Avaliação da qualidade do mesocarpo de Cocos nucifera L. para a produção de polpas kraft para papel e para dissolução

Abstract

Há uma demanda da sociedade por alternativas que permitam uma utilização mais racional dos resíduos agrícolas industriais gerados na atualidade, tais como a casca do coco. A produção de polpas celulósicas para papéis e para dissolução são duas possíveis aplicações para este material. Em razão desse potencial um estudo detalhado da caracterização físico-química e morfológica de suas fibras torna-se de grande importância. O objetivo principal deste estudo foi caracterizar, detalhadamente, físico- químicamente e a morfologicamente as fibras da casca do coco e avaliar o seu potencial na produção de polpa celulósica kraft para papel para impressão e escrita e para dissolução. A dissertação está dividida em 3 capítulos: 1°) caracterização química e morfológica da casca do coco; 2°) avaliação da casca do coco para a produção de papéis para imprimir e escrever e 3°) avaliação da casca do coco para a produção de polpa para dissolução. O capítulo 1 teve como objetivo caracterizar, detalhadamente, a composição química e determinar a morfologia das fibras da casca do coco. A casca do coco apresentou teores de celulose, hemiceluloses e lignina dentro da faixa de teores observados para materiais lignocelulósicos encontrados na literatura utilizados na indústria de celulose e papel. A análise morfológica das fibras da casca do coco indicou ser um material constituído por fibras mais curtas que as de madeiras de folhosas. O objetivo do capítulo 2 foi avaliar o potencial da casca do coco para produção de polpa para papéis de impressão e escrita. Comparada com polpas de materiais madeireiros e não-madeireiros a polpa da casca do coco apresentou bons valores de refinabilidade, volume e peso específico aparente, coeficiente de dispersão de luz, opacidade e a resistência à passagem de ar, mas valores inferiores se comparadas às propriedades de índice de tração, índice de rasgo, índice de arrebentamento, módulo de elasticidade especifico e energia absorvida em regime de tração. Em geral, a polpa branqueada da casca do coco apresentou propriedades aceitáveis, no entanto, essas polpas estão em condições inferiores às polpas tradicionais de eucalipto e às polpas de outros materiais não-madeireiros. O objetivo do capítulo 3 foi avaliar o potencial da casca do coco para a produção de polpa para dissolução. A polpa para dissolução produzida apresenta baixa viscosidade e teor de α-celulose, o que limita seu uso para certas aplicações de polpa para dissolução como acetato e nitrato, mas pode ser utilizada na produção de viscose rayon e derivados de carboximetilcelulose (CMC) além da aplicação na produção de fibras de Lyocell.

There is a demand from society for alternatives that allow a more rational utilization of industrial agricultural residues generated at present, such as coconut husk. The production of cellulosic pulps for papers and for dissolving are two possible applications for this material. Because of this potential, a detailed study of the chemical and morphological composition of its fibers becomes of great importance. The main goal of this study was to characterize in detail the chemistry and morphology of coconut husk fibers and to analyze their potential for production of pulps for paper and dissolving. The dissertation is divided into 3 chapters: 1) Chemical and morphological characterization of the coconut husk; 2) evaluation of the coconut husk for the production of printing and writing papers and 3) evaluation of the coconut husk for the production of dissolving pulp. On the first chapter the main goal were characterizing, in detail, the chemical composition and the morphological composition of the fibers of the coconut husk. Coconut husk presented cellulose, hemicelluloses and lignin contents within the range of found contents for lignocellulosic materials observed in the literature used in the pulp and paper industry. The morphological analysis of the fibers of the coconut husk indicated a material constituted by fibers shorter than those of hardwoods. The goal of the second chapter was to evaluate the potential of the coconut husk to produce pulp for printing and writing papers. Compared with wood pulp and non-wood pulps, the pulp of the coconut husk had good values of refinability, apparent specific volume and weight, scattering coefficient and opacity, but lower values when compared to the other properties. In general, the bleached pulp of the coconut husk has acceptable properties, however, these pulps have conditions inferior to the traditional eucalyptus pulps and the pulps of other non-wood materials. The goal of third chapter was to evaluate the potential of the coconut husk for the production of dissolving pulp. The production of dissolving pulp was possible by the prehydrolysis kraf process. The dissolving pulp produced has low viscosity and α-cellulose content, which limits its use for certain dissolving pulp applications such as acetate and nitrate, but can be used in the production of rayon viscose and carboxymethylcellulose derivatives (CMC) in addition to production of Lyocell fibers.