Estudo da adição de xilanas na polpação kraft e seus impactos no desempenho do processo e qualidade do produto final

Abstract

A utilização eficiente e integrada dos componentes da madeira desperta cada vez mais a atenção da indústria de celulose na busca por maior excelência tecnológica, competitividade, sustentabilidade e responsabilidade ambiental. Estudos recentes demonstram que o reaproveitamento de xilanas em fábricas de polpa kraft pode maximizar seus retornos financeiros e melhorar a qualidade de seus produtos finais. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar o impacto da adição de xilanas no desempenho do cozimento kraft da madeira de eucalipto e nos produtos finais. Foram considerados dois cenários, um de baixa aplicação e outro de alta aplicação de xilanas ao cozimento. No cenário de baixa aplicação de xilanas, elas foram extraídas de polpa kraft através da técnica de extração CCE (extração alcalina a frio) e adicionadas aos cavacos solubilizadas juntamente com o licor alcalino CCE (em natura). Para o cenário de alta aplicação de xilanas, foi utilizada a xilana em natura misturada às xilanas em pó, preparadas a partir da sua precipitação com etanol (xilana mista). A adição de xilanas resultou aumento significativo do rendimento do cozimento kraft, sendo a redeposição mais eficiente quando ela foi aplicada em baixa dosagem (em natura). Neste caso, foi obtido um aumento de rendimento em 6,5% em relação a referência, para uma aplicação de 57,1% superior de xilanas, base peso da madeira seca, com nível de retenção de 5,5%. Quando se utilizou alta dosagem de xilanas, através da aplicação da xilana mista, o máximo aumento de rendimento foi de 8,9%, para uma dose, mais significativa, de 129,8% superior de xilanas, base peso da madeira seca, sendo o nível de retenção de 23,5%. O poder calorífico do licor negro derivado dos cozimentos com adição de xilanas decresceu ligeiramente em relação ao de referência. As polpas tratadas com xilanas apresentaram maior consumo de reagentes químicos na operação de branqueamento, porém, resultaram em características superiores à da polpa referência no que tange à refinabilidade e às propriedades de resistência fortemente dependentes de ligações interfibrilares.The efficient and integrated use of wood components arouses more and more attention of the pulp industry in the search for greater technological excellence, competitiveness, sustainability and environmental responsability. Recent studies have shown that the reuse of xylans in kraft pulp mills can maximize their financial returns as well as to improve the final product quality. Thus, this study aimed to investigate the impact of the xylans addition on the performance of the eucalyptus wood kraft pulping being considering two scenarios, a low and a high xylans application. In the low application scenario, the xylans were extract from the bleached kraft pulp using the CCE (cold caustic extraction) technique and then were added to the kraft pulping together with the chips wood on the soluble way (in nature). For the high xylans application scenario, was used the xylans in nature mixed to the powder xylans, this one precipitated from the xylans in nature using ethanol (mixed xylans). The xylans addition in the kraft pulping resulted in significant increase in the yield being the redeposition more efficient when low dosages were applied (in nature). In this case, in comparison to the reference, an 6,5% yield increase was obtained for a xylan application upper of 57,1%, wood base, being 57,1% the retention level of it. When high xylans dosages were applied (mixed xylans), the maximum yield increased was 8,9%, for a xylan application upper of 129,8%, being 23,5% the retention level of it. The black liquor heating value slightly decrease with added xylans compared to the reference. The pulps treated with xylans showed higher chemical consumption in the bleaching sequence, however, resulted in the superior characteristics to the reference pulp regarding to the beatability and strength properties dependent of the interfibrilar linkages.