Estudos em deslignificação de polpas Kraft de Pinus spp. com oxigenio e peróxido

O principal objetivo do branqueamento é reduzir ou remover os constituintes da polpa celulósica que possam causar coloração ou amarelecimento. A simplicidade desta afirmativa esconde a complexidade das ações envolvidas para que isto ocorra, pois além da obtenção de uma alvura estável, as características de resistência da polpa devem ser preservadas. A deslignificação com oxigênio pode ser definida como o uso do oxigênio e de álcali para remover quantidades substanciais de lignina em polpas não branqueadas. O principal benefício do branqueamento com oxigênio é ambiental. Isso deriva do fato de que ambos os agentes químicos aplicados e os materiais removidos da polpa são compatíveis com o sistema de recuperação química. Os grandes atrativos da deslignificação com oxigênio resultam da possibilidade de aplicar modificações diferentes para melhorar sua eficácia. Modificações que podem incluem a ativação preliminar ou inter-estágio da lignina, a remoção dos íons de metais pesados que participam na formação de radicais hidroxila e provocam a despolimerização da celulose, além no reforço do efeito da deslignificação pela adição de peróxido de hidrogênio, o uso de agentes e de enzimas catalíticas. As etapas de branqueamento têm sido modificadas ao longo dos anos, por se tratar de um processo que provoca maior contaminação. Foi verificado o efeito negativo do uso do cloro como agente de branqueamento e esforços realizados na redução da quantidade de efluentes gerados ou na eliminação total, através da recuperação dos reagentes. A necessidade em diminuir, ou eliminar, a formação de compostos organoclorados, durante as etapas de branqueamento conduziram para uma substituição total ou parcial do cloro pelo dióxido de cloro, ao maior uso de outros agentes oxidantes, como a deslignificação com oxigênio e o uso de peróxido de hidrogênio. Portanto, o principal objetivo deste estudo foi investigar o comportamento de polpas industriais de Pinus de elevado teor de lignina residual, em etapas de deslignificação com oxigênio, que permitissem reduzir o número kappa da polpa para uma posterior fase de branqueamento. Tais alternativas incluíram: (1) aumento da eficiência de deslignificação com oxigênio através da otimização das variáveis operacionais; (2) melhoria da seletividade do oxigênio pelo uso de aditivos; (3) avaliação da aplicação do segundo estágio de oxigênio e; (4) utilização do peróxido de hidrogênio como agente colaborador do oxigênio na seqüência de deslignificação. Foi concluído que a temperatura de reação do oxigênio exerce maior influencia na redução do número kappa que a carga de álcali. A utilização de um estágio com peróxido de hidrogênio, reforçando a deslignificação pressurizada, não apresentou grandes ganhos de kappa e viscosidade. A aplicação de um estágio de peróxido, após a etapa de oxigênio, resultou apresentar os melhores resultados de redução do número kappa e elevação da alvura da polpa. Os aditivos avaliados apresentaram ganhos em propriedades diferentes, sugerindo que seus efeitos devem ser combinados. A deslignificação com oxigênio em polpa kraft, com kappa elevado, mostrou ser alternativa interessante em processos que se necessite grande remoção de lignina e a manutenção de rendimento elevado da polpa

Bamboo kraft pulping

Despite of the wide use worldwide, the industrial potential of bamboo species in Brazil is not much investigated. However, some encouragement to revert this situation was created in last few years. The aim of this research was to evaluate the technological characteristics of the Bambusa vulgaris biomass for the production of pulp by the kraft process. The technological characteristics of the raw material were determined by the basic density, the chemical composition and the morphology of the fibers. The cooking process was carried out with the application of eight charges of active alkali, in 90 minutes of heating time and 60 minutes in the maximum temperature of 170ºC. All analyzes were also executed with the Eucalyptus spp. and the Pinus spp., in order to make a complete comparison among the species Bambusa vulgaris and the two most used raw materials for the pulp production in Brazil. The Bambusa vulgaris presented a higher basic density, lower holocellulose content and a higher total extractive content. Its fibers have intermediate length and wall thickness, similar to the Eucalyptus spp. and the Pinus spp. Considering the kraft pulping process, the species Bambusa vulgaris demonstrated to be easier to delignify besides presenting almost zero reject content and smaller consumption of active alkali. However, the Eucalyptus spp. and the Pinus spp. obtained the best yields, the lowest specific consumption of raw material and better selectivities

INFLUÊNCIA DA LAVAGEM INTERMEDIÁRIA NA DESLIGNIFICAÇÃO COM OXIGÊNIO EM POLPA KRAFT

http://dx.doi.org/10.5902/1980509820660In the oxygen delignification lignin is removed from the pulp by applying high pressure oxygen, under alkaline conditions, resulting in a lower demand for chemicals in bleaching. The main objective of this study was to evaluate the influence of washing (conventional and acid) between two stages of O2 on the amount of residual lignin and transition metal present in samples of Pine Kraft pulp with 48.5 initial kappa. The reduction of kappa number and pulp degradation after two stages of O2 treatment with increase of final brightness on sheet produced were observed. The metal content of pulp during oxygen delignification was influenced by washing process, and the acid wash removed more percentage of metallic ions than  conventional wash. The best results were obtained with the removal of the element manganese. The acid wash between two stages of delignification contributed to the control of transition metals, which optimize the use of bleaching reagents in the following steps. We concluded that the intermediate washing improves the performance of the oxygen delignification of high kappa number pulps performed in two stages. http://dx.doi.org/10.5902/1980509820660Na deslignificação com oxigênio, a lignina é removida da polpa através da aplicação de elevada pressão de oxigênio, em condições alcalinas, resultando em uma menor demanda por produtos químicos na etapa de branqueamento. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a influência do tipo de lavagem (convencional e ácida) entre dois estágios de deslignificação com oxigênio sobre a quantidade de lignina residual e o teor de metais de transição presentes em amostras de polpa kraft de pinus com número kappa inicial de 48,5. Observou-se a redução do número kappa e da viscosidade da polpa após o tratamento com O2 em duplo estágio, além do aumento da alvura final das polpas produzidas. O teor de metais da polpa durante a deslignificação com oxigênio sofreu influência do processo de lavagem, sendo que a lavagem ácida retirou maior quantidade de íons metálicos do que a lavagem convencional. Os melhores resultados foram obtidos com a retirada do elemento manganês. A lavagem ácida entre dois estágios de deslignificação contribuiu para o controle de metais de transição, o que otimizou a utilização de reagentes químicos do branqueamento nas etapas seguintes. Conclui-se que a lavagem intermediária melhorou o desempenho do oxigênio na deslignificação de polpas de número kappa elevado realizada em dois estágios

INFLUENCE OF INTERMEDIATE WASHING IN OXYGEN DELIGNIFICATION ON KRAFT PULP

Na deslignifica\ue7\ue3o com oxig\ueanio, a lignina \ue9 removida da polpa atrav\ue9s da aplica\ue7\ue3o de elevada press\ue3o de oxig\ueanio, em condi\ue7\uf5es alcalinas, resultando em uma menor demanda por produtos qu\uedmicos na etapa de branqueamento. O objetivo principal deste trabalho foi avaliar a influ\ueancia do tipo de lavagem (convencional e \ue1cida) entre dois est\ue1gios de deslignifica\ue7\ue3o com oxig\ueanio sobre a quantidade de lignina residual e o teor de metais de transi\ue7\ue3o presentes em amostras de polpa kraft de pinus com n\ufamero kappa inicial de 48,5. Observou-se a redu\ue7\ue3o do n\ufamero kappa e da viscosidade da polpa ap\uf3s o tratamento com O2 em duplo est\ue1gio, al\ue9m do aumento da alvura final das polpas produzidas. O teor de metais da polpa durante a deslignifica\ue7\ue3o com oxig\ueanio sofreu influ\ueancia do processo de lavagem, sendo que a lavagem \ue1cida retirou maior quantidade de \uedons met\ue1licos do que a lavagem convencional. Os melhores resultados foram obtidos com a retirada do elemento mangan\ueas. A lavagem \ue1cida entre dois est\ue1gios de deslignifica\ue7\ue3o contribuiu para o controle de metais de transi\ue7\ue3o, o que otimizou a utiliza\ue7\ue3o de reagentes qu\uedmicos do branqueamento nas etapas seguintes. Conclui-se que a lavagem intermedi\ue1ria melhorou o desempenho do oxig\ueanio na deslignifica\ue7\ue3o de polpas de n\ufamero kappa elevado realizada em dois est\ue1gios.In the oxygen delignification lignin is removed from the pulp by applying high pressure oxygen, under alkaline conditions, resulting in a lower demand for chemicals in bleaching. The main objective of this study was to evaluate the influence of washing (conventional and acid) between two stages of O2 on the amount of residual lignin and transition metal present in samples of Pine Kraft pulp with 48.5 initial kappa. The reduction of kappa number and pulp degradation after two stages of O2 treatment with increase of final brightness on sheet produced were observed. The metal content of pulp during oxygen delignification was influenced by washing process, and the acid wash removed more percentage of metallic ions than conventional wash. The best results were obtained with the removal of the element manganese. The acid wash between two stages of delignification contributed to the control of transition metals, which optimize the use of bleaching reagents in the following steps. We concluded that the intermediate washing improves the performance of the oxygen delignification of high kappa number pulps performed in two stages

Estudos em deslignificação de polpas Kraft de Pinus spp. com oxigenio e peróxido

O principal objetivo do branqueamento é reduzir ou remover os constituintes da polpa celulósica que possam causar coloração ou amarelecimento. A simplicidade desta afirmativa esconde a complexidade das ações envolvidas para que isto ocorra, pois além da obtenção de uma alvura estável, as características de resistência da polpa devem ser preservadas. A deslignificação com oxigênio pode ser definida como o uso do oxigênio e de álcali para remover quantidades substanciais de lignina em polpas não branqueadas. O principal benefício do branqueamento com oxigênio é ambiental. Isso deriva do fato de que ambos os agentes químicos aplicados e os materiais removidos da polpa são compatíveis com o sistema de recuperação química. Os grandes atrativos da deslignificação com oxigênio resultam da possibilidade de aplicar modificações diferentes para melhorar sua eficácia. Modificações que podem incluem a ativação preliminar ou inter-estágio da lignina, a remoção dos íons de metais pesados que participam na formação de radicais hidroxila e provocam a despolimerização da celulose, além no reforço do efeito da deslignificação pela adição de peróxido de hidrogênio, o uso de agentes e de enzimas catalíticas. As etapas de branqueamento têm sido modificadas ao longo dos anos, por se tratar de um processo que provoca maior contaminação. Foi verificado o efeito negativo do uso do cloro como agente de branqueamento e esforços realizados na redução da quantidade de efluentes gerados ou na eliminação total, através da recuperação dos reagentes. A necessidade em diminuir, ou eliminar, a formação de compostos organoclorados, durante as etapas de branqueamento conduziram para uma substituição total ou parcial do cloro pelo dióxido de cloro, ao maior uso de outros agentes oxidantes, como a deslignificação com oxigênio e o uso de peróxido de hidrogênio. Portanto, o principal objetivo deste estudo foi investigar o comportamento de polpas industriais de Pinus de elevado teor de lignina residual, em etapas de deslignificação com oxigênio, que permitissem reduzir o número kappa da polpa para uma posterior fase de branqueamento. Tais alternativas incluíram: (1) aumento da eficiência de deslignificação com oxigênio através da otimização das variáveis operacionais; (2) melhoria da seletividade do oxigênio pelo uso de aditivos; (3) avaliação da aplicação do segundo estágio de oxigênio e; (4) utilização do peróxido de hidrogênio como agente colaborador do oxigênio na seqüência de deslignificação. Foi concluído que a temperatura de reação do oxigênio exerce maior influencia na redução do número kappa que a carga de álcali. A utilização de um estágio com peróxido de hidrogênio, reforçando a deslignificação pressurizada, não apresentou grandes ganhos de kappa e viscosidade. A aplicação de um estágio de peróxido, após a etapa de oxigênio, resultou apresentar os melhores resultados de redução do número kappa e elevação da alvura da polpa. Os aditivos avaliados apresentaram ganhos em propriedades diferentes, sugerindo que seus efeitos devem ser combinados. A deslignificação com oxigênio em polpa kraft, com kappa elevado, mostrou ser alternativa interessante em processos que se necessite grande remoção de lignina e a manutenção de rendimento elevado da polpa

Use of photographs as an evaluation tool for MDF finishes machined in computerized numerical control machines / Utilización de fotografias como herramienta de evaluación del acabado de MDF mecanizado en máquinas de control numérico computarizado

Los tableros MDF requieren de un mecanizado de buena calidad para que puedan transformarse en muebles y productos de alto valor agregado, por lo tanto se debe considerar las condiciones de corte. Así, el objetivo de la investigación fue utilizar fotografias como herramienta de evaluación del acabado de MDF mecanizado en control numérico computarizado (CNC). La metodología empleada para el proceso de mecanizado se basó en una modificación de la norma NBR 1666-87, con el empleo del análisis visual como método de evaluación. Las etapas descritas en la metodología buscan el mejor patrón de acabado en las distintas operaciones de mecanizado. Después de cada operación de corte, las piezas fueron fotografiadas por una cámera digital y analizadas por una escala discontinua no paramétrica. Al evaluar la superficie mecanizada respecto a la precisión del corte, arranque de fibras, presencia de residuos en la superficie inferior del corte rebajado, se determinó que la velocidad de avance de la herramienta debe ser entre 1500 y 1750 mm/min, con una profundidad de corte que varía entre 4 y 8 mm. Las imágenes fueron comparadas con la superficie mecanizada y se concluyó que la utilización de fotografías para la evaluación del acabado fue eficiente en el análisis de calidad de superficie, además de ser un método práctico, rápido y fácil de ser empleado, que permite la comparación de resultados incluso después de desechadas las probetas, pudiendo ayudar en el entrenamiento de los operadores