A carregar...
Publicação
The influence of Eucalyptus globulus heartwood in pulp production
| Nome: | Descrição: | Tamanho: | Formato: | |
|---|---|---|---|---|
| 4.35 MB | Adobe PDF |
Autores
Orientador(es)
Resumo(s)
A 18-year-old Eucalyptus globulus tree was used to study the influence of heartwood and sapwood in
kraft pulping along different reaction times (1 to 95 min). Heartwood had more extractives (9.8 % vs.
3.9 %) and more xylose content (17.5 % and 13.7 %) compared to sapwood, but no differences were
found in total lignin content (23.5 % vs. 24.3 %). After 95 min, heartwood pulps had lower yields (52.4
% vs. 56.7 %) and higher residual lignin content (3.0 % vs. 1.2 %) but no differences were found in
sugar content. Sapwood pulps presented higher luminosity (L*, 65 to 80), but no differences at a* and
b* values. Two models of delignification kinetics were applied: consecutive and simultaneous. Both
models explained well the delignification kinetics of sapwood but the simultaneous model explained
better the heartwood delignification. RESUMO ALARGADO
Neste trabalho foi usada madeira de Eucalyptus globulus com 18 anos para estudar a influência do
cerne e do borne na deslenhificação kraft (170ºC) ao longo de vários tempos de reacção (1 a 95 min).
As fracções 20-40 mesh de borne e cerne foram caracterizadas por parâmetros químicos e ópticos. O
cerne apresentou maior conteúdo em extractivos (9,8 % vs. 3,9 %), mas idêntico teor em lenhina total
(23,5 % vs. 24,3 %) e apresentou uma percentagem mais elevada de xilose em relação ao borne
(17,5 % vs. 13,7 %), enquanto o conteúdo em glucose foi superior neste último (81,1 % e 75,1 %). O
cerne é mais amarelo que o borne respectivamente, 17 e 14, não apresentando diferenças nos
parâmetros L* (83) e a* (3). A madeira de borne, por conter menor teor em extractivos
comparativamente ao cerne, apresentou após 95 min de deslenhificação, rendimentos superiores
(56,7 % vs. 52,4 %) e menor teor em lenhina residual respectivamente, 3,0 % e 1,2 %. O conteúdo
em açucares totais foi semelhante em ambas as amostras: arabinose (0,5 %), manose (1,7 %) e
galactose (0,8 %), glucose (84 %) e xilose (13 %). O borne apresentou valores de luminosidade (L*)
mais elevados que o cerne, respectivamente, 66,5 e 74,5, não se verificando diferenças quanto aos
parâmetros a* e b*. Foram aplicados dois modelos matemáticos baseados numa cinética de 1ª
ordem, para explicar a remoção de lenhina. O modelo consecutivo descreveu a reacção de
deslenhificação em duas fases: uma fase principal (que nas condições usadas inclui a fase inicial)
mais rápida e onde é removida a maior parte da lenhina e uma fase residual, mais lenta. Quando
aplicado ao borne, este modelo explicou na fase principal maior extracção de lenhina
comparativamente ao cerne (86,0 % vs. 80,0 %), com uma constante de velocidade superior no borne
(k = 0,061 min-1 vs. k = 0,048 min-1); na fase residual a extracção foi de respectivamente, 9,0 % e 7,0
% do total de lenhina, com constantes de velocidades correspondentes a 0,017 e 0,007 min-1,
permanecendo no cerne cerca de 13,0 % de lenhina na matriz lenhocelulósica e no borne apenas 5,0
%. O modelo simultâneo mostrou a existência de duas fracções da lenhina com diferente
reactividade, uma mais reactiva e outra menos reactiva. O borne mostrou 76,0 % da lenhina mais
reactiva (L1) que foi removida a uma constante de velocidade k1 de 0,077 min-1, sendo a remoção de
24,0 % da lenhina menos reactiva (L2) feita a um k de 0.018 min-1. No cerne estas fracções
representaram respectivamente, 71,0 % e 29,0 %, que apresentaram respectivamente constantes de
velocidade: k1 = 0,080 min-1 e k2 = 0,010 min-1. Ambos os modelos explicaram bem a deslenhificação
do borne (SQR = 0,041 vs. 0,033), enquanto que o modelo simultâneo explicou melhor a
deslenhificação do cerne (SQR = 0,0030). Em conclusão, o cerne foi mais difícil de deslenhificar supondo-se que devido a diferenças anatómicas e químicas
Descrição
Mestrado em Engenharia Florestal e dos Recursos Florestais - Instituto Superior de Agronomia
Palavras-chave
eucalyptus globulus heartwood yield pulp properties delignification kinetics cerne propriedades das pastas deslenhificação cinética