REMOÇÃO DE HEMICELULOSES DA MADEIRA POR TRATAMENTO DE AUTO-HIDRÓLISE

Longue Júnior, Dalton; Colodette, Jorge Luiz

doi:10.5902/198050983811

RESUMO

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto da remoção de hemiceluloses de cavacos de madeira de um híbrido de duas espécies de eucalipto (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla), por tratamento de auto- hidrólise (H O) dos mesmos, no comportamento do processo kraft subsequente e na branqueabilidade e qualidade das polpas. Os tratamentos de auto-hidrólise dos cavacos foram realizados em temperaturas de 152°C (30, 45 e 60 minutos); 160°C (15, 30 e 45 minutos); e 170°C (5, 10, 15, 20 e 30 minutos); relação água/madeira de 4:1 m3/t. Cavacos normais (referência) e auto-hidrolisados a 170°C por 5, 15 e 30 min foram cozidos pelo processo kraft até número kappa 16 - 18 e a polpa resultante foi branqueada pela sequência O/OD(EPO)DD. Os resultados indicaram que a auto-hidrólise dos cavacos por 30 minutos a 170°C, permitiu a remoção de até 60% de hemiceluloses. O rendimento dos cozimentos de cavacos auto- hidrolisados por 30 minutos foi cerca de 6% menor e o teor de pentosanas 88% menor que o dos cavacos normais. A eficiência da deslignificação com oxigênio da polpa derivada de cavacos auto-hidrolisados por 30 minutos foi de 75%, contra 43,6% da polpa-referência, e o custo de branqueamento pela sequência O/ OD(EPO)DD foi US$ 7/tas de polpa mais baixo que o da polpa-referência. O efluente do branqueamento da polpa oriunda de cavacos auto-hidrolisados apresentou menores valores de DQO (39,6%), cor (21,3%) e AOX (51,6%), em relação ao da polpa-referência.

Palavras-chave:
auto-hidrólise; remoção de hemiceluloses; xilanas; rendimento.

ABSTRACT

The objective of this study was to assess the impact of removing hemicelluloses from chips of eucalyptus wood by self-hydrolysis treatment (H O) on the subsequent ‘kraft’ process behavior and pulps bleachability and quality. The self-hydrolysis treatments were conducted at temperatures of 152°C (30, 45 and 60 minutes); 160°C (15, 30 and 45 minutes); and 170°C (5, 10, 15, 20 and 30 minutes); water: wood ratio of 4:1 m3/t. Normal chips (reference) and self-hydrolyzed chips at 170°C during 5, 15 and 30 minutes were submitted to ‘kraft’ cooking up to kappa number 16 - 18 and the resulting pulp was bleached using the O/OD (EPO) DD sequence. According to the results obtained, self-hydrolyzing the chips at 170°C for 30 minutes allowed the removal of up to 60% hemicelluloses. Cooking yield of the self-hydrolyzed chips for 30 minutes was around 6% smaller and pentosan content 88% lower than that of the normal chips. The efficiency of delignification with oxygen of the pulp derived from self-hydrolyzed chips for 30 minutes was of 75%, compared to 43.6% of the reference-pulp, and the bleaching cost using the O/OD (EPO) DD sequence was US$ 7/adt per pulp, lower that of the reference-pulp. The effluent originated from bleaching the pulp derived from the self-hydrolyzed chips presented lower values of COD (39.6%), color (21.3%) and AOX (51.6%), compared to that of the reference-pulp

Keywords:
self-hydrolysis; hemicellulose removal; xylans; cooking yield

Texto completo disponível apenas em PDF.

Full text available only in PDF format.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

APHA. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 19. Washington: APHA, AWWA, WPCF, 1995.
COLODETTE, J. L. Wood chemistry course. Viçosa: UFV, 2005. 230 p. (apostila).
CPPA - Canadian Pulp and Paper Association. Technical Section Standard Test Methods. Montreal: 1986.
DENCE, C. W.; LIN, S. Y.; TIMELL, T. E. Methods in lignin chemistry. New York: Springer-Verlag, 1992. p. 301-321.
GOMIDE, J. L. et al. Caracterização tecnológica, para produção de celulose, da nova geração de clones de eucalipto do Brasil. Revista Árvore, Viçosa, v. 29, n. 1, p. 129-137, 2005.
LCP. Normas Internas do Laboratório de Celulose e Papel. Viçosa: Laboratório de Celulose e Papel, 2007.
MCDONALD, R. G. Pulp e paper manufacture: kraft pulping. 2. ed. New York: McGraw-hill Book Company, 1967. p. 628-725. v. 1.
MOKFIENSKI, A. et al. Importância da densidade e do teor de carboidratos totais da madeira de eucalipto no desempenho da linha de fibra. In: COLÓQUIO INTERNACIONAL SOBRE CELULOSE KRAFT DE EUCALIPTO, 1., 2003, Viçosa. Anais... UFV: Viçosa, 2003. p. 15-38.
PASCOAL NETO, C. et al. Bulk and surface chemical composition of ECF-bleached hardwood kraft pulp fibres: A comparative study. Nordic Pulp e Paper Research Journal, Stockholm, v. 19, n. 4, p. 513-520, 2004.
ROOKS, A. Technology summit II targets: The challenge of deployment. Solutions, Norcross. v. 87, n. 6. p. 49-50, 2004.
SCAN. Test Methods. Stockholm: Scandinavian Pulp, Paper and Board Testing Committee, 1989.
SINGH, R. P. The bleaching of pulp. 3rd ed. Atlanta: Tappi Press, 1979. 694 p.
SJÖSTRÖM, E.; ALÉN, R. Analytical methods in wood chemistry, pulping and papermaking. 15th ed. Berlin: Springer- Verlag, 1999. 316 p.
SOLAR, R.; KACIK, F.; MELCER, I. Simple semi- micro method for the determination of o-acetyl groups in wood and related materials. Nordic Pulp and Paper Research Journal, n. 4, p. 139-141, 1987.
SUNDBERG, A. K. et al. Determination of hemicelluloses and pectins in wood and pulp fibers by acid methanolysis and gas chromatography. Nordic Pulp and Paper Research Journal , n. 11, p. 216-220, 1996.
TAPPI. TECHINICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. Tappi Standard Methods, Atlanta: TAPPI, 1993, 1996 e 2000.
TSCHIRNER, U.; AL-DAJANI, W. W.; JENSEN, T. Pre-extraction of hemicelluloses and subsequent pulping of Aspen Chips. In: MEMORIAL INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PAST ACHIEVEMENTS E FUTURE CHALLENGES IN PULPING AND BLEACHING, 1., 2006, Vancouver. Proceedings… Vancouver: ESPRA, 2006.
VUORINEN, T. et al. Selective hydrolysis of hexenuronic acid groups and its application in ECF and TCF bleaching of kraft pulps. In: INTERNATIONAL PULP BLEACHING CONFERENCE, 1996, Atlanta. Proceedings… Atlanta: TAPPI PRESS, 1996. p. 43-51.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
Jul-Sep 2011

Este é um artigo publicado em acesso aberto sob uma licença Creative Commons

[1] APHA. Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 19. Washington: APHA, AWWA, WPCF, 1995.

[2] COLODETTE, J. L. Wood chemistry course. Viçosa: UFV, 2005. 230 p. (apostila).

[3] CPPA - Canadian Pulp and Paper Association. Technical Section Standard Test Methods. Montreal: 1986.

[4] DENCE, C. W.; LIN, S. Y.; TIMELL, T. E. Methods in lignin chemistry. New York: Springer-Verlag, 1992. p. 301-321.

[5] GOMIDE, J. L. et al. Caracterização tecnológica, para produção de celulose, da nova geração de clones de eucalipto do Brasil. Revista Árvore, Viçosa, v. 29, n. 1, p. 129-137, 2005.

[6] LCP. Normas Internas do Laboratório de Celulose e Papel. Viçosa: Laboratório de Celulose e Papel, 2007.

[7] MCDONALD, R. G. Pulp e paper manufacture: kraft pulping. 2. ed. New York: McGraw-hill Book Company, 1967. p. 628-725. v. 1.

[8] MOKFIENSKI, A. et al. Importância da densidade e do teor de carboidratos totais da madeira de eucalipto no desempenho da linha de fibra. In: COLÓQUIO INTERNACIONAL SOBRE CELULOSE KRAFT DE EUCALIPTO, 1., 2003, Viçosa. Anais... UFV: Viçosa, 2003. p. 15-38.

[9] PASCOAL NETO, C. et al. Bulk and surface chemical composition of ECF-bleached hardwood kraft pulp fibres: A comparative study. Nordic Pulp e Paper Research Journal, Stockholm, v. 19, n. 4, p. 513-520, 2004.

[10] ROOKS, A. Technology summit II targets: The challenge of deployment. Solutions, Norcross. v. 87, n. 6. p. 49-50, 2004.

[11] SCAN. Test Methods. Stockholm: Scandinavian Pulp, Paper and Board Testing Committee, 1989.

[12] SINGH, R. P. The bleaching of pulp. 3rd ed. Atlanta: Tappi Press, 1979. 694 p.

[13] SJÖSTRÖM, E.; ALÉN, R. Analytical methods in wood chemistry, pulping and papermaking. 15th ed. Berlin: Springer- Verlag, 1999. 316 p.

[14] SOLAR, R.; KACIK, F.; MELCER, I. Simple semi- micro method for the determination of o-acetyl groups in wood and related materials. Nordic Pulp and Paper Research Journal, n. 4, p. 139-141, 1987.

[15] SUNDBERG, A. K. et al. Determination of hemicelluloses and pectins in wood and pulp fibers by acid methanolysis and gas chromatography. Nordic Pulp and Paper Research Journal , n. 11, p. 216-220, 1996.

[16] TAPPI. TECHINICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. Tappi Standard Methods, Atlanta: TAPPI, 1993, 1996 e 2000.

[17] TSCHIRNER, U.; AL-DAJANI, W. W.; JENSEN, T. Pre-extraction of hemicelluloses and subsequent pulping of Aspen Chips. In: MEMORIAL INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON PAST ACHIEVEMENTS E FUTURE CHALLENGES IN PULPING AND BLEACHING, 1., 2006, Vancouver. Proceedings… Vancouver: ESPRA, 2006.

[18] VUORINEN, T. et al. Selective hydrolysis of hexenuronic acid groups and its application in ECF and TCF bleaching of kraft pulps. In: INTERNATIONAL PULP BLEACHING CONFERENCE, 1996, Atlanta. Proceedings… Atlanta: TAPPI PRESS, 1996. p. 43-51.

Brasil