Influência das xilanas na produção e nas propriedades de polpas de eucalipto para papéis.

Abstract

As xilanas desempenham importante função no processo de cozimento e branqueamento de polpas celulósicas e nas propriedades do papel. Modificar os teores dessa hemicelulose permite perder ou ganhar rendimentos de produção e diferenciar as propriedades das polpas e dos papéis produzidos. Os objetivos deste estudo foram produzir polpas marrons e branqueadas de madeiras de Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis (Eucalyptus urograndis), de características morfológicas diferenciadas e composições químicas distintas, principalmente no que tange aos seus conteúdos de xilanas, e avaliar as suas propriedades para a fabricação de papéis tissue e de imprimir e escrever (P&W). Polpas marrons de número kappa 17-18 e conteúdos de xilanas que variaram de 6 a 21% e rendimentos totais na faixa de 40-62% foram produzidas sob diferentes protocolos de cozimento: 1) kraft convencional; 2) pré-hidrólise kraft; 3) kraft de alta alcalinidade; e 4) e kraft de alto rendimento com redeposição de xilanas, que foram branqueadas até 90% ISO de alvura por sequências de branqueamento como A-D-(EO)-D, O-A/D- (PO)-D e CCE-O-A/D-(PO)-D, resultando em amostras com conteúdos de xilanas variando de 4,2 a 20,3%. Polpas de maiores rendimentos e ácidos hexenurônicos foram obtidos da madeira de Eucalyptus grandis sob o protocolo de cozimento 4, sendo o inverso observado para o protocolo de cozimento 2. Não foi observada correlação entre rendimento do cozimento e viscosidade da polpa, sendo as mais altas viscosidades alcançadas sob o protocolo de cozimento 2. O conteúdo de xilanas das polpas influenciou negativamente a sua branqueabilidade, aumentando o consumo de reagentes químicos. Por outro lado, a operação de branqueamento causou ligeira redução do teor de xilanas das polpas. As polpas marrons e branqueadas da madeira de Eucalyptus urograndis e do protocolo de cozimento 4 resultaram em fibras com altos coarseness e as do protocolo de cozimento 3 apresentaram maior número de fibras por grama e de finos que com relação às polpas dos demais protocolos. O conteúdo de xilanas influenciou a quantidade de água retida pelas fibras, devendo ser ressaltado que as polpas marrons e as branqueadas com elevado conteúdos de xilanas resultaram nos maiores valores de índice de retenção de água (IRA) e nos menores valores de hornification. A refinabilidade e as propriedades de resistência das polpas marrons e branqueadas foram melhores para as polpas com maiores teores de xilanas. As polpas produzidas pelos protocolos de cozimento 2 e 3, contendo baixos teores de xilanas, mostraram-se interessantes na fabricação de papéis tissue, por apresentarem alto volume específico aparente. As polpas branqueadas pelos protocolos de cozimento 1 e 4, contendo altos teores de xilanas, apresentaram-se tecnica- mente viável e com características de resistências adequadas para a fabricação de papéis de imprimir e escrever (P&W).

As xilanas desempenham importante função no processo de cozimento e branqueamento de polpas celulósicas e nas propriedades do papel. Modificar os teores dessa hemicelulose permite perder ou ganhar rendimentos de produção e diferenciar as propriedades das polpas e dos papéis produzidos. Os objetivos deste estudo foram produzir polpas marrons e branqueadas de madeiras de Eucalyptus grandis e Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis (Eucalyptus urograndis), de características morfológicas diferenciadas e composições químicas distintas, principalmente no que tange aos seus conteúdos de xilanas, e avaliar as suas propriedades para a fabricação de papéis tissue e de imprimir e escrever (P&W). Polpas marrons de número kappa 17-18 e conteúdos de xilanas que variaram de 6 a 21% e rendimentos totais na faixa de 40-62% foram produzidas sob diferentes protocolos de cozimento: 1) kraft convencional; 2) pré-hidrólise kraft; 3) kraft de alta alcalinidade; e 4) e kraft de alto rendimento com redeposição de xilanas, que foram branqueadas até 90% ISO de alvura por sequências de branqueamento como A-D-(EO)-D, O-A/D- (PO)-D e CCE-O-A/D-(PO)-D, resultando em amostras com conteúdos de xilanas variando de 4,2 a 20,3%. Polpas de maiores rendimentos e ácidos hexenurônicos foram obtidos da madeira de Eucalyptus grandis sob o protocolo de cozimento 4, sendo o inverso observado para o protocolo de cozimento 2. Não foi observada correlação entre rendimento do cozimento e viscosidade da polpa, sendo as mais altas viscosidades alcançadas sob o protocolo de cozimento 2. O conteúdo de xilanas das polpas influenciou negativamente a sua branqueabilidade, aumentando o consumo de reagentes químicos. Por outro lado, a operação de branqueamento causou ligeira redução do teor de xilanas das polpas. As polpas marrons e branqueadas da madeira de Eucalyptus urograndis e do protocolo de cozimento 4 resultaram em fibras com altos coarseness e as do protocolo de cozimento 3 apresentaram maior número de fibras por grama e de finos que com relação às polpas dos demais protocolos. O conteúdo de xilanas influenciou a quantidade de água retida pelas fibras, devendo ser ressaltado que as polpas marrons e as branqueadas com elevado conteúdos de xilanas resultaram nos maiores valores de índice de retenção de água (IRA) e nos menores valores de hornification. A refinabilidade e as propriedades de resistência das polpas marrons e branqueadas foram melhores para as polpas com maiores teores de xilanas. As polpas produzidas pelos protocolos de cozimento 2 e 3, contendo baixos teores de xilanas, mostraram-se interessantes na fabricação de papéis tissue, por apresentarem alto volume específico aparente. As polpas branqueadas pelos protocolos de cozimento 1 e 4, contendo altos teores de xilanas, apresentaram-se tecnica- mente viável e com características de resistências adequadas para a fabricação de papéis de imprimir e escrever (P&W).