Search

The purpose of this work was to analyze the characteristics of some eucalypts pulps available in the market, aiming to understand their influence in the properties of the offset papers. Another objective of this work was to show alternatives to reduce the number of laboratory tests in the pulp specifications. Thirteen (13) market pulps (Brazilian and international pulps) were analyzed and the tests applied were as follows: intrinsic viscosity, alkali solubility at 5%, coarseness, numbers of fibers per gram of pulp, average length of fibers, fine fraction by the Dynamic Paper Chemistry Jar (DPCJ), drainability by Schopper Riegler, before refining. Other tests, such as: tensile index, stretch, burst index, tear index, bulk, air resistance, opacity and absorption of water by cappilarity (Klemm) were performed for each type of pulp before refining and for refining levels of 25 ºSR, 30 ºSR, 40 ºSR and 55 ºSR. No evidence of the influence of S5 and intrinsic viscosity was observed at the range of the market pulp properties variation. The Brazilian pulps presented higher initial drainability and required lower PFI revolutions to the same level of refining in comparison to the international pulps. The initial average values of strength indexes: tensile, stretch, burst and tear were higher to the Brazilian pulps. However, this situation was changed at 25 ºSR and other levels of drainability. Due to the higher number of correlations at 30 ºSR, this level of drainability was chosen to determine the pulp characteristics profile. At this level, international pulps showed better values of tensile and tear index, but a higher energy consumption and a lower opacity in comparison to the Brazilian pulps. In addition, this paper suggested the concentration of the lab technical evaluation of pulps on the analysis of opacity, tensile and tear indexes. Such procedure should reduce the number of lab tests as well.

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

Ingeniería química

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

Ingeniería química

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

Ingeniería técnica Industrial. Especialidad en Química industrial

RESUMO Este estudo procurou analisar as características de algumas pastas celulósicas branqueadas de eucaliptos disponíveis no mercado e seu impacto nas propriedades dos papéis utilizados para impressão “offset”. Também buscou estudar formas para reduzir o número de testes laboratoriais que hoje são definidos como necessários para a caracterização desses recursos fibrosos. Foram analisadas treze pastas celulósicas de mercado, brasileiras e internacionais, aplicando-se testes de viscosidade intrínseca, solubilidade em solução de NaOH5% (S5), “coarseness”, número de fibras/g, comprimento médio das fibras, teor de finos pelo vaso de drenagem dinâmica e grau Schopper Riegler (ºSR), antes das pastas serem refinadas. Foram também aplicados testes para determinar o índice de tração, alongamento, índice de arrebentamento, índice de rasgo, volume específico, resistência ao ar, opacidade, alvura e ascensão capilar Klemm, para cada uma das pastas antes de refinar e para os níveis de refino de 25ºSR, 30ºSR, 40ºSR e 55ºSR. As celuloses de eucaliptos brasileiras apresentaram uma maior drenabilidade inicial (pasta ainda não-refinada), requerendo um menor número de revoluções do refinador PFI para atingir o mesmo grau de refino, em relação às polpas internacionais estudadas. Os valores médios iniciais do alongamento, do índice de tração, do índice de arrebentamento e do índice de rasgo, apresentados pelas celuloses brasileiras, superaram significativamente os obtidos para as celuloses internacionais, mudando, porém, esse comportamento já a partir do nível de 25ºSR. Nas faixas de S5 e viscosidade intrínseca apresentadas pelas polpas brasileiras e internacionais, não se evidenciou sua correlação com as propriedades associadas ao grau de interligação entre as fibras, tais como índice de tração, índice de rasgo e índice de arrebentamento, para cada grupo de polpas analisadas. Os resultados obtidos permitiram definir o critério de ensaio a 30ºSR como o melhor em conseqüência do maior número de correlações entre as várias propriedades avaliadas antes e após a refinação. Nesse nível, as polpas internacionais apresentaram significativamente maiores valores médios de índice de tração e índice de rasgo do que as brasileiras, enquanto as polpas brasileiras apresentaram maior valor médio de opacidade e menor consumo médio de energia de refino. Em termos de qualificação laboratorial, sugeriu-se que as análises de índice de tração e rasgo e opacidade fossem definidas como prioritárias para comparação e caracterização desse tipo de pastas celulósicas, quando o objetivo final é a produção de papéis de impressão “offset”. ABSTRACT The purpose of this work was to analyze the characteristics of some eucalypts pulps available in the market, aiming to understand their influence in the properties of the offset papers. Another objective of this work was to show alternatives to reduce the number of laboratory tests in the pulp specifications. Thirteen (13) market pulps (Brazilian and international pulps) were analyzed and the tests applied were as follows: intrinsic viscosity, alkali solubility at 5%, coarseness, numbers of fibers per gram of pulp, average length of fibers, fine fraction by the Dynamic Paper Chemistry Jar (DPCJ), drainability by Schopper Riegler, before refining. Other tests, such as: tensile index, stretch, burst index, tear index, bulk, air resistance, opacity and absorption of water by cappilarity (Klemm) were performed for each type of pulp before refining and for refining levels of 25 ºSR, 30 ºSR, 40 ºSR and 55 ºSR. No evidence of the influence of S5 and intrinsic viscosity was observed at the range of the market pulp properties variation. The Brazilian pulps presented higher initial drainability and required lower PFI revolutions to the same level of refining in comparison to the international pulps. The initial average values of strength indexes: tensile, stretch, burst and tear were higher to the Brazilian pulps. However, this situation was changed at 25 ºSR and other levels of drainability. Due to the higher number of correlations at 30 ºSR, this level of drainability was chosen to determine the pulp characteristics profile. At this level, international pulps showed better values of tensile and tear index, but a higher energy consumption and a lower opacity in comparison to the Brazilian pulps. In addition, this paper suggested the concentration of the lab technical evaluation of pulps on the analysis of opacity, tensile and tear indexes. Such procedure should reduce the number of lab tests as well.

Several experiments have been performed at Technical Research Laboratory at Klabin Fabricadora de Papel e Celulose S.A., Divisão Paraná, to verify the performance of commercial xylanases on Totally Chlorine Free bleaching sequences of unbleached softwood kraft pulps. Combinations of oxygen "O", Pulpzyme HC (Novo Nordisk) xylanase treatment "XP", Cartazyme NS-10 (Sandoz/Clariant) xylanase treatment 'XC", acid treatment 'A", quelation "Q", and oxidative peroxide extraction "EOP" have been tested in a variety of sequences Softwood kraft pulps delignified at the Laboratory with xylanases in TCF bleaching sequences, before or after oxygen delignification, has shown advantages compared to the reference pulps (the Kappa number decreased, the brightness increased and there was minimal fiber degradation). Softwood kraft pulps bleached with Cartazyme NS-10 xylanase showed more brightness than softwood kraft pulps bleached with Pulpzyme HC xylanase. In addition enzymatic bleaching provided 20% savings of chemicals in oxidative peroxide extraction stage, which produced the following Kappa numbers: 5.1 (OXPAEOP), 5.2 (OXCAEOP), 5.5 (XPOAEOP), and 5.4 (XCOAEOP), while kraft pulp bleached without the enzyme stage had Kappa number 5.6. The brightness values for these sequences were: 69.0 %ISO (OXPAEOP), 68.8 %ISO (OXCAEOP), 67.8 %ISO (XPOAEOP), 68.4 %ISO (XCOAEOP) and 64.1 %ISO (OAEOP). Viscosity measurements gave: 16.4 cp (OXPAEOP), 16.9 cp (OXCAEOP), 17.0 (XPOAEOP), 18.2 cp (XCOAEOP), and 17.4 cp (sequence without the enzyme stage). Softwood kraft pulps bleached at Laboratory with xylanases had brightness increased when compared to kraft pulps bleached in Klabin-mill with CEH bleaching sequence (63.6 %ISO). Diversos testes foram realizados no Laboratório de Pesquisas Técnicas da Klabin Fabricadora de Papel e Celulose S.A., Divisão Paraná, com o objetivo de verificar a atuação de xilanases comerciais em seqüências de branqueamento Totalmente Livre de Cloro de polpas kraft de coníferas não-branqueadas. O processo consistiu de um tratamento enzimático com Pulpzyme HC "Xp" (Novo Nordisk) ou Cartazyme NS-10 "Xc" (Sandoz/Clariant) combinado com uma deslignificação com oxigênio "O", tratamento ácido "A", quelação "Q" e uma extração oxidativa com peróxido "Eop". A deslignificação das polpas kraft de coníferas no Laboratório, utilizando o tratamento com xilanase como uma etapa do branqueamento, antes ou após o estágio de deslignificação com oxigênio, apresentou vantagens em relação às seqüências sem o tratamento enzimático (redução do número Kappa, elevação da alvura e mínima degradação das fibras). Observou-se que a polpa tratada com Cartazyme NS-10 apresentou melhores índices de alvura que a polpa tratada com Pulpzyme HC, para a maioria dos testes. Além de melhorar as características da polpa branqueada, o tratamento enzimático proporcionou uma redução de 20% na quantidade de reagentes utilizados na etapa de extração oxidativa com peróxido. Nesta etapa, as polpas branqueadas no Laboratório, utilizando enzima, apresentaram número Kappa: 5,1 (OXpAE0p), 5,2 (OXcAE0p), 5,5 (XOAE0p) e 5,4 (XcOAEo), enquanto a polpa branqueada sem a presença de enzima apresentou um número Kappa 5,6 (OAEop). Os valores de alvura obtidos foram: 69,0 %ISO (OXAEop), 68,8 %ISO (OXcAE0p), 67,8 %ISO (XpOAE0), 68,4 %ISO (XOAEop) e 64,1 %ISO (OAE0p). Para a viscosidade, os valores obtidos foram: 16,4 cp (OXAE0p), 16,9 cp (OXcAE0p), 17,0 (XpOAE0p), 18,2 cp (XcOAE0p), e 17,4 cp para a polpa controle. As polpas branqueadas no Laboratório apresentaram uma alvura superior à da polpa branqueada na Fábrica pela seqüência CEH (63,6 %ISO). 111 f

Submitted by Cristina Santos (cmaria@ua.pt) on 2018-10-26T08:52:32Z No. of bitstreams: 1 Documento.pdf: 2109430 bytes, checksum: 4d954bb8b6706ddd003e4163bcc7c8f4 (MD5) Made available in DSpace on 2018-10-26T08:52:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Documento.pdf: 2109430 bytes, checksum: 4d954bb8b6706ddd003e4163bcc7c8f4 (MD5) Previous issue date: 2018-07-25 Mestrado em Engenharia Química