Polpação soda com aditivos e cinética de deslignificação Kraft - Almeida, Diego Pierre de (2014)
O método de polpação química Kraft é o mais utilizado mundialmente para produção de celulose, por suas características favoráveis como alta qualidade do papel produzido. Porém possui a desvantagem da poluição odorífera e um complexo sistema de recuperação do licor negro gerado. O processo soda pode ser uma alternativa para produção de polpa celulósica sem compostos a base de enxofre e com melhores qualidades se acrescida de aditivos de cozimento. Este trabalho trata de algumas alternativas para otimizar a polpação Soda através de modernos processos e aditivos de polpação, com um melhor entendimento da ação destes aditivos. Além de um estudo da cinética de deslignificação Kraft para diferentes folhosas. Desta forma, essa tese foi desenvolvida em 3 capítulos com o intuito de abordar o tema otimização da deslignificação Soda e Kraft. No capítulo 1 é apresentado a ação de novas formulações de antraquinona e surfactantes na polpação Lo-Solids Soda de eucalipto, com o objetivo de encontrar as melhores dosagens e combinações para igualar a qualidade ao processo Kraft. No capítulo 2 é buscada a otimização do processo e compreensão da ação destes aditivos tanto no processo Soda quanto no Kraft. No capítulo 3 (realizado na Universidade Estadual da Carolina do Norte durante DS sanduíche) foi investigada a cinética de deslignificação Kraft para as 3 fases (inicial, principal e residual) em diferentes madeiras de folhosas, com o objetivo de entender e otimizar a deslignificação para cada tipo de matéria prima. Os resultados destes estudos conduziram as seguintes conclusões principais: Os aditivos testados foram eficientes, tanto individualmente quanto combinados entre si conseguiram melhorar as qualidades da polpação soda, como rendimento e viscosidade. O uso de antraquinona possibilitou à polpa soda rendimentos superiores aos da polpa Kraft, contudo elevou o teor de rejeitos para o mesmo kappa. Já o surfactante manteve baixo o teor de rejeitos com moderado ganho em rendimento. A polpação Soda pode ser otimizada utilizando uma carga alcalina mais elevada. Para valores de álcali residual entre 8 e 10 g/l, a degradação de xilanas foi maior, aumentando a viscosidade sem comprometer o rendimento. Os aditivos foram mais eficientes para polpação soda, promovendo um ganho de rendimento maior em comparação ao ganho de rendimento para as mesmas dosagens no processo Kraft. O lignossulfonato apresentou os mesmos ganhos de rendimento que os Surfactantes, para ambos os processos. Mais testes são necessários para confirmar o lignossulfonato como substituto do Surfactante. A taxa de deslignificação para as diferentes fases seguiram uma função linear e uma boa correlação com a relação S/G da madeira. A energia de ativação calculada foi diferente para cada amostra, contudo também apresentou uma função linea e boa correlação com a S/G da madeira. Este estudo fornece um melhor entendimento para indústrias semí-químicas e de baixo kappa, além da indústria de bioconversão identificando oportunidades para otimizar a escolha da matéria prima com base no comportamento da lignina.