor AER maior o rendimento de polpação; (2) com menor AER maior o teor de hemicelulose da polpa; (3) apesar da variação do conteúdo químico da polpa, a branqueabilidade não foi afetada pela variação do AER; e (4) apesar dos menores valores de AER produzirem polpas de melhores refinabilidade, as propriedades de resistência mecânica das mesmas não apresentou clara tendência frente a variação do AER. / The kraft process pulp is most used for producing bleached pulp. There are many studies for improving the wood pulpability and bleachability based on wood chemistry, process modification, and use of additives for example. On the other hand, there is still opportunities for improving the process base on its better control, since many pulp mills does not pay attention in some important processes parameters such as residual effective alkali (REA) which present a considerable range variation among pulp mills and even inside a unique pulp mill in many cases. In this way, this paper aimed to evaluate the impact of the REA in the pulping yield, as well as pulp bleachability and strength. It was investigated the REA in the concentrations of 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12 and 14g/L for producing eucalypt pulp at kappa number 17. The pulp was bleached by the sequence OD*(EP)D aiming 90% ISO brightness. The main finding were: (1) as lower the REA as higher the pulping yield; (2) as lower the REA as higher the pulp hemicellulose content; (3) in spite of the pulp chemical content variation, the bleachability was not impaired by the REA variation; and (4) on the other hand the pulp strength was positively impaired by the higher hemicellulose content in the pulps.

Este trabalho teve como objetivo verificar a influência da produtividade e da idade sobre a qualidade da madeira proveniente de clone híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla para produção de polpa celulósica braqueada. Utilizou-se madeira de um único clone proveniente de áreas com elevada produtividade, média de 33 m3 ha-1 ano-1, onde os solos eram argilosos e de áreas com baixa produtividade, média de 17 m3 ha-1 ano-1, sendo estes solos arenosos. Nos dois tipos de solos foram avaliadas árvores com idades de 4, 5, 6 e 7 anos, proveniente de povoamentos florestais do estado do Pará - Brasil. Para cada amostra foram utilizadas 10 árvores com diâmetros médio do povoamento. Os materiais foram avaliados com relação a densidade básica, composição química e desempenho frente ao processo kraft de polpação. Os cozimentos foram realizados a 166°C com 60 min de aquecimento, 85 min de cozimento e carga de álcali variável de acordo com a necessidade de cada material para obtenção de kappa 18±0,5. Os resultados obtidos mostraram que a densidade básica da madeira aumentou em função da idade, variando de 0,510 a 604 g cm-3 com 4 e 7 anos, respectivamente;essa maior densidade em idades mais elevadas é explicada pela maior proporção de madeira adulta, em relação a madeira juvenil. A quantidade de extrativos totais também aumentou em função da idade variando de 4,9 a 5,7% com 4 e 7 anos, respectivamente. A quantidade de lignina não apresentou diferença significativa e variou entre 29,26 e 29,72%. As amostras provenientes de solos argilosos apresentaram maior rendimento depurado (50 a 52%), e requereram menor carga de álcali (21 a 24,5% de álcali ativo) para o mesmo nível de deslignificação (kappa 18±0,5); para as amostras de solos arenosos a carga de álcali foi de 21,5 a 25% e rendimento de 48 a 51%. As polpas celulósicas oriundas de materias de solos argilosos apresentaram menor quantidade de ácidos hexenurônicos e maior viscosidade, além de apresentarem melhores propriedades físico-mecânicas, como volume específico, resistência ao ar, índices de tração, rasgo e estouro. As madeiras provenientes de área com elevada produtividade apresentaram melhor qualidade para produção de polpa celulósica em relação a área de baixa produtividade. / This study aimed to determine the influence of productivity and age on wood quality from hybrid clones of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla for bleached pulp production. The material considered were collected in areas with high productivity, an average of 33 m3 ha-1 year-1, clay soils and low-productive areas, an average of 17 m3 ha-1 year-1, sandy soils. In both types of soils, we evaluated trees aged 4, 5, 6 and 7 years, from forest stands from the state of Pará Brazil. For each sample were used 10 average trees (diameter). Materials were evaluated for chemical composition, basic density and performance in relation to the kraft pulping process. The cooking was performed at 166°C with 60 min heating, 85 min cooking and alkali charge varying according to the needs of each material to obtain kappa number of 18±0.5. Results showed that the basic density of wood increases with age, ranging from 0.510 to 604 g cm-3 with 4 and 7 years, respectively. This increased density in older ages is possibly explained by the higher proportion of mature wood, in relation to juvenile wood. The total amount of extractives also increased with age varying from 4.9 to 5.7% with 4 and 7 years, respectively. The amount of lignin was not significantly different ranging from 29.26 to 29.72%. Samples from clay soils had a higher yield of pulp (50 to 52%), and required lower alkali charge (21 to 24.5% active alkali) to the same level of delignification (kappa number 18±0.5); for samples from sandy soil alkali charge was 21.5 to 25% and yield of 48 to 51%. Pulp from material derived from clay soils had less hexenuronic acid and higher viscosity, which is justified by the lower alkali applied. In addition, also presented better physical and mechanical propert ies such as specific volume, air resistance, tensile, tear and burst index. Wood from an area of high productivity showed better quality for pulp production over an area of low productivity, for consuming a smaller amount of chemical charge to the same kappa number, higher pulp yield, pulp with higher viscosity and better physical and mechanical properties.

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.

O setor de Celulose e Papel é um importante segmento da economia brasileira e contribui significativamente para a pauta de exportações do país. O Brasil se destaca no mercado mundial como o principal produtor de polpa celulósica de fibra curta branqueada, especificamente produzida a partir de madeiras do gênero Eucalyptus. Na última década observou-se um novo ciclo de crescimento dessa indústria no Brasil. Este trabalho teve como principais objetivos definir a situação atual do Brasil no mercado mundial de polpa celulósica, avaliar a competitividade brasileira do segmento de celulose de mercado no período de 2000 a 2009, analisar as empresas brasileiras mais expressivas e avaliar aspectos relativos à inovação neste segmento. Para a realização deste trabalho foram utilizadas as bases de dados da FAO, SECEX, BRACELPA e RISI; foram calculados índices de competitividade visando a análise comparativa entre os principais países ligados ao segmento de celulose de mercado. Os resultados obtidos mostram que o Brasil é o terceiro maior produtor mundial de polpa proveniente de madeira (wood pulp), é líder em exportação de wood pulp, é o maior produtor mundial de celulose de fibra curta branqueada e é o segundo país mais competitivo; a implantação dos projetos de expansão da produção de polpa celulósica conforme previsto, poderá levar o Brasil ao segundo lugar no ranking mundial dos produtores de celulose; a demanda mundial de polpa branqueada de fibra curta de mercado cresceu no período analisado, em grande parte pela demanda da China, que atualmente ocupa a oitava posição no ranking de produtores de polpa celulósica de madeira wood pulp; destaca-se que a China é um grande produtor mundial de polpa celulósica obtida a partir de não madeiras (non-wood pulp); as maiores empresas brasileiras de celulose de mercado (Fibria Celulose S.A. e Suzano Papel e Celulose S.A.) representam 56,2% da produção brasileira de celulose (market share) e 12,4% da produção mundial de polpa de mercado (market pulp); as duas empresas analisadas neste trabalho apresentam parques industriais modernos e as inovações são na sua grande maioria incrementais; os dados da PINTEC para o segmento de polpa celulósica e outras pastas, da forma disponibilizada, não caracterizam adequadamente este segmento, pois não ponderam os resultados pela participação das empresas no mercado. / The pulp and paper sector is an important segment of the Brazilian economy and contributes significantly to the overall exports of the country. Brazil stands on the world market as the main producer of bleached hardwood pulp, specially produced from wood of Eucalyptus. In the last decade there was a new cycle of growth of this industry in Brazil. This work had as main objective to define the current situation of Brazil in the global pulp market, to evaluate the competitiveness of the Brazilian market pulp segment in the period between 2000 and 2009, Brazilian companies were analyzed and evaluated the most significant aspects of innovation in this segment. For this work were used the databases of the FAO, SECEX BRACELPA and RISI; competitiveness indexes were calculated with the aim of benchmarking the major countries linked to the segment of market pulp. The results show that Brazil is the third largest producer of pulp from wood pulp, is a leader in exports of wood pulp, is the largest producer of bleached hardwood pulp and is the second most competitive country; the implementation of projects to expand pulp production as planned, could lead Brazil to second place in the world of pulp producers, the global demand for market bleached hardwood pulp has grown over this period, largely by demand from China, which currently occupies the eighth position in the ranking of wood pulp producers; it should be emphasized that China is the major global producer of non-wood pulp; the largest Brazilian market pulp companies (Fibria Celulose S.A. and Suzano Papel e Celulose S.A.) have a market share of 56.2% of Brazilian pulp production and 12.4% of the world market pulp production; the two companies analyzed in this study have modern industrial areas and the innovations are mostly incremental. PINTEC data for the pulp segment, as presented, does not adequately characterize this segment because they do not weight the results for the contribution of the companies in the market.

O presente trabalho teve por objetivo estudar a influência da carga alcalina no processo de polpação kraft modificado Lo-SolidsÒ para madeiras de eucalipto, considerando parâmetros como rendimento, teor de rejeitos, geração de sólidos e características da polpa tais como número kappa, viscosidade, composição polissacarídica e morfologia de fibras. Híbridos de E. grandis x E. urophylla com 7 anos e densidade básica de 500 e 560kg/m 3 foram avaliados e os cozimentos Lo-Solidsâ foram realizadas aplicando-se álcali ativo (como Na2O) de 13%, 15%, 17%, 19%, 21%, 23%, 25%, 27% e sulfidez de 30%. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado. Os resultados obtidos indicam que variando a carga alcalina no processo de polpação é possível obter polpa não branqueada apresentando valores de kappa de 8 a 30, rendimento depurado de 46 a 53%, viscosidade de 10 a 80 cP, solubilidade em NaOH 5% (S5) de 7 a 13%, teor de pentosanas de 11 a 16% e ácidos hexenurônicos de 10 a 65 µ mol/g. O aumento da carga alcalina nos cozimentos proporcionou maior geração de finos e, consequentemente, menor comprimento médio ponderado de fibras e espessura de parede. Embora os materiais estudados apresentassem diferentes densidade básica, os resultados de polpação foram semelhantes indicando que ambas matérias-primas podem ser empregadas na obtenção de polpa celulósica utilizando o processo de cozimento Lo-Solids®, o qual não se mostrou sensível a densidade básica, o que possivelmente está associado a boa impregnação dos cavacos correspondente à etapa de impregnação. O híbrido de maior densidade produziu polpa com fibras de maior espessura de parede, maior coarseness e menor número de fibras por grama que o híbrido de menor densidade básica. As análises do licor negro mostraram que o de pH, o álcali efetivo residual e o teor de sólidos dissolvidos apresentam maiores valores para dosagens de álcali também superiores, porém observa-se um perfil uniforme para essas variáveis, evidenciando a homogeneidade do processo de polpação Lo-SolidsÒ. / The main objective of this work was to study the influence of the alkali charge on Lo-Solidsâ modified kraft pulping process for eucalyptus, considering parameters as yield, rejects content, total dissolved solids materials and the pulp characteristics as kappa number, viscosity, carbohydrate composition and fibers dimensions. Woods from hybrids of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla 7 years old and presented basic density of 0,499 and 0,559g/cm 3 were evaluated and the pulping process was conducted applying active alkali charge (as Na2O) of 13%, 15%, 17%, 19%, 21%, 23%, 24%, 25%, 27% and sulfidity of 30%. The results showed that varying the alkali charge is possible to obtain unbleached pulp with kappa number from 8 to 30, pulp yield from 46 to 53%, viscosity from 10 to 80cP, alkali solubility (S5) from 7 to 13%, pentosans content from 11 to 16% and hexenuronic acids content from 10 to 65µmol/g. It was verified that the higher is the alkali charge the higher is the fines generation leading to a decreased of fiber length and the cell wall thickness. Although the hybrids studied presented different wood basic density, the pulping results obtained were not different showing that both raw-materials could be used to pulp production with Lo-SolidsÒ pulping process, which seems not to be so affect by wood basic density. The pulp obtained from hybrid with higher basic density showed higher cell wall thickness, higher fiber coarseness and lower number of fibers per gram than the hybrid with lower basic density. The analysis of black liquor showed that the pH, the effective residual alkali and the total dissolved solids materials increased when the alkali charge applied is higher too, however a uniform profile is noted for these variables, showing the homogeneity of Lo-SolidsÒ pulping process.

A madeira é a principal variável de custo na produção de polpa celulósica. A polpa celulósica obtida a partir da madeira de folhosas é principalmente utilizada para produção de papéis de escrita e impressão assim como, a produção de papéis para fins sanitários; para estes usos normalmente a polpa celulósica deve ser branqueada. Mundialmente, várias espécies de madeira de folhosas são utilizadas para produção de polpa celulósica de fibra curta, estando entre as principais o híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla (Brasil), Betula pendula (Finlândia) Eucalyptus globulus (Portugal). Este projeto teve por objetivo: i-avaliar e comparar o desempenho de madeiras de principais espécies utilizadas mundialmente, para produção de polpa celulósica de fibra curta, considerando os aspectos relacionados à qualidade da madeira e polpa, o consumo de reagentes químicos na polpação e também os aspectos relacionados ao rendimento e a capacidade de produção de polpa celulósica; ii-fornecer informações estratégicas para o setor celulósico nacional com relação as possíveis ameaças e as oportunidades apresentadas pelos materiais não utilizados no Brasil, visando o conhecimento e posicionamento em competitividade destas madeiras no mercado mundial de celulose e papel; iii-fornecer subsídios para o programa genético e de melhoramento florestal; iv-posicionar a polpa celulósica de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla em relação as suas principais concorrentes. Para realização deste trabalho foram coletadas 5 árvores de todas as espécies, sendo considerado o diâmetro médio do povoamento, transportando a madeira em forma de discos e transformadas em cavacos de forma manual; com relação à madeira foram determinadas, densidade básica, dimensões de fibras, composição química e análise anatômica através da microscopia eletrônica de varredura; as condições de cozimento foram ajustadas visando à obtenção de polpa branqueável (número kappa de 17±0.5). Os resultados obtidos mostraram que as espécies de Eucalyptus globulus e E. grandis x E. urophylla 2 apresentaram melhor desempenho no processo de polpação; atingiram a mesma intensidade deslignificação (expressa como número kappa), sendo necessário menor nível de álcali ativo. As matériasprimas citadas apresentaram maior rendimento, maior viscosidade e menor teor de ácidos hexenurônicos. As diferentes matérias-primas estudadas neste trabalho apresentaram características bastante distintas que implicam em diferentes eficiências nos processos de polpação e branqueamento. / Wood is the main variable in the cost of pulp production, besides being a strong component in the final quality of the paper product. Pulps obtained from hardwoods are mainly used in the production of printing and writing papers as well as tissue papers; for these uses, the pulp must be bleached. Several species of hardwoods are used in the production of pulp worldwide. The main ones are the hybrid Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla (Brazil), E. globulus (Portugal), Betula pendula (Finland). The objectives of this research was: 1) to evaluate and compare the performance of woods from the main species used worldwide for hardwood cellulose pulp production, considering the aspects regarding the quality of the wood and pulp, chemicals consumption during pulping, and aspects related to the yield and capacity pulp production; 2) to supply strategic information for the Brazilian pulp and paper sector regarding possible threats and opportunities presented by materials which are not used in Brazil in order to know and compete with these woods in the world market of pulp and paper. In order to accomplish this work, chips were manually obtained from disks. Regarding the wood, the basic density, fibers dimensions, chemical composition and anatomic analysis were conducted. The cooking conditions were adjusted in order to obtain the bleachable pulp (kappa number 17±0.5). The results had shown that the species of Eucalyptus globulus from Portugal and hybrid of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla 2 had better performance in the kraft pulping process; they had reached the same delignification level, as number kappa, requiring lesser active alkali. The mentioned raw materials showed higher yield, greater viscosity and minor levels of acid hexenurônicos. The raw-materials considered in the research showed clearly distinct characteristics that lead to differences in the pulping and bleaching processes efficiencies and strategies.

O setor de Celulose e Papel é um importante segmento da economia brasileira e contribui significativamente para a pauta de exportações do país. O Brasil se destaca no mercado mundial como o principal produtor de polpa celulósica de fibra curta branqueada, especificamente produzida a partir de madeiras do gênero Eucalyptus. Na última década observou-se um novo ciclo de crescimento dessa indústria no Brasil. Este trabalho teve como principais objetivos definir a situação atual do Brasil no mercado mundial de polpa celulósica, avaliar a competitividade brasileira do segmento de celulose de mercado no período de 2000 a 2009, analisar as empresas brasileiras mais expressivas e avaliar aspectos relativos à inovação neste segmento. Para a realização deste trabalho foram utilizadas as bases de dados da FAO, SECEX, BRACELPA e RISI; foram calculados índices de competitividade visando a análise comparativa entre os principais países ligados ao segmento de celulose de mercado. Os resultados obtidos mostram que o Brasil é o terceiro maior produtor mundial de polpa proveniente de madeira (wood pulp), é líder em exportação de wood pulp, é o maior produtor mundial de celulose de fibra curta branqueada e é o segundo país mais competitivo; a implantação dos projetos de expansão da produção de polpa celulósica conforme previsto, poderá levar o Brasil ao segundo lugar no ranking mundial dos produtores de celulose; a demanda mundial de polpa branqueada de fibra curta de mercado cresceu no período analisado, em grande parte pela demanda da China, que atualmente ocupa a oitava posição no ranking de produtores de polpa celulósica de madeira wood pulp; destaca-se que a China é um grande produtor mundial de polpa celulósica obtida a partir de não madeiras (non-wood pulp); as maiores empresas brasileiras de celulose de mercado (Fibria Celulose S.A. e Suzano Papel e Celulose S.A.) representam 56,2% da produção brasileira de celulose (market share) e 12,4% da produção mundial de polpa de mercado (market pulp); as duas empresas analisadas neste trabalho apresentam parques industriais modernos e as inovações são na sua grande maioria incrementais; os dados da PINTEC para o segmento de polpa celulósica e outras pastas, da forma disponibilizada, não caracterizam adequadamente este segmento, pois não ponderam os resultados pela participação das empresas no mercado. / The pulp and paper sector is an important segment of the Brazilian economy and contributes significantly to the overall exports of the country. Brazil stands on the world market as the main producer of bleached hardwood pulp, specially produced from wood of Eucalyptus. In the last decade there was a new cycle of growth of this industry in Brazil. This work had as main objective to define the current situation of Brazil in the global pulp market, to evaluate the competitiveness of the Brazilian market pulp segment in the period between 2000 and 2009, Brazilian companies were analyzed and evaluated the most significant aspects of innovation in this segment. For this work were used the databases of the FAO, SECEX BRACELPA and RISI; competitiveness indexes were calculated with the aim of benchmarking the major countries linked to the segment of market pulp. The results show that Brazil is the third largest producer of pulp from wood pulp, is a leader in exports of wood pulp, is the largest producer of bleached hardwood pulp and is the second most competitive country; the implementation of projects to expand pulp production as planned, could lead Brazil to second place in the world of pulp producers, the global demand for market bleached hardwood pulp has grown over this period, largely by demand from China, which currently occupies the eighth position in the ranking of wood pulp producers; it should be emphasized that China is the major global producer of non-wood pulp; the largest Brazilian market pulp companies (Fibria Celulose S.A. and Suzano Papel e Celulose S.A.) have a market share of 56.2% of Brazilian pulp production and 12.4% of the world market pulp production; the two companies analyzed in this study have modern industrial areas and the innovations are mostly incremental. PINTEC data for the pulp segment, as presented, does not adequately characterize this segment because they do not weight the results for the contribution of the companies in the market.