Métodos alternativos para deposição de xilanas em polpas de eucalipto

Abstract

Polpas kraft de eucalipto são amplamente utilizadas para papéis de imprimir e escrever (P&W). Papéis P&W necessitam de resistência para suportar o processo de produção e também de uso final. Não só a qualidade do produto final é importante, mas também se busca constantemente aumento na produção. O objetivo deste estudo foi avaliar uma nova técnica que alia ganhos de rendimento com ganhos em propriedades da polpa. Foi estudada a deposição de xilanas em polpas de eucalipto durante a deslignificação com oxigênio. Foram utilizadas três polpas industriais de eucalipto (duas polpas marrons e uma branqueada). As xilanas foram extraídas de polpa marrom ou branqueadas pelo processo CCE (Cold Caustic Extraction = Extração Cáustica a Frio). Os extratos contendo xilanas foram aplicados a uma amostra de polpa marrom na etapa de deslignificação com oxigênio. Estudaram-se os mais importantes parâmetros da deslignificação com oxigênio (tempo, temperatura e carga de álcali) e suas influências na deposição de xilanas. Foram realizados estudos estruturais das xilanas isoladas e seus efeitos na refinabilidade da polpa. Obtiveram-se altos níveis de deposição das xilanas extraídas de polpas branqueadas (WXL – White Xylans Liquor), independentemente das condições operacionais utilizadas na deslignificação com oxigênio. O nível de deposição das xilanas extraídas de polpa marrom (BXL – Brown Xylans Liquor) foi influenciado negativamente pelo aumento do pH da deslignificação com oxigênio. As polpas que receberam as xilanas WXL apresentaram melhores desempenhos nas operações de branqueamento e refino e melhores propriedades físicas em relação às extraídas de BXL. As xilanas WXL apresentam menos grupos laterais, o que influenciou positivamente as suas deposições e estabilidade durante o branqueamento e refino, resultando menores perdas em relação às xilanas BXL. Foi concluído que a deposição de xilanas na deslignificação com oxigênio apresenta viabilidade técnica, pois é efetiva e não requer grandes instalações/mudanças na linha de fibras. Porém a viabilização econômica depende da disponibilidade de xilanas de baixo custo, extraídas, por exemplo, de resíduos agrícolas ou rejeitos fibrosos da indústria de polpa.

Eucalyptus kraft pulps are widely used for printing and writing (P & W). P & W papers need strength to support the production process and also end-use. Not only the quality of the final product is important, but also the constantly search to increase the production. The aim of this study was to evaluate a novel technique that combines yield gains with paper properties gains. Xylans deposition onto eucalyptus pulp fibers during oxygen delignification was studied. Three industrial eucalyptus pulps (two Brown and one bleached). The xylans were extracted from brown and bleached pulps by the CCE process (Cold Caustic Extraction). The liquor containing large amounts of xylan was used instead of water in the oxygen delignification. The most important parameters of oxygen delignification (time, temperature and alkali) and their influence on deposition of xylans were studied. Structural studies of isolated xylans and its influence on the deposition levels and pulp refinability were carried out. High deposition levels of the xylans extracted from bleached pulp (WXL – White Xylans Liquor), regardless of the operational conditions used in the oxygen delignification. The deposition levels of the xylans extracted from brown pulp (BXL – Brown Xylans Liquor) was negatively influenced by increasing pH of oxygen delignification. The pulps treated with WXL showed better performance on bleaching and refining operations, as well as in paper properties. WXL xylans had less side groups, which positively influenced deposition levels and stability across bleaching and refining operations, resulting in lower losses comparing to the BXL xylans. It was concluded that xylans deposition during oxygen delignification shows technical feasibility, because it is effective and there is no need of big changes/additions to the fiberline. However, the economic viability depends on low-cost xylans availability, for example, from agricultural wastes or mill fibrous rejects.