Comportamento dos componentes químicos da madeira de eucalipto na polpação Lo-Solids® - Pimenta, Leonardo Rodrigo (2006)
O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento dos constituintes químicos da madeira de eucalipto nas diferentes fases do processo de polpação kraft Lo-Solids®, simulando em laboratório as diferentes regiões do digestor. A madeira utilizada foi coletada na forma de cavacos na Votorantim Celulose e Papel, que também cedeu o licor branco industrial utilizado no estudo. Foram realizados cozimentos em duplicata com objetivo de obter número kappa 16 ± 0,5 e coletadas amostras de cavaco semideslignificado, polpa e licor negro em cinco pontos do processo: final da zona de impregnação (45 min); metade da zona de cozimento superior (90 min); final da zona de cozimento superior (120 min); metade da zona de cozimento inferior (180 min) e no final do cozimento (240 min). Os resultados demonstraram que houve uma intensa degradação dos carboidratos (21,7%), lignina (65,8%), extrativos lipofílicos (87,2%) e total degradação dos grupos acetila quando o cozimento atingiu a primeira metade da zona de cozimento superior, ocasionando um intenso consumo de álcali (69,1%). A deslignificação no cozimento Lo-Solids® ocorreu em quatro fases, sendo a fase de Deslignificação Principal dividida em duas fases. Durante a impregnação houve intensa redução no teor de hemiceluloses (25,4%) e, em menor intensidade, de celulose (3,9%). A maior redução no teor de celulose (6,3%) aconteceu quando foi alcançada a metade da zona de cozimento superior, quando 23,5% das hemiceluloses foram removidas. Na etapa final de cozimento a celulose foi pouco degradada (0,5%) e as hemiceluloses não apresentaram redução em seu teor, fato explicado pela precipitação de xilanas no decorrer desta etapa, compensando a degradação das outras hemiceluloses. Ao final do cozimento foi observada uma redução total de 14,2% no teor de celulose e as hemiceluloses apresentaram uma remoção de 53,9% dos seus constituintes. O processo Lo-Solids® foi mais seletivo na segunda metade da zona de cozimento superior, resultado de reduzida degradação dos carboidratos e intensa deslignificação. Na fase de impregnação do cozimento foram removidas ligninas com maior proporção de unidades guaiacila, já na fase de deslignificação principal a lignina removida foi progressivamente mais rica em unidades siringila. Na zona de impregnação houve uma rápida formação do ácido hexenurônico e na primeira metade da zona de cozimento superior o teor de ácido hexenurônico diminuiu, principalmente devido a sua hidrólise das cadeias de xilanas, a partir deste ponto seu teor aumentou até o final do cozimento. O teor de manganês diminuiu durante todo o cozimento, ao contrário o teor de ferro que aumentou, demonstrando à resistência deste elemento a lixiviação alcalina. As análises do licor negro demonstraram que tanto o teor de sólidos, quanto a concentração alcalina, mantiveram-se relativamente homogêneas ao longo do processo. Na etapa final do processo (60 minutos finais), apesar da baixa perda de rendimento (1%) e uma considerável redução do número kappa (5,5 unidades), ocorreu grande queda na viscosidade da polpa (31,8 cP), provavelmente causada por um aumento no rompimento das ligações b (1-4) das cadeias de celulose.