Estudo da branqueabilidade da polpa kraft de eucalipto

Abstract

O objetivo do estudo foi avaliar de que modo a branqueabilidade da polpa se correlaciona com as características químicas da madeira, as condições de polpação, o grau de deslignificação da polpa marrom (número kappa) e as sequências de branqueamento, baseando-se na alvura da polpa branqueada, viscosidade, consumo de químicos de branqueamento e branqueabilidade da polpa. As madeiras de eucalipto (A, B e C), devidamente caracterizadas quanto aos constituintes químicos (holocelulose, teor de ligninas insolúvel e solúvel, teor de extrativos totais, cinzas e cinzas insolúveis em ácido clorídrico) foram utilizadas para a produção de polpa celulósica através de duas condições de polpação kraft modificada: Condição I (PI) - álcali efetivo de 16,5%, sulfidez de 30% e temperatura de cozimento de 155oC; e Condição II (PII) - álcali efetivo de 17,5%, sulfidez de 32% e temperatura de cozimento de 147oC. Ambos os cozimentos foram realizados buscando-se número kappa de 15,5 ± 0,5 e de 18,0 ± 0,5. Os parâmetros de polpação e as propriedades das polpas marrons avaliados foram: rendimento depurado, viscosidade, alvura, teor de ácidos hexenurônicos e o índice k/kappa corrigido (razão entre o índice de absorção de luz, um dos termos da fórmula da alvura, e o valor do número kappa corrigido, descontando a contribuição dos ácidos hexenurônicos). Cada uma das polpas foi branqueada, até 90% ISO de alvura, seguindo três sequências de branqueamento pré-definidas: Sequência 1 - OA(ZE)DP; Sequência 2 - OA/D(EOP)DP; e Sequência 3 – OD(EOP)DP. As polpas branqueadas foram avaliadas quanto à alvura, viscosidade, consumo de químicos de branqueamento e branqueabilidade. A branqueabilidade das polpas foi afetada pela madeira. Além disso, as branqueabilidades sofreram influência da condição de polpação e do número kappa da polpa marrom. As Sequências de branqueamento 1 e 2 mostraram-se satisfatórias para a produção de polpa na alvura de interesse (90 ± 1% ISO), diferentemente do verificado para as polpas produzidas pela Sequência 3. As melhores branqueabilidades foram obtidas para as polpas com número kappa da polpa marrom de 18,0 ± 0,5. Verificou-se estreita correlação entre branqueabilidade e índice k/kappa corrigido o que indicou a possibilidade de se utilizar esta propriedade da polpa marrom para a predição de branqueabilidades de polpas.

The aim of this study was to evaluate how the pulp bleachability ability is correlated with the wood chemical characteristics, the cooking conditions, the kappa number of the brown pulp and the bleaching sequences, based on the pulp bleached brightness, viscosity, bleaching chemical consumption and bleachability. The eucalyptus wood (A, B, and C), appropriately characterized as the chemical constituents (holocellulose content, insoluble and soluble lignin content, total extractive content, ash and insoluble ash in hydrochloric acid) were used for pulp production by modified kraft cooking, using two different pulping conditions: Condition I (PI) - 16.5% effective alkali, 30% sulfide, and 155oC cooking temperature; and Condition II (PII) - 17.5% effective alkali, 32% sulfide, and 147oC cooking temperature. Both conditions were performed to kappa number 15.5 ± 0.5 and 18.0 ± 0.5. The pulping parameters and pulp properties evaluated were: screened yield, viscosity, brightness, hexenuronic acid content, and index k/corrected kappa (ratio between the light absorption rate, a brightness formula term, and the corrected kappa number, disregarding the hexenuronic acid contribution). Each one of the pulps was bleached, to achieve 90 ± 1% ISO brightness, following three pre-defined bleaching sequences: 1 Sequence - OA(ZE)DP; 2 Sequence - OA/D(EOP)DP; and 3 Sequence - OD(EOP)DP. The pulps were investigated for brightness, viscosity, bleaching chemical consumption and bleachability. The bleachability was affected by the wood. Furthermore, the bleaching abilities were affected by the cooking condition and the brown pulp kappa number. The 1 and 2 sequences were satisfactory to achieve the required brightness (90 ± 1% ISO) unlike to the verified to the 3 sequence. The best bleachabilities were obtained from the brown pulps with higher kappa number 18.0 ± 0.5. It was verified close correlation between bleaching ability and index k/corrected kappa, which indicated the possibility of using this property of unbleached pulp for predicting pulp bleachability.