Parâmetros responsáveis pela variação da refinabilidade de pastas

Abstract

A indústria de pasta e papel atingiu um elevado peso na economia portuguesa. O Eucalyptus globulus, alcançou uma grande notoriedade devido às excelentes propriedades papeleiras. Consequentemente a manutenção da qualidade da pasta branca assume um papel importante no quotidiano das fábricas de pasta, particularmente nas fábricas integradas. A presente tese centra-se num dos aspectos mais frequentemente monitorizados e está associado à refinabilidade das pastas brancas, mais propriamente pastas kraft de Eucalytus globulus. Existe a evidencia de que variações na refinabilidade da pasta branca afecta a regularidade da mesma, reflectindo-se indirectamente na variabilidade do próprio processo de produção de papel e consequentemente causando um gasto elevado de energia para atingir as propriedades desejadas, afectando a economia do sector papeleiro. Face a este cenário, o objectivo desta tese é identificar as propriedades físicoquimicas primárias das fibras que estão na origem das variações de refinabilidade das pastas brancas. Para tal, partiu-se de duas pastas branqueadas, do mesmo tipo de madeira, recolhidas em condições de cozimento e branqueamento semelhantes, com características de refinabilidade bastante diferente. Inicialmente estas pastas foram caracterizadas a nível das suas propriedades papeleiras no âmbito de quantificar a grandeza das diferenças de refinabilidade existente entre as pastas. A segunda parte consistiu na caracterização de todos os parâmetros de índole química e físicomorfológicos que possam estar associados à refinabilidade. A principal conclusão deste trabalho, é que o teor e estrutura de hemiceluloses acessíveis na pasta branqueada, e a ocorrência destes na parede celular da fibra, determinam a operação de refinação, afectando as propriedades destas. A eliminação de parte da xilana acessível na pasta durante o cozimento e branqueamento é prejudicial para a capacidade de intumescimento da pasta durante a refinação. Ao mesmo tempo, isso provoca um aumento de integração de microfibrilas na pasta, incluindo parcial cocristalização das fibrilas que também contribui para a diminuição da refinabilidade das pastas. A ocorrência da xilana na parede celular da fibra é outro factor importante que influencia a refinabilidade. A diminuição de teor da xilana acessível no interior da fibra tal como o menor grau de ramificação da xilana com grupos urónicos diminui a sua aptidão para a refinação.

The pulp and paper industry plays an important role in the portuguese economy. The Eucalyptus globulusreached a significant notoriety because of its excelent papermaking properties. Therefore, maintaining the quality of the leached pulp becomes very important for the daily life of pulp factories, particularly for integrated factories. This thesis focuses on one of the most frequently monitored aspects which is associated with the leached pulps refinability, more specifically, for Eucalytus globulus kraft pulps. There‟s the evidence that variations on leached pulp‟s refinability affects its regularity, which indirectly affects the variability of the paper production process and, consequently, leads to spend great amounts of energy in order to reach the desired properties, affecting, obviously, the economy of the papermaking industry. Facing this scenario, the purpose of this thesis is to identify the primary physicochemical properties of the fibers that are at the origin of the variation of leached pulp‟s refinability. To do this, two different leached pulps were collected, from similar conditions but with very different refinability characteristcs. Initially, the papermaking properties of these pulps were characterized, in order to quantify the existing refinabilty differences between them. The second consisted on the chractrization of all chemical and physicochemical parameters which may be associated with refinability. The main conclusion of this work is that the hemicelluloses content accessible on leached pulp, its structure and its occurrence on the fibril cell wall determine the refinement operation and affects pulp‟s properties. The elimination of the significant part of xilanas accessible on the pulp during the baking process harms the swell capacity of the pulp during refinement. At the same time, this action increases the micro-fibrils integration on the pulp and their partial cocrystallization, which reduces the pulp‟s refinement ability. The occurrence of xilanas on the fibre cell wall is another important factor on the refinement ability of the pulp. The decrease of xilanas content accessible on the fibre, as well as the smaller xilanas ramification degree with uronic groups, difficults the refinement process.