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This present work aimed to perform a comparative evaluation of bleaching sequences, A/D(EP)DP and D(EP)DP, in laboratory, in order to replace A/D stage by D stage, as an alternative to reduce bleaching chemicals consumption, especially chlorine dioxide. It was established that D(EP)DP sequences, applying kappa factor of 1.85 and 2.40, improved the bleaching performance, reaching higher values of brightness for the same active chlorine charge. Active chlorine decreases of 2.1 and 4.6%were observed due to replacement of A/D by D stage, for kappa factor of 1.85 and 2.40, respectively. For the pulps produced, the stage replacement, A/D by D, did not affect the hexenuronic acid removal, not damaging the brightness reversion property. Moreover, the bleaching stage replacement decreased the pulp viscosity, however, physical-mechanical pulp properties, such as bulk, tensile index, tear index, burst index, air resistance, and scattering coefficient remained unchanged, indicating that despite the lower viscosity, the strength pulp properties were preserved. Industrially, due to this scenario is proposed a bleaching stage replacement, A/D by D. For thisspecific study, the financial estimated returns due to active chlorine consumption reduction, were in order of U$ 325,00 and U$ 715.500,00, when used kappa factor of 1.85 and 2.40, respectively. Este estudo tem como objetivo realizar uma avaliação comparativa, em laboratório, entre as sequências de branqueamento A/D(EP)DP e D(EP)DP, visando verificar se é possível substituir o estágio A/D pelo D como alternativa para reduzir o consumo de químicos de branqueamento, em especial o dióxido de cloro, da sequência de branqueamento da Linha 2 da unidade Mucuri-BA, da Suzano Papel e Celulose. No estudo foi verificado que para polpas de eucalipto, as sequências D(EP)DP, utilizando fator kappa de 1,85 e 2,40, permitiram melhorar a performance do branqueamento, alcançando maiores valores de alvura, para uma mesma carga de cloro ativo. Foram verificadas reduções de cloro ativo equivalentes a 2,1 e 4,6%, devido a substituição do estágio A/D pelo D, com fatores kappa de 1,85 e 2,40, respectivamente. A substituição do estágio A/D por D não penalizou a remoção de ácidos hexenurônicos da polpa de celulose, não prejudicando a propriedade de reversão de alvura. Por outro lado, a substituição do A/D por D prejudicou a viscosidade da polpa branqueada, no entanto, propriedades físico-mecânicas da polpa, como volume específico aparente, índice de tração, índice de rasgo, índice de arrebentamento, resistência à passagem de ar e coeficiente de espalhamento de luz mantiveram-se inalteradas, demonstrando que apesar da menor viscosidade não foram perdidas propriedades de resistência da polpa. Nesse cenário, industrialmente surge a proposição da substituição do estágio A/D por D. Para o estudo de caso avaliado, retornos financeiros estimados, devido a redução do consumo de cloro ativo, foram na ordem de R$ 725 mil e R$ 1,6 milhões, quando utilizados fatores kappa de 1,85 e 2,40, respectivamente.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior The dimensional stability of the paper may change due to exchange moisture middle, releasing the stress acquired in the manufacturing process. One result of this release of tension is the diagonal curl, or also known as twist. In the paper industry, laboratory measurements are important to ensure the final quality of the material delivered to the customer. Particularly in twist measurement, sampling are made at the end of each jumbo roll, demanding time for any corrections, by operation. With these assumptions, this study aims to do a sensitivity analysis of the different input variables of an industrial board machine, along with some laboratory measurements, related with the property of the paper called diagonal curl (twist) and propose artificial neural networks for, in the future, be used as a virtual sensor. Initially, a survey was made of the production history, to observe the product with the largest quality losses. From this, correlated with the critical points of measurement profile in the CD direction. Were made three artificial neural networks, Multi-Layer Perceptron (MLP) type to predict the three sectors of the profile of the paper machine. Being, the front side (FS), middle of profile (M) and drive side (DS). We found some changes in the order in which variables correlated with twist, from the sensitivity analysis, it was revealed that the most important variable and sensitive, respectively for the FS, MS and DS were total flow from the top layer headbox, vapor pressure in the 6th group and flow lateral mass of the paperboard bottom layer (Module Edge). The correlation coefficients for RNA's were 0.426, 0.557 and 0.597, respectively, in this order, for the sectors of the FS, M and DS. In conclusion, the results allow us to indicate that the models are able to represent the process. A estabilidade dimensional do papel pode sofrer alterações devido a troca de umidade do meio, liberando o stress latente adquirido no processo de fabricação. Um dos resultados dessa liberação de tensões é o encanoamento diagonal, ou também conhecido por twist. Na indústria de papel, as medições laboratoriais são importantes para garantir a qualidade final do material entregue ao cliente. Particularmente na medição do encanoamento diagonal, as amostragens são feitas no final de cada rolo jumbo, demandando tempo para eventuais correções, por parte da operação. Com essas pressuposições, este estudo tem por objetivo realizar uma análise de sensibilidade das diferentes variáveis de entrada de uma máquina industrial de papel, juntamente com algumas medições laboratoriais, relacionadas à propriedade do papel denominada de encanoamento diagonal e propor redes neurais artificiais para, no futuro, serem usadas como um sensor virtual no processo de produção industrial. Inicialmente foi feito um levantamento do histórico de produção para observar os produtos com as maiores perdas de qualidade. A partir disso, correlacionados com os pontos críticos do perfil de medição na direção CD, foram confeccionadas três redes neurais artificiais, do tipo Multi-Layer Perceptron (MLP), para predizer três setores do perfil da máquina de papel, sendo, o lado do comando (LC), meio de máquina (M) e lado do acionamento (LA). Encontramos algumas alterações na ordem em que as variáveis correlacionavam com o encanoamento diagonal. A partir da análise de sensibilidade, foi revelado, que a variável mais importante e sensível, respectivamente para o lado comando, meio e acionamento da máquina, foram fluxo total da caixa de entrada da camada cobertura, pressão de vapor no 6o grupo e fluxo de massa lateral da camada base do papel cartão (Module Edge). Os coeficientes de correlação para as RNA s foram de 0,426; 0,557 e 0,597, respectivamente, nesta ordem, para os setores do LC, M e LA. Portanto, nos permitindo concluir que os resultados indicam que os modelos são aptos para representar o processo.

The present work aimed at evaluating the practices and technologies adopted by the pulp and paper industries in Brazil, in order to identify which companies contribute to a better environmental and sustainability performance of the sector. The performance in the environmental sustainability theme depends on the type of activity in which the organization is inserted and the stage of understanding and integration.For the construction of the sector panorama, it was selected seven organizations, which have as final product pulp, paper and its derivatives, and according to the relevance for the sector and the existence of available public information.After analysis of research and the sustainability reports of the organizations, which are representatives of the pulp and paper sector, it was drawn a SWOT matrix related to environmental sustainability aspects (materials, energy, water, biodiversity, emissions, effluents and waste). Beyond the weaknesses and threats of those industries, identified in the SWOT matrix, another point of attention was the need to improve the standardization and dissemination of environmental sustainability information in their annual reports, since these are important analytical tools for the sector. O presente trabalho teve como objetivo avaliar práticas e tecnologias adotadas pelo setor de Celulose e Papel no Brasil, de modo a identificar as que contribuem para a melhoria do desempenho ambiental e da sustentabilidade do setor. A atuação no tema sustentabilidade ambiental depende do tipo de atividade na qual a organização está inserida e o estágio de entendimento e integração.Para a construção do panorama do setor foram selecionadas sete organizações que tem como produto final celulose, papel e seus derivados, de acordo com a relevância para o setor e a existência de informação pública disponível. Após a análise da pesquisa e dos relatórios de sustentabilidade das organizações representantes do Setor de Celulose e Papel, foi elaborada a matriz SWOT para os aspectos de sustentabilidade ambiental (materiais, energia, água, biodiversidade, emissões/efluentes e resíduos). Além das fraquezas e ameaças do setor identificadas na matriz SWOT, outro ponto de atenção foi a necessidade de melhoria da padronização e divulgação das informações de sustentabilidade ambiental nos seus relatórios anuais, visto que estes são importantes instrumentos de análise do setor.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Globally, pulp and paper industry has undergoing transformations due to changes in the industrial acceleration scenario linked to the rapid emergence of technology and demand for improvements in the final product quality. When improvements in paper properties are required modification of eucalyptus fiber is a very attractive alternative, which may contribute to the prosperity of the industry sector. In this context, the present study aims to discuss changes in physical-chemical and structural properties of eucalyptus fiber with the specific purpose of producing papers with improved quality. To this end, changes were addressed by oxidative treatment (hydrogen peroxide), polymers adsorption (xylan and carboxymethylcellulose), and atmospheric plasma technology, using dielectric barrier discharge (DBD). In general, the treatments applied to pulp (oxidative and polymers adsorption) resulted in changes of the functional groups profile of fibrous material, being reported an increase in the range of 10-30% in the content of carboxylic groups, depending on dosage and type of treatment applied. In addition, the pulps presented development of absorption properties, marked by increased rates of water retention value and reduced phenomenon of fiber hornification. Moreover, increase in refinability was observed, with significant reduction in energy demand during this stage. Improvements on physical-mechanical and optical properties were found and are, remarkably, dependent on the development of inter-fibers linkages due to the treatments. Atmospheric plasma treatment, by DBD, when applied to the paper formed from bleached eucalyptus pulp was effective in increasing the wet tensile properties. Moreover, under specific instrumentation conditions, paper dried resistance might also be increased. The specific charge density of the fibrous material remained unchanged when DBD treatment was applied, being the rising in strength assigned to the development of fiber cross-linking. Moisture absorption/retention properties have been added by controlling the dosage of DBD treatment where image analysis obtained by atomic force microscopy demonstrated fiber surface modification, especially observation of surface regularization. Conclusively, the treatments, when applied to the paper industry, paying attention to their inherent peculiarities, can produce products with differentiated quality aspects that are higher than the currently produced. Mundialmente, a indústria de celulose e papel vem sofrendo transformações decorrentes de alterações no cenário de aceleração industrial aliadas à célere emergência de tecnologias e demanda por melhorias na qualidade do produto final. A modificação da fibra de eucalipto é uma alternativa bastante atrativa quando são requeridas melhorias de propriedades do papel produzido, podendo contribuir para a prosperidade da indústria setorial. Neste contexto, o presente trabalho objetiva discorrer no âmbito de modificações físico-químicas e estruturais da fibra de eucalipto com o específico propósito de produzir papéis. Para tal, foram abordadas modificações por tratamento oxidativo (com peróxido de hidrogênio), adsorções poliméricas (xilana e carboximetilcelulose), e tecnologia de plasma atmosférico, através de descarga por barreira dielétrica (DBD). De uma forma geral, os tratamentos aplicados à polpa celulósica (oxidativo e adsorções poliméricas) resultaram na alteração do perfil de grupos funcionais do material fibroso, sendo reportado aumento na faixa de 10-30% no conteúdo de grupos carboxílicos, em função da dose e do tipo de tratamento aplicado. As polpas apresentaram, ainda, desenvolvimento de propriedades de absorção, marcado pelo aumento do índice de retenção de água e pela redução do fenômeno de "hornification" das fibras. Além disso, incremento na refinabilidade foi verificado para as polpas tratadas, havendo significativa redução da demanda energética durante a etapa de refino. Melhorias de propriedades físico-mecânicas e ópticas dospapéis produzidos foram evidenciadas, sendo estas, notadamente, função do desenvolvimento de ligações interfibras, em decorrência dos tratamentos. Já o tratamento de plasma atmosférico, através de DBD, aplicado aos papéis formados à partir da polpa branqueada de eucalipto mostrou-se efetivo no incremento de propriedades de tração à úmido. Além disso, sob condições específicas de instrumentação, a resistência dos papéis à seco também pode ser acrescida. A densidade de carga específica do material fibroso manteve-se inalterada em função do tratamento de DBD aplicado, sendo o aumento de resistência dos papéis atribuído ao desenvolvimento de ligações covalentes cruzadas. Propriedades de absorção/retenção de umidade foram acrescidas, controlando-se a dose do tratamento de DBD e imagens obtidas por análise de microscopia de força atômica demonstraram modificação superficial da fibra, especialmente observação de regularização da superfície. Conclusivamente, os tratamentos estudados, quando aplicados à indústria papeleira, atentando às suas inerentes peculiaridades, podem gerar um produto de qualidade diferenciada e, especialmente, superior ao atualmente produzido.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico The objective of this study was to evaluate the behavior of alkaline size of ECF and TCF pulps, as well as develop a procedure for alkaline size in laboratory and the development o a methodology for the quantification of AKD alkaline size agent which is retained in the paper. The studies carried out in the evaluation of the behavior of the alkaline size were: variation in the furnish consistency (0,2%, 0,3% and 0,4%), variation in the paper formation consistency (0,016%, 0,033%, 0,066% and 0,3%), variation in the dosage of the AKD agent (0,15%, 0,30%, 0,45%, 0,60% and 0,75% based on pulp), photochemical aging of papers, water activity on papers and protection of pulp functional groups. The pulps showed significant differences in morphological characteristics, such as lumen diameter (φ) and fiber wall thickness, while no difference in fiber length were noticed. The physical characteristic, such as average length of the fibrous material, number of fibers per gram and fines content did not show significant differences among the pulps studied. On the other hand, characteristics such as coarseness and water retention value (WRV) showed significant differences. Both pulps (ECF and TCF) do not differ significantly as far as the chemical characteristics of α, β e γ - cellulose is concerned. The TCF pulp showed higher content of carboxylic groups. The methodology adjusted for the quantification of the AKD coating agent retained in the paper through gas chromatography, showed to be efficient with good results. Then consistency of furnish preparation of 0,4 % showed negative effects in the retention of mineral charge of mineral fillers and in the alkaline size development (Cobb test). The retention of mineral fillers is reduced as the formation consistency is increased but with tendency to stabilize, while the alkaline size development is significantly affected at furnishes consistencies below 0,1%. At laboratory level, the retention of the AKD alkaline size agent (retention chemical plus physical) did not surpass 36% and papers produced with TCF pulp presenting higher retention. On the other hand, statistical analysis demonstrated those papers from ECF and TCF pulps, within the same dosage level of AKD agent, showed the same development gain of hydrophobicity to the cellulose fiber. Also, at laboratory level, the ECF and TCF pulps did not show alkaline size development with dosages below 0,3% (based on pulp). ECF and TCF papers with internal sizing did not suffer influence by the length of exposure to UV-light. Among the papers with internal sizing, those of ECF pulp showed water activity, both for aged and non-aged papers. However, in the papers without internal sizing, the TCF paper showed higher water activity. Among the mathematical models, which were tested, the one that was adjusted to the experimentally observed data was the so-called G.A.B (Guggenheim-Anderson de Boer). The effect of hydroxyl groups in the pulp was less impressive in the retention of the AKD agent than the carboxylic groups. The effect of protection of carboxylic groups the TCF pulp showed a strong reduction in the retention of mineral charge. O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento da colagem alcalina nas polpas ECF e TCF, bem como desenvolver a técnica de colagem alcalina em laboratório e uma metodologia para a quantificação do agente de colagem AKD retido no papel. Os estudos realizados na avaliação do comportamento da colagem alcalina foram: variação na consistência de preparo da massa (0,2%, 0,3% e 0,4%); variação na consistência de formação do papel (0,016%, 0,033%, 0,066% e 0,3%); variação no nível de dosagem do agente de colagem AKD (0,15%, 0,30%, 0,45%, 0,60% e 0,75% base polpa); envelhecimento fotoquímico dos papéis; atividade de água dos papéis e proteção dos grupos funcionais das polpas celulósicas. As polpas apresentaram características morfológicas de largura, φ do lúmen e espessura de parede da fibra celulósica, com diferenças significativas, enquanto o comprimento da fibra celulósica não apresentou. As características físicas como comprimento médio do material fibroso, número de fibras por grama e teor de finos não mostraram diferenças significativas entre as polpas. Já as características físicas coarseness e o índice de retenção de água (WRV) apresentaram-se diferenciados. As duas polpas, estatisticamente, não diferiram entre si para as características químicas α, β e γ - celulose. A polpa TCF apresentou maiores teores de grupos carboxílicos. A metodologia ajustada para a quantificação do agente de colagem AKD retido no papel via cromatografia gasosa demonstrou ser eficaz e gerou resultados confiantes. A consistência de preparo de massa 0,4% apresentou efeitos negativos na retenção da carga mineral e no desenvolvimento de colagem (teste de cobb60). A retenção da carga mineral é reduzida à medida que a consistência de formação é elevada, mas com tendências à estabilização, enquanto o desenvolvimento da colagem é afetado significativamente em consistências inferiores a 0,1%. Em nível de laboratório, a retenção do agente de colagem AKD (retenção química + retenção física) não ultrapassou 36% e os papéis produzidos a partir da polpa TCF apresentaram retenção superior. As análises estatísticas, porém, demonstraram que os papéis das polpas ECF e TCF, dentro de um mesmo nível de dosagem do agente AKD, apresentaram o mesmo ganho de desenvolvimento de hidrofobicidade à fibra celulósica. Em laboratório, as polpas ECF e TCF não apresentaram desenvolvimento de colagem em dosagens abaixo de 0,3% base polpa. Os papéis ECF e TCF com colagem interna não sofreram influência do tempo exposto à luz ultravioleta. Dentre os papéis com colagem interna, os da polpa ECF apresentaram atividade de água superior, tanto os envelhecidos quanto os não-envelhecidos. Entretanto, nos papéis sem colagem interna, o TCF apresentou maior atividade de água. Dentre os modelos matemáticos testados, o que melhor se ajustou aos dados observados experimentalmente foi o modelo G.A.B (Guggenheim- Anderson-de Boer). O efeito de proteção dos grupos hidroxílicos nas polpas foi menos expressivo na retenção química do agente AKD que os grupos carboxílicos. O efeito de proteção dos grupos carboxílicos na polpa TCF provocou forte decréscimo da retenção da carga mineral.