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Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1819292 bytes, checksum: f38b1f4e74c0a2d92ad3fefe6b225fc2 (MD5) Previous issue date: 2010-07-08 / The main objective of this study was to investigate the feasibility of production of eucalyptus kraft pulp at higher kappa number (20-25), aiming to increase production, economy of reagents for pulping, improving the viscosity and the physical-mechanical properties bleached pulp. We used industry wood chips, characterized as "mix of eucalyptus” and diluted black liquor. We evaluated four levels of delignification (kappa 17, 19, 22 and 25) and made LoSolids cooking with and without the mixture of anthraquinone and surfactant. For the pulps produced were evaluated for production increase, the charge for alkaline cooking, the solids content of black liquor, the cost of bleaching, the pulp viscosity and changes in the quality of the final paper. The cooking with kappa 22 showed greater gains in R$/tad of pulp produced, for cooking without additives (gain of R$10.47 for pulp K22), and for the pulping with additives (a gain of R$12.75 for pulp K22AQ ). The alkali charge was reduced to 4.0% for pulp K22 and 3.6% for pulp K22AQ, providing less load to the recovery boiler and without the production of shives. There was a reduction of solids content of black liquor, but in amounts that will not interfere in the energy matrix of factory. The cost of the bleaching reagents increased (increase factory. The cost of the bleaching reagents increased (increase of R $ 12.49 for pulp K22 and R$16.56 for pulp K22AQ), but the balance at the end of the process was positive. The pulp viscosity was 3.2 cP K22 greater than the reference, and for pulp K22AQ the increase was 3.8 cP. The increase in kappa number to 22 provided an improvement in physical and mechanical properties such as increased modulus of elasticity, resistance to air flow, burst index and tensile index and reduced bulk, when evaluated as a function of energy consumption refining. / O objetivo principal deste estudo foi analisar a viabilidade técnica de produção de celulose kraft de eucalipto em níveis de número kappa mais elevados (20-25), visando aumento de produção, economia de reagentes para polpação, melhoria da viscosidade e das propriedades físico-mecânicas da polpa branqueada. Foram utilizados cavacos industriais, caracterizados como “mix de eucalipto”, e licor negro de diluição industrial. Foram avaliados quatro níveis de deslignificação (kappas 17, 19, 22 e 25) e realizados cozimentos LoSolids com e sem o uso de uma mistura de antraquinona e surfactante. Para as polpas produzidas foram avaliados o aumento de produção, a carga alcalina para cozimento, o teor de sólidos do licor negro, o custo do branqueamento, a viscosidade das polpas e as alterações na qualidade final do papel. Os cozimentos com kappa 22 proporcionaram maior ganho em Reais por tonelada de polpa produzida, tanto para os cozimentos sem aditivos (ganho de R$10,47 para polpa K22), quanto para os cozimentos com aditivos (ganho de R$12,75 para polpa K22AQ). A carga alcalina foi reduzida em 4,0% para a polpa K22 e de 3,6% para a polpa K22AQ, proporcionando menor carga para a caldeira de recuperação e sem a produção de rejeitos. Houve redução do teor de sólidos do licor negro, mas em valores que não vão interferir na matriz energética da fábrica. O custo dos reagentes do branqueamento aumentou (aumento de R$12,49 para polpa K22 e R$16,56 para polpa K22AQ), porém o saldo ao final do processo foi positivo. A viscosidade da polpa K22 foi 3,2 cP maior que a referência e para a polpa K22AQ o aumento foi de 3,8 cP. O aumento do número kappa para 22 proporcionou melhoria nas propriedades físicomecânicas como aumento no módulo de elasticidade, resistência a passagem de ar, índice de arrebentamento e índice de tração e redução do volume específico aparente, quando avaliadas em função do consumo de energia de refino.

O processo de cura de carbonatação acelerada em matrizes cimentícias reforçadas com fibras naturais é um avanço no caminho para a inovação dos materiais compósitos adequados para aplicação nas regiões em desenvolvimento. No entanto, estudos adicionais, sobre o mecanismo da carbonatação em compósitos cimentícios reforçados com fibras naturais, conhecimento para a escolha do tipo de fibra celulósica, os parâmetros da câmara de carbonatação, a idade para começar o processo de cura com carbonatação, a influência da adição mineral e quantificar as fases hidratadas do cimento antes e depois do ensaio de envelhecimento acelerado, e o teste de durabilidade são ainda necessários. O objetivo deste trabalho foi avaliar a definição de parâmetros opcionais para o processo de cura com carbonatação acelerada, identificar as principais fases hidratadas da matriz de cimento e a durabilidade do fibrocimento reforçado com polpa celulosica. As matérias-primas utilizadas para as formulações dos compósitos cimentícios usados nesta investigação incluem: cimento Portland, adição mineral (calcário ou sílica) e reforço de fibra natural (Eucalipto ou Pinus). Os compósitos cimentícios foram produzidas por um processo de sucção a vácuo da mistura e posterior prensagem em pequena escala em laboratório. As condições de cura foram conduzidas em vários conjuntos de amostras, que estudaram o efeito da concentração da carbonatação acelerada (0%, 20% e aproximadamente de 100% de CO2); o efeito de polpa celulósica (não branqueada e branqueada); o efeito da adição mineral (Calcário e Sílica) e, o efeito da durabilidade com o ensaio de envelhecimento acelerado (200 ciclos de imersão e secagem). Utilizou-se uma variedade de métodos de análise para avaliar a cinética de hidratação, as propriedades mecânicas e físicas e as implicações químicas nos compósitos; entre eles: difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG e DTG), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia electrônica de varredura (MEV) e área superficial específica B.E.T. Nos compósitos sob concentrações perto do 100% de CO2, os resultados indicam que os compósitos reforçada com polpa branqueada apresentam nos ensaios de flexão valores médios estatisticamente significativos maiores do modulo de ruptura (MOR) e energia especifica ao redor do 24% comparados com os reforçados com polpa não branqueada. Nos compósitos sob concentrações 20% de CO2 os compósitos de sílica resultarem nos ensaios de flexão em valores médios estatisticamente significativos maiores no limite de proporcionalidade ao redor do 46% comparando com os compostos de calcário; O composto que utiliza sílica como adição mineral tem menor quantidade de hidróxido de cálcio (CH) em comparação com o composto com adição de calcário, com base no resíduo de CH detectado na análise de DRX: 3% e 11,5%, respectivamente. Após o envelhecimento acelerado, os compósitos com sílica sujeitos a dois regimes de cura diferentes (carbonatados e não carbonatados) não apresentam redução estatística do desempenho mecânico, com exceção da energia especifica; também há ausência de ettringite (AFt) no padrão XRD. Entretanto, os compósitos que foram sujeitos ao processo de carbonatação apresentam valores médios de MOR estatisticamente significativos mais elevados. Esta assim concluísse em este estudo que para compósitos cimentícios curados com carbonatação acelerada é indicado o uso de polpa branqueada com a sílica como adição mineral. / Carbonation accelerated curing process on cementitious matrices reinforced with vegetal fiber is an advance on the way for innovative composite materials suitable for application in developing regions. However, further studies on the carbonation mechanism in natural fiber reinforced cement composite, knowledge about the choice of cellulose fiber, carbonation chamber parameters, the age at which to begin the carbonation curing, the influence of mineral addition and the amount of the main hydrated clinker phases before and after of accelerated aging cycles, and durability test are still needed. The aim of this work was to evaluate the definition of optional parameters for accelerated carbonation curing process, the main hydrated phases of the cement matrix and the durability of fiber-cement reinforced with cellulose pulp. The raw materials used for the cementitious composite mix designs used in this investigation include: Portland cement, filler (limestone or silica) and natural fiber reinforcement (eucalyptus or pines). The cementitious composites were produced by a slurry vacuum dewatering process followed by pressing in laboratory small scale. The curing conditions were conducted on various sets of samples which were studied the effect of accelerated carbonation concentration (0%, 20% and close of 100% of CO2); the effect of cellulosic pulp (unbleached or bleached); the filler effect (limestone and silica); and, the effect of accelerated ageing test (200 soak & dry cycles). A variety of analytical test methods were used to assess the hydration kinetics, the mechanical and the physical properties, and chemical implications in the composites; between them: (X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG and DTG), Infrared spectrometer (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and B.E.T. surface area analyzer. On the samples subject to close 100% of CO2 the results indicate that the bleached pulp reinforcement composites show in flexural test average statistically significant higher values of modulus rupture and specific energy around 24 % relating with unbleached pulp. On the samples subject to 20% CO2 the silica composite resulted in flexural test average statistically significant higher values of Limit of proportionality around 46% comparing with the limestone composite; the composite with silica addition presents less amount of calcium hydroxide (CH) in comparison with the composite with limestone addition, based on the CH residue detected in the XRD analysis: 3% and 11.5% respectively. After accelerated aging, the silica composites subject to two different curing regimes (carbonated and uncarbonated) presents no statistical reduction of mechanical performance, also there is an absence of ettringite (AFt) at XRD pattern; nevertheless, the carbonated composites present a significantly higher average MOR values. Thus, it is concluded in this study that for cementitious composites cured with accelerated carbonation the use of bleached pulp with silica as mineral addition is indicated.

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.

After cooking, kraft pulps always contain not only residual lignin but also significant amounts of hexenuronic acid and other non-lignin structures oxidizable by permanganate under the standard kappa number determination conditions. These here referred to as false lignin. Like ordinary lignin, the false lignin also consumes bleaching chemicals, thus increasing both the production costs and the environmental impact of bleach plant effluents. The false lignin also has an effect on pulp properties such as brightness stability. This necessitates the development of efficient experimental routines for the determination of false lignin in different types of unbleached and bleached kraft pulps, together with studies of its formation, chemical behaviour, and ultimate fate. The main aim of this work has been to establish a method for the quantification of various types of oxidizable structures in bleached kraft pulps and to study their impact on pulp quality, particularly, on the brightness stability of pulps bleached in elemental-chlorine-free (ECF) and a totally-chlorine-free (TCF) processes. Part of this research deals with the relationship between the kappa number and the lignin content in the case of partly oxidized lignins. Spruce and birch kraft pulps processed according to the ODEQP and OQ(OP)Q(PO) bleaching sequences, respectively, have been analyzed. It has been found that the oxidation equivalent of the residual lignin decreases with increasing degree of oxidation along each bleaching sequence. This finding has been further supported by experiments with a number of model compounds. The Ox-Dem kappa number method has been shown to be an accurate means of determining the residual lignin content and of monitoring the efficiency of lignin removal along different bleaching sequences. It has been demonstrated that the kappa number can always be fractioned into partial contributions, the first of which comes from the residual lignin and is measured by the Ox-Dem kappa number, and the second from the false lignin and is given by the difference between the standard kappa number and the Ox-Dem kappa number. The effect of false lignin on the pulp kappa number is most pronounced in unbleached and oxygen-delignified kraft pulps. The extractability of residual and false lignin in different solvents has been investigated. The changes that occurred in the kappa number following different extraction steps have been compared with corresponding changes in the chemical composition and the conclusion has been drawn that the hemicellulose component of a kraft pulp is a major sourse of non-lignin structures contributing to the kappa number. The influence on the brightness stability of various oxidizable structures, viz.: residual lignin, hexenuronic acid and other non-lignin structures, in spruce, birch and eucalyptus kraft pulps bleached in ECF and TCF type processes was studied. It was demonstrated that the selective removal of all false lignin structures significantly improves the brightness stability. The degree of yellowing was found to be proportional to the content of HexA groups in pulps. It has been shown that 2-furancarboxylic acid, 5-formyl-2furancarboxylic acid and reductic acid are formed during the course of thermal yellowing. The influence of two bleaching sequences, D0(EP)D1 (ECF-type) and Q1(OP)Q2(PO) (TCF)-type, on the content of different oxidizable structures in eucalyptus kraft pulp was studied in relation to the brightness stability of the pulp. It was shown by kappa number fractionation that pulp bleached to full brightness with ECF- and TCF-type sequences contains different amounts of HexA. The most significant discoloration was observed in the case of TCF-bleached pulp having an especially high content of HexA. The mechanism of the moist (8 % moisture) thermal yellowing of fully bleached kraft pulps was further studied using dissolving pulp impregnated with a set of model compounds representing the most likely HexA degradation products, viz. as 2-furancarboxylic acid (FA), 5-formyl-2-furancarboxylic acid (FFA) and reductic acid (RA), either alone or in combination with Fe(II) or Fe(III) ions. It was found that the latter two acids take part in reactions leading to colour formation whereas 2-furancarboxylic acid does not. The effect of iron ions on the colour formation appears to vary with their oxidation state. The brightness loss caused by either FFA or RA, present in an amounts similar to the content of HexA in industrial pulps, was of the same order of magnitude as that observed in industrial pulps aged under the same conditions. Based on these findings, it is suggested that the overall mechanism of moist thermal yellowing involves several stages, including the degradation of hexenuronic acid and the formation of reactive precursors, such as 5-formyl-2-furancarboxylic acid and reductic acid. The presence of ferrous ions further enhances the discoloration. / QC 20101005

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

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 processo de cura de carbonatação acelerada em matrizes cimentícias reforçadas com fibras naturais é um avanço no caminho para a inovação dos materiais compósitos adequados para aplicação nas regiões em desenvolvimento. No entanto, estudos adicionais, sobre o mecanismo da carbonatação em compósitos cimentícios reforçados com fibras naturais, conhecimento para a escolha do tipo de fibra celulósica, os parâmetros da câmara de carbonatação, a idade para começar o processo de cura com carbonatação, a influência da adição mineral e quantificar as fases hidratadas do cimento antes e depois do ensaio de envelhecimento acelerado, e o teste de durabilidade são ainda necessários. O objetivo deste trabalho foi avaliar a definição de parâmetros opcionais para o processo de cura com carbonatação acelerada, identificar as principais fases hidratadas da matriz de cimento e a durabilidade do fibrocimento reforçado com polpa celulosica. As matérias-primas utilizadas para as formulações dos compósitos cimentícios usados nesta investigação incluem: cimento Portland, adição mineral (calcário ou sílica) e reforço de fibra natural (Eucalipto ou Pinus). Os compósitos cimentícios foram produzidas por um processo de sucção a vácuo da mistura e posterior prensagem em pequena escala em laboratório. As condições de cura foram conduzidas em vários conjuntos de amostras, que estudaram o efeito da concentração da carbonatação acelerada (0%, 20% e aproximadamente de 100% de CO2); o efeito de polpa celulósica (não branqueada e branqueada); o efeito da adição mineral (Calcário e Sílica) e, o efeito da durabilidade com o ensaio de envelhecimento acelerado (200 ciclos de imersão e secagem). Utilizou-se uma variedade de métodos de análise para avaliar a cinética de hidratação, as propriedades mecânicas e físicas e as implicações químicas nos compósitos; entre eles: difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TG e DTG), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia electrônica de varredura (MEV) e área superficial específica B.E.T. Nos compósitos sob concentrações perto do 100% de CO2, os resultados indicam que os compósitos reforçada com polpa branqueada apresentam nos ensaios de flexão valores médios estatisticamente significativos maiores do modulo de ruptura (MOR) e energia especifica ao redor do 24% comparados com os reforçados com polpa não branqueada. Nos compósitos sob concentrações 20% de CO2 os compósitos de sílica resultarem nos ensaios de flexão em valores médios estatisticamente significativos maiores no limite de proporcionalidade ao redor do 46% comparando com os compostos de calcário; O composto que utiliza sílica como adição mineral tem menor quantidade de hidróxido de cálcio (CH) em comparação com o composto com adição de calcário, com base no resíduo de CH detectado na análise de DRX: 3% e 11,5%, respectivamente. Após o envelhecimento acelerado, os compósitos com sílica sujeitos a dois regimes de cura diferentes (carbonatados e não carbonatados) não apresentam redução estatística do desempenho mecânico, com exceção da energia especifica; também há ausência de ettringite (AFt) no padrão XRD. Entretanto, os compósitos que foram sujeitos ao processo de carbonatação apresentam valores médios de MOR estatisticamente significativos mais elevados. Esta assim concluísse em este estudo que para compósitos cimentícios curados com carbonatação acelerada é indicado o uso de polpa branqueada com a sílica como adição mineral. / Carbonation accelerated curing process on cementitious matrices reinforced with vegetal fiber is an advance on the way for innovative composite materials suitable for application in developing regions. However, further studies on the carbonation mechanism in natural fiber reinforced cement composite, knowledge about the choice of cellulose fiber, carbonation chamber parameters, the age at which to begin the carbonation curing, the influence of mineral addition and the amount of the main hydrated clinker phases before and after of accelerated aging cycles, and durability test are still needed. The aim of this work was to evaluate the definition of optional parameters for accelerated carbonation curing process, the main hydrated phases of the cement matrix and the durability of fiber-cement reinforced with cellulose pulp. The raw materials used for the cementitious composite mix designs used in this investigation include: Portland cement, filler (limestone or silica) and natural fiber reinforcement (eucalyptus or pines). The cementitious composites were produced by a slurry vacuum dewatering process followed by pressing in laboratory small scale. The curing conditions were conducted on various sets of samples which were studied the effect of accelerated carbonation concentration (0%, 20% and close of 100% of CO2); the effect of cellulosic pulp (unbleached or bleached); the filler effect (limestone and silica); and, the effect of accelerated ageing test (200 soak & dry cycles). A variety of analytical test methods were used to assess the hydration kinetics, the mechanical and the physical properties, and chemical implications in the composites; between them: (X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG and DTG), Infrared spectrometer (FTIR), scanning electron microscopy (SEM) and B.E.T. surface area analyzer. On the samples subject to close 100% of CO2 the results indicate that the bleached pulp reinforcement composites show in flexural test average statistically significant higher values of modulus rupture and specific energy around 24 % relating with unbleached pulp. On the samples subject to 20% CO2 the silica composite resulted in flexural test average statistically significant higher values of Limit of proportionality around 46% comparing with the limestone composite; the composite with silica addition presents less amount of calcium hydroxide (CH) in comparison with the composite with limestone addition, based on the CH residue detected in the XRD analysis: 3% and 11.5% respectively. After accelerated aging, the silica composites subject to two different curing regimes (carbonated and uncarbonated) presents no statistical reduction of mechanical performance, also there is an absence of ettringite (AFt) at XRD pattern; nevertheless, the carbonated composites present a significantly higher average MOR values. Thus, it is concluded in this study that for cementitious composites cured with accelerated carbonation the use of bleached pulp with silica as mineral addition is indicated.

Women's most common menstrual product is sanitary pads. Most disposable sanitary pads are constructed of up to 90% non-biodegradable plastics and bleached wood pulp. Throughout the sanitary pad's life cycle, there is a risk of exposure to toxic emissions harmful to humans and ecosystems. In contrast, disposable sanitary pads' health and environmental consequences have received little attention due to cultural stigma associated with menstruation and a lack of information regarding the chemical components used in sanitary pads. A case study has been performed at the Hempur company in Stockholm, Sweden, to evaluate potential environmental impacts of a sanitary disposal pad made almost entirely of unbleached bamboo pulp and polylactic plastic (PLA). The study's objectives were accomplished using a comparative life cycle assessment methodology to identify potential trade-offs between Hempur disposable sanitary pads and a conventional disposable sanitary pad consisting of non-biodegradable polymers and bleached wood pulp. Thus, understanding the study's results allows the implementation of recommendations to improve the environmental performance of Hempur sanitary pads. The study results indicate that Hempur plant-based sanitary pads, even though shipped to Sweden from China, have lower adverse environmental impacts —on average 40% less than conventional sanitary pads created using traditional materials and manufacturing sites in European countries. More than 80% of the overall impacts of the conventional sanitary pad were attributed to bleached wood pulp and low-density polyethylene. The upstream operations of Hempur sanitary pads were identified as the least environmentally friendly phase of the product due to the use of unbleached wood pulp and polylactic plastic, which together account for between 40% and 80% of all impact categories, most notably water scarcity and abiotic element depletion. Other factors and assumptions identified during the sensitivity analysis suggested the potential for reducing the environmental footprint of Hempur sanitary pads. By transitioning from coal to hydropower to generate electricity for bamboo pulp manufacturing, Hempur's upstream operations will dramatically improve their environmental performance, resulting in a reduction in global warming and acidification. Finally, this study suggests that other alternatives for PLA and use bamboo in the core part of Hempur sanitary pad should be considered and assessed. In this study, however, parts of the life cycle inventory process were omitted due to a lack of data on the materials and process method, which may affect the precision of the results.

Made available in DSpace on 2015-03-26T14:01:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 314822 bytes, checksum: 5b2d05d7e90ad2be423641cfa4c9b2a8 (MD5) Previous issue date: 2010-07-09 / Historically, the pulp and paper industry has been one of the largest consumers of natural resources. The volume of water consumed in the sector reaches an average value of about 25 to 100 m3 per ton of pulp produced. Among the stages that comprise the kraft process, the bleaching plant is the largest source of liquid effluent generation. Reducing effluent generation, through partial or total system closure, significantly reduces fresh water consumption and brings benefits in terms of reduction of environmental pollution. The purpose of this work was to evaluate the feasibility of reducing fresh water consumption in the bleaching system, through the recirculation of bleaching filtrates. From the current conditions of pulp process of Lwarcel Celulose Ltda, which has total effluent generation of 22 m3/adt, two degrees of closure were analyzed, generation 19,5 and 17,5 m3/tsa. Based on these conditions, the final product quality, concentration and influence of non-process elements (NPEs) in the circuit, reagent consumption on bleaching and concentration of effluent generation were analyzed. Results indicate that as the circuit was closed, the concentration of non-process elements (NPEs) was increased in the system and only one alternative analyzed meets pulp quality requirements. / Historicamente a indústria de celulose e papel tem sido considerada uma das maiores consumidoras de recursos naturais. O volume de água consumido pelo setor alcança em média valores de 25 a 100 m3 por tonelada de polpa celulósica produzida. Dentre os estágios que compõem o processo kraft, a planta de branqueamento constitui a maior fonte de geração de efluentes líquidos. Impactos significativos através da redução de geração de efluentes, com fechamento parcial ou total do circuito, trazem economia no consumo de água fresca e benefícios ambientais. A proposta deste trabalho é avaliar a viabilidade da redução do consumo de água fresca no processo de branqueamento, através da recirculação de filtrado no circuito. A partir das condições atuais do processo de fabricação de celulose da indústria Lwarcel Celulose Ltda, que apresenta geração total de efluente de 22 m3/tsa, analisou-se dois graus de fechamento, geração de 19,5 e 17,5 m3/tsa. Com base nestas condições verificou-se a qualidade do produto final, concentração e influencia dos ENPs no circuito, consumo dos insumos de branqueamento e concentração do efluente gerado. Os resultados obtidos apontam que à medida que o circuito de águas foi fechado, aumentou-se a concentração dos elementos não processáveis no sistema e que apenas uma das alternativas avaliadas satisfaz os requisitos de qualidade.