Tecnologia de Celulose e Papel
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Item Estudo Comparativo das Sequências A/D(EP)DP e D(EP)DP para Branqueamento de Polpa de Eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2014-05-20) Oliveira, Eduardo Andrade de; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Cardoso, Marcelo; http://lattes.cnpq.br/2129811571198724; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Jardim, Carolina Marangon; http://lattes.cnpq.br/4049385760003391Este estudo tem como objetivo realizar uma avaliação comparativa, em laboratório, entre as sequências de branqueamento A/D(EP)DP e D(EP)DP, visando verificar se é possível substituir o estágio A/D pelo D como alternativa para reduzir o consumo de químicos de branqueamento, em especial o dióxido de cloro, da sequência de branqueamento da Linha 2 da unidade Mucuri-BA, da Suzano Papel e Celulose. No estudo foi verificado que para polpas de eucalipto, as sequências D(EP)DP, utilizando fator kappa de 1,85 e 2,40, permitiram melhorar a performance do branqueamento, alcançando maiores valores de alvura, para uma mesma carga de cloro ativo. Foram verificadas reduções de cloro ativo equivalentes a 2,1 e 4,6%, devido a substituição do estágio A/D pelo D, com fatores kappa de 1,85 e 2,40, respectivamente. A substituição do estágio A/D por D não penalizou a remoção de ácidos hexenurônicos da polpa de celulose, não prejudicando a propriedade de reversão de alvura. Por outro lado, a substituição do A/D por D prejudicou a viscosidade da polpa branqueada, no entanto, propriedades físico-mecânicas da polpa, como volume específico aparente, índice de tração, índice de rasgo, índice de arrebentamento, resistência à passagem de ar e coeficiente de espalhamento de luz mantiveram-se inalteradas, demonstrando que apesar da menor viscosidade não foram perdidas propriedades de resistência da polpa. Nesse cenário, industrialmente surge a proposição da substituição do estágio A/D por D. Para o estudo de caso avaliado, retornos financeiros estimados, devido a redução do consumo de cloro ativo, foram na ordem de R$ 725 mil e R$ 1,6 milhões, quando utilizados fatores kappa de 1,85 e 2,40, respectivamente.Item Alternativas tecnológicas para melhoria de propriedades mecânicas de papéis tissue e sua aplicação para diferentes polpas kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2013-12-02) Ramires, Heloisa Ogushi Romeiro; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Jardim, Carolina Marangon; http://lattes.cnpq.br/4049385760003391A indústria de papéis tissue vem se consolidando como uma excelente alternativa para o consumo de fibras celulósicas de eucalipto. Dada agrande competitividade da indústria de celulose e papel, percebe-se atualmente uma tendência de aumento da percentagem de fibras de eucalipto na composição dos papéis tissue, seja para geração de melhores propriedades, seja para redução do custo com a matéria-prima, visto que as fibras longas possuem patamar histórico de preço mais elevado.Neste contexto, o grande entrave para a substituição de fibras longas pelo eucalipto é geralmente a resistência mecânica da folha de papel, que impacta não só o produto final como também o andamento e velocidade da máquina de papel.Assim, este trabalho objetivou verificar o potencial de geração de propriedades mecânicas de diferentes fibras de celulose de eucalipto de híbridosEucalyptus urophyllae Eucalyptus grandis, em função de suas características químicas, físicas e morfológicas, bem como seu comportamento quando submetidas às mais relevantes tecnologias disponíveis para incremento destas propriedades, como o refino e a amidação. Neste estudo, de forma geral, as polpas de maior alcalinidade e maior conteúdo de ácidos carboxílicos mostraram propriedades mecânicas superiores em resistência à tração e alongamento, porém maior resistência à drenabilidade. Apresentaram também menor fibrilação e RBA (relative bonded area). Todas as amostras desenvolveram melhores propriedades quando submetidas ao tratamento de amidação com amido de milho de característica anfótera, porém, em baixos níveis de refino, a amostra com maior conteúdo de ácidos carboxílicos desenvolveumaior incremento de resistência à tração. Todas as medições foram avaliadas do ponto de vista estatístico. Desta maneira, pode-se verificar que as alternativas tecnológicas avaliadas, tanto para a geração de polpas de mercado diferenciadas, quanto para seu tratamento durante o processo de fabricação de papel, podem incrementar significativamente as propriedades mecânicas dos papéis tissue.Item Aperfeiçoamento da deslignificação com oxigênio e do branqueamento de polpa celulósica Kraft de eucalipto para dissolução(Universidade Federal de Viçosa, 2013-12-13) Lino, José Maurício; 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/6047814554710642; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Silva, Vanessa Lopes; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4702816E9A demanda na produção de polpa para dissolução ou polpa solúvel tem aumentado na última década e muitas fábricas de Celulose e Papel estão convertendo suas operações para produzir polpa para dissolução. Um dos fatores que diferencia a polpa para dissolução da polpa para fabricação de papéis é o seu alto teor de alfa celulose e baixos teores de hemiceluloses, lignina e cinzas. Além disso, polpa para dissolução apresenta baixa polidispersividade, elevada alvura e alta reatividade a reagentes químicos específicos. A quantidade e os diferentes tipos de hemiceluloses é a variação química mais significante e tem um impacto na processabilidade e qualidade do produto final. Atualmente as técnicas para produção de polpa solúvel são: (1) pré-hidrólise kraft, que consiste em pré-hidrólise dos cavacos com água ou vapor antes do cozimento kraft, e (2) cozimento sulfito ácido. Em ambos os casos, hemiceluloses são despolimerizadas e solubilizadas, e é possível alcançar alto teor de alfa-celulose, sendo a cristalinidade também afetada. O Brasil possui um papel de destaque no cenário mundial de produção de polpa celulósica, destacando-se como o quarto maior produtor deste produto, no entanto, a produção de polpa para dissolução é ainda reduzida. Tendo em vista a demanda de mercado para polpa solúvel e pouco conhecimento relativo à sua produção a partir da madeira de eucalipto é que foi realizado este trabalho. O objetivo foi aperfeiçoar a deslignificação com oxigênio e o branqueamento de uma polpa pré-hidrólise kraft de Eucalyptus spp. por meio de sequências isentas de cloro elementar (ECF) e convencionais, visando obter polpa solúvel com os padrões de qualidade desejados pelo mercado. Os principais resultados desse trabalho foram: (1) o branqueamento de polpa solúvel (grau viscose) foi viável com sequências ECF ou convencionais, atingindo-se os padrões de qualidade exigidos para esse tipo de polpa, exceto pelo conteúdo mineral; (2) recomenda-se a deslignificação intensiva com oxigênio a fim de se ter flexibilidade no controle do número kappa e, especialmente da viscosidade da polpa; (3) o branqueamento da polpa solúvel é perfeitamente viável pela sequência ECF de três estágios D(EP)D, com a qual se consegue alvuras de 92% ISO; (4) a aplicação da sequência ECF de quatro estágios D(EP)DP pode ser interessante já que a etapa final de peróxido permite abaixamento da viscosidade (pH final 10 e 11) e do nível de OX da polpa branqueada; (5) a aplicação da sequência convencional D(EH)DP produz resultados muito satisfatórios de branqueamento e de qualidade da polpa (ótimo controle de viscosidade pelo controle do pH final da etapa EH); (6) o uso de uma etapa quelante ao final do branqueamento, em sequências tais como D(EP)DPQ e D(EH)DPQ reduz significativamente os teores de cinzas, ferro e cálcio da polpa solúvel, porém essa etapa só é recomendada se o teor desses minerais estiverem acima dos limites desejáveis quando da operação industrial, já que ele não agrega qualquer outro valor; (7) não se recomenda o uso do cloro elementar no primeiro estágio de branqueamento em sequências tais como (DC)(EP)DP ou (DC)(EH)DP; e (8) nas sequências D(EH)DP e D(EH)DPQ não se recomenda operar o estágio D0 em pH < 1,7 por resultar polpa com viscosidade abaixo do limite mínimo.Item Estudo comparativo da branqueabilidade de polpas kraft de Pinus radiata e de uma mistura de Eucalyptus globulus e Eucalyptus nitens(Universidade Federal de Viçosa, 2010-02-23) Andrade, Marcela Freitas; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://lattes.cnpq.br/2241277122391500Nas últimas décadas, a indústria de celulose vem modificando e aperfeiçoando os seus processos fabris, com o objetivo de melhorar a sua capacidade de produção, a qualidade de seus produtos e o seu desempenho ambiental. A linha de branqueamento da unidade Valdivia, do grupo Arauco, se opera numa mesma sequência de branqueamento D(EPO)DD com polpas de Pinus radiata (Pinho) e de uma mistura (30/70%) de Eucalyptus globulus e Eucalyptus nitens (Eucalipto). O objetivo desse trabalho foi aperfeiçoar a sequência D(EPO)DD visando minimizar o consumo de dióxido de cloro (ClO2) e o custo de reagentes para os dois tipos de polpa. Os resultados do processo aperfeiçoado foram comparados com os obtidos nas condições operacionais vigentes na unidade industrial, em relação ao consumo de ClO2, ao custo do branqueamento, às propriedades físico-químicas das polpas e à carga poluente dos efluentes. Foram utilizadas polpas de Pinho e Eucalipto pré-deslignificadas com oxigênio de números kappa 10 e 9, respectivamente. O estudo de aperfeiçoamento consistiu da avaliação do arraste, fator kappa, temperatura e pH do primeiro estágio de dioxidação, da temperatura e dosagens de H2O2 e O2 do estágio (EPO), e do pH e dosagem de ClO2 do segundo e terceiro estágios de dioxidação da sequência D(EPO)DD. Na condição aperfeiçoada foi possível minimizar o consumo de ClO2 em 1,60 kg/tas para a polpa de Pinho e 4,50 kg/tas para a polpa de Eucalipto, sem prejuízos da qualidade da polpa ou dos efluentes, em relação à referência (condições atuais da fábrica). O custo do branqueamento na condição aperfeiçoada foi US$ 2,90/tas e US$ 8,70/tas inferiores aos da referência, para as polpas de Pinho e Eucalipto, respectivamente. Foi demonstrado que as variáveis que mais influenciam o custo de reagentes químicos do branqueamento são o valor de pH do segundo estágio de dioxidação e a temperatura do estágio (EPO), para polpa de Eucalipto. Para polpa de Pinho as variáveis mais importantes foram o fator kappa do primeiro estágio de dioxidação e a temperatura do estágio (EPO).Item Estudo do comportamento da fibra de eucalipto refinada por ultrassom no processo de reciclagem(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-01) Sabioni, Luciano; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; http://lattes.cnpq.br/0455011637166270; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Silva, Teresa Cristina Fonseca da; http://lattes.cnpq.br/7411837726734176O objetivo desse estudo foi analisar a viabilidade do refino ultrassônico e seus impactos na refinabilidade e nas propriedades físico-mecânicas durante os ciclos de reciclagem de fibras secundárias. Utilizou-se como matéria prima aparas branqueadas de papéis tipo A4 compostas por fibras de eucalipto que continham inicialmente 18±0,5% de inorgânicos. Para isto, o refino ultrassônico também foi comparado ao refino convencional realizado em moinho PFI. Observou-se que o refino ultrassônico gerou diferenças em qualidade da polpa, com menor teor de cinzas, menor geração de finos, menor grau de enrijecimento das fibras e maiores valores de capilaridade Klemm, que são desejáveis para papeis de impressão e tissue. Quanto à composição química da polpa não foram observadas diferenças significativas entre os dois tipos de refino. Observou-se ainda que refino ultrassônico quando comparado ao convencional com moinho PFI possui aplicabilidade no que diz respeito ao seu potencial de refinabilidade da polpa celulósica, possuindo diferenças em relação ao refino convencional durante os ciclos de reutilização dos papéis, ocasionada pela maior preservação da estrutura da fibra. Isto possibilitou uma menor formação de finos e a estabilização do consumo de energia após o primeiro ciclo de reciclagem. Porém, o refino convencional propicia um maior colapsamento das fibras, o que proporciona um maior número de ligações interfibras, além de possuir também um maior conteúdo de finos na formação dos papéis. Isto faz com que as propriedades físico-mecânicas dependentes destes como índice de tração, resistência à passagem de ar, módulo de elasticidade e índice de arrebentamento, apresentem maiores valores quando comparadas ao refino ultrassônico. Por outro lado, o refino ultrassônico apresentou papéis com maior volume específico aparente (VEA) e maior índice de rasgo, resultados de uma maior preservação da integridade das fibras. Como conclusão desse estudo, tem-se que a adoção ou não do refino ultrassônico se deve levar em consideração o uso final que se dará ao papel, pois para cada uso específico, certas propriedades do papel podem acarretar em fatores limitantes de seu uso. Mas, contudo foi possível observar que o refino ultrassônico possui aplicabilidade, merecendo mais estudos tecnológicos para torná-lo viável energeticamente e almejado para aplicações industriais.Item Comportamiento de máquina secadora de pulpa producidas con astillas de Eucalyptus de 11 meses de almacenamiento(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-21) Jara, Harold Mauricio Alarcón; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Regazzi, Adair José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783586A7; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Silva, Teresa Cristina Fonseca da; http://lattes.cnpq.br/7411837726734176A formação da folha de celulose é uma das propriedades da polpa de grande relevância para o processo de sua secagem e uma das mais importantes do processo contínuo de produção industrial. Existem várias condições e variáveis industriais que afetam o comportamento da polpa no momento de formação de suas folhas. Uma das variáveis mais importantes a ser considerada na sua formação avaliada neste estudo é o efeito de idade ou tempo de armazenamento dos cavacos utilizados no processo de polpação. Neste contexto é apresentada uma revisão bibliográfica sobre as influências de densidade básica, granulometria e tempo de armazenamento dos cavacos e suas associações com as condições de vácuo e pressão na seção de prensagem em uma maquina secadora de celulose assim como um estudo de caso de comportamento da polpa produzida com cavacos com um ano de armazenamento e seus efeitos na qualidade do produto final. Com base nos resultados obtidos observa-se que enquanto houver variações normais decorrentes do próprio processo industrial, o efeito em formação de folhas oriundas de cavacos com um ano de armazenamento não é diferente dos problemas que normalmente surgem na produção convencional de polpa de eucalipto.Item Evaluación de un método colorimétrico para la cuantificación de ácidos hexenurónicos en pulpa de celulosa de eucalipto y pino(Universidade Federal de Viçosa, 2011-07-18) Muñoz, Karem Viviana Sanhueza; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Regazzi, Adair José; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783586A7; Barbosa, Luiz Claudio de Almeida; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781106J2; Silva, Teresa Cristina Fonseca da; http://lattes.cnpq.br/7411837726734176Para testar e aperfeiçoar tecnologias destinadas a remover o ácido hexenurônicos (HexA) é necessário ter um método laboratorial rápido para a quantificação destes. A determinação do teor de HexA é relevante, pois quando associada à análise de número kappa permite um controle adequado da linha de fibra processo Kraft. Portanto, este estudo tem como objetivo definir as condições experimentais mais adequadas para a aplicação do método UFV-Planta Valdivia de determinação HexA, e utilizá-lo no controle de processos em polpa Kraft de eucalipto e pinho planta Valdivia. O método UFV-Planta Valdivia é baseado no método HUT (Helsinki University of Technology) e foi escolhido para esse estudo pela sua simplicidade (baixo tempo de resposta). Foi realizado um experimento em desenho fatorial em que foram estudados os fatores tempo de desintegração, tempo de hidrólise, temperatura e pH de reação. Conclui-se que temperatura e pH são as variáveis que mais afetam o resultado da determinação de HexA da polpa, sendo 7,0 120 oC, 30 minutos e 5 segundos os valores ótimos de pH, temperatura, tempo de hidrólise e tempo de desintegração da polpa, respectivamente. Essas condições de teste foram aplicadas num conjunto de amostras de polpas de eucalipto e pinho derivadas de condições de sulfidez, temperatura e tempo cozimento distintos. Observou-se que os conteúdos de HexA de das polpas de pinho e de eucalipto diminuem com o aumento da temperatura e da sulfidez da polpação. Porém, o conteúdo de HexA não foi influenciado de maneira clara pelo tempo de cozimento. Foi determinado que uma unidade de kappa equivale a 10,2 ou 5,4 mmol / kg polpa para polpas de eucalipto e pinho, respectivamente. Em média os HexA representam cerca de 50% e 26% do número kappa de polpas de eucalipto e de pinho, respectivamente. Estas relações permitem obter o valor do número kappa corrigido e fornecer uma nova ferramenta para otimização e controle da operação de branqueamento ECF de polpa kraft.Item Uso da resistografia na modelagem da densidade básica de clones de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 2011-02-15) Dias, Donizete da Costa; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Oliveira, Rubens Chaves de; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781313H5; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; Thiersch, Cláudio Roberto; http://lattes.cnpq.br/8791966697254106; Leite, Hélio Garcia; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785373Z6A densidade básica é uma propriedade chave de qualidade da madeira para produção de celulose, mas sua determinação demanda muito tempo e altos custos. O desenvolvimento de ferramentas de amostragem não destrutiva, eficientes e de baixo custo, torna-se importante, e o Resistógrafo® pode ser uma alternativa. Este estudo teve o objetivo de utilizar dados de amplitude coletados pelo Resistógrafo®, associados a variáveis dendrométricas, para desenvolver modelos para estimativa de densidade básica em povoamentos clonais de Eucalyptus. Utilizaram-se quatro clones híbridos de E. grandis x E. urophylla distribuídos em plantios comerciais no Vale do Paraíba com idade variando de dois a sete anos. Os materiais foram amostrados pelo Resistógrafo® a 1,30 m de altura da árvore (DAP) e pela retirada de um disco na mesma altura para determinação da densidade básica em laboratório. Foram selecionadas equações lineares simples e múltiplas, iniciando pelo uso de dados do Resistógrafo® (amplitude média) como variável preditora, e, posteriormente incluindo variáveis dendrométricas como DAP, idade, altura total, altura média das árvores dominantes e diâmetro médio quadrático. A inclusão destas variáveis aumentou a precisão das estimativas. A melhor equação selecionada para o conjunto dos quatro clones, ajustada, utilizando a amplitude média (Resistógrafo®), associada à altura média das árvores dominantes, à idade das árvores e ao diâmetro médio quadrático, apresentou coeficiente de determinação ajustado igual a 68,80%, com erro padrão residual de 0,0201 g/cm3 ou 4,31%. Para cada clone isoladamente as equações mais precisas também foram aquelas em que se associou o Resistógrafo® às variáveis do indivíduo e da população. Equações ajustadas em função apenas de variáveis dendrométricas apresentaram medidas de precisão superiores às ajustadas em função apenas do Resistógrafo®, no caso do conjunto dos 4 clones, e superiores ao Resistógrafo® associado a variáveis do indivíduo, no caso de cada clone isoladamente. O Resistógrafo® mostrou-se como uma ferramenta eficiente para predição da densidade básica. Entretanto, estimativas tão ou mais precisas podem ser obtidas sem uso do equipamento quando se tem variáveis individuais e da população.