Estudo da influência dos componentes da pasta Kraft de E. globulus sobre o índice Kappa e brancura

Abstract

O presente trabalho teve como objectivo estudar a contribuição dos diferentes componentes da pasta kraft de E. globulus para o valor do seu índice kappa bem como a forma como contribuem para a sua brancura. Para enquadrar o trabalho desenvolvido, na presente dissertação apresenta-se uma revisão bibliográfica sobre a estrutura e composição química da madeira, uma breve descrição do processo de cozimento kraft, as transformações dos componentes da madeira ocorridas durante este processo e uma breve descrição do processo de branqueamento da pasta. De seguida descrevem-se os métodos experimentais utilizados durante o trabalho, na última parte apresentam-se e discutem-se os resultados obtidos. A pasta kraft inicial foi extraída sequencialmente, de forma a obter fracções representativas dos seus componentes para estudar a sua influência sobre o valor do índice kappa e sobre a brancura da pasta; foram realizadas análises de índice kappa, brancura e reversão de brancura das pastas obtidas após cada etapa de extracção, e foram realizadas análises de cromatografia gasosa acoplada com espectroscopia de massa (GC-MS) nos seus respectivos extractos afim de se identificar as estruturas que pudessem contribuir para esses parâmetros. Foram ainda realizadas análises de ressonância paramagnética electrónica (EPR) e espectroscopia de reflectância na região do UV-visível nas pastas após cada etapa de extracção de forma a acompanhar o comportamento de estruturas cromóforas. Após a análise dos resultados obtidos verificou-se que a lenhina e os ácidos hexenurónicos são os principais responsáveis pelo valor do índice kappa da pasta inicial. Demonstrou-se ainda que a lenhina é o componente de influência na brancura ISO da pasta. Verificou-se ainda que as xilanas degradas durante a deslenhificação realizada foram as principais responsáveis pela reversão de brancura ocorrida na pasta.

ABSTRACT: The main objective of the present work was to study the contribution of the different components of E. globulus kraft pulp to its kappa number as well as the form how they contribute to pulp brightness. To support the work developed in the present thesis the bibliographic revision presents the structure and chemical composition of wood, a short description of kraft pulping process, the chemical transformations of wood components during this process and a short description of the pulp bleaching process. The experimental procedures are described. Finally the results obtained are described and discussed. The initial kraft pulp was fractionated, to obtain representative fractions of pulp components in order to study to their influence in the e kappa number and in pulp brightness. After each extraction step pulps were submitted to kappa number, brightness and brightness reversion analysis. All the extracts were analysed by GC-MS in order to try to identify possible structures that might be contribute to the kappa number or to brightness. Pulps were also submitted to EPR and UV-visible analysis after each extraction step in order to follow the behaviour of chromophores during those treatments. The obtained results obtained have demonstrated that lignin hexenuronic acid are the main contributes to the pulp kappa number. Lignin is the component that affects most significantly, pulp ISO brightness whereas brightness reversion is mostly affected by xylans degraded during the delignification.