Produção de pasta sulfito com elevado teor de α-celulose

Abstract

A viscose é um derivado de celulose usado como matéria-prima na produção de diversos bens do nosso quotidiano (por exemplo, produção de fibras têxteis e celofane). Este derivado celulósico pode ser produzido de duas formas: a partir do algodão ou de pastas solúveis obtidas de espécies madeireiras. Devido à escassez e, consequente, subida abrupta do preço do algodão nos mercados internacionais, o interesse da produção de viscose a partir de pasta solúvel de espécies madeireiras tem crescido substancialmente. Neste trabalho pretende-se estudar a capacidade de E. globulus para a produção de pasta solúvel. A E. globulus é uma espécie de eucalipto que possui um elevado teor de celulose, um teor relativamente baixo de lenhina e baixo teor de compostos extratáveis e que, atualmente, é usada na produção de papel. Assim, a partir de amostras de pasta sulfito desta espécie madeireira cedidas pela CAIMA S.A, foram estudadas duas sequências de branqueamento: EEOPEP e EOEP de forma a se obter uma pasta final com requisitos caraterísticos da pasta solúvel. A temperatura e carga alcalina do estágio de extração inicial (E) e o tempo de operação, pressão de oxigénio aplicada e a carga alcalina do estágio de oxigénio (O) foram os parâmetros processuais otimizados de forma a se obter uma pasta solúvel com um teor de α-celulose elevado (superior a 91%), um teor de lenhina muito reduzido (indíce Kappa inferior a 1), moderada viscosidade intrínseca (entre 500-600cm3/g ) e elevado índice de reatividade. No final, a pasta solúvel obtida pela sequência de branqueamento EOEP foi a que apresentou melhores resultados. Os parâmetros operatórios ótimos são a carga alcalina de 3% (mNaOH/mps) e temperatura de T=80ºC para o estágio E e tempo de operação de 1h, pressão de O2 de 8 bar e carga alcalina de 2,8% (mNaOH/mps) para o estágio O. Esta pasta solúvel apresenta um teor de α-celulose de 98,6%, índice Kappa de 0,9, viscosidade intrínseca de 500 cm3/g, índice de reatividade de 96,2% e grau de brancura de 89,4% ISO.

Viscose is a cellulose derivative that is used as raw material for production of the variety goods of our quotidian (for example, production of textile fibers and cellophane). This cellulose derivative can be produced from two ways: from cotton or from dissolving pulp of wood species. Due to scarcity and, consequent, drastic increase of cotton’s price on the international markets, the interest of viscose production from dissolving pulp of wood species has grown up substantially. The aim of this work is study the ability of E. globulus for dissolving pulp production. E. globulus is one specie of eucalyptus that has a high cellulose content, relatively low lignin amount and low content of extractive compounds. Thus, from samples of sulphite pulp of this wood specie courtesy of CAIMA S.A, two bleaching sequences were studied: EEOPEP and EOEP in order to obtain a final pulp with characteriscal requirements of dissolving pulp Temperature and alkaline charge of E stage and time of operation, oxygen pressure applied and alkaline charge of O stage were optimized to obtain a dissolving pulp with high amount of α-celullose (above 91%), very low content of lignin (Kappa number less than 1), moderate intrinsic viscosity (between 500-600cm3/g) and high reactivity index. At the end, dissolving pulp obtained by EOEP bleaching sequence showed the best results. The optimal operational parameters are alkaline charge of 3% (wNaOH/wop) and temperature of 80ºC to E stage and time of operation of 1h, pressure of oxygen at 8 bar and alkaline charge of 2.8% (wNaOH/wop) to O stage. This dissolving pulp has an amount of α-cellulose of 98.6%, Kappa number of 0.9, intrinsic viscosity of 500 cm3/g and reactivity index of 96.2% and brightness 89.4% ISO.