Estudo da composição química e aptidão do cozimento kraft de E. dunnii, E. nitens e E. urograndis
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Publication Date: | 2023 |
Format: | Master thesis |
Language: | por |
Source: | Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) |
Download full: | http://hdl.handle.net/10773/44554 |
Summary: | A escassez de matéria-prima a nível nacional que se tem vindo a intensificar ao longo do tempo fez com que fosse necessário recorrer à importação de madeira de outras espécies de eucalipto, nomeadamente E. dunnii, E. nitens e E. urograndis. Havendo pouca informação acerca destas espécies, o presente estudo visa conhecer a sua composição química e comportamento no cozimento kraft, assim como avaliar as suas propriedades papeleiras através de pasta branqueada refinada e não refinada. A análise do comportamento das espécies no cozimento kraft para as cargas alcalinas aplicadas (12.5, 14.0, 15.5 e 17.5 % como Na₂O) revelou que E. nitens obteve rendimentos totais elevados (entre 53 e 57 %) para graus de deslenhificação mais elevados (IK entre 13 e 23) e maiores viscosidades de pasta (entre 1100 e 1500 dmᶟ/kg), comparativamente às restantes espécies, apesar de apresentar o maior consumo específico de madeira (entre 3.40 e 3.60 mᶟ/tpsa). Estes resultados são justificados pela composição química desta espécie, a qual possui menos lenhina e extratáveis, mesmo não apresentando o maior teor em celulose. A biometria de fibras da pasta após o cozimento permitiu identificar uma boa relação entre o coarseness e a espessura da parede das fibras, para as três espécies em estudo. A densidade da madeira apenas se relacionou bem com a espessura da parede das fibras para E. nitens. Para as restantes espécies a relação encontrada não foi clara. Os rendimentos totais determinados no branqueamento das pastas com IK entre 17 e 19 permitiram identificar um melhor desempenho em E. nitens. Das pastas branqueadas não refinadas, as folhas de papel formadas através de E. nitens revelaram ser as mais resistentes, com maior resistência à tração, rebentamento, rasgamento, maior densidade e maior alongamento à rotura. Por outro lado, a permeabilidade ao ar foi a mais baixa para esta espécie, assim como o coeficiente de dispersão de luz e a opacidade. A refinação das pastas a 2000 REV permitiu observar uma diminuição destas três propriedades referidas, mas todas as restantes foram desenvolvidas. E. nitens continua a ser a espécie que forma folhas de papel mais resistentes, apesar de se ter observado uma diminuição do índice de resistência ao rasgamento com a refinação. Para um índice de resistência à tração de 70 N.m/g, E. nitens é a espécie que requer menos energia de refinação para atingir esse valor. Apesar de serem mais transparentes, as folhas de E. nitens seriam indicadas para papéis de impressão e escrita. Conclui-se assim que, entre as espécies em estudo, E. nitens revelou ter as melhores propriedades e resultados para a indústria da pasta e do papel. |
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Estudo da composição química e aptidão do cozimento kraft de E. dunnii, E. nitens e E. urograndisEucalyptus dunniiEucalyptus nitensEucalyptus urograndisCozimento kraftBiometria de fibrasRefinaçãoA escassez de matéria-prima a nível nacional que se tem vindo a intensificar ao longo do tempo fez com que fosse necessário recorrer à importação de madeira de outras espécies de eucalipto, nomeadamente E. dunnii, E. nitens e E. urograndis. Havendo pouca informação acerca destas espécies, o presente estudo visa conhecer a sua composição química e comportamento no cozimento kraft, assim como avaliar as suas propriedades papeleiras através de pasta branqueada refinada e não refinada. A análise do comportamento das espécies no cozimento kraft para as cargas alcalinas aplicadas (12.5, 14.0, 15.5 e 17.5 % como Na₂O) revelou que E. nitens obteve rendimentos totais elevados (entre 53 e 57 %) para graus de deslenhificação mais elevados (IK entre 13 e 23) e maiores viscosidades de pasta (entre 1100 e 1500 dmᶟ/kg), comparativamente às restantes espécies, apesar de apresentar o maior consumo específico de madeira (entre 3.40 e 3.60 mᶟ/tpsa). Estes resultados são justificados pela composição química desta espécie, a qual possui menos lenhina e extratáveis, mesmo não apresentando o maior teor em celulose. A biometria de fibras da pasta após o cozimento permitiu identificar uma boa relação entre o coarseness e a espessura da parede das fibras, para as três espécies em estudo. A densidade da madeira apenas se relacionou bem com a espessura da parede das fibras para E. nitens. Para as restantes espécies a relação encontrada não foi clara. Os rendimentos totais determinados no branqueamento das pastas com IK entre 17 e 19 permitiram identificar um melhor desempenho em E. nitens. Das pastas branqueadas não refinadas, as folhas de papel formadas através de E. nitens revelaram ser as mais resistentes, com maior resistência à tração, rebentamento, rasgamento, maior densidade e maior alongamento à rotura. Por outro lado, a permeabilidade ao ar foi a mais baixa para esta espécie, assim como o coeficiente de dispersão de luz e a opacidade. A refinação das pastas a 2000 REV permitiu observar uma diminuição destas três propriedades referidas, mas todas as restantes foram desenvolvidas. E. nitens continua a ser a espécie que forma folhas de papel mais resistentes, apesar de se ter observado uma diminuição do índice de resistência ao rasgamento com a refinação. Para um índice de resistência à tração de 70 N.m/g, E. nitens é a espécie que requer menos energia de refinação para atingir esse valor. Apesar de serem mais transparentes, as folhas de E. nitens seriam indicadas para papéis de impressão e escrita. Conclui-se assim que, entre as espécies em estudo, E. nitens revelou ter as melhores propriedades e resultados para a indústria da pasta e do papel.The shortage of raw materials in Portugal, which has intensified over time, has made it necessary to import wood from other Eucalyptus species, namely E. dunnii , E. nitens and E. urograndis . Since there is little information about these species, this study aims to learn about their chemical composition and behavior in kraft cooking, as well as to evaluate their papermaking properties through refined and unrefined bleached pulp. The a nalysis of the behavior of the species in kraft cooking for the alkaline loads applied ( 12.5, 14.0, 15.5 and 17.5 % as Na ₂O ) revealed that E. nitens obtained high total yields (between 53 and 57 %) for higher delignification degrees (IK between 13 and 23) and higher pulp viscosities (between 1100 and 1500 dmᶟ /kg), compared to the other species, despite having the highest specific wood consumption (between 3.40 and 3.60 mᶟ /tpsa). These results are explained by the chemical composition of this wood, which has less lignin and extractables, even though it is not the species with the highest cellulose content. The fiber biometry of the pulp after cooking made it possible to identify a good relationship between coarseness and fiber wall thickness , for the three species under study. Wood density only correlated well with fiber wall thickness for E. nitens . For the other species, the relationship was The total yields determined in the bleaching of the pulps with IK between 17 and 19 made it possible to identify a better performance in E. nitens Of the bleached unrefined pulps, the paper sheets formed from E. nitens proved to be the most resistant, with greater resistance to t ensile , bursting, tearing, greater density and greater elongation at break. On the other hand, air permeability was the lowest for this species, just as the light dispersion coefficient and opacity. The r efining of the pulps at 2000 REV led to a reduction in these three properties, but all the others were improved. E. nitens continues to be the species that forms the strongest sheets of paper, although the tear strength index decreased with refining. For a tensile strength index of 70 N.m/g, E. nitens is the species that requires the least refining energy to achieve this value. Despite being more transparent, paper sheets of E. nitens would be suitable for printing and writing papers. It can therefore be concluded that, among the species under study, E. nitens proved to have the best properties and results for the pulp and paper industry.2025-12-04T00:00:00Z2023-11-28T00:00:00Z2023-11-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10773/44554porAbreu, Beatriz Silvainfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2025-03-31T01:52:33Zoai:ria.ua.pt:10773/44554Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-29T04:43:03.022409Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse |
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A escassez de matéria-prima a nível nacional que se tem vindo a intensificar ao longo do tempo fez com que fosse necessário recorrer à importação de madeira de outras espécies de eucalipto, nomeadamente E. dunnii, E. nitens e E. urograndis. Havendo pouca informação acerca destas espécies, o presente estudo visa conhecer a sua composição química e comportamento no cozimento kraft, assim como avaliar as suas propriedades papeleiras através de pasta branqueada refinada e não refinada. A análise do comportamento das espécies no cozimento kraft para as cargas alcalinas aplicadas (12.5, 14.0, 15.5 e 17.5 % como Na₂O) revelou que E. nitens obteve rendimentos totais elevados (entre 53 e 57 %) para graus de deslenhificação mais elevados (IK entre 13 e 23) e maiores viscosidades de pasta (entre 1100 e 1500 dmᶟ/kg), comparativamente às restantes espécies, apesar de apresentar o maior consumo específico de madeira (entre 3.40 e 3.60 mᶟ/tpsa). Estes resultados são justificados pela composição química desta espécie, a qual possui menos lenhina e extratáveis, mesmo não apresentando o maior teor em celulose. A biometria de fibras da pasta após o cozimento permitiu identificar uma boa relação entre o coarseness e a espessura da parede das fibras, para as três espécies em estudo. A densidade da madeira apenas se relacionou bem com a espessura da parede das fibras para E. nitens. Para as restantes espécies a relação encontrada não foi clara. Os rendimentos totais determinados no branqueamento das pastas com IK entre 17 e 19 permitiram identificar um melhor desempenho em E. nitens. Das pastas branqueadas não refinadas, as folhas de papel formadas através de E. nitens revelaram ser as mais resistentes, com maior resistência à tração, rebentamento, rasgamento, maior densidade e maior alongamento à rotura. Por outro lado, a permeabilidade ao ar foi a mais baixa para esta espécie, assim como o coeficiente de dispersão de luz e a opacidade. A refinação das pastas a 2000 REV permitiu observar uma diminuição destas três propriedades referidas, mas todas as restantes foram desenvolvidas. E. nitens continua a ser a espécie que forma folhas de papel mais resistentes, apesar de se ter observado uma diminuição do índice de resistência ao rasgamento com a refinação. Para um índice de resistência à tração de 70 N.m/g, E. nitens é a espécie que requer menos energia de refinação para atingir esse valor. Apesar de serem mais transparentes, as folhas de E. nitens seriam indicadas para papéis de impressão e escrita. Conclui-se assim que, entre as espécies em estudo, E. nitens revelou ter as melhores propriedades e resultados para a indústria da pasta e do papel. |
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