Influência da qualidade da madeira de eucalipto e dos processos de polpação Kraft Convencional e Compact Cooking TM na performance da linha de fibras e propriedades da polpa celulósica - Figueiredo, Julia de Cristo (2019)
A polpa celulósica é uma matéria prima empregada em diversos segmentos industriais e faz parte do dia-a-dia da sociedade moderna. A produção da mesma é baseada nos chamados processos de polpação, onde o processo kraft é o predominante, respondendo por mais de 98% da produção de polpa celulósica em todo o mundo. Apesar dos conceitos do processo kraft serem muito bem estabelecidos, há ainda muitas oportunidades de melhoria do mesmo. Em busca de tecnologias de processamento mais seletivos, foram criados os cozimentos modificados, que visam intensificar o processo de polpação preservando a qualidade da polpa. Uma das principais tecnologias disponíveis no mercado é o Compact Cooking TM , que introduz como novidade um vaso de impregnação, permitindo-se manter operar em uma menor temperatura de polpação. Contudo, sabe-se que a qualidade da polpa pode ser influenciada pelas condições de processo, e apesar de se atingir o mesmo patamar de deslignificação quando analisado em função do número kappa, a polpas podem apresentar perfis de branqueabilidade distintos. Neste contexto, este estudo tem como objetivo avaliar a polpação Kraft Convencional e Compact Cooking TM , quanto à composição química das polpas, bem como a branqueabilidade e propriedades físico-mecânicas. Foram utilizadas três clones de eucalipto, com características de composições químicas semelhantes. Foram encontrados, nos clones M1, M2 e M3 respectivamente, teores de extrativos de 3,38%, 8,91% e 4,76%, cinzas de 0,256%, 0,276% e 0,173%, teor de lignina total de 30,06%, 29,52% e 28,07%, teor de ácidos urônicos de 4,58%, 4,83% e 4,89% e, por fim, relação S/G de 2,65, 2,47 e 2,86. Primeiramente, os três clones foram submetidos ao processo de polpação Kraft convencional objetivando-se kappa 17±0,5, e através do resultado de rendimento foram escolhidos os clones que apresentaram maior e menor rendimento para serem submetidos ao processo de polpação Compact Cooking TM tendo também como premissas a obtenção de uma polpa kappa 17±0,5. Os resultados referentes ao estudo da polpação mostraram que os clones M1 e M3 se comportaram de maneira semelhante, alcançando rendimentos totais de 49,58% e 49,20% para M1 e M3, respectivamente, no processo Kraft convencional, sendo escolhido o clone M1 para passar pelo processo Compact Cooking TM . Já o clone M2 obteve rendimento total de41,64% no processo Kraft convencional, então passou pelo processo Compact Cooking TM . Entre os cozimentos pode-se observar ganho em rendimento no processo Compact Cooking TM , sendo obtido ganho de 1,38% em rendimento total para a amostra M1 e 1,31% em rendimento total para a amostra M2. Também foi observado maiores valores de alvura, viscosidade e HexA nas polpas no processo Compact Cooking TM , sendo o incremento de alvura 3,0% ISO, de viscosidade 269 dm 3 /kg e de HexA 9,92 mmol/kg para o clone M1 e incremento de alvura 4,3% ISO, de viscosidade 290,5 dm 3 /kg e de HexA 31,68 mmol/kg para o clone M2. As polpas obtidas por ambos os processos de polpação foram submetidas à sequência de branqueamento OD hot (EP)DP, objetivando alvura de 90% ISO. Quando submetidas ao branqueamento, as polpas provenientes do clone M1, de ambos os cozimentos, e a polpa proveniente do clone M3 apresentaram necessidades semelhantes de cloro ativo total (25,24 kg/tas, 26,55 kg/tas e 27,03 kg/tas para o clone M1 no processo Kraft convencional, o clone M1 no processo Compact Cooking TM e o clone M3 no processo Kraft convencional, respectivamente) para atingir a mesma alvura. Já para a madeira M2 constatou-se diferença significativa na carga de cloro ativo total comparando os dois processos de polpação (Kraft convencional: 51,14 kg/tas e Compact Cooking TM : 28,55 kg/tas), a polpa proveniente do processo Compact Cooking TM apresentou maior branqueabilidade, necessitando de uma carga de cloro ativo total 44% mais baixa para atingir a mesma alvura de 90% ISO. Ao fim do branqueamento, as polpas provenientes dos clones M1 e M2 do processo Compact Cooking TM e o clone M3 apresentaram valores de viscosidade acima de 700 dm 3 /kg, enquanto os clones M1 e M2 do processo Kraft convencional apresentaram valores abaixo de 700 dm 3 /kg, o que não é desejável para alguns segmentos de produção de papel. As análises de qualidade das polpas foram feitas nas amostras provenientes das madeiras M1 e M2. Em geral, as polpas que passaram pelo processo Kraft convencional apresentaram queda nas propriedades de resistência à drenagem e à passagem de ar, índice de arrebentamento, índice de tração, energia de deformação e índice de rasgo (apenas para M2). Entretanto, as mesmas apresentaram aumento nas propriedades de volume específico aparente, coeficiente de dispersão de luz e opacidade. O módulo de elasticidade manteve-se o mesmo, independente do processo. Com isso conclui-se que o processo Compact Cooking TM produz fibras com maior resistência física e mecânica, sendo uma alternativa interessante para a produção de papéis para imprimir e escrever. Palavras-chave: Eucalipto. Kraft. Cozimento modificado. Celulose. Branqueamento. Papel.