Agroquímica
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Item Aperfeiçoamento de processos de produção de polpas de eucalipto para dissolução e papel tissue(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-17) Gomes, Valéria Juste; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Barbosa, Luiz Claudio de Almeida; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781106J2; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/7362564141769173; Magaton, Andréia da Silva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766719E9; Maltha, Célia Regina álvares; http://lattes.cnpq.br/7346715444030145Além da vasta utilização das polpas celulósicas de eucalipto na fabricação de papéis sanitários (tissue) e de imprimir e escrever, elas também são utilizadas na obtenção de polpas para dissolução. Um dos componentes da polpa que mais tem despertado interesse dos pesquisadores e fabricantes de celulose são as hemiceluloses. A quantidade desejável de hemiceluloses que deve estar presente nas polpas utilizadas para fabricação de papéis tissue ainda é uma incógnita, pois elas têm a vantagem de, por exemplo, aumentar a propriedade de tração e a desvantagem de reduzir a drenabilidade da polpa na máquina de papel. Já na fabricação de polpas para dissolução, a presença das hemiceluloses é totalmente indesejável, uma vez que este tipo de polpa exige altíssimos teores de celulose pura (alfa-celulose). Os objetivos deste estudo foram: (1) estabelecer as condições ótimas de carga alcalina e temperatura do estágio CCE (extração alcalina a frio), utilizando-se NaOH puro e licor branco kraft (NaOH + Na2S), a fim de remover a maior quantidade possível de hemiceluloses de uma polpa de eucalipto para dissolução, produzida pelo processo pré-hidrólise kraft; (2) desenvolver técnicas para obter polpas com conteúdos de xilanas variados, a partir de uma polpa kraft não branqueada de eucalipto, visando compreender a influência das xilanas nas propriedades de papéis tissue. Os resultados obtidos em função dos objetivos (1) e (2) estão apresentados nos capítulos 1 e 2 desta dissertação, respectivamente. Em relação ao objetivo (1), observou-se pelas análises do teor de xilanas e das solubilidades S10 e S18 da polpa que a maior eficiência para remoção de hemiceluloses da polpa pré-hidrólise kraft, com NaOH puro ou licor branco kraft, ocorre na temperatura de 20ºC, na faixa de 20 - 40oC, e na concentração de NaOH de 91 g/L (NaOH puro) e 105 g/L (licor branco kraft), nas faixas de 74-91 g/L e 75-105 g/L, respectivamente. Em relação ao objetivo (2), em que foram investigadas técnicas de hidrólise ácida, dissolução em DMSO, hidrólise alcalina e hidrólise enzimática da polpa kraft não branqueada, visando a obtenção de polpas com diferentes teores de xilanas, a técnica de hidrólise alcalina se mostrou mais efetiva que as demais. O aumento da concentração de álcali na hidrólise alcalina tem efeito positivo na redução do kappa, sem prejuízos significativos no rendimento do tratamento. As polpas tratadas com diferentes dosagens de NaOH (10, 30, 50 e 70 g/L) apresentaram teores de xilanas variando de 5,9 a 15,6%. Como consequência do tratamento alcalino, a polpa resultante apresentou alta branqueabilidade, sendo o consumo de dióxido de cloro diminuído de 3,24% (polpa referência) para 1,36 % (polpa tratada com álcali até um teor de 5,9% de xilanas). O tratamento alcalino da polpa com 70 g/L de NaOH reduziu seu teor de ácidos hexenurônicos de 61,8 para 22,8 mmol/kg polpa. As polpas branqueadas contendo 5,9% de xilanas apresentaram maiores valores de opacidade, volume específico aparente, espessura, capilaridade Klemm, capacidade de absorção de água, e menores valores de índice de tração, índice ao rasgo, módulo de elasticidade específico e energia de deformação em relação à polpa referência. O refino das polpas indicou um maior consumo de energia para as polpas com menores teores de xilanas.Item Aplicação do ácido peracético no branqueamento da polpa de eucalipto e o impacto na sua qualidade(Universidade Federal de Viçosa, 2008-09-23) Barros, Denise Pires de; Reis, Efraim Lázaro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788214H7; Barbosa, Luiz Claudio de Almeida; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781106J2; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4217306U2; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Queiroz, Maria Eliana Lopes Ribeiro de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781671U3; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6No setor produtivo de celulose as exigências quanto à qualidade do produto final são muito grandes, visto que o mercado que ele abastece é muito competitivo e globalizado. Os objetivos principais desta investigação foram o estabelecimento de condições apropriadas para aplicar o ácido peracético como último estágio de branqueamento de seqüências ECF (Elemental Chlorine Free) e a avaliação do impacto do último estágio de branqueamento com ácido peracético na refinabilidade e propriedades físico-mecânicas da polpa de eucalipto. As seqüências avaliadas foram D(EP) D/Paa, DHT(EP)D/Paa, D/QP/Paa e Z/ED/Paa. O uso do ácido peracético, como estágio final de branqueamento nessas seqüências, não se mostrou economicamente viável em relação ao custo dos reagentes químicos de branqueamento, resultando em diminuição da viscosidade da polpa e não trazendo benefícios ambientais quando avaliado pela cor, DQO (Demanda Química de Oxigênio) e AOX (Halogênios Orgânicos Adsorvíveis) do efluente, independentemente da seqüência de branqueamento empregada. A seqüência de branqueamento em que ele apresentou melhor potencial foi a Z/EDP, para a qual a conversão dos estágios DP final em D/Paa elevou o custo do branqueamento em apenas US$3,5/t de polpa, o que seria compensado pela redução do investimento pela eliminação de um estágio de lavagem. A seqüência D/QP/Paa se destaca das demais pela melhor qualidade da polpa. No entanto, a mesma se apresenta com o custo de branqueamento muito elevado.Item Aproveitamento de xilanas de licores negros para melhoria do rendimento e de qualidade da polpa Kraft branqueada(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-26) Lino, Alessandro Guarino; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Lima, Claudio Ferreira; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723121U4; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/2519654608211855; Reis, Efraim Lázaro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788214H7; Silva, Deusanilde de Jesus; http://lattes.cnpq.br/8516524623935461Polpas Kraft de eucalipto são amplamente utilizadas para papéis de imprimir e escrever (P&W). Papéis P&W necessitam de resistência para suportar o processo de produção e também de uso final. Não só a qualidade do produto final é importante, mas também se busca constantemente aumento na produção. O objetivo deste estudo foi avaliar uma nova técnica que alia ganhos de rendimento com ganhos em propriedades da polpa. Foi estudada a deposição de xilanas em polpa de eucalipto durante a deslignificação com oxigênio (pré-O2). O licor negro industrial contendo xilanas foi aplicado a uma amostra de polpa marrom na etapa de deslignificação com oxigênio. Foram utilizados diferentes tipos de licor negro extraídos de diferentes peneiras de digestor industrial (CD0, CD1, CD2 e CD3) e aplicados em diferentes dosagens de carga orgânica, medida pela demanda química de oxigênio (DQO) (0, 200, 300, 400 e 500 kg/tas). Foi avaliada a influência da adição desses licores durante a pré-O2 no rendimento do processo, no ganho de xilanas, na branqueabilidade e nas propriedades físicas da polpa.Item Assessment of lignocellulosic materials quality and furfural production from corn cobs, sugarcane bagasse, eucalyptus wood and dissolving pulp pre-hydrolyzate(Universidade Federal de Viçosa, 2013-07-25) Barbosa, Bianca Moreira; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/5152532123037092; Rodrigues, Fabrício de ávila; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4709080E6; Jardim, Carolina Marangon; http://lattes.cnpq.br/4049385760003391Esse trabalho está apresentado em duas partes distintas, sendo a primeira focalizada na qualidade da madeira de eucalipto cultivada sob diferentes regimes de ferti-irrigação para produção de celulose (Capítulo 1) e a segunda na avaliação preliminar da qualidade da madeira de eucalipto e de outras matérias-primas, tais como bagaço da cana-de-açúcar, sabugo de milho e licor de eucalipto do processo pré-hidrólise Kraft de produção de polpa solúvel, para a produção de furfural (Capítulo 2). O grande interesse em madeira de eucalipto vem de seu baixo custo de produção em regiões tropicais, principalmente devido à alta produtividade florestal. O melhoramento genético associado ao adequado manejo florestal (fertilização, irrigação) se destaca como ferramenta importante na produção de madeira de alta qualidade e de baixo custo. O objetivo do Capítulo 1 foi avaliar o efeito do regime de ferti-irrigação na composição química e massa específica básica da madeira de clones do Eucalyptus spp. e suas possíveis consequências na produção de polpa celulósica. Quatro clones foram avaliados, sendo dois da espécie Eucalyptus grandis e os outros dois provenientes dos híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, com a idade de 72 meses. Os tratamentos avaliados foram 2 níveis de adubação, o Tradicional não irrigado (T/NI) e o Ferti-irrigado (F/I), além do tratamento Controle (C/NI), onde não foi utilizado nenhum tipo de adubo ou irrigação, tendo cada tratamento 3 repetições, totalizando 36 amostras. Os resultados indicaram diferença estatística significativa para massa específica básica, teor de manganês, relação siringila/guaiacila da lignina e teor de grupos acetila das madeiras, e similaridade para teor de carboidratos, lignina total, ácidos urônicos, extrativos, cinzas, Fe, Ca e Mg. Conclui-se que a técnica de ferti-irrigação, apresentou alguns aspectos negativos no que tange à qualidade da madeira de certos clones de eucalipto, sendo relevante considerar os seus impactos no processo produtivo de fabricação de polpa celulósica. No Capítulo 2, considerando o conceito de biorrefinaria é possível a integração dos processos de produção de celulose aos de materiais, produtos químicos e combustíveis, a partir de biomassa lignocelulósica. Por exemplo, derivados de furano, tais como o 5-hidroximetilfurfural (HMF) e furfural originários de biomassa, têm potencial para substituir derivados do petróleo na fabricação de químicos finos e de plásticos. Foi estudado o efeito de diferentes concentrações (1,5-5,2 mol.L-1) dos ácidos minerais, ácido clorídrico (HCl), ácido sulfúrico (H2SO4) e ácido fosfórico (H3PO4) na produção de furfural por hidrodestilação do sabugo de milho, bagaço da cana-de-açúcar e madeira de eucalipto. Foi também avaliado o licor pré-hidrolisado da madeira de eucalipto, proveniente do processo pré-hidrólise Kraft de fabricação de polpa solúvel para a produção de furfural, utilizando ácido sulfúrico e ácido clorídrico como catalisadores. Os resultados mostraram que a produção de furfural foi fortemente influenciada pela concentração e tipo de ácido mineral e pela matéria-prima. As maiores produtividades de furfural, com base no peso seco da biomassa, foram de 30,2% para o sabugo de milho e 25,8% para o bagaço da cana-de-açúcar, ambos utilizando HCl 5,2 mol.L-1, para a madeira de eucalipto, a produtividade foi de 13,9% usando HCl 3,9 mol.L-1. O rendimento de conversão de pentoses para furfural usando o licor pré-hidrolisado do eucalipto foi de 71,5%, utilizando HCl 3,9 mol.L-1. Foi concluído que o uso de ácidos minerais como catalisadores por hidrodestilação é adequado para a produção de furfural a partir de resíduos lignocelulósicos oriundos de processos industriais.Item Efeito da idade da madeira de eucalipto na sua química e polpabilidade, e branqueabilidade e propriedades físicas da polpa(Universidade Federal de Viçosa, 2008-12-23) Morais, Paulo Henrique Damasceno; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Barbosa, Luiz Claudio de Almeida; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781106J2; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/0283749214269872; Reis, Efraim Lázaro; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4788214H7; Magaton, Andréia da Silva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766719E9; Leite, Fernando Palha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4797343U5A preocupação com a qualidade da madeira utilizada para a produção de celulose tem sido foco de muitos estudos, uma vez que o processo produtivo e o produto final sofrem grande influência da matéria- prima que lhe deu origem. Considerando a demanda por árvores cada vez mais jovens, o efeito da idade das madeiras na constituição química e nas variáveis de processo, bem como nas características finais da polpa branqueada, torna-se um fato de grande interesse para as indústrias do setor. O objetivo desse estudo foi caracterizar dois clones de eucalipto, sendo um de Eucalyptus grandis (clone A) e outro um híbrido de Eucalyptus grandis com Eucalyptus urophylla (clone B), em diferentes idades (1, 3, 5, 6, 7, e 8 anos), quanto à composição química fina e polpabilidade, bem como a branqueabilidade e as propriedades físicas da polpa deles provenientes. Para isto, as amostras foram coletadas em locais com características de clima e solo homogêneas, evitando-se variações nos resultados devido a estes fatores. A composição química das amostras de ambos os clones avaliados sofreu variação estatisticamente significativa em função da idade das mesmas. O teor de glicanas, bem como o de celulose, tendeu a aumentar com o aumento da idade da árvore. O teor de xilanas, e também dos demais carboidratos componentes das hemiceluloses, tendeu a diminuir com o aumento da idade das árvores. Os teores de ácidos urônicos, grupamentos acetila, lignina, cinzas e a relação S/G diminuíram com o amadurecimento das plantas, enquanto o teor de extrativos sofreu elevação. A densidade básica das madeiras estudadas aumentou com a elevação da idade. As amostras de 5 anos apresentaram os maiores resultados de rendimento de polpação para kappa 17,0 (RD17 - 54,7 e 55,0 %, para os clones A e B respectivamente). O RD17 apresentou correlação com o teor de glicanas. A quantidade de HexA’s formada não mostrou se correlacionar com a idade das árvores, mas no entanto correlacionou-se muito bem com a carga alcalina aplicada. O menor consumo de cloro ativo total no branqueamento foi obtido pelas polpas oriundas de árvores de 5 anos, sendo de 24,7 e 23,5 kg/tsa para os clones A e B respectivamente e também estas amostras, apresentaram os maiores valores de branqueabilidade (0,47 para ambos os clones). Os valores de reversão de alvura e viscosidade da polpa branqueada foram considerados normais e dentro de padrões aceitáveis. As únicas amostras que fecharam com um custo final de branqueamento abaixo de US$ 40,00/tsa, foram as originadas de madeiras de 5 anos. O consumo de energia de refino e o índice de rasgo, para um mesmo índice de tração, foram maiores para madeiras mais velhas, ao contrário da resistência à passagem de ar, que tendeu a diminuir com o aumento da idade.Item Estudo comparativo de produção de polpa solúvel a partir de bambu e eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-26) Batalha, Larisse Aparecida Ribas; Barbosa, Luiz Claudio de Almeida; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781106J2; Maltha, Célia Regina álvares; http://lattes.cnpq.br/7346715444030145; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/8408754769772480; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5O aumento do consumo de papel tem causado escassez dos recursos florestais. Isso aliado com questões ambientais tem levado a pesquisa de matérias-primas alternativas para indústria de celulose e papel. Dentre as espécies estudadas, tem-se considerado o bambu como a matéria-prima mais promissora, especialmente em virtude da sua abundância, de seu crescimento rápido e da sua composição química adequada, que se assemelha à da madeira. Por outro lado, os altos custos do linter de algodão e da madeira aliado as restrições ambientais causaram aumento significativo no custo da produção de polpa solúvel a partir destas matérias-primas. Portanto, é necessário avaliar novas fontes de fibra para a fabricação desse tipo de polpa. Neste contexto, o bambu aparece como uma fonte alternativa para indústrias de celulose e papel. Portanto, esse trabalho avaliou cavacos comerciais de bambu como matéria-prima para produção de polpa solúvel. A pré-hidrólise foi usada como tratamento inicial do bambu para produção de polpa de dissolução. Foram realizadas cinco tratamentos com pH inicial igual a 1,5; 2,0; 2,5 e 6,9 em cavacos normais e outro em pH inicial igual a 2,5 em cavacos previamente tratados (70 ºC, 60 min e pH=2,5) para remocão de cálcio A temperatura e relação licor/madeira usadas foram as mesmas para as cinco pré-hidrólises. Os cavacos de bambu pré-hidrolisados na condição selecionada (auto-hidrólise) passaram por uma etapa de polpação NaOH/AQ e a polpa obtida foi branqueada utilizando a sequência: O-CCE-D-(EP)-D-P. A sigla CCE designa uma etapa de extração caústica a frio. Foi possível produzir polpa solúvel de boa qualidade a partir dos cavacos de bambu, comparativa àquela produzida a partir de cavacos de eucalipto, mesmo considerando-se que a química dos cavacos de bambu não era inteiramente favorável (22,4% de lignina; 19,5% de xilana; 49,3% de celulose; 16,8% de extrativos totais e 1,5% de cinzas). A polpa produzida apresentou alvura de 92,4% e teores de α-celulose, de xilanas, de extrativos e de cinzas de 94,9%, 5,1%, 0,041% e 0,13%, respectivamente. A polpa solúvel com estas características é adequada para a fabricação de viscose com vistas à produção de fios de raiona e outros derivados de menor exigência quanto ao teor de alfa-celulose.