Modificação da pasta kraft de eucalipto para novas aplicações

Este trabalho constou num estudo da modificação da pasta kraft de eucalipto, utilizando uma técnica de processamento por alta pressão hidrostática com o intuito de melhorar a sua performance para novas aplicações tal como o papel tissue ou o papel para embalagens. Para tal pretendia-se melhorar algumas propriedades da pasta com a utilização da técnica de alta pressão hidrostática. Realizou-se um estudo preliminar onde se submeteu uma pasta branqueada A, não refinada, a um tratamento hiperbárico (TH) numa gama de pressões de 5000-8000 bar. Para uma pressão de 6000 bar constatou-se uma melhoria de cerca de 16 % no alongamento percentual na rotura, 17 % na resistência à tração, 27 % no índice de rebentamento e cerca de 19 % no índice de rasgamento. Posteriormente, e tendo em conta os resultados positivos verificados na pasta A, estudou-se o efeito do TH numa pasta branqueada B variando a consistência de tratamento (1,5% ou 3%) e o tempo de processamento (5 ou 10 minutos). Foi estudado também o efeito do TH quando aplicado antes e após a refinação da pasta. A pasta branca foi submetida à refinação num moinho PFI entre 1000 e 3000 rotações. Os resultados obtidos mostram que o TH realizado a menores consistências apresenta um efeito mais significativo nas propriedades físico-mecânicas de pastas e que o efeito é distinto quando o processamento é aplicado antes e depois da refinação, tendo-se registado melhoramentos das propriedades mecânicas apenas quando o TH ocorre após a refinação. A pasta kraft foi também modificada com anidrido alquenil succínico (ASA). A modificação da pasta de celulose com ASA resultou numa diminuição das propriedades mecânicas e para além disso não gerou qualquer alteração na termoplasticidade do material, no entanto registou-se um aumento na resistência à molhabilidade. Concluiu-se que o TH conduz a alterações ao nível de propriedades mecânicas e estruturais da pasta de interesse para a aplicação em papéis tissue no caso da pasta B. Para além disso a modificação da pasta com ASA resultou em alterações de interesse particular para papéis de embalagem.

Enzymatic upgrading of eucalypt paper-grade kraft pulp within dissolving pulp production

Dissolving-grade pulps are commonly used for the production of cellulose derivatives and regenerated cellulose. High cellulose content, low content of non-cellulosic material, high brightness, a uniform molecular weight distribution and high cellulose reactivity are the key features that determine the quality of a dissolving pulp. The first part of this work was an optimization study regarding the application of selected enzymes in different stages of a new purification process recently developed in Novozymes for purifying an eucalypt Kraft pulp into dissolving pulp, as an alternative to the pre-hydrolysis kraft (PHK) process. In addition, a viscosity reduction was achieved by cellulase (endoglucanase) treatment in the beginning of the sequence, while the GH11 and GH10 xylanases contributed to boost the brightness of the final pulp. The second part of the work aimed at exploring different auxiliary enzyme activities together with a key xylanase towards further removal of recalcitrant hemicelluloses from a partially bleached Eucalypt Kraft pulp. The resistant fraction (ca. 6% xylan in pulp) was not hydrolysable by the different combinations of enzymes tested. Production of a dissolving pulp was successful when using a cold caustic extraction (CCE) stage in the end of the sequence O-X-DHCE-X-HCE-D-CCE. The application of enzymes improved process efficiency. The main requirements for the production of a dissolving pulp (suitable for viscose making) were fulfilled: 2,7% residual xylan, 92,4% of brightness, a viscosity within the values of a commercial dissolving pulp and increased reactivity.

Celulose de fibra longa a partir de sorgo biomassa, um significativo potencial para o setor de papel e celulose na região Centro-Oeste.

2016

Azul de metileno imobilizado na celulose/TiO2 e SiO2/TiO2: propriedades eletroquímicas e planejamento fatorial

The electrochemical properties of methylene blue immobilized on cellulose/TiO2 and mixed oxide SiO2/TiO2 matrices were investigated by means of cyclic voltammetry. The electron mediator property of the methylene blue was optimized using a factorial design, consisting of four factors in two levels. The experimental observations and data analyses on the system indicate that the lowest peak separation occurs for Sil/TiOAM, 1.0 mol L-1 KCl solution and 20 mV s-1 scan rate, while values of current ratio closest to unity were found for Cel/TiOAM independent of electrolyte concentration, 0.2 or 1.0 mol L-1, and scan rate, 20 mV s-1 or 60 mV s-1.

Biocompósitos de matriz glioxal-fenol reforçada com celulose microcristalina

Glioxal pode ser obtido a partir de biomassa (como da oxidação de lipídeos) e não é tóxico ou volátil, tendo sido por isso utilizado no presente trabalho como substituto de formaldeído na preparação de resina fenólica do tipo novolaca, sendo usado como catalisador o ácido oxálico, que também pode ser obtido de fontes renováveis. A resina glioxal-fenol foi utilizada na preparação de compósitos reforçados com celulose microcristalina (CM, 30, 50 e 70% em massa), uma celulose com elevada área superficial. As imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) das superfícies fraturadas demonstraram que os compósitos apresentaram boa interface reforço/matriz, consequência da elevada área superficial da CM e presença de grupos polares (hidroxilas) tanto na matriz como na celulose, o que permitiu a formação de ligações hidrogênio, favorecendo a compatibilidade entre ambas. A análise térmica dinâmico-mecânica (DMTA) demonstrou que todos os compósitos apresentaram elevado módulo de armazenamento à temperatura ambiente. Além disso, o compósito reforçado com 30% de CM apresentou baixa absorção de água, comparável à do termorrígido fenólico, que é utilizado em escala industrial. Os resultados demonstraram que compósitos com boas propriedades podem ser preparados usando elevada proporção de materiais obtidos de biomassa.

Preparação de membranas de acetato de celulose organomodificadas para adsorção dos íons Cu(II), Cd(II), Mn(II) e Ni(II)

Cellulose acetate polymeric membranes had been prepared by a procedure of two steps, combining the method of phase inversion and the technique of hydrolysis-deposition. The first step was the preparation of the membrane, and together was organomodified with tetraethylortosilicate and 3-aminopropyltrietoxysilane. Parameters that exert influence in the complexation of the metallic ion, as pH, time of complexation, metal concentration, had been studied in laboratory using tests of metal removal. The membranes had presented resistance mechanics and reactivity to cations, being able to be an alternative for the removal, daily pay-concentration or in the study of the lability of metals complexed.

Agregação de cadeias de acetatos de celulose em LiCl/DMAc: avaliação via viscosimetria

Celulose de linter foi acetilada, visando obter acetatos de celulose com diferentes Graus de Substituição (GS) em meio homogêneo, usando cloreto de lítio/N,N-dimetilacetamida (LiCl/DMAc) como sistema de solvente, e anidrido acético como reagente acetilante. A agregação entre cadeias de celulose ou acetatos de celulose (GS 0,8, 1,5 e 2,0) em solução foi avaliada através de medidas viscosimétricas. Os resultados mostraram que a formação de agregados no sistema de solvente utilizado (LiCl/DMAc) é diferente para celulose e acetatos, e dependente da temperatura e do GS, no caso dos acetatos. Este trabalho corresponde à primeira etapa de um estudo em que se pretende preparar filmes de acetatos, assim como de acetatos reforçados com celulose, diretamente a partir de soluções destes em LiCl/DMAc. Os resultados apresentados permitem uma escolha melhor embasada do intervalo de concentração mais adequado para preparação de filmes, a partir de soluções de acetatos e celulose nesse sistema de solvente.

Filmes ultrafinos de ésteres de celulose: preparo, caracterização e imobilização de proteínas

In this study cellulose acetate butyrate (CAB) and carboxymehtylcellulose acetate butyrate (CMCAB) films adsorbed onto silicon wafers were characterized by means of ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), sum frequency generation spectroscopy (SFG) and contact angle measurements. The adsorption behavior of lysozyme (LIS) or bovine serum albumin (BSA) onto CAB and CMCAB films was investigated. The amounts of adsorbed LIS or BSA onto CMCAB films were more pronounced than those onto CAB films due to the presence of carboxymethyl group in the CMCAB structure. Besides, the adsorption of BSA molecules on CMCAB films was more favored than that of LIS molecules. Antimicrobial effect of LIS bound to CAB or CMCAB layers was evaluated using Micrococcus luteus as substrate.

Os efeitos da transnacionalização sobre a governança regional: o caso da conflituosa implantação da indústria de celulose no cone sul da América

O presente artigo pretende cotejar os efeitos da implantação da indústria de celulose no Cone Sul da América a partir dos casos envolvendo, de um lado, Argentina e Uruguai e, de outro, o Brasil, no que diz respeito à permeabilidade entre marcos regulatórios, à justaposição de âmbitos de solução de conflitos e ao papel dos movimentos sociais. A partir da análise dos referidos processos, são apontados os impactos da globalização econômica em termos de flexibilização e desregulamentação da legislação nacional, limitação dos instrumentos regulatórios regionais, inadequação das instituições político-jurídicas para a resolução dos conflitos e ineficácia da sociedade civil perante estes. Sustenta-se, nesta base, a necessidade de internacionalização dos movimentos sociais no sentido de fazer face à permeabilidade entre pulsões regulatórias transnacionais orientadas por e para o mercado.

Estimation of hexenuronic acids and kappa number in kraft pulps of Eucalyptus globulus by Fourier transform near infrared spectroscopy and multivariate analysis

Fourier transform near infrared (FT-NIR) spectroscopy was evaluated as an analytical too[ for monitoring residual Lignin, kappa number and hexenuronic acids (HexA) content in kraft pulps of Eucalyptus globulus. Sets of pulp samples were prepared under different cooking conditions to obtain a wide range of compound concentrations that were characterised by conventional wet chemistry analytical methods. The sample group was also analysed using FT-NIR spectroscopy in order to establish prediction models for the pulp characteristics. Several models were applied to correlate chemical composition in samples with the NIR spectral data by means of PCR or PLS algorithms. Calibration curves were built by using all the spectral data or selected regions. Best calibration models for the quantification of lignin, kappa and HexA were proposed presenting R-2 values of 0.99. Calibration models were used to predict pulp titers of 20 external samples in a validation set. The lignin concentration and kappa number in the range of 1.4-18% and 8-62, respectively, were predicted fairly accurately (standard error of prediction, SEP 1.1% for lignin and 2.9 for kappa). The HexA concentration (range of 5-71 mmol kg(-1) pulp) was more difficult to predict and the SEP was 7.0 mmol kg(-1) pulp in a model of HexA quantified by an ultraviolet (UV) technique and 6.1 mmol kg(-1) pulp in a model of HexA quantified by anion-exchange chromatography (AEC). Even in wet chemical procedures used for HexA determination, there is no good agreement between methods as demonstrated by the UV and AEC methods described in the present work. NIR spectroscopy did provide a rapid estimate of HexA content in kraft pulps prepared in routine cooking experiments.

High-yield kraft pulping of Eucalyptus grandis Hill ex Maiden biotreated by Ceriporiopsis subvermispora under two different culture conditions

In the present study, it was evaluated how two different culture conditions for the biotreatment of Eucalyptus grandis by Ceriporiopsis subvermispora affect a subsequent high-yield kraft pulping process. Under the varied culture conditions investigated, different extracellular enzyme activities were observed. Manganese-peroxidase (MnP) secretion was 3.7 times higher in cultures supplemented with glucose plus corn-steep liquor (glucose/CSL) as compared to non-supplemented (NS) cultures. The biotreated samples underwent diverse levels of wood component degradation as losses of weight and lignin were increased in glucose/CSL cultures. Mass balances for lignin removal during kraft pulping showed that delignification was facilitated when both biotreated wood samples were cooked. Delignification efficiency did not correlate positively with MnP levels in the cultures. On the other hand, biopulps from NS and glucose/CSL cultures saved 27% and 38% beating time to achieve 288 Schopper-Riegler freeness during refining, respectively. Biopulps disposed of decreased tensile and tear resistances, thus easier refining of the biokraft pulps seems to be a consequence of less resistant fiber walls. Improved beatability of biopulps was tentatively related to short fibers and fines formation during refining. We suggest that to some extent polysaccharide depolymerization occurred during the biotreatment, which also resulted in diminished pulp yields in the case of glucose/CSL cultures.

Evaluation of the anaerobic degradation of black liquor from a Kraft pulp plant with addition of organic co-substrates

The purpose of this study was to assess the anaerobic degradation of black liquor with and without additional carbon sources. Batch experiments were conducted using black liquor, from an integrated pulp and paper mill adding ethanol, methanol and nutrients. The PCR/DGGE technique was used to characterize the structure of the microbial community. The addition of extra sources of carbon did not significantly influence the degradation of black liquor under the conditions evaluated and the microbial community was similar in all experiments. It was observed an increase in some members of the archaeal in reactors that had the best efficiencies for removal of black liquor (around 7.5%). Either ethanol or methanol can be used as co-substrates because the produce the same quantitative and qualitative effect.

Gas flow analysis in a Kraft recovery boiler

Demands for optimal boiler performance and increased concerns in lowering emission have always been the driving force in the reevaluation and evolution of the Kraft boiler: specifically the air distribution strategies that are directly related to achieving increased residence time of flue gas combustion inside the furnace which in turn lowers atmosphere emission levels and enhances boiler operation. This paper presents the results of a study that analyzes the interaction of the different multilevel air injections have on flue gas flow patterns including various quaternary air supply arrangements. Additionally, this study assesses the performance of the CFD (Computational Fluid Dynamics) model against data available in literature. Simulations were performed considering isothermal and incompressible flows, and did not take into account thermal phenomena or chemical reactions. The numerical solutions generated proved to be coherently related to the data available in literature, and provided proof of the efficiency of tertiary level air injection, as well as revealed that quaternary air injection ports arranged in a symmetrical configuration is most suitable for optimal equipment operation. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Avaliação da resposta inflamatória traqueal ao curativo de celulose bacteriana após escarificação cirúrgica em coelhos

Dentre as causas de insucesso nas cirurgias para a estenose traqueal está a formação de tecidos de cicatrização exuberantes. O uso de curativos para evitar esta reação pode ser de grande valia nestes casos. A celulose bacteriana produzida por acetobacter xylinun pode ser útil nestes casos. Não há estudos na região laringotraqueal. OBJETIVO: Avaliar a resposta tecidual subglótica de coelhos após escarificação e colocação de curativo de celulose, comparando com grupo controle. FORMA DE ESTUDO: Experimental MATERIAL E MÉTODOS: Foram estudados 26 coelhos, submetidos a escarificação da região laringotraqueal e tratados com curativo e comparados com controle. Foram estabelecidos 4 tempos de seguimento. Os seguimentos laringotraqueais foram examinados histologicamente e os resultados foram avaliados estaticamente. RESULTADOS: O grupo de estudo evoluiu com o passar do tempo com resultados estatisticamente semelhantes ao do grupo controle, nos parâmetros Congestão vascular, Exsudato purulento, Inflamação aguda, Integridade do epitélio, Proliferação fibrosa e Reação granulomatosa. CONCLUSÃO: Não foram observadas diferenças entre os grupos controle e de estudo quanto aos parâmetros inflamatórios ou cicatriciais. Não houve sinais inflamatórios relacionados ao uso da membrana de celulose que não tivessem ocorrido devido ao traumatismo cirúrgico.

Estudo experimental da resposta tecidual à presença de celulose produzida por Acetobacter xylinum no dorso nasal de coelhos

Vários materiais são propostos para reconstrução nasal, não havendo consenso sobre qual o melhor. A manta de celulose produzida por bactéria pode ser mais um elemento para adição cartilaginosa. Não há estudos deste material no dorso nasal. OBJETIVO: Avaliar a resposta tecidual à presença da celulose bacteriana no dorso nasal de coelhos. MATERIAL E MÉTODO: Foram utilizados 22 coelhos Nova Zelândia, sendo que em 20 deles foi implantada a manta de celulose no dorso nasal e em 2 controles nada foi feito. Foram acompanhados por um período de três e seis meses, sendo então retirados as regiões do dorso nasal e narinas dos coelhos e realizado estudo histopatológico levando em consideração parâmetros definidos de condição inflamatória como congestão vascular, intensidade do processo inflamatório e presença de exsudato purulento. RESULTADOS: O processo inflamatório manteve-se estável, demonstrando sua relação com o procedimento cirúrgico, e não com a presença da manta de celulose. Nos demais parâmetros estudados não houve diferença estatisticamente significante. CONCLUSÃO: A manta de celulose de Acetobacter xylinum mostrou boa biocompatibilidade e manteve-se estável no decorrer do tempo de estudo, podendo ser considerada um bom material para uso na elevação do dorso nasal.