Ciência Florestal
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Item Impacto da qualidade da madeira na deslignificação, no branqueamento e nas propriedades físico-mecânicas da polpa kraft de eucalipto(Universidade Federal de Viçosa, 1996-07-29) Silva, Deusanilde de Jesus; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; 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; http://lattes.cnpq.br/8516524623935461; Vital, Benedito Rocha; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787473J6; Manfredi, Vail; http://lattes.cnpq.br/8643925482400962No presente trabalho foram estudadas duas madeiras de híbridos clonais de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis. Foram produzidas polpas em dois niveis de deslignificação e branqueadas por seqüências ECF e TCF. A densidade básica, a composição quimica e as dimensões de fibras das madeiras foram determinadas. A madeira de mais facil deslignificação (MI) no cozimento apresentou menor consumo de reagentes e maiores rendimentos depurados. A eficiência e a seletividade da deslignificação com oxigênio foram superiores para a polpa da madeira de mais diflcil deslignificação (MII), embora, para o número kappa mais alto, as seletividades tendam a ser iguais. A seqüência TCF causou acentuada redução da viscosidade das polpas. Contudo, não houve comprometimento desse parâmetro com a utilização da seqüências ECF. Esse efeito é atribuido a seqüência de branqueamento e não à qualidade da madeira. De forma geral, as polpas não-refinadas da madeira MII apresentaram maiores valores de propriedades de resistência, maiores propriedades ópticas e maiores indices de retenção de água. Quando refinadas, mostraram tendência de menor consumo de energia. Ainda, suas propriedades ópticas foram mais elevadas e pouco afetadas pelos niveis de deslignificação e pelas seqüências de branqueamento. As propriedades físico-mecânicas das polpas após refino apresentaram variações menos acentuadas do que as propriedades ópticas. A opacidade das polpas da madeira MI mostrou-se mais sensível à ação de refino. Embora a diferença entre as densidades básica das madeiras e a composição química tenham sido semelhantes, exceto o teor de extrativos em etanol-tolueno, seus comportamentos nas etapas de processamento apresentaram expressivas diferenças. Isso demonstra que apenas a composição quimica e a densidade basica não são parâmetros suficientes para seleção de madeiras. O número de fibras por grama de polpa influenciou acentuadamente a opacidade e as propriedades de resistência das polpas, devendo ser considerado como um fator de seleção de arvores. Considerando a madeira de mais facil deslignificação no cozimento, o número kappa mais baixo e a seqüência ECF, em geral, os valores de propriedades físico-mecânicas e ópticas determinados apresentaram diferenças da ordem de 47%, 19% e 34% para as polpas não-refinadas e 35%, 18% e 47% para as polpas refinadas, que foram atribuídas, respectivamente, à qualidade da madeira, ao nivel de deslignificação e à seqüência de branqueamento.Item Espectroscopia de infravermelho próximo para predição de propriedades da madeira de híbridos de Eucalyptus spp.(Universidade Federal de Viçosa, 2013-03-15) Milagres, Flaviana Reis; 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; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; http://lattes.cnpq.br/9111785772636067; Carvalho, Ana Márcia Macedo Ladeira; http://lattes.cnpq.br/6017392658993288; Silva, Cláudio Mudado; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4727931T6; Magaton, Andréia da Silva; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4766719E9; Fantuzzi Neto, Humberto; http://lattes.cnpq.br/9612830732491775A madeira é mundialmente considerada uma importante matéria prima, principalmente para as indústrias de celulose e papel. As indústrias nacionais produtoras de polpa celulósica e papel buscam cada vez mais ampliar a produção, e consequentemente, aumentando a demanda por madeira. Em resposta à essa pressão, as indústrias buscam identificar as melhores árvores e otimizar a produtividade com a qualidade da madeira. Para tanto, informações de determinadas propriedades da madeira devem ser obtidas de forma rápida para auxiliar nas seleções de árvores para plantios florestais comerciais. Comtemplando esse propósito, algumas técnicas de seleções de árvores tem sido utilizadas, sendo que uma das mais promissoras é a espectroscopia de infravermelho próximo (NIRS). A técnica NIRS nos últimos anos tem despertado crescente interesse nas pesquisas, principalmente depois que surgiram melhorias na instrumentação e análise de dados. Dentre as vantagens oferecidas podem ser mencionadas, a rapidez e simplicidade no preparo de amostras, baixo custo e não uso de reagentes químicos. Este estudo foi dividido em 4 capítulos, onde foram avaliadas as caracterizações e predições das madeira de Eucalyptus spp. via espectroscopia NIR. Capítulo I - "Using near infrared spectroscopy for the prediction of Eucalyptus hybrids wood quality from three sites in Brazil", teve como objetivo o desenvolvimento de modelos para predizer as propriedades químicas, física e de polpação da madeira de híbridos de Eucalyptus spp. do projeto Genolyptus. Foram utilizadas 193 amostras provenientes de três locais (Rio Grande do Sul, Minas Gerais e São Paulo) dividas entre grupos de calibração e predição, e assim, foram gerados modelos para cada local separadamente e também modelos gerais. Os melhores modelos foram selecionados com base no coeficiente de determinação, relação de desempenho do desvio (RPD) e erro padrão da predição (SEP). A regressão de mínimos quadrados parciais (PLS) foi utilizada para correlacionar dados provenientes de laboratório com dados espectrais coletados de amostras de cavacos da árvore inteira. Os modelos para rendimento, lignina S/G e extrativos mostraram altas correlações para os modelos individuais por local e também para os modelos globais. Os modelos para densidade básica, lignina e carboidratos mostraram altos coeficientes de determinação para os modelos globais, e para alguns dos modelos locais. Em geral, os modelos desenvolvidos com todos os dados podem ser utilizados para predizerem as características da madeira, e alguns modelos específicos também podem ser utilizados quando uma maior precisão é requerida nos programas de melhoramento. No Capítulo II - "Espectroscopia de infravermelho próximo para predição da qualidade da madeira de Eucalyptus spp. utilizando espectros na região do DAP", o objetivo foi a utilização da NIRS para desenvolvimento de modelos de predição para características físicas, químicas e de polpação da madeira, e para isso, foram utilizados dois métodos de amostragem: destrutivo (amostragem de cavacos da árvore inteira) e não destrutivo (amostragem de baguetas no DAP). Os resultados dos coeficientes de determinação para amostragens no DAP foram inferiores aos valores dos modelos desenvolvidos com espectros da árvore inteira, porém, algumas propriedades, tais como densidade básica, lignina total e relação S/G podem ser utilizadas na seleção dos híbridos de Eucalyptus spp.. O Capítulo III - "Sample selection for near infrared spectroscopy calibration models for prediction of Eucalyptus hybrids wood properties" teve o objetivo de avaliar técnicas de amostragens espectrais para modelagem usando três algoritmos: Cadex, Duplex e também método de seleção baseado em análises de laboratório (Ranking). Foram utilizados diferentes tamanhos de grupos para calibração e validação dos modelos para o teor de lignina, relação S/G e rendimento em polpa da madeira. Os resultados estatísticos mostraram que 75% dos dados utilizados para o grupo de calibração foram suficientes para desenvolvimento dos modelos. As técnicas de Ranking e Duplex mostraram similaridades nos modelos NIRS desenvolvidos, sendo possível reduzir custos e tempo na seleção de espectros para as análises NIRS. Capítulo IV - "Influência da idade na geração de modelos de espectroscopia NIR para predição de propriedades da madeira de Eucalyptus spp." . Foram desenvolvidos modelos NIRS para as propriedades de densidade básica, teor de lignina e extrativos da madeira, em 136 amostras com idade de 3 a 7 anos, onde foram feitas análises químicas, física e coleta de espectros NIRS de cavacos moídos da madeira. Os modelos foram desenvolvidos por regressão de mínimos quadrados parciais e testados por validações externas com indivíduos de diferentes idades. Os resultados dos coeficientes de determinação da calibração foram de 0,84 a 0,89 para densidade básica, 0,72 a 0,88 para lignina e 0,92 a 0,98 para extrativos da madeira. Os valores do desempenho do desvio (RPD) mostraram que predições de amostras com idades diferentes das amostras que participaram no desenvolvimento do modelo não apresentaram consideráveis predições, exceto para modelos de densidade básica com idades de 3 e 7 anos com capacidade para predizer amostras entre 4 e 6 anos.Item Estudo das reações da lignina e dos ácidos hexenurônicos em polpa kraft de eucalipto com oxigênio, dióxido de cloro, ácido sulfúrico e ozônio(Universidade Federal de Viçosa, 2004-03-18) Ventorim, Gustavo; Colodette, Jorge Luiz; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4721443U9; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4723799D8; Gomide, José Lívio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4781177P5; Silva, Luis Henrique Mendes da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728684Y0; Costa, Marcelo Moreira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791117Z3; Silva Júnior, Francides Gomes da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4785392A1Foram investigadas as cinéticas das reações da lignina e dos ácidos hexenurônicos com o dióxido de cloro, ácido sulfúrico e ozônio e suas implicações no desempenho da deslignificação com oxigênio (pré-O2) e no branqueamento Z-ECF de polpa kraft de eucalipto. No capítulo 1 são apresentados os estudos de cinética. No capítulo 2 são discutidas as influências da lignina e dos ácidos hexenurônicos no desempenho da pré-O2; no capítulo 3 são relatados os impactos da lignina e dos ácidos hexenurônicos no desempenho da ozonólise, com foco especial no pH da reação. Concluiu-se, no capítulo 1, que a máxima velocidade de reação (Vmax) do dióxido de cloro com lignina e ácidos hexenurônicos é de 57,2 e 26 mmol/kg/min, respectivamente, para polpa marrom e de 26,7 e 13 mmol/kg/min para polpa deslignificada com oxigênio. No caso do ácido sulfúrico, essas velocidades foram de 1,11 e 0,93 mmol/kg/min, respectivamente, para polpa marrom e de 1,95 e 0,8 mmol/kg/min para polpa pré-O2. Em se tratando do ozônio, os valores de Vmax com lignina e ácidos hexenurônicos foram de 58,6 e 132,3 mmol/kg/min, respectivamente, para polpa marrom e de 56,8 e 134,7 mmol/kg/min para polpa pré-O2. Os resultados cinéticos sugerem que a reação da polpa com dióxido de cloro deve suceder a hidrólise ácida e preceder a ozonólise, sendo indicadas as combinações AHT/D e D/Z. A lignina e os ácidos hexenurônicos da polpa pré-O2 reagem duas vezes mais lentamente com o dióxido de cloro que a lignina e os ácidos hexenurônicos da polpa marrom, porém com a mesma velocidade diante do ozônio. Concluiu-se, no capítulo 2, que o número kappa (10,0-21,7) e o conteúdo de ácidos hexenurônicos (23,2-56,7 mmol/kg) de polpas marrons industriais (KobudoMARI e ITC) não têm efeito significativo, a 5% de probabilidade, no desempenho da deslignificação com oxigênio medida pela eficiência, seletividade, ganho de alvura e rendimento do processo e pela carga orgânica (DQO e TOC) dos filtrados. No capítulo 3, concluiu-se que a eficiência e a seletividade da ozonólise são decrescidas significativamente quando os ácidos hexenurônicos da polpa são previamente removidos por hidrólise ácida. Estágios de hidrólise ácida e de ozonólise não devem ser usados numa mesma seqüência de branqueamento. A reação do ozônio com os ácidos hexenurônicos requer menor acidez que com a lignina. O aumento do pH da ozonólise (Z) de 2,5 para 7,0 é justificável para seqüências do tipo Z/D(EOP)D e inviável para aquelas do tipo Z/ED(PO).Item Influência das xilanas na produção e nas propriedades de polpas de eucalipto para papéis(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-27) Pedrazzi, Cristiane; 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/5167571704789298; Costa, Marcelo Moreira da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791117Z3; Eiras, Kátia Maria MoraisAs xilanas desempenham importante função no processo de cozimento e branqueamento de polpas celulósicas e nas propriedades do papel. Modificar os teores dessa hemicelulose permite perder ou ganhar rendimentos de produção e diferenciar as propriedades das polpas e dos papéis produzidos. Os objetivos deste estudo foram produzir polpas marrons e branqueadas de madeiras de Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis (Eucalyptus urograndis), de características morfológicas diferenciadas e composições químicas distintas, principalmente no que tange aos seus conteúdos de xilanas, e avaliar as suas propriedades para a fabricação de papéis tissue e de imprimir e escrever (P&W). Polpas marrons de número kappa 17-18 e conteúdos de xilanas que variaram de 6 a 21% e rendimentos totais na faixa de 40-62% foram produzidas sob diferentes protocolos de cozimento: 1) kraft convencional; 2) pré-hidrólise kraft; 3) kraft de alta alcalinidade; e 4) e kraft de alto rendimento com redeposição de xilanas, que foram branqueadas até 90% ISO de alvura por sequências de branqueamento como A-D-(EO)-D, O-A/D-(PO)-D e CCE-O-A/D-(PO)-D, resultando em amostras com conteúdos de xilanas variando de 4,2 a 20,3%. Polpas de maiores rendimentos e ácidos hexenurônicos foram obtidos da madeira de Eucalyptus grandis sob o protocolo de cozimento 4, sendo o inverso observado para o protocolo de cozimento 2. Não foi observada correlação entre rendimento do cozimento e viscosidade da polpa, sendo as mais altas viscosidades alcançadas sob o protocolo de cozimento 2. O conteúdo de xilanas das polpas influenciou negativamente a sua branqueabilidade, aumentando o consumo de reagentes químicos. Por outro lado, a operação de branqueamento causou ligeira redução do teor de xilanas das polpas. As polpas marrons e branqueadas da madeira de Eucalyptus urograndis e do protocolo de cozimento 4 resultaram em fibras com altos coarseness e as do protocolo de cozimento 3 apresentaram maior número de fibras por grama e de finos que com relação às polpas dos demais protocolos. O conteúdo de xilanas influenciou a quantidade de água retida pelas fibras, devendo ser ressaltado que as polpas marrons e as branqueadas com elevado conteúdos de xilanas resultaram nos maiores valores de índice de retenção de água (IRA) e nos menores valores de hornification. A refinabilidade e as propriedades de resistência das polpas marrons e branqueadas foram melhores para as polpas com maiores teores de xilanas. As polpas produzidas pelos protocolos de cozimento 2 e 3, contendo baixos teores de xilanas, mostraram-se interessantes na fabricação de papéis tissue, por apresentarem alto volume específico aparente. As polpas branqueadas pelos protocolos de cozimento 1 e 4, contendo altos teores de xilanas, apresentaram-se tecnicamente viável e com características de resistências adequadas para a fabricação de papéis de imprimir e escrever (P&W).