Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-02-14T17:37:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 588722 bytes, checksum: 445f6d0f5de47f3b46cdd4e8e5761a06 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-14T17:37:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 588722 bytes, checksum: 445f6d0f5de47f3b46cdd4e8e5761a06 (MD5) Previous issue date: 2016-02-15 / A demanda de polpa solúvel praticamente dobrou na última década, influenciada fortemente pela alta do preço do algodão. Esse aumento incentivou um grande volume de investimento neste setor da indústria de celulose. Diante disso, novas tecnologias para a produção de polpa solúvel tem sido estudadas com o objetivo de otimizar a produção, reduzir custos e preservar o meio ambiente. Por isso, o objetivo desse trabalho foi estudar os processos de extração alcalina e a hidrólise enzimática para extrair a hemicelulose presente na polpa de celulose. Foi investigada a influência do tempo, concentração da solução alcalina, temperatura e consistência durante processo de extração. No tratamento enzimático foi avaliado a performance de oito enzimas comerciais, a dosagem e temperatura e pH ótimo de reação das mesmas. As melhores condições de cada tratamento foram combinadas obtendo uma sequência de branqueamento alternativa para o processo de procução de celulose solúvel grau acetato convencional. A melhor condição utilizando apenas o tratamento de extração alacalina para alcançar os parâmetros de polpa grau acetato removeu 50% da hemicelulose residual. Essa condição foi uma concentração de 85 g.L-1 de álcali durante 30 min a uma temperatura de 30 °C e a consistência de 12%. A condição ótima para o tratamento enzimático variou com a enzima testada, para a enzima escolhida, o pH ótimo foi 7,0 e a temperatura de 65 °C. Nessas condições e com uma dosagem de 900 mL de enzima/t o tratamento alcançou 12% de remoção de hemicelulose. As sequências de branqueamento alcançaram os requerimentos necessários para celulose solúvel grau acetato, apesar disso, o tratamento puramente alcalino produz uma polpa de maior qualidade com maior viscosidade e menor teor de hemicelulose. / The demand for dissolving pulp nearly doubled in the last decade, strongly influenced by the high price of cotton. This increase has encouraged a large volume of investing in this pulp industry sector. For this reason, new technologies for the production of dissolving pulp has been studied in order to optimize the production, reduce costs and protect the environment. Therefore, the objective of this work was to study the alkaline extraction and enzymatic hydrolysis processes to extract hemicellulose present in the cellulose pulp. The influence of time, concentration of the alkaline solution, temperature and consistency during the extraction process was investigated. In the enzymatic treatment was evaluated the performance of eight commercial enzymes, the dosage and optimum temperature and pH of the reactions. The best conditions for each treatment were combined obtaining an alternative bleaching sequence for the conventional production process of dissolving pulp acetate degree. The best condition using only the alkaline extraction treatment to achieve the acetate degree pulp parameters removed 50% of the residual hemicellulose. This condition was 85 g.L-1 concentration of alkali during 30 min at 30 ° C and 12% of consistency. The optimum conditions for the enzymatic treatment changed according to the enzyme tested. For the chosen enzyme, the optimum pH and temperature was 7.0 and 65 ° C, respectively. Under these conditions and with a dosage of 900 mL of enzyme/t, the treatment reached 12% hemicellulose removal. The bleaching sequences reached the requirements needed for acetate grade dissolving pulp, yet the pure alkali treatment produces higher quality pulp with higher viscosity and lower hemicellulose content.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-11-16T17:22:20Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1581465 bytes, checksum: 0b2d1ae19fbd31276c6768b07256cd72 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-16T17:22:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1581465 bytes, checksum: 0b2d1ae19fbd31276c6768b07256cd72 (MD5) Previous issue date: 2017-05-15 / A origem da madeira bem como o processo de polpação kraft tem efeito significativo na composição química da polpa, sendo verificada variações substanciais da relação lignina/HexA, do teor de ligninas contendo fenóis livres, da presença de complexos ligninas carboidratos etc. Essa composição química variada da polpa kraft afeta a sua alvura e como consequência a sua branqueabilidade frente aos processos químicos de branqueamento tradicionais. Por isso, é muito frequente se encontrar plantas de branqueamento inteiramente similares, consumindo o dobro dos reagentes de branqueamento em relação a outras, sendo essas diferenças explicadas pela composição química das polpas marrons. Porém, as variações de composição química da polpa bem como as suas consequências na operação de branqueamento são de difícil determinação. Correntemente, não existe um conhecimento claro de como resolver esse problema. Portanto, o objetivo deste trabalho foi investigar o impacto da composição química da polpa kraft derivada de madeiras de fibra curta, especialmente nas etapas de branqueamento tradicionais, tais como deslignificação com oxigênio, hidrólise ácida à quente e ozonólise. Este trabalho se divide em três capítulos na forma de artigos, cobrindo os seguintes temas: (1) Importância da natureza química da lignina versus eficiência da deslignificação com oxigênio para polpas de fibras curtas; (2) efeito da química da polpa e das condições operacionais do estágios de hidrólise ácida e de ozonólise em média consistência na branqueabilidade de polpa kraft de eucalipto; (3) influência do pré-tratamento ácido da polpa kraft de eucalipto no desempenho do seu branqueamento ECF e TCF pelas sequências (aZe)DP e (aZe)(EP)P. No capítulo 1 foi realizada a caracterização química e estrutural da lignina isolada de polpas marrons provenientes de madeiras de várias espécies de fibras curtas e associá-las com o desempenho da deslignificação com oxigênio. Para isso, seis madeiras de fibras curtas foram submetidas ao cozimento kraft para se obter polpas marrons com número kappa em torno de 20. A lignina foi isolada a partir da madeira e da polpa marrom através de um coquetel enzimático para futura determinação de grupos fenólicos livres por RMN de fósforo. Após o cozimento, o conteúdo total de grupos fenólicos livres aumentou devido à quebra das ligações b -O-4. O estágio de deslignificação com oxigênio foi realizado em todas as polpas sob as mesmas condições e mostrou-se eficiente e seletivo. A eficiência foi calculada com base no número kappa, excluindo o conteúdo de HexA. Foi encontrada uma alta correlação entre a eficiência deste estágio e o conteúdo de estruturas fenólicas do tipo 5-substituídas (R 2 = 0,84), 5-livres (R 2 = 0,90) e totais (R 2 = 0,87), comprovando que os grupos fenólicos livres da lignina são os sítios reativos para a deslignificação com oxigênio. No capítulo 2 foram determinadas as condições ótimas para operação dos estágios A e Z/E, em média consistência, e avaliado o efeito da inserção deste estágio A à frente do estágio Z/E, sobre a remoção de HexA e lignina, usando como referência uma polpa não tratada com o estágio A. Para isso, os estágios A e Z/E foram otimizados. O estágio A causou significante remoção de kappa e HexA, sendo que a condição ótima para este estágio foi pH 3,0 e 90 °C. Após a polpa ser tratada pelo estágio ácido, as condições onde o estágio Z/E apresentou maior eficiência e seletividade foram pH 2,5 e 40 °C e pH 10,5 para a etapa de extração (etapa E). Os valores de remoção de kappa por quilograma de ozônio aplicados foram 1,04 e 1,18 para a polpa tratada pelo estágio A e polpa referência, respectivamente. Uma vez que o estágio A não decresceu a eficiência do estágio Z/E, tais estágios mostraram-se complementares ao invés de competitivos. O potencial do estágio A na economia de reagentes químicos de branqueamento é bastante significativo, dado que o número kappa das polpas após os estágios Z/E e AZ/E foram 5,5 e 1,1, respectivamente. Por fim, no capítulo 3 foi investigado o branqueamento ECF e TCF de polpas referência e pré-tratada com o estágio A, com as sequências (aZe)DP e (aZe)(EP)P, sendo o estágio Z em alta consistência, abordando o consumo de reagentes químicos e a qualidade da polpa branqueada. Foi realizado um estágio A à frente das sequencias ECF [A/(aZe)DP e A(aZe)DP] e TCF [A/(aZe)(EP)P e A(aZe) (EP)P] em uma polpa kraft de eucalipto. A quantidade de reagentes químicos poupados graças à adição o estágio A, sob condições otimizadas foram significantes (aproximadamente 7 kg de ClO 2 /tsa). As propriedades de resistência das polpas branqueadas pelas sequências ECF (aZe)DP (referência) e A/(aZe)DP foram similares, enquanto que aquela branqueada pela sequência TCF A/(aZe)(EP)P apresentou propriedades inferiores à das polpas ECF. / The wood origin as well as the kraft pulping process have a significant effect on the chemical composition of the pulp, with substantial variations in the lignin/HexA ratio, the content of free phenolic groups, the presence of lignin-carbohydrate complexes and so on. This varied chemical composition of kraft pulp affects its brightness and consequently its bleachability against the traditional bleaching chemical processes. Therefore, it is very common to find similar bleaching plant mills consuming double the bleaching reagents in relation to others, and these differences are explained by the chemical composition of the unbleached pulps. However, variations in the chemical composition of the pulp as well as their consequences in the bleaching operation are difficult to determine. Currently, there is no clear understanding of how to solve this problem. Therefore, the aim of this thesis was to investigate the impact of the chemical composition of kraft pulp derived from hardwoods, especially in the traditional bleaching stages, such as oxygen delignification, hot acid hydrolysis and ozone. This thesis is divided into three chapters, addressing the following topics: (1) Relevance of lignin chemistry on the oxygen bleaching stage efficiency of several hardwood samples, (2) Effect of pulp chemistry and the bleaching conditions of the hot acid hydrolysis and ozone stages at medium consistency on the bleachability of the eucalypt kraft pulp, and (3) Influence of eucalypt pulp pretreatment with hot acid hydrolysis on its ECF [(aZe)DP] and TCF [(aZe)(EP)P] bleaching performance. In the chapter 1 the isolated lignin from wood and kraft pulp from several hardwoods species was chemical and structural characterized and its features were associated with oxygen delignification performance. Following that, several hardwood samples were pulped under the same conditions, resulting in unbleached pulps with kappa number around 20. Isolated lignin was obtained from wood and unbleached pulp by a cellulolytic enzyme cocktail for free phenolic hydroxyl groups determination using 31 P NMR technic. After pulping, the content of total phenolic units increase because of breaking b -O-4 linkages. O-stage was carried out under the same conditions and showed a good efficiency and selectivity. The efficiency was calculated based on kappa number, subtracting HexA. A high correlation was found between O-stage efficiency and the content of 5-substituted (R 2 = 0.84), 5-free (R 2 = 0.90), and total PhOH (R 2 = 0.87), proving that free phenolic hydroxyl groups are the reactive site for oxygen delignification reactions. In the chapter 2 the optimum conditions of the A and Z/E were determined. The effect of A-stage before Z/E on the lignin and HexA removal was also investigated. A and Z/E stages were fully optimized using an oxygen delignified eucalypt kraft pulp. A-stage caused significant kappa and HexA drop, and the optimum condition for this stage being pH 3.0 and 90 °C. For A-stage pretreated pulp, the conditions for maximum Z/E-stage efficiency and selectivity were pH 2.5, 40 °C, and pH 10.5 for the alkaline extraction step (E). The values of kappa drop per kilogram of ozone applied were 1.04 and 1.18 for A-stage pretreated and reference pulps, respectively. Since the A-stage pretreatment did not decrease the (Z/E)-stage efficiency to a large extent, such stages are complementary rather than competitive. The potential of the A-stage pretreatment to save bleaching chemicals is quite large given that pulp kappa number after Z/E and AZ/E treatments were 5.5 and 1.1, respectively. In the chapter 3 the effect of hot acid hydrolysis on high consistency ozone bleaching and its application in a ECF [A/(aZe)DP and A(aZe)DP] and TCF [A/(aZe)(EP)P and A(aZe)(EP)P] sequences for eucalypt kraft pulp was evaluated, specially regarding reagents consumption and pulp quality. The A-stage removed a significant amount of HexA from the pulp, and the subsequent Z-stage remained efficient after completion of the A-stage. The chemical savings caused by the A-stage were significant (~7 kg ClO 2 /adt). The strength properties of pulps bleached with the (aZe)DP (reference) and A/(aZe)DP ECF sequences were similar, but the TCF sequence A/(aZe)(EP)P delivered slightly lower strength properties than the ECF sequences.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2017-11-30T09:06:11Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1043509 bytes, checksum: 7723e47e508d34bef94a0f5f791c1c49 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-30T09:06:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1043509 bytes, checksum: 7723e47e508d34bef94a0f5f791c1c49 (MD5) Previous issue date: 2016-10-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Atualmente, uma das principais fontes de matéria-prima para a produção de polpa celulósica é o eucalipto. A demanda por celulósica de eucalipto está em pleno crescimento. No ano 2015, o setor alcançou uma produção da ordem de 17,4 milhões de toneladas e estima-se que, em 2020, alcance o valor de 22 milhões de toneladas. A busca para conciliar o processo industrial, visando à redução de custos operacionais ao menor impacto ambiental possível e preservando a alta qualidade do produto final, tem inspirado pesquisadores que se dedicam a investigar oportunidades do setor de celulose e papel a desenvolver linhas de pesquisas em relação ao tipo e a quantidade de oxidantes utilizados no processo de branqueamento de polpa de celulósica. A chamada branqueabilidade da polpa celulósica, que afeta o seu custo de processamento, é grandemente influenciada pelas tecnologias de preparação da mesma. Nesse contexto, o objetivo desse estudo foi o de potencializar a oxidação catalítica da polpa celulósica kraft de eucalipto com vistas a proporcionar melhorias no tempo de reação e na seletividade do oxidante. Nesse estudo foi avaliado o uso da amina terciária, Dabco, no estágio com hipoclorito de sódio (NaOCl) e posteriormente seu efeito nos demais estágios de uma sequência de branqueamento OH C (EPO)DP de polpa kraft e uma sequência de OH C (EP)DP para branqueamento de polpa solúvel. Certas aminas terciárias reagem rapidamente com o ácido hipocloroso (HOCl), sendo capazes de ativar cataliticamente a oxidação de polpas kraft, tendo como espécie reativa o cátion de cloroamônio quaternário, o qual é um eletrófilo mais forte que o HOCl e não apresenta caráter nucleófilo. As variáveis avaliadas nesse trabalho foram: pH, tempo de residência, temperatura de reação, dosagens de catalisador e NaOCl. Os resultados demonstraram o potencial positivo do Dabco empregado no branqueamento de polpa celulósica, proporcionando remoção de até 85% do teor de ácidos hexenurônicos (HexA) da polpa, os quais são responsáveis pela instabilidade de alvura da polpa em meio ácidos, bem como pela redução da lignina em 32,5%, com baixa quantidade de oxidante, em pouco tempo, em condições suaves e na faixa de pH de 8,5-10,5.O uso do estágio H C na sequência de branqueamento OH C (EOP)DP reduziu em 16,3% e 48,3% a demanda de cloro ativo para a produção de polpa com 90%ISO de alvura, se comparado com as sequências OA/D(EOP)DP e A(EOP)DP, respectivamente. O estágio de branqueamento de oxidação catalítica utilizando o hipoclorito de sódio (NaOCl) com uma amina terciária como catalisador mostra-se bastante efetivo para a remoção de ácidos hexenurônicos de polpas deslignificadas com oxigênio, e assim reduzir o consumo de reagentes químicos. No entanto o uso do estágio HC na sequência de branqueamento OHC(EP)DP para polpas solúvel apresentou demanda de cloro ativo semelhante para a produção de polpa com 90%ISO de alvura, se comparado com as sequências OD(EP)DP, OHCD(EP)DP, OHD(EP)DP. A nova tecnologia necessitou de 27,8 kg/tas de CAT, apresentou a melhor branqueabilidade (0,10 unidades de Kappa/kg de CAT), e a maior remoção de ácidos hexenurônicos. No entanto, não se diferenciou de sequencias já usadas no branqueamento de polpa solúvel, devido à característica desta polpa, de baixo teor de HexA. / Currently, a major source of raw material for the production of pulp is eucalyptus. The demand for eucalyptus cellulose is in full growth, in 2015 the sector achieved a production of about 17.4 million tons and it is estimated that in 2020 reach the amount of 22 million tons. The quest to reconcile the industrial process, in order to reduce operating costs at the lowest possible environmental impact, preserving the high quality of the final product, has inspired researchers who are dedicated to investigate opportunities in the pulp and paper industry to develop lines of research in relation the type and amount of oxidant used in cellulosic pulp bleaching process. The call bleachability of the pulp, which affects its processing cost is greatly influenced by the preparation of the same technologies. In this context, the aim of this study was to enhance the catalytic oxidation of cellulosic eucalyptus kraft pulp in order to provide improvements in reaction time and the oxidant selectivity. In this study we evaluated the use of tertiary amine, Dabco, in the stage with sodium hypochlorite (NaOCl) and then its effect on other stages of a bleaching sequence OH C (EOP)DP kraft pulp is a sequence of OH C (EP)DP to soluble pulp bleaching. Certain tertiary amines readily react with hypochlorous acid (HOCl), being able to catalytically activate the oxidation kraft pulp, having as the reactive species quaternary ammonium chloride cation, which is a strong electrophile that HOCl and has no nucleophilic character. The variables evaluated in this study were: pH, residence time, reaction temperature, catalyst dosage and NaOCl. The results demonstrated the positive potential of Dabco used in the bleaching of pulp, providing removal of up to 85% of the pulp hexenuronic acid content (HexA) , which are responsible for instability pulp brightness amid acids, as well as the reduction lignin 32.5%, with low amount of oxidant in a short time under mild conditions and in the range of pH 8.5-10.5. O H C stage use in sequence bleaching OH C (EOP)DP reduced in and 16.3% to 48.3% active chlorine demand for the production of pulp with 90% ISO brightness, as compared with the sequences OA/D(EOP)DP and OA(EOP)DP respectively. The catalytic oxidation stage bleaching using sodium hypochlorite (NaOCl) with a tertiary amine as catalyst proves very effective in the removal of hexenuronic acids from pulp delignified with oxygen, and thus reduce the consumption of chemicals. However HC stage use in the bleaching sequence OH C (EP)DP for soluble pulps made active chlorine demand similarly to pulping with 90% brightness ISO, compared to the sequences. The new technology needed 27.8 kg / odt TAC, presented the best bleachability (0.10 units Kappa / kg TAC), and increased removal hexenuronic acid. However not different sequences already used in the bleaching of soluble pulp, because the feature of this pulp, low-HexA.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-03T18:37:04Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1735365 bytes, checksum: dd861f98d5fc6bc591eb573766dbe03d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-03T18:37:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1735365 bytes, checksum: dd861f98d5fc6bc591eb573766dbe03d (MD5) Previous issue date: 2015-11-10 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Para a produção de polpa celulósica para dissolução, os processos de pré-hidrólise Kraft (PHK) e branqueamento devem ser realizados de modo que se obtenham polpas com características especiais, como alta pureza, baixo nível de contaminantes inorgânicos, adequadas alvura e viscosidade. As polpas para a produção de viscose exigem viscosidade baixa, de modo que se possa aumentar a sua reatividade. Para obter tais viscosidades, se utilizavam sequências de branqueamento contendo um estágio de hipocloração (H), que sabidamente causa significativa degradação da celulose, com redução da viscosidade da polpa. Porém, é difícil justificar o uso de hipoclorito na atualidade em razão dos seus efeitos ambientais. Como alternativa tem-se o branqueamento com ozônio (Z). E este reagente utilizado em condições sábias é capaz de degradar as cadeias de celulose, de forma a reduzir a viscosidade da polpa a determinados valores. Dessa forma, um estudo detalhado sobre o estágio Z em diferentes sequências de branqueamento, surge como alternativa ao tradicional uso de hipoclorito. O objetivo desse estudo foi investigar sequências ECF e TCF de branqueamento, OZ(EH)P, OZ(EH)D, OZ(EP)P, OZ(EP)D, OZ/D(EH)P, OZ/D(EH)D, OZ/D(EP)P, OZ/D(EP)D e OZP, utilizando o estágio Z pós deslignificação com oxigênio (O) para a produção de polpa para dissolução de eucalipto, com vista à fabricação de viscose. Foram utilizadas amostras industriais de cavacos de eucalipto, os quais foram submetidos ao processo de PHK seguindo da deslignificação com oxigênio, as quais foram realizadas em condições padrões para gerar uma amostra de polpa não branqueada, com características típicas de polpa para dissolução. O estágio Z foi investigado em relação à carga de ozônio (3 e 4 kg/tas de O 3 ), pH (3,0, 4,0 e 5,0) e temperatura (55°C e 70°C). Os estágios subsequentes foram realizados em condições fixas e a sequência OD(EH)DPQ foi utilizada como referência. As principais conclusões deste trabalho foram: (1) O estágio Z permite o controle da viscosidade na faixa de 450- 550 dm 3 /kg; (2) altos valores de alvura final foram alcançados utilizando o estágio Z (90-93% ISO); (3) as melhores sequências de branqueamento com base na viscosidade, alvura e reversão de alvura (NCP) foram OZ(EP)P e OZ(EP)D, sendo pH 3,0, 55°C e 3 kg/tas de O 3 a condição ótima do estágio Z ; (4) os parâmetros de qualidade da polpa para dissolução, grau viscose, foi alcançado, exceto para o conteúdo de sílica que foi maior que 50 ppm; (5) as sequências OZ(EP)P e OZ(EP)D se mostraram de menor consumo de ClO 2 , com economia de 4,5 kg/tas de ClO 2 em comparação com a sequência referência OD(EH)DPQ. / For the production of dissolving pulp, prehydrolysis kraft processes (PHK) and bleaching should be made so that they obtain pulps with special characteristics such as high purity, low level of inorganic contaminants, appropriate viscosity and brightness. The pulp for viscose production requires low viscosity, so that it can increase its reactivity. For such viscosities, it was used bleaching sequences containing a stage with hypochlorite (H), which is known to cause significant degradation of cellulose, reducing the viscosity of the pulp. However, it is difficult to justify the use of hypochlorite today because of their environmental effects. Alternatively, there is the ozone bleaching (Z), and this reagent is used in conditions wise able to degrade cellulose chains in order to reduce pulp viscosity to certain values. Thus, a detailed study of the Z stage in different bleaching sequences is an alternative to the traditional use of hypochlorite. Therefore this study aimed to investigate ECF and TCF bleaching sequence, OZ(EH)P, OZ(EH)D, OZ(EP)P, OZ(EP)D, OZ/D(EH)P, OZ/D(EH)D, OZ/D(EP)P, OZ/D(EP)D e OZP, using the Z stage after oxygen delignification (O) for the production of dissolving pulp for viscose. It was used samples of eucalyptus chips, PHK and oxygen delignification were performed under standard conditions to generate a non-bleached pulp sample, with typical characteristics of dissolving pulp. The Z stage was investigated regarding its ozone charge (3 and 4 kg/t of O 3 ), pH (3.0, 4.0 and 5.0) and temperature (55 °C and 70 °C). Subsequent stages were made in fixed conditions and the bleaching sequence OD(EH)DP was used as reference. The main findings of this paper were: (1) the Z-stage allows to viscosity pulp control in the range of 400-550 dm 3 /kg; (2) high brightness gains were achieved using Z-stage technology; (3) the best bleaching sequences based on viscosity, brightness and brightness reversion (NCP) were OZ(EP)P and OZ(EP)D, where pH 3.0, 55 °C and 3 kg/tas the optimal condition Z stage; (4) the quality parameters of the pulp, dissolving grade viscose has been reached, except for the contents of silica; (4) the sequences OZ(EP)D and OZ(EP)P showed a lower chlorine dioxide consumption, may save up 4.5 kg/t in comparison to the reference bleaching sequence.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-09T14:46:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 707650 bytes, checksum: e565a1a76d10efdf3e2e52f4a82435cc (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-09T14:46:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 707650 bytes, checksum: e565a1a76d10efdf3e2e52f4a82435cc (MD5) Previous issue date: 1998-01-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Foi investigado o uso do pseudocaule de Musa sp., principal resíduo da bananicultura, na produção de celulose kraft branqueável para confecção de papel especial utilizado na restauração de documentos. A matéria prima utilizada, com cerca de 94% de umidade, foi obtida de plantios comerciais existentes em Janaúba- MG. Os pseudocaules foram cortados em toretes de 10 cm de altura e secos ao ar. A constituição estrutural do pseudocaule, base peso verde, foi determinada como sendo 75,3 % para a região externa ou bainha e 24,7 % para a região interna ou medula. A densidade básica dessa matéria prima foi determinada como 52 Kg/m 3 , valor muito inferior ao de madeiras de folhosas e de coníferas. Suas ibras apresentaram dimensões médias de 2,9 mm de comprimento, 20,9 μm de diâmetro, 14,1 μm de lúmen e 3,4 μm de espessura de parede, o que permite sua classiicação como vegetal de ibra longa. A análise química do pseudocaule apresentou 57,3 % de holocelulose, 17,7 % de lignina, 16,4 % de pentosanas, 15,5 % de cinzas, 9,4% de extrativos em alcool/tolueno, 22,6% de extrativos em água quente e 40,6 % de extrativos em NaOH 1%. Para a separação das duas frações que constituem o psedocaule da bananeira, a fração de ibras e a de material mucilaginoso ou inos, foram utilizados tratamentos a 120°C com água e soluções aquosas de NaOH e H 2 SO 4 a 2%, base peso seco. Os rendimentos em ibras obtidos para os três tratamentos foram, respectivamente, 51, 46 e 40 %. Foi utilizado o processo kraft para produção de polpa celulósica, utilizando tanto o pseudocaule integral como a fração de ibras. As polpas do pseudocaule integral apresentaram número kappa superior a 32, mesmo quando foram utilizadas elevadas cargas de álcali. A polpação kraft da fração de ibras obtida com os pré-tratamentos de NaOH, H 2 O e H 2 SO 4 resultou em número kappa 17 e viscosidades em torno de, respectivamente, 45, 23 e 31 cP. A desligniicação com oxigênio das polpas kraft obtidas da fração de ibras do pseudocaule apresentaram menores índices de redução da lignina e de rendimento que valores convencionais para polpas de Pinus e Eucalyptus. As polpas kraft-O 2 foram branqueadas pela sequencia DEpD a alvura de 79% ISO, valor inferior ao obtido convencionalmente para polpas de Eucalyptus. As propriedades físico-mecânicas das polpas celulósicas branqueadas de Musa sp, produzidas após pré-hidrólise, foram superiores às de celulose de Eucalyptus. A polpa celulósica kraft branqueada de bananeira possibilitaria a confecção de folhas com características similares ou superiores às do “papel japonês” utilizado para restauração de documentos. / Dissertação antiga, sem ficha catalográfica

Made available in DSpace on 2016-02-05T18:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-28. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-05T18:33:19Z : No. of bitstreams: 1 000855477_20170728.pdf: 502059 bytes, checksum: 440902edaf001dd47124defa89925e9d (MD5) Bitstreams deleted on 2017-07-28T12:36:18Z: 000855477_20170728.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-07-28T12:37:11Z : No. of bitstreams: 1 000855477.pdf: 1856121 bytes, checksum: 7c0057c5cca420362cf5ef38fe3ff40a (MD5) Bitstreams deleted on 2017-08-07T14:09:11Z: 000855477.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2017-08-07T14:10:15Z : No. of bitstreams: 1 000855477.pdf: 1856121 bytes, checksum: 7c0057c5cca420362cf5ef38fe3ff40a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os papéis produzidos em sistemas alcalinos apresentam melhores propriedades dos que os produzidos em sistemas ácidos além de possibilitar a utilização de carbonato de cálcio como carga. A presente pesquisa teve como objetivo viabilizar a utilização de breu como agente de colagem interna em meios neutro/alcalinos de produção de papel. Na pesquisa foram realizados três estudos para o desenvolvimento de um novo agente de colagem, sendo o diferencial a esterificação do breu seguida de pré-mixagem com policloreto de alumínio (PAC) em diferentes concentrações. As colas foram avaliadas em papéis formados por polpa industrial branqueada ECF, amido, PAC e cola. As folhas formadas com os aditivos foram avaliadas com relação à eficiência de colagem em linha de cobertura de papel cartão com gramatura de 100 g/m². Também foi realizado um estudo em indústria, através de simulação laboratorial de aplicação na massa da camada de cobertura da máquina de papel da Klabin - Unidade de Monte Alegre. Um segundo estudo teve como objetivo avaliar o desempenho de diferentes sequências de branqueamento de celulose de eucalipto kraft-O2 na colagem interna da camada superficial do cartão de papel. Seis sequências diferentes de branqueamento foram avaliadas, sendo quatro ECF - D(E+P)DD; AHTD(E+P)DD; AHTD(E+P)DP e AHTDEDP - uma ECF-Light - AHTD(PO)D e uma nova sequência ECF - AHTDP. As polpas foram branqueadas para 90 ± 0,5% ISO. Após o branqueamento as polpas foram refinadas até que atingissem 40° Schopper-Riegler (SR°). Depois disso, as folhas (100 g/m²) foram formadas com 10 kg/t de agente de colagem industrial com a adição de 6 kg/t de PAC, em diferentes pH's (7,0;7,5 e 8,0). Os parâmetros de qualidade analisados foram teste de Cobb e Edge Wickings peróxido, lático e água. Os resultados provaram a eficiência da nova cola para os parâmetros avaliados / The papers produced in alkaline systems shows better properties than those produced in acidic systems and enable the use of calcium carbonate as a filler. This research aimed to enable the use of a rosin based product as internal sizing agent in neutral/ alkaline system of papermaking process. Three studies were conducted research for the development of a new sizing agent, the differential being the esterification of rosin then pre-mixing with PAC (polyaluminium chloride) at different concentrations. The sizing agents were evaluated on papers made up of bleached ECF pulp industry, starch, cap and sizing agent. The sheets formed with the additives were evaluated for sizing efficiency (Cobb test, Edge Wickings peroxide, lactic acid and water) in paper coating line of paper card - 100 g/m². It was also conducted a study in industry through laboratory simulation. It's about the application from the sizing agent in the mass of paper machine covering layer #9 Klabin - Monte Alegre Unit. A second study aimed to evaluate the performance of different sequences pulp bleaching kraft-O2 eucalyptus in internal sizing of the surface layer of the paper card. Six different bleaching sequences, being four ECF's - D(E+P)DD; AHTD(E+P)DD; AHTD(E+P)DP; AHTDEDP, an ECF-Light - AHTD(PO)D and a new short bleaching sequence ECF - AHTDP are investigated. The pulps were bleached to 90 ± 0.5% ISO. The pulps were refined in PFI mill and refine the curve was determined by previous tests. The pulps held at 40 ° Schopper-Riegler (° SR). Thereafter, handsheets (100 g / m²) were formed with 10 kg/t industrial sizing agent plus 6 kg/t industrial PAC, at different pH ranges (7.0, 7.5, 8.0). Quality parameters analyzed were Cobb test, Edge Wickings peroxide, lactic acid and water. The results proved the efficiency of the new sizing agent to the parameters evaluated

Submitted by Paloma Cardoso de Figueiredo (paloma._figueiredo@hotmail.com) on 2018-09-19T18:20:14Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_FINAL_PCF.pdf: 1312924 bytes, checksum: 5a22141d082bccc2697c94052c3e1a6b (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-09-19T19:52:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 figueiredo_pc_me_jabo.pdf: 1312924 bytes, checksum: 5a22141d082bccc2697c94052c3e1a6b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-19T19:52:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 figueiredo_pc_me_jabo.pdf: 1312924 bytes, checksum: 5a22141d082bccc2697c94052c3e1a6b (MD5) Previous issue date: 2018-09-04 / Os processos industriais podem gerar resíduos cujos impactos ambientais podem gerar discussões nas esferas sociais e empresariais. Entretanto, há uma distinção dos impactos ambientais provocados por processos manufatureiros de acordo com cada setor industrial. Dentre os setores que se apresentam com alto potencial de geração de resíduos em seus processos produtivos está o setor de celulose. A obtenção da celulose se dá por processos de polpação mecânica, química ou a combinação de ambas, porém, no contexto mundial e nacional, a imponência do processo químico Kraft com posterior branqueamento faz com que o Brasil se torne o quarto maior produtor de celulose do mundo. Desta maneira, o cenário do setor enfrenta um grande desafio: garantir que o processo produtivo seja inovador a ponto de proporcionar sustentabilidade e diminuição dos impactos ambientais. Este quadro demanda da indústria processadora um olhar constante para novas tecnologias, avaliações de desempenho e monitoramento de indicadores mediante o contexto apresentado. Neste sentido, oobjetivo geral deste trabalho consiste na elaboração de uma ferramenta que possa auxiliar as empresas produtoras de celulose Kraftbranqueada a avaliarem seu desempenho ambiental com relação à destinação dada a seus resíduos. Trata-se de um trabalho que possui os objetivos específicos: refinamento da teoria de Análise de Desempenho Ambiental, mapeamento do processo produtivo de celulose branqueada e levantamento dos resíduos gerados, além da elaboração da ferramenta de avaliação. Ao final, como forma de exemplificar a aplicabilidade daferramenta desenvolvida, foi aplicada em uma unidade produtiva do setor a partir da disponibilidade da mesma e cujos processos sejam de produção de celulose Kraft com posterior branqueamento para a comercialização cujo resultado da empresa é tal é de 82,871% segundo a Escala de Desempenho Global, devido ao bom desempenho busca na redução dos impactos ambientais resultantes do processo produtivo. / The Industrial processes can generate waste whose environmental impacts can generate discussions in the social and business spheres. However, there is a distinction of the environmental impacts caused by manufacturing processes according to each industrial sector. Among the sectors that present themselves with high potential for waste generation in their production processes is the pulp sector. The production of cellulose is by mechanical, chemical or combination processes, but in the world and national context, the magnitude of the Kraft chemical process with subsequent bleaching causes Brazil to become the fourth largest pulp producer in world. In this way, the industry scenario faces a great challenge: ensuring that the production process is innovative to the point of providing sustainability and reducing environmental impacts. This framework demands from the processing industry a constant look at new technologies, performance evaluations and monitoring of indicators through the presented context. In this sense, the general objective of this work is the elaboration of a tool that can help the companies producing bleached Kraft pulp to evaluate their environmental performance in relation to the destination given to their residues. It is a work that has the specific objectives: refinement of the theory of Environmental Performance Analysis, mapping of the production process of bleached pulp and collection of waste generated, and the elaboration of the evaluation tool. At the end, as a way to exemplify the applicability of the developed tool, it was applied in a productive unit of the sector from the availability of the same one and whose processes are of production of Kraft pulp with later blanching for the commercialization whose result of the company is such is of 82.871% according to the Global Performance Scale, due to the good performance in the reduction of the environmental impacts resulting from the production process.

Submitted by TÂNIA CRISTINA FRIGIERI null (taniacfrigieri@yahoo.com.br) on 2016-07-28T18:00:43Z No. of bitstreams: 1 TESE - Tânia C. Frigieri.pdf: 1256434 bytes, checksum: e0249c70ba53ee19b732fbe89ec092e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Felipe Augusto Arakaki (arakaki@reitoria.unesp.br) on 2016-08-01T14:23:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 frigieri_tc_dr_guara.pdf: 1256434 bytes, checksum: e0249c70ba53ee19b732fbe89ec092e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-01T14:23:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 frigieri_tc_dr_guara.pdf: 1256434 bytes, checksum: e0249c70ba53ee19b732fbe89ec092e6 (MD5) Previous issue date: 2016-07-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A indústria de papel e celulose é uma das que mais colaboram na contaminação do meio ambiente por compostos organoclorados, principalmente nos processos de branqueamento da polpa. Por isso, o objetivo geral do presente trabalho foi a análise dos organoclorados gerados no efluente de branqueamento (AOX) realizado em duas partes: PRIMEIRA PARTE - produzir três polpas celulósicas proveniente do cozimento kraft, com diferentes quantidades de lignina e ácidos hexenurônicos, e verificar os efeitos que estas têm em relação a geração de AOX no efluente de uma sequência de pré-branqueamento DE. Para a realização deste estudo, foram utilizados cavacos híbridos de Eucalyptus urograndis no cozimento kraft. Após, foram separadas três amostras de polpa marrom, em que uma foi produzida a polpa TRL onde foi realizado o tratamento para retirada da lignina e em outra amostra, o tratamento para retirar os ácidos hexenurônicos, para obter a polpa TRH. Nas três amostras de polpas: marrom, TRL e TRH, foi realizado o pré-branqueamento (sequência DE) com diferentes fatores kappa para análise da quantidade de AOX gerado nos efluentes. Nas polpas foram analisados: alvura, teor de lignina e teor de ácidos hexenurônicos. Os resultados obtidos indicaram que a lignina, quando comparada aos ácidos hexenurônicos, é o que gera maior quantidade de AOX no efluente e também maior quantidade de AOX por número kappa inicial de cada polpa. Os ácidos hexenurônicos dificultaram a retirada da lignina insolúvel da polpa e a lignina não influenciou na remoção dos ácidos hexenurônicos da polpa. Em relação a alvura adquirida na polpa, a lignina influencia no decréscimo do ganho de alvura quando comparado ao ácidos hexenurônicos. SEGUNDA PARTE – comparar uma sequência de branqueamento convencional – OD0(E+P)D1P e uma sequência curta proposta - OAHTDP através da quantidade de AOX gerado no efluente total de branqueamento. Nesta etapa do estudo, foi utilizada a polpa industrial de eucalipto pré-deslignificada com oxigênio para dar continuidade a sequência referência D0(E+P)D1P e a sequência curta proposta - AHTDP, ambas com a alvura objetivo estabelecida de 90± 0,5%ISO. Conclui-se que a sequência referência D0(E+P)D1P gerou mais AOX do que a sequência curta proposta - AHTDP e que a reversão de alvura da sequência referência foi 1,57% ISO enquanto que para a sequência AHTDP foi de 1,88% ISO. Conclui-se, portanto, que a sequência curta proposta AHTDP causou menor impacto ambiental por causa da menor quantidade de AOX gerado no efluente de branqueamento. / The pulp and paper industry is one that collaborate the most in environmental contamination by organochlorine compounds, mainly in pulp bleaching processes. Therefore, the general objective of this study was the analysis of organochlorines generated in the bleaching effluent (AOX) held in two parts: FIRST PART - produce three pulps from the kraft cooking, with different amounts of lignin and HexA's, and check the effects they have compared the generation of AOX in effluents from a sequence of pre-bleaching. For this study, hybrid chips were used Eucalyptus urograndis in kraft cooking. After three samples were separated brownstock, wherein a TRL pulp was produced which was carried out the treatment for the removal of lignin and other sample processing to remove hexenuronic acids, for TRH pulp. All three samples pulps: brownstock, TRH and TRL, pre-whitening (sequence DE) with different kappa factors for analyzing the amount of AOX in effluents generated was performed. The pulps were analyzed: brightness, lignin content and content HexA's. The results showed that lignin compared to HexA's, is what generates greater amount of AOX in the effluent and also increased amount of AOX by initial kappa number of each pulp. The HexA's hindered the removal of insoluble pulp lignin and lignin did not influence the removal of HexA's pulp. Regarding the brightness acquired in the pulp, lignin influences the decrease in brightness gain compared to HexA's. SECOND PART - compare a conventional bleaching sequence - OD0(E+P)D1P and a short motion sequence - OAHTDP through the AOX emissions generated total bleach effluent. In this study phase, industrial pulp predelignified eucalyptus oxygen was used to continue the reference sequence D0(E+P)D1P and short motion sequence - AHTDP, both the brightness established goal of 90 ± 0.5 %ISO. It follows that the reference sequence D0(E+P)D1P AOX generated more than the short proposed sequence - AHTDP and that the brightness reversion of the reference sequence was 1.57%ISO while for AHTDP sequence was 1, 88%ISO. It follows, therefore, that the short motion sequence AHTDP caused less environmental impact because of the lower amount of AOX generated in the bleach effluent.

Orientador: Gustavo Ventorim / Banca: José Claudio Caraschi / Banca: Cristiane Inácio de Campos / Banca: Jaqueline Silveira Comelato Favaro / Banca: Claudio Angeli Sansigolo / Resumo: A indústria de papel e celulose é uma das que mais colaboram na contaminação do meio ambiente por compostos organoclorados, principalmente nos processos de branqueamento da polpa. Por isso, o objetivo geral do presente trabalho foi a análise dos organoclorados gerados no efluente de branqueamento (AOX) realizado em duas partes: PRIMEIRA PARTE - produzir três polpas celulósicas proveniente do cozimento kraft, com diferentes quantidades de lignina e ácidos hexenurônicos, e verificar os efeitos que estas têm em relação a geração de AOX no efluente de uma sequência de pré-branqueamento DE. Para a realização deste estudo, foram utilizados cavacos híbridos de Eucalyptus urograndis no cozimento kraft. Após, foram separadas três amostras de polpa marrom, em que uma foi produzida a polpa TRL onde foi realizado o tratamento para retirada da lignina e em outra amostra, o tratamento para retirar os ácidos hexenurônicos, para obter a polpa TRH. Nas três amostras de polpas: marrom, TRL e TRH, foi realizado o pré-branqueamento (sequência DE) com diferentes fatores kappa para análise da quantidade de AOX gerado nos efluentes. Nas polpas foram analisados: alvura, teor de lignina e teor de ácidos hexenurônicos. Os resultados obtidos indicaram que a lignina, quando comparada aos ácidos hexenurônicos, é o que gera maior quantidade de AOX no efluente e também maior quantidade de AOX por número kappa inicial de cada polpa. Os ácidos hexenurônicos dificultaram a retirada da lignina insolúvel da pol... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The pulp and paper industry is one that collaborate the most in environmental contamination by organochlorine compounds, mainly in pulp bleaching processes. Therefore, the general objective of this study was the analysis of organochlorines generated in the bleaching effluent (AOX) held in two parts: FIRST PART - produce three pulps from the kraft cooking, with different amounts of lignin and HexA's, and check the effects they have compared the generation of AOX in effluents from a sequence of pre-bleaching. For this study, hybrid chips were used Eucalyptus urograndis in kraft cooking. After three samples were separated brownstock, wherein a TRL pulp was produced which was carried out the treatment for the removal of lignin and other sample processing to remove hexenuronic acids, for TRH pulp. All three samples pulps: brownstock, TRH and TRL, pre-whitening (sequence DE) with different kappa factors for analyzing the amount of AOX in effluents generated was performed. The pulps were analyzed: brightness, lignin content and content HexA's. The results showed that lignin compared to HexA's, is what generates greater amount of AOX in the effluent and also increased amount of AOX by initial kappa number of each pulp. The HexA's hindered the removal of insoluble pulp lignin and lignin did not influence the removal of HexA's pulp. Regarding the brightness acquired in the pulp, lignin influences the decrease in brightness gain compared to HexA's. SECOND PART - compare a conventional b... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Resumo: O presente estudo teve por objetivo avaliar o comportamento da celulose kraft de eucalipto branqueada por diferentes reagentes e sua influência sobre as propriedades físicas e mecânicas do papel produzido, refino e propriedades das fibras. Os reagentes químicos utilizados nas sequências de branqueamento afetam significativamente as propriedades da polpa por despolimerização das cadeias de celulose e, consequentemente, a diminuição do comprimento das fibras. O refino tem por objetivo melhorar as interações entre as fibras, porém resulta em alterações estruturais, incluindo o encurtamento da fibra, fibrilação interna e externa, como também a produção de finos na polpa de celulose. O material utilizado foi uma polpa kraft industrial de eucalipto pré-deslignificada com oxigênio. As sequências de branqueamento foram do tipo ECF (livre de cloro elementar), objetivando alcançar uma alvura de 90 ± 0,5% ISO. A sequência D(E+P)DD foi utilizada como referência para as sequências AHTD(E+P)DD, D(E+P)D(PO) e PX(E+P)DD. As polpas foram classificadas em classificador laboratorial tipo Bauer-McNett de acordo com a norma TAPPI T233 - cm 25. As duas maiores porções de polpa retidas nas peneiras do equipamento foram refinadas nas mesmas condições de sua polpa não classificada. O comprimento das fibras, coarseness e teor de finos foram determinados em análise microscópica em aparelho FQA (Fiber Quality Analyser). As análises físicas, mecânicas e químicas foram determinadas de acordo com os procedimentos descritos pela norma TAPPI. As polpas das sequências branqueadas com os estágios AHT, PX e PO afetaram mais negativamente as propriedades físicas e mecânicas da polpa e aumentaram a concentração de polpa, que passaram em peneiras mais finas, pois estes reagentes são pouco seletivos. Para as polpas classificadas, a drenabilidade após o refino foi menor, pois quanto ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This study aims to evaluate the relation between the length of cellulose fibers and their influence on the refining, caused by different bleaching chemical reagents. The chemical reagents used in bleaching sequences affect significantly the composition of the pulp, causing depolymerization of cellulose chains, and by consequence, the reduction of fiber lengths. The refining aims to improve interactions between the fibers, but also results in composition changes, including fiber shortening, internal and external fibrillation, and also the production of fines in pulp. The material used was an industrial eucalyptus pulp pre-oxygen delignified. The bleaching sequences were type ECF (Elemental Chlorine Free), in order to reach a brightness of 90 ± 0.5% ISO. The sequence D(E+P)DD was used as reference to the AHTD(E+P)DD, D(E+P)D(PO) and PXA(E+P)DD sequences. The pulps were classified according to TAPPI T233 - cm 25 in a laboratorial Bauer-McNett classifier. The two major pieces of pulp retained in the equipment's sieves were refined under de same conditions for the unclassified pulp. The size and coarseness of the fibers were determined by microscopic analysis, in a FQA (Fiber Quality Analyzer) equipment. The physical-mechanical and analytical properties were determined in accordance to TAPPI standards. The bleached pulps with AHT, PXA and PO stages were more negatively affected by the physical and mechanical properties of the pulp and increased the concentration of slurry that passed in thinner screens, because these reagents are less selective. For the classified pulps, the drainability after refining was lower thus the smaller the amounts of fines in pulp, the greater the space between the fibers. The absence of fines negatively affected the tensile, compression and smoothness properties of paper. The low percentage of fines in pulps was not significant for tear index, but it increased ... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientador: José Claudio Caraschi / Banca: Claudio Angeli Sansígolo / Banca: Ricardo Marques Barreiros / Banca: Vagner Roberto Botaro / Mestre