A importância relativa da densidade da madeira e do teor de carboidratos no rendimento de polpa e na qualidade do produto.

The purpose of this study was to evaluate basic density, chemical composition and fiber dimensions of ten Eucalyptus sp wood samples and to verify the impact of this set of parameters and their combination on the Kraft pulping process yield and on bleached pulp quality. Ten eucalypt woods of different species, with basic densities varying from 365 to 544 kg/m³ and total wood carbohydrate contents varying from 70.0 to 74.5%, were transformed into kraft pulp of kappa number 15,5-16,7 and bleached to 90% ISO brightness by the sequence OD(PO)D. Wood basic density showed stronger correlations with fiber dimensions and pulp quality than did chemical composition. However, pulping yield was strongly affected by chemical composition. Lighter woods resulted in higher pulping yields. However, wood specific consumption was lower for denser woods, even though these demanded more drastic pulping conditions to achieve a given kappa number. The pulp quality results suggest that lower density woods should be directed towards fabrication of refined paper (printing and writing grades) while the denser woods should be directed to the sanitary papers segment (tissue grades).O objetivo deste estudo foi avaliar a densidade básica, a composição química e as dimensões de fibras de dez amostras de madeira de Eucalyptus spp. e, verificar o impacto desse conjunto de parâmetros e sua combinação no rendimento do processo de polpação kraft e na qualidade da polpa branqueada. A madeira de dez espécies de eucalipto, com densidade básica variando entre 365 a 544 kg/m3 e teores de carboidratos totais variando entre 70,0 a 74,5% foi transformada em polpa Kraft, com número kappa 15,5-16,7 e branqueada a 90% ISO por uma seqüência de quatro estágios (OD(PO)D) composta de deslignificação com oxigênio (O), deslignificação com dióxido de cloro (D),  extração alcalina com peróxido pressurizado (PO) e branqueamento com dióxido de cloro (D). A densidade básica da madeira mostrou melhor correlação com as dimensões da fibra e qualidade da polpa que a sua composição química. Porém o rendimento depurado foi mais influenciado pela composição química da madeira do que pela densidade básica. Madeiras de menor densidade apresentaram maiores rendimentos de polpação, mas o consumo específico de madeira foi mais baixo para as madeiras mais densas. Os resultados de qualidade de polpa sugerem que madeiras com densidade mais baixa devam ser direcionadas à fabricação de papel refinado (impressão e de escrita), enquanto que as mais densas sejam destinadas ao segmento de papéis sanitários (tissue)

Relative importance of wood density and carbohydrate content on pulping yield and product quality

O objetivo deste estudo foi avaliar a densidade b\ue1sica, a composi\ue7\ue3o qu\uedmica e as dimens\uf5es de fibras de dez amostras de madeira de Eucalyptus spp. e, verificar o impacto desse conjunto de par\ue2metros e sua combina\ue7\ue3o no rendimento do processo de polpa\ue7\ue3o kraft e na qualidade da polpa branqueada. A madeira de dez esp\ue9cies de eucalipto, com densidade b\ue1sica variando entre 365 a 544 kg/m3 e teores de carboidratos totais variando entre 70,0 a 74,5% foi transformada em polpa Kraft, com n\ufamero kappa 15,5- 16,7 e branqueada a 90% ISO por uma seq\ufc\ueancia de quatro est\ue1gios (OD(PO)D) composta de deslignifica\ue7\ue3o com oxig\ueanio (O), deslignifica\ue7\ue3o com di\uf3xido de cloro (D), extra\ue7\ue3o alcalina com per\uf3xido pressurizado (PO) e branqueamento com di\uf3xido de cloro (D). A densidade b\ue1sica da madeira mostrou melhor correla\ue7\ue3o com as dimens\uf5es da fibra e qualidade da polpa que a sua composi\ue7\ue3o qu\uedmica. Por\ue9m o rendimento depurado foi mais influenciado pela composi\ue7\ue3o qu\uedmica da madeira do que pela densidade b\ue1sica. Madeiras de menor densidade apresentaram maiores rendimentos de polpa\ue7\ue3o, mas o consumo espec\uedfico de madeira foi mais baixo para as madeiras mais densas. Os resultados de qualidade de polpa sugerem que madeiras com densidade mais baixa devam ser direcionadas \ue0 fabrica\ue7\ue3o de papel refinado (impress\ue3o e de escrita), enquanto que as mais densas sejam destinadas ao segmento de pap\ue9is sanit\ue1rios (tissue).The purpose of this study was to evaluate basic density, chemical composition and fiber dimensions of ten Eucalyptus sp wood samples and to verify the impact of this set of parameters and their combination on the Kraft pulping process yield and on bleached pulp quality. Ten eucalypt woods of different species, with basic densities varying from 365 to 544 kg/m\ub3 and total wood carbohydrate contents varying from 70.0 to 74.5%, were transformed into kraft pulp of kappa number 15,5-16,7 and bleached to 90% ISO brightness by the sequence OD(PO)D. Wood basic density showed stronger correlations with fiber dimensions and pulp quality than did chemical composition. However, pulping yield was strongly affected by chemical composition. Lighter woods resulted in higher pulping yields. However, wood specific consumption was lower for denser woods, even though these demanded more drastic pulping conditions to achieve a given kappa number. The pulp quality results suggest that lower density woods should be directed towards fabrication of refined paper (printing and writing grades) while the denser woods should be directed to the sanitary papers segment (tissue grades)

Relative importance of Eucalyptus spp. wood basic density and chemical composition on yield, bleachability and kraft pulp quality

Dez madeiras do gênero Eucalyptus, com idades, espaçamentos e procedências diversas foram transformadas em polpa celulósica kraft marrom de kappa 17-18 e branqueadas até alvura de 90% ISO, utilizando a seqüência ECF de branqueamento O-D-PO-D. As características físicas e químicas das madeiras e das polpas marrons e branqueadas foram medidas e avaliadas. As dimensões das fibras foram medidas opticamente, utilizando as fibras branqueadas. As polpas foram refinadas em moinho PFI e transformadas em folhas. Os parâmetros de qualidade das polpas (propriedades ópticas, higroscópicas e mecânicas) foram avaliados e comparados entre si. Os resultados do estudo foram analisados e interpretados estatisticamente, por meio de análise de regressão e análise de correlação. Não se observou correlação significativa entre a densidade básica e o teor de carboidratos das madeiras. No processo de polpação, a densidade básica da madeira teve influência na carga de álcali, no consumo de madeira e na viscosidade da polpa deslignificada com oxigênio. O rendimento gravimétrico, a viscosidade da polpa marrom, o teor de sólidos secos no licor preto e a taxa de deslignificação com oxigênio foram afetados pelo teor de carboidratos totais da madeira. As variáveis densidade básica e teor de carboidratos totais da madeira influenciaram o peso de fibra por comprimento (coarseness), enquanto a densidade básica foi afetada pela largura da fibra e pelo diâmetro do lúmen. As resistências à tração e à passagem de ar das polpas refinadas a 30 oSR foram afetadas pelas variáveis densidade básica e teor de carboidratos totais da madeira. As propriedades higroscópicas (capilaridade Klemm e índice de retenção de água) foram influenciadas somente pela densidade básica da madeira. Na análise de regressão para as variáveis associadas com propriedades mecânicas das polpas branqueadas refinadas, tendo como variáveis independentes a densidade básica e teor de hemiceluloses de polpa marrom, observou-se influência significativa na resistência ao rasgo e no índice de retenção de água. Os resultados demonstraram a necessidade de considerar alguns importantes parâmetros no processo de seleção de clones para o fim específico de fabricar celulose branqueada de eucalipto, dentre os quais a densidade básica e o teor de carboidratos totais da madeira, o rendimento em celulose e os teores de celulose e de hemiceluloses da polpa marrom.Ten Eucalyptus wood from different species, ages, spacings and origins were transformed in to kraft pulp with kappa number 17-18 and bleached to 90% ISO brightness with the O-D-PO-D bleach sequence. The physical and chemical characteristics of the wood, brown pulps and bleached pulp samples were measured and evaluated. Wood fiber dimensions were optically measured using bleached fibers. The pulps were PFI refined and handsheets were made. The quality of the pulps (optical, hygroscopic and mechanical properties) was measured and compared. The results of the study were analyzed and statistically interpreted by means of regression and correlation analysis. No significant correlation was found between wood density and the total carbohydrate content. These two independent variables had small effect over organic and inorganic wood composition. In the pulping process, wood density had higher influence in the alkali charge requirement, wood consumption and in the oxygen- delignified pulp viscosity. Pulp yield, brown pulp viscosity, black liquor dry solid content and oxygen-delignification rate were more strongly affected by the wood carbohydrate content. The independent variables also affected bleached pulp coarseness while wood basic density affected the fiber width and lumen diameter. Air and stress resistance of bleached and refined pulps to 30 SRo (Schopper-Riegler) were affected by the independent variables while hygroscopic properties (water retention) were affected only by the wood density. Regression analysis of independent variables consisting of wood basic density and brown pulp hemicelulose content with mechanical properties of refined pulps did no indicate any significant influence. The results showed the need for consideration of some important parameters of the wood selection process for bleached kraft eucalypt pulp production, namely, wood basic density as well as total carbohydrate content, process yield, cellulose and hemicelluloses content.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Relative importance of wood density and carbohydrate content on pulping yield and product quality

O objetivo deste estudo foi avaliar a densidade básica, a composição química e as dimensões de fibras de dez amostras de madeira de Eucalyptus spp. e, verificar o impacto desse conjunto de parâmetros e sua combinação no rendimento do processo de polpação kraft e na qualidade da polpa branqueada. A madeira de dez espécies de eucalipto, com densidade básica variando entre 365 a 544 kg/m3 e teores de carboidratos totais variando entre 70,0 a 74,5% foi transformada em polpa Kraft, com número kappa 15,5- 16,7 e branqueada a 90% ISO por uma seqüência de quatro estágios (OD(PO)D) composta de deslignificação com oxigênio (O), deslignificação com dióxido de cloro (D), extração alcalina com peróxido pressurizado (PO) e branqueamento com dióxido de cloro (D). A densidade básica da madeira mostrou melhor correlação com as dimensões da fibra e qualidade da polpa que a sua composição química. Porém o rendimento depurado foi mais influenciado pela composição química da madeira do que pela densidade básica. Madeiras de menor densidade apresentaram maiores rendimentos de polpação, mas o consumo específico de madeira foi mais baixo para as madeiras mais densas. Os resultados de qualidade de polpa sugerem que madeiras com densidade mais baixa devam ser direcionadas à fabricação de papel refinado (impressão e de escrita), enquanto que as mais densas sejam destinadas ao segmento de papéis sanitários (tissue).The purpose of this study was to evaluate basic density, chemical composition and fiber dimensions of ten Eucalyptus sp wood samples and to verify the impact of this set of parameters and their combination on the Kraft pulping process yield and on bleached pulp quality. Ten eucalypt woods of different species, with basic densities varying from 365 to 544 kg/m³ and total wood carbohydrate contents varying from 70.0 to 74.5%, were transformed into kraft pulp of kappa number 15,5-16,7 and bleached to 90% ISO brightness by the sequence OD(PO)D. Wood basic density showed stronger correlations with fiber dimensions and pulp quality than did chemical composition. However, pulping yield was strongly affected by chemical composition. Lighter woods resulted in higher pulping yields. However, wood specific consumption was lower for denser woods, even though these demanded more drastic pulping conditions to achieve a given kappa number. The pulp quality results suggest that lower density woods should be directed towards fabrication of refined paper (printing and writing grades) while the denser woods should be directed to the sanitary papers segment (tissue grades)