Efeito do estágio final redutor no desenvolvimento da brancura das pastas kraft

Abstract

A brancura da pasta para produção de papel é uma propriedade fundamental para a indústria papeleira e durante o processo de branqueamento vai aumentando conforme o fim a que se destina. O grande objectivo da indústria de pasta e papel é obter um elevado grau de brancura durante o processo de branqueamento, mas tão ou mais importante, é conseguir que essa brancura e determinadas propriedades se preservem e se mantenham estáveis, evitando o processo de reversão de brancura. O acréscimo de brancura nos últimos estágios de branqueamento, sem prejudicar a estabilidade das pastas, é uma das principais dificuldades desta indústria. Entre várias soluções, a aplicação de agentes redutores no processo de branqueamento de pastas, tem vindo a ser estudada em detalhe como um tratamento para melhorar a brancura e reversão. O objectivo primordial deste trabalho consistiu no estudo do efeito do estágio redutor, com aplicação do ditionito de sódio, no desenvolvimento da brancura de pastas industriais kraft de Eucalyptus globulus produzidas pelo grupo Portucel-Soporcel. Neste trabalho pretendeu-se a avaliar o impacto da aplicação do agente redutor, como estágio final na sequência de branqueamento DEDD, bem como a sua influência nas propriedades papeleiras. A aplicação do agente redutor à sequência de branqueamento DEDD foi realizada sempre no final da sequência, com eliminação do último estágio de dióxido de cloro (D2) ou com variação da carga de dióxido de cloro no último estágio (D2). Foram recolhidas na fábrica de pasta para papel, Portucel em Cacia, três amostras correspondentes a diferentes fases de branqueamento. As amostras foram caracterizadas relativamente à brancura e reversão de brancura e adoptadas como valores de referência. Na pasta final da fábrica D0EopD1D2 o valor obtido de brancura e de reversão foi de 89,1 e 10,0% ISO respectivamente. Primeiramente foram optimizadas as condições de operação do ditionito de sódio, para maximizar a sua eficiência, temperatura entre 60-65ºC, pH da solução entre 6,5-7, consistência de 7%, 1% de carga de ditionito aplicada, para um tempo de reacção de 30 minutos, sendo em seguida aplicado no final de diversas sequências estudadas, para ser possível observar o seu efeito, relativamente à brancura e reversão. Das diversas sequências elaboradas laboratorialmente, aquela que visava a eliminação do último estágio de branqueamento (D2) e posterior substituição pelo agente redutor não foi eficaz, ocorrendo uma quebra de brancura para os 88,0% ISO. A sequência que se revelou mais eficaz foi, D0EopD1D2Y, com redução da carga de dióxido de cloro (aplicada no estágio D2) para metade, atingindo um valor de brancura de 89,4% ISO. A aplicação do ditionito de sódio, como agente redutor, revelou-se promissora relativamente ao ganho de estabilidade de brancura, pois reduziu a reversão para cerca de 4% ISO em qualquer uma das sequências estudadas.

ABSTRACT: The brightness of the pulp to paper production is a key property for the paper industry and during the bleaching process grows according to its purpose. The great objective of paper pulp industry is to obtain a high degree of brightness during the bleaching process, but more important than that is to assure that the brightness and certain properties remain preserved stable, while avoiding the brightness reversion. The increase in brightness in the last stages of bleaching, without sacrificing the stability of the pulps, is one of the main difficulties in this industry. Between multiple solutions, the use of reducing agents in the bleaching process of pulps has been studied in detail as a treatment to improve brightness and reduce reversion. The primary objective of this work consisted in the study of the reducing stage effect, with the appliance of sodium dithionite in the development of the brightness of Eucalyptus globulus kraft industrial pulps, produced by the Portucel-Soporcel group. This work was to evaluate the impact of the reducing agent appliance, as the final stage in the process of DEDD bleaching, as well as its influence on paper properties. The appliance of the reducing agent to the process of DEDD bleaching was performed always at the end of the process, with the elimination of the last stage of chlorine dioxide (D2) or with the variation of the chlorine dioxide load in the last stage (D2). Three samples corresponding to different stages of bleaching were collected in the pulp factory, Portucel, in Cacia. The samples were characterized for brightness and reversion of brightness and they were adopted as reference values. In the last pulp of the factory D0EopD1D2 the obtained value of brightness and reversion was 89,1 and 10,0% ISO respectively. First of all, it was necessary to optimize the conditions of operation of sodium dithionite to maximize its efficiency, temperature between 60-65ºC, pH of the solution between 6,5-7, consistency of 7%, 1% dithionite load applied for a reaction time of 30 minutes and then applied at the end of several studied sequences to be possible to observe their effect, in relation to the brightness and reversion. Of the various laboratory sequences drawn up, the one which aimed the elimination of the last bleaching stage (D2) and later replacement by the reducing agent was not effective, exposing a brightness break to 88,0% ISO. The sequence which proved more effective was D0EopD1D2Y, with reduction in the chlorine dioxide load (applied in stage D2) to a half, reaching a brightness value of 89,4% ISO. The application of sodium dithionite, as a reducing agent, provided a brightness stability gain thus reducing a reversion to about 4% ISO in all studied sequences.