Effects of xylan in eucalyptus pulp production

Abstract

The search for a better use of wood in the pulp industry has fuelled interest in a more rational use of its components, particularly xylans. The impact of xylans removal and of xylans redeposition on pulp properties for tissue and P&W paper grades are discussed in this paper. Kraft pulp (15.6% xylans) treatment with 10-70 g.L-1 NaOH resulted in pulps of 14.5-5.9% xylans. The treatments decreased pulp lignin and HexA contents and caused significant positive impact on subsequent oxygen delignification and ECF bleaching. Xylan removal decreased pulp beatability, water retention value and tensile index but increased drainability, water absorption capacity, capillarity Klemm and bulk. Overall, xylan depleted pulps showed almost ideal properties for tissue paper grade pulps. In a second step of the research, xylans extracted from unbleached (BXL) and bleached eucalyptus pulps (WXL) by cold caustic extraction (CCE) were added to a commercial brown pulp in the oxygen delignification (O-stage) and further bleached. Xylans deposition occurred at variable degree (up to 7% on pulp weight) depending upon the O-stage reaction pH. Pulp bleachability was not impaired by WXL xylan deposition but slightly negatively affected by BXL xylans. Pulp beatability was improved by xylan deposition. The deposited xylans were quite stable across bleaching and beating, with the WXL xylans being more stable than the BXL ones. At low energy consumption, the deposited xylans improved pulp physical and mechanical properties. Xylans extraction by CCE with subsequent deposition onto pulp in the O-stage proved attractive for manufacturing high xylan P&W paper grades.A busca por uma melhor utilização da madeira na indústria de celulose tem alimentado o interesse em uma utilização mais racional dos seus componentes, em particular as xilanas. O impacto da remoção das xilanas e de sua redeposição nas propriedades da polpa solúvel e tipos de papel de imprimir e escrever (P&W), são discutidos neste trabalho. Celulose kraft (15,6% xilanas) tratamento com 10-70 g.L-1 NaOH resultou em polpas de 14,5-5,9% de xilanas. Os tratamentos diminuiu a lignina e teores de HexA e causou impacto positivo significativo na deslignificação com oxigênio e posterior branqueamento ECF. A remoção de xilanas diminuiu a refinabilidade da polpa, índice de retenção de água e índice de tração, mas aumentou a drenabilidade, a capacidade de absorção de água, a capilaridade Klemm e o bulk. No geral, polpas com baixo teor de xilanas mostrou propriedades quase ideais de polpas para dissolução. Em uma segunda etapa da pesquisa, xilanas extraída de polpa não branqueada (BXL) e polpa de eucalipto branqueada (WXL) por extração cáustica fria (CCE) foram adicionados a uma polpa marrom comercial na deslignificação com oxigênio (O-estágio) e foi branqueada. Deposição de xilanas ocorreu em grau variável (até 7% em peso de celulose), dependendo do pH da reação do O-estágio. O branqueamento da polpa não foi prejudicada por WXL deposição de xilanas, mas ligeiramente afetada negativamente por xilanas BXL. A refinabilidade da polpa celulósica foi melhorada pela deposição de xilanas. As xilanas depositadas foram bastante estáveis ao longo do branqueamento, apesar de, com as xilanas WXL ser mais estável do que com as BXL. Em baixo consumo de energia, as xilanas depositados melhorou as propriedades física e mecânicas. A extração de xilanas pelo CCE com posterior deposição em polpa no O-estágio mostrou atraente para a fabricação de polpa com alto conteúdo de xilanas tipos de papel P&W