Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10773/16887
Title: Caracterização e controlo da reatividade da pasta ao sulfito
Author: Frade, Ana Laura Frade
Advisor: Evtyugin, Dmitry
Prates, António Fernando dos Santos
Keywords: Engenharia química
Pasta de sulfito
Viscosidade
Celulose
Defense Date: 2016
Publisher: Universidade de Aveiro
Abstract: A pasta solúvel é um tipo de pasta celulósica que possui um valor elevado de α-celulose (entre 91 e 95%). Este tipo de pasta é usado na produção de celulose regenerada ou viscose, esta última por sua vez usada como matéria-prima na produção de diversos bens do nosso quotidiano, como a produção de fibras têxteis e celofane. A reatividade, para além do teor de α-celulose, é um parâmetro de extrema importância na caracterização da pasta solúvel, uma vez que, por estar diretamente relacionado com a acessibilidade da celulose aos químicos com que reage na produção de viscose, este parâmetro de qualidade fornece informação aos produtores se a pasta terá ou não o comportamento desejado aquando da sua utilização. Na Caima S.A., empresa dedicada exclusivamente à produção de pasta solúvel desde 2014, o estudo de reatividade da pasta é efetuado recorrendo ao método de Fock. Com este trabalho, pretende-se estudar a adequação do método de Fock na determinação da reatividade da pasta solúvel, sugerindo eventuais melhorias ou alternativas ao mesmo, a relação existente entre a reatividade e os restantes parâmetros de qualidade através de uma análise de componentes principais (PCA) e, posteriormente, a relação deste parâmetro com respetivas condições processuais da pasta através de uma análise de mínimos quadrados parciais (PLS). Estas análises multivariável foram realizadas a uma base de dados contendo os registos históricos da empresa. Através das análises PCA e PLS, verificou-se a ausência de qualquer relação entre a reatividade da pasta solúvel, os restantes parâmetros de qualidade e as condições processuais, o que contribuiu de modo inequívoco para questionar a fiabilidade do método de Fock em vigor. Assim, foram selecionadas 7 amostras distintas de pasta solúvel e realizados vários ensaios segundo este método, através dos quais se constatou a não repetibilidade do mesmo. Para algumas destas amostras os valores de reatividade obtidos, em relação aos já existentes na base de dados diferiram cerca de 30% e em ensaios duplicados diferiram em mais de 10%, corroborando a inconsistência e ausência de relação verificada nas análises multivariável. No final, foram apresentadas e testadas outras metodologias para a determinação da reatividade, que passaram por modificações ao método de Fock, ensaios de expansão e absorção e filtrabilidade. Após a análise dos resultados obtidos, destacou-se uma forte relação positiva entre a filtrabilidade e a viscosidade intrínseca da pasta (R2=0,9269), relação esta que, em termos teóricos, era a mais expectável e, estranhamente, não surgia no método de Fock, contribuindo fortemente para a viabilidade desta metodologia.
Dissolving pulp is a kind of pulp that has a high amount of α-cellulose (between 91 and 95%). This type of pulp is used in the production of viscose or regenerated cellulose, the latter in turn used as raw material in the production of various goods of our daily lives, such as the production of textile fibers and cellophane. The reactivity in addition to α-cellulose content, is a parameter of great importance for the characterization of dissolving pulp, since, because it is directly related to the accessibility of the cellulose to chemical that reacts in the viscose production, this quality parameter provides information to producers if the folder or not have the desired behavior during use. In Caima S.A., a company dedicated exclusively to the production of dissolving pulp since 2014, paste reactivity study is performed using the Fock method. This work is intended to study the adequacy of Fock method in determining the reactivity of dissolving pulp, suggesting possible improvements or alternatives to it, the relationship between the reactivity and the other quality parameters through a principal component analysis (PCA) and, later, the relationship of this parameter with respective process conditions of the pulp through an analysis of partial least squares (PLS). These multivariate analyzes were performed with a database containing historical records of the company. Through the PCA and PLS analyzes, it was the absence of any relationship between the reactivity of dissolving pulp, the other quality parameters and the process conditions, which contributed unequivocally to question the reliability of the Fock method in force. Thus, we selected 7 different samples of dissolving pulp and conducted several tests with this method by which it was found not to repeatability of it. For some of these samples, the reactivity values obtained with respect to already existing in the database differ about 30% and duplicate tests differ by more than 10%, confirming the inconsistency and lack of verified relation in multivariable analyzes In the end, were submitted and tested other methodologies for the determination of reactivity, which have undergone modifications to Fock method, expansion and absorption assays and filterability. After analyzing the results, we stood out a strong positive relationship between filterability and the intrinsic viscosity of the paste (R2 = 0.9269), a relationship that, in theory, was the most expected and, strangely, did not arise in Fock method, heavily contributing to the viability of this approach.
Description: Mestrado em Engenharia Química
URI: http://hdl.handle.net/10773/16887
Appears in Collections:UA - Dissertações de mestrado
DQ - Dissertações de mestrado

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