XXI Encontro Nacional da TECNICELPA / VI CIADICYP 2010 12-15 Outubro 2010 - Lisboa, Portugal
ESTUDOS AVANÇADOS DE COZIMENTO KRAFT DA MADEIRA DE EUCALYPTUS GLOBULUS
Gabriel D. A. Sousa1, Belinda I. G. Soares1,2 1
RAIZ, Instituto de Investigação da Floresta e Papel, Quinta de S. Francisco, Apart. 15, 3801-501 Eixo, Portugal
On leave to: 2 CICECO, Campus Universitário de Santiago, 3810-193 Aveiro, Portugal
* gabriel.sousa@portucelsoporcel.com, phone: +351 234 920 146, fax: +351 234 931 359
SUMÁRIO
O objectivo deste trabalho é avaliar o efeito independente das características principais das tecnologias Lo Solids e Compact Cooking, relacionadas com o perfil de sólidos dissolvidos e o perfil de sulfureto propiciado pela impregnação de licor negro, respectivamente, sobre o cozimento da madeira de E. globulus e propriedades da pasta crua e pasta branqueada em sequência ECF.
Os resultados revelam que diferentes perfis de sólidos dissolvidos não influenciam o cozimento kraft, tal como a branqueabilidade das pastas cruas e propriedades papeleiras das pastas brancas respectivas. A impregnação da madeira com licor negro promoveu um aumento da velocidade de cozimento da madeira de E. globulus, como resultado do aumento da concentração total de alcali, distribuída pelo licor negro e licor branco. Isto resulta num abaixamento da carga alcalina do licor branco, na temperatura ou no tempo de cozimento para se atingir IK=14. Contudo, para tudo o resto constante, apenas a variação da carga alcalina assegura o mesmo rendimento kraft.
PALAVRAS-CHAVE:, Compact Cooking, Cozimento, Eucalyptus globulus, Impregnação licor negro, Lo Solids.
ADVANCED STUDIES ON E. GLOBULUS WOOD KRAFT COOKING
SUMMARY
This work aims at assessing the independent effect of Lo Solids and Compact Cooking main features, related to a low dissolved solids concentration profile and a high sulfide concentration profile through black liquor impregnation respectively, over E. globulus wood kraft pulping and subsequent unbleached and ECF bleached pulp properties.
Results show that different dissolved solids concentration profiles don’t seem to influence E. globulus wood kraft cooking, as well pulp bleachability and bleached pulp properties. Black liquor impregnation promotes the increase of E. globulus wood delignification rate, as a result of an increase in total alkali concentration, distributed by black and white liquor. This results in a decrease in white liquor requirements, a decrease in cooking temperature or a decrease in cooking time for kappa 14. However, everything being constant, only white liquor adjustments assure the same cooking yield, while both temperature and time adjustments represent a loss of yield.
KEYWORDS: Black Liquor Impregnation, Compact Cooking, Cooking, Eucalyptus globulus, Lo Solids.
INTRODUÇÃO
A madeira é um dos recursos indispensáveis à produção de pasta, sendo que actualmente tem vindo a sofrer uma pressão na procura nos mercados nacionais e internacionais com consequências para a sua
disponibilidade e/ou preço. A optimização do consumo específico da madeira, volume de madeira consumida por tonelada de pasta produzida, é por isso um dos aspectos mais relevantes para a economia do processo de produção de pasta. A operação com maior impacto sobre a eficiência de utilização da madeira é o cozimento kraft [1].
O desenvolvimento de novos processos de cozimento tem-se baseado na química avançada do cozimento que subentende a manipulação mais estreita das principais variáveis primárias associadas ao cozimento e outras de forma aumentar a velocidade de deslenhificação e/ou a selectividade do cozimento. Em termos gerais, prevêem-se as situações seguintes: a) perfil (longitudinal e radial) adequado e uniforme de alcali; b) concentração elevada do ião HS- no início da fase principal do cozimento; c) concentração de lenhina dissolvida e do ião sódio no licor o mais baixa possível, especialmente na fase final do cozimento; d) temperatura o mais baixo possível, especialmente no início e no final do cozimento. Estes princípios sustentam em parte os processos modificados de cozimento desenvolvidos até ao presente (MCC, EMCC, ITC, Lo Solids e Compact Cooking).
Os sistemas mais recentes de cozimento disponíveis comercialmente como o sistema LoSolids [2-5] e Compact Cooking [6-9] são reconhecidos como tecnologias capazes de optimizar a performance do cozimento kraft e/ou preservar ou melhorar a qualidade da pasta, quando comparado com os sistemas convencionais de cozimento (EMCC e ITC). Estas tecnologias avançadas de cozimento, baseiam-se na introdução de conceitos inovadores, tais como a remoção de sólidos orgânicos dissolvidos e/ou impregnação com licor negro. Contudo, a instalação destes sistemas de raiz, em regime de sobrecapacidade, permite também: 1) aumentar a razão líquido-madeira com a consequente redução do perfil de alcalinidade, 2) aumentar a capacidade do digestor com o consequente aumento do tempo de cozimento e abaixamento do perfil de temperatura e/ou de alcali; 3) alterar e/ou uniformizar o perfil de alcali, resultando num cozimento menos agressivo; 4) alterar o perfil de temperatura para um esquema mais favorável. A alteração em paralelo destes diferentes efeitos (convencionais e avançados) mascara o verdadeiro mérito das alterações de fundo das tecnologias avançadas de cozimento. Por essa razão, decidiu-se estudar o efeito isolado das principais características destes novos conceitos tecnológicos. Assim, com este trabalho pretendeu-se: a) Avaliar o efeito do teor de sólidos dissolvidos na velocidade de deslenhificação, selectividade do cozimento kraft da madeira de E. globulus e sobre a qualidade da pasta produzida; b) Comprovar, para a madeira de E. globulus, o efeito benéfico da impregnação com licor negro ao nível da velocidade de deslenhificação, selectividade do cozimento ao nível das restantes propriedades do processo de produção de pasta e da qualidade da pasta;
PARTE EXPERIMENTAL
Efeito Teor de Sólidos Dissolvidos
Para se avaliar o efeito independente do teor de sólidos dissolvidos (“Lo Solids”) procedeu-se à extracção de licor negro em diversos pontos do processo com a respectiva reposição com licor branco e água. O cozimento foi levado a cabo num digestor laboratorial MK com uma carga alcalina nominal de 20%Na2O, em que 50% é adicionado no início do cozimento (t1). O digestor é aquecido segundo o perfil de T descrito na Fig. 1, sendo retirados 2.4l/kg de licor negro em t2 e t3. Nestes pontos é adicionado a restante carga de licor (Tabela 1), repondo-se a mesma quantidade de líquido. O cozimento é levado a cabo até ao tempo desejado (tf).
Como ensaio de referência, simulou-se o perfil de alcalinidade do cozimento “Lo Solids”, sem a remoção dos sólidos dissolvidos (“Carga repartida”). A primeira repartição de licor é igual ao do cozimento “Lo Solids” (t1). Em t2 e t3, não se remove nenhum licor negro. A adição de licor branco é efectuada de forma a assegurar o mesmo perfil de alcalinidade, sulfuridade e actividade que no ensaio “Lo Solids”. O perfil de alcalinidade do “Lo Solids” é computado a partir das concentrações residuais de LN extraído, carga alcalina adicionada e volumes de líquido removido e reposto. A carga de licor é adicionada em pequenos volumes de licor em t2 (300ml) e t3 (200ml), pelo que a carga adicionada é corrigida pelo efeito de diluição causado. A razão LM final do cozimento é de 4.5l/kg. O cozimento é prosseguido até se atingir um tempo de cozimento equivalente ao do “Lo Solids” respectivo. A Tabela 1 e a Fig. 1 sintetizam a metodologia empregue nestes ensaios.
Figura 1. Perfil de temperatura dos cozimentos realizados na avaliação do efeito do teor de sólidos dissolvidos, com a indicação dos pontos de extracção de
licor negra e/ou repartição de carga.
Tabela 1. Condições aplicadas para a avaliação do efeito do teor de sólidos dissolvidos. Ver Fig. 1 para a localização temporal dos pontos de repartição de carga. Carga alcalina aplicada de 20%Na2O. (CA – carga
alcalina, IS – Índice Sulfidez, Act. – Actividade; LM – razão líquido-madeira, LN – licor negro). Condições Experimentais CA (%total) IS (%) Act. (%) LM (dm3/kg) Extracção LN (l/kg) Ensaio t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 Lo Solids 50 30 20 28 28 28 90 90 90 4 4 4 --- 2.4 2.4 Carga
Repartida 50 LoS LoS 28 LoS LoS 90 LoS LoS 4 4.3 4.5 --- 0 0
As pastas cruas com o mesmo IK, neste caso IK=13, foram submetidas a branqueamentos padrão (DEDED), com a aplicação de cargas e distribuições de dióxido de cloro para o objectivo de brancura 90%ISO. As pastas brancas produzidas foram posteriormente sujeitas à refinação PFI a diversas rotações. Todas as pastas refinadas foram avaliadas ao nível da drenabilidade ºSR e ao nível de algumas propriedades estruturais, de resistência mecânica e propriedades ópticas.
Efeito Impregnação com Licor Negro
Nesta série de ensaios, decidiu-se replicar as condições descritas na patente Compact Cooking [6]: 1) Estágio de impregnação com LN (AEr>15gNa2O/l); 2) Extracção do LN após estágio de impregnação; 3) Estágio de cozimento kraft com a mesma alcalinidade da situação standard. Para melhorar a aproximação à realidade decidiu-se simular o processo contínuo fabril através de uma série de cozimentos descontínuos (batch), envolvendo estas etapas. O processo é iniciado com um cozimento kraft convencional, sendo o licor negro produzido utilizado na impregnação do cozimento seguinte. A partir do cozimento convencional são realizadas séries de cozimentos consecutivos (batch) envolvendo as etapas de impregnação, cozimento e lavagem.
• Impregnação - A mistura do licor negro de cozimento e do licor negro de lavagem do estágio anterior representa o licor negro a ser utilizado na impregnação. A etapa de impregnação baseia-se na introdução de licor negro no início do processo para uma razão LM 5dm3/kgmadeira. O processo de impregnação é levado a cabo até 140ºC, segundo o perfil de T descrito na Figura 2. Após o período de impregnação, cerca de 3.3dm3/kgmadeira de licor negro exausto é removido do digestor;
• Cozimento - Após a remoção do licor negro exausto da impregnação é introduzido o licor branco necessário para fornecer a carga alcalina definida e garantir uma razão líquido-madeira de 4dm3/kgmadeira.Tendo em conta aquilo que foi removido após a impregnação, será necessário adicionar cerca de 2.4dm3/kgmadeira de licor branco. O cozimento kraft é prosseguido através do aquecimento em 10min para um patamar de tempo e temperatura variável, consoante as condições pretendidas. Após o período de cozimento kraft é removido o licor negro exausto;
• Lavagem - Após o cozimento kraft e a extracção do licor negro exausto de cozimento, é efectuada a lavagem da pasta ainda no digestor MK com 2.7dm3/kgmadeira de água deixando-se recircular durante cerca de 5min à temperatura tal qual. O licor negro exausto e de lavagem são misturados e utilizados na impregnação do cozimento seguinte.
Perfil de T e repartição de carga
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 t (min) T ( ºC ) t1 t2 t3 tf
Este procedimento é repetido até que o estado estacionário seja atingido ao nível das principais variáveis do cozimento: Rendimento, IK, Alcalinidade residual do LN (AEr LN).
A partir da metodologia atrás descrita, foram definidas diversas condições experimentais para caracterizar o efeito da impregnação com licor negro. A comparação com o processo de referência depende da variável manipulada para atingir um dado IK. Como o tempo, temperatura e carga alcalina têm efeitos distintos sobre a selectividade do cozimento, foram construídos 3 cenários de referência correspondentes à variação independente de cada uma destas variáveis. A Tabela 2 e a Fig. 2 sintetizam a metodologia empregue nestes ensaios. As pastas cruas aqui produzidas foram caracterizadas da mesma forma que as descritas nos ensaios “Lo Solids”.
Figura 2. Perfil de temperatura para os cozimentos de referência (à esquerda) e de impregnação com licor negro (à direita), com a indicação dos pontos de introdução de licor negro (LNin) e branco (LBcoz) bem como das extracções de licor negro exausto na impregnação (LNext) e no cozimento (LNcoz).
Tabela 2. Condições experimentais dos principais ensaios de impregnação com licor negro. Cada condição “Compact” corresponde a uma série de cozimentos até se atingir o estado estacionário.
Impregnação LN Cozimento LB Ensaio AEr LN (gNa2O/l) LM (l/kg) IS (%) CA (%Na2O) Tpatamar (ºC) tpatamar (min) LM (l/kg)
Refª tempo --- --- 28 18 160 Var. 4
Refª Temperatura --- --- 28 18 Var. 25 4
Refª CA --- --- 28 Var. 160 25 4
Compact CA18T160t25 14.7 5 28 18 160 25 4
Compact CA18T150t60 17.3 5 28 18 150 60 4
Compact CA18T160t15 23.0 5 28 18 160 15 4
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Efeito Teor de Sólidos Dissolvidos
Esta série de ensaios teve o intuito de avaliar especificamente o efeito do teor de sólidos dissolvidos sobre a velocidade de deslenhificação e sobre a selectividade do cozimento. Para tal isolou-se este efeito mantendo-se tudo o resto constante. Diversos artigos que abordam esta temática estudaram simultaneamente a variação do perfil de alcali, carga alcalina, teor de sólidos dissolvidos, ajustando o factor H para IK constante [5, 10, 11, 12]. A alteração da carga alcalina e do factor H simultaneamente não permite avaliar o efeito isolado dos sólidos dissolvidos na velocidade de deslenhificação. Esta limitação foi circunscrita nestes ensaios. Como se vê na Figura 3, garantiu-se o mesmo perfil de alcalinidade para o cozimento “Lo Solids”, com a extracção de licor negro, e o cozimento de “Carga Repartida”, sem extracção de licor negro. A única diferença entre estes dois cozimentos é o menor teor de sólidos dissolvidos no cozimento “Lo Solids”, fruto das extracções de licor ao longo do cozimento.
Perfil de T (Cozimento Refª)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 140 t (min) T ( ºC ) LBcoz lavagem LNcoz
Perfil de T (Cozimento BLI)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 140 t (min) T ( ºC ) LNim LBcoz lavagem LNext LNcoz
Figura 3. Evolução dos residuais de alcali efectivo (à esquerda) e do teor de sólidos total (à direita) para os diferentes pontos de extracção de licor/repartição de carga, para o cozimento “Lo Solids” e cozimento com “Carga Repartida”. Cozimento com tempo de cozimento para IK próximo de 13.
Embora possuindo perfis de sólidos dissolvidos distintos, ambos as condições garantem velocidades de deslenhificação idênticas. Este facto é visível pelas necessidades de factor H para IK constante (Tabela 3). Relativamente à selectividade do cozimento, verificou-se que não existem diferenças significativas entre o cozimento “Lo Solids” e “Carga Repartida”, tanto ao nível do rendimento kraft como da viscosidade das pastas cruas. A única vantagem aparente das condições de cozimento “Lo Solids” é a maior reflectância da pasta crua. Apesar disso, a resposta das pastas cruas ao branqueamento ECF é idêntica, como demonstrado pelos consumos de ClO2 e pela viscosidade das pastas brancas. A única diferença relevante mensurada é referente à reversão da brancura das pastas brancas. Neste particular, um baixo nível de sólidos dissolvidos perfila-se como mais vantajoso. Ao nível da refinação das pastas brancas, estas apresentam comportamentos similares ao nível do ºSR para energia constante de refinação (Tabela 3). Foram também avaliadas diversas propriedades estruturais (Índice Mão, Permeabilidade, Rugosidade), mecânicas (Tracção, Rasgamento, Rebentamento) e ópticas (Opacidade). Revelou-se que não existem diferenças sistemáticas entre as duas condições de cozimento para estas propriedades, quando expressas em função do Índice de Tracção. Por essa razão, não se apresentam estes resultados.
Tabela 3. Resultados do cozimento kraft interpolado a IK=13, do Branqueamento ECF para brancura ISO a 90% e da refinação PFI das pastas brancas (RT – rendimento total; RD – rendimento Depurado).
Cozimento Kraft interpolado IK=13 Branqueamento ECF Refinação
Amostra Factor H RT (%) RD (%) Visc. (ml/g) Reflect. (%) ClO2 (%c.a) Visc. (ml/g) Reversão (pc #) ºSR @2000rot PFI “Lo Solids” 720 55.1 55.1 1323 50.8 4.0 1077 0.44 36 “Carga Repartida” 684 55.4 55.3 1263 46.9 3.9 1098 0.71 33
Efeito Impregnação com Licor Negro
A Fig. 4 ilustra um perfil de alcalinidade do cozimento de referência e do estado estacionário de uma série de cozimentos com impregnação de licor negro (“Compact”). No cozimento convencional o licor branco é alimentado no início do cozimento, sendo a concentração inicial de alcali efectivo de 38.7gNa2O/l. O alcali é continuamente consumido até uma concentração residual, após cozimento, de 15.3gNa2O/l. Após a lavagem da pasta, que implica uma diluição do licor negro, a concentração de alcali efectiva residual é de 8.7gNa2O/l. No cozimento “Compact” a concentração inicial de alcali do cozimento corresponde à concentração do licor negro de impregnação (15.2gNa2O/l). Este alcali é rapidamente consumido, sendo a concentração de alcali residual após a fase de impregnação de 3.1gNa2O/l. Isto corresponde a cerca de 45% do consumo total de alcali verificado neste cozimento.
Sólidos Totais vs t 0 3 6 9 12 15 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 t (min) S ó li d o s T o ta is ( % m /m L N ) Lo Solids Carga Repartida AE residual vs t 0 5 10 15 20 25 30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 t (min) A E ( g /l ) Lo Solids Carga Repartida
Perfil T e AE (Compact CA18T160t25) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 0 20 40 60 80 100 120 140 160 tempo (min) T e m p e ra tu ra ( ºC ) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 A E ( gN a 2 O /l ) Temperatura AE Compact AE Refª
Após a impregnação, parte do licor residual é removido, sendo reposto o licor branco necessário para acertar a razão líquido-madeira a 4dm3/kg e fornecer a CA=18%Na2O a um IS=28%. Esta adição promove um aumento da alcalinidade efectiva para 40.2gNa2O/l. Isto garante uma concentração elevada de alcali para a fase principal de cozimento, ao contrário do cozimento convencional onde grande parte do alcali será consumido na fase inicial do cozimento. Após a fase de cozimento, o licor negro possui uma concentração de 20.9gNa2O/l e após lavagem de 15.2gNa2O/l (Fig. 4).
Figura 4. Perfil de temperatura e alcalinidade efectiva (AE) para o cozimento de referência (CA=18% Na2O, T=160ºC e tpatamar=25min) e para o estado estacionário do cozimento “Compact CA18T160t25”.
Ao nível da velocidade de deslenhificação, a Fig. 5a revela duas tendências distintas, entre as condições do cozimento de referência e do cozimento “Compact”. Para a mesma carga alcalina do licor branco (CA=18%Na2O), o cozimento “Compact” necessita de um factor H mais baixo, para atingir o mesmo grau de deslenhificação (Fig. 5b). Este resultado confirma as informações recolhidas na literatura [6, 13]. Contudo, este aumento de velocidade de cozimento aparenta ser apenas o resultado do aumento da alcalinidade total do cozimento, incluindo a do licor branco e do licor negro (Fig. 5b). O resultado anterior tem várias implicações ao nível da estratégia de cozimento. Para factor H constante (t e T constantes), é possível reduzir a CA do licor branco de 22%Na2O para 18%Na2O (Tabela 4), devido à alcalinidade adicional induzida pelo licor negro. Contudo, esta não tem a mesma eficiência que a alcalinidade do licor branco. Para factor H constante, é necessária uma alcalinidade total superior no cozimento “Compact” (25.5%Na2O) para se atingir o mesmo grau de deslenhificação que num cozimento convencional (22%Na2O). Tal dever-se-á à existência de reacções paralelas com os componentes dissolvidos do licor negro, que consomem alcali adicional.
Figura 5. a) Dependência do IK com o factor H para o cozimento de referência e para o cozimento “Compact”, a diferentes tempos e temperaturas, para uma carga alcalina no licor branco de 18%; b) Comparação dos valores do factor H e alcalinidade efectiva do licor branco (AE/PM LB) e total (AE/PM total) para o cozimento de referência e para o cozimento “Compact”, para IK constante. Os cozimentos de referência foram realizados com Tpatamar=160ºC, CA=18%Na2O e com tpatamar variável.
Factor H vs. IK (CA=18%) 140 190 240 290 340 390 440 490 540 590 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 IK F a c to r H Refª CA18T150 Refª CA18T160 Refª CA18T165 Refª CA18T170 Compact CA18T160t25 Compact CA18T150t25 Compact CA18T160t15 Comparação Factor H e AE (K=14-15) 362 15.5 15.5 228 15.5 22.1 0 50 100 150 200 250 300 350 400
Factor H AE/PM LB % AE/PM total, %
Variável
V
a
lo
r
Tabela 4. Resumo dos resultados dos cozimentos kraft de referência e do cozimento “Compact CA18T160t25” para IK=14-15.
Resultados do Cozimento Kraft para IK=14-15
Ensaio tpatamar (min) Tpatamar (ºC) CA LB (%Na2O) CA tot. (%Na2O) IK (#) RT (%) RD (%) Inc. (%) Visc. (ml/g) Refª tempo 45 160 18 18 14.1 54.2 54.0 0.2 1266 Refª Temperatura 25 165 18 18 14.4 54.3 54.0 0.3 1272 Refª CA 25 160 22 22 14.8 52.9 52.7 0.2 1288 Compact CA18T160t25 25 160 18 25.5 14.8 52.8 52.6 0.2 1317
Alternativamente, para tudo o resto constante, as condições de impregnação com licor negro permitem reduzir o tempo ou a temperatura de cozimento (Tabela 4) para um dado IK. Contudo, a redução do factor H (T ou t) ou da carga alcalina do licor branco têm impactos distintos sobre o rendimento kraft. Os resultados deste trabalho (Tabela 4) revelam que os rendimentos do cozimento de referência, com tempo e temperatura variáveis, são superiores aos do cozimento “Compact”. O rendimento total dos cozimentos de referência é cerca de 1.5% superior ao cozimento “Compact”. Este facto diverge da informação encontrada na literatura [6, 9, 13, 14], para espécies de madeira resinosas. De acordo com [15],a impregnação com licor negro promove uma maior retenção de glucomananas em relação às xilanas. Tendo em conta que as glucomananas estão normalmente associadas às resinosas, isto pode apontar para que a preservação do rendimento não seja aplicável na mesma extensão para as madeiras folhosas, nomeadamente para a madeira de E. globulus. Contudo, no caso em que a variável de ajuste é a carga alcalina, a impregnação de licor negro permite preservar o rendimento (Tabela 4). Este resultado é confirmado em [9]. Relativamente às restantes propriedades da pasta crua (viscosidade e reflectância) a impregnação com licor negro não aparenta influenciar o comportamento destas.
Ao nível do branqueamento, as condições de cozimento “Compact” aparentam induzir um aumento nos consumos de dióxido de cloro. Contudo, este valor está influenciado pela aplicação excessiva de carga no estágio D2 (Tabela 5). Um aspecto positivo a reter é a menor reversão das pastas produzidas nestas condições. Em relação à refinabilidade das pastas, é possível verificar que as condições “Compact” produzem pastas significativamente mais “duras” (Tabela 5). Isto, não obstante o rendimento kraft e viscosidade da pasta serem semelhantes às condições de referência, por variação de carga alcalina (Tabela 4). Apesar destas pastas exigirem maiores energias de refinação para atingir um dado grau de refinação, este resultado pode ser importante sob o ponto de vista do controlo da estabilidade dimensional do papel. As propriedades de aptidão papeleira destas pastas, quando expressas em função do índice de tracção, apresentam comportamentos idênticos para as diversas condições de cozimento estudadas, pelo que os resultados não são aqui apresentados.
Tabela 5. Resumo dos resultados do branqueamento ECF e refinação PFI das pastas correspondentes ás condições da Tabela 4.
Branqueamento ECF Refinação PFI
Ensaio ClO2 (%c.a) Visc. (ml/g) Reversão (pc #) ºSR @2000rot PFI Rot. PFI @ 30ºSR Refª tempo 4.5 1079 0.87 40 1091 Refª Temperatura 4.4 1067 0.72 39 1182 Refª CA 4.4 1060 0.98 35 1167 Compact CA18T160t25 4.9a) 1015 0.44 27 2300
(a) – avaliação da carga de dióxido de cloro influenciada por aplicação excessiva no estágio D2.
CONCLUSÕES
Para as condições estudadas, verificou-se que o teor de sólidos dissolvidos não influencia a velocidade e a selectividade de deslenhificação do cozimento kraft de madeira de E. globulus. O único impacto mensurável do cozimento com baixo teor de sólidos é a maior reflectância da pasta crua. Contudo, este
aumento de reflectância não afecta a branqueabilidade das pastas no branqueamento, embora estas apresentem uma menor reversão de brancura. O teor de sólidos dissolvidos no cozimento não tem um impacto relevante na refinabilidade e propriedades de aptidão papeleira das pastas brancas correspondentes.
Confirmou-se que a impregnação de licor negro aumenta a velocidade global do cozimento da madeira de E. globulus. Isto será o resultado do aumento da alcalinidade total do sistema, distribuída pelo licor branco e licor negro. Isto permite reduzir a carga alcalina do licor branco e/ou tempo e/ou temperatura do cozimento. No entanto, o efeito da alteração destas variáveis sobre o rendimento, para IK constante, é distinto. A redução da carga alcalina de licor branco no cozimento com impregnação de licor negro garante o mesmo rendimento que o cozimento de referência. Se o tempo ou temperatura de cozimento forem reduzidos obtêm-se rendimentos inferiores em 1.5% em relação a uma situação de referência. Os resultados do branqueamento não foram conclusivos, embora as pastas brancas produzidas pelo processo de impregnação com licor negro apresentem menores reversão de brancura. A impregnação da madeira com licor negro permite diminuir a refinabilidade das pastas brancas quando comparado com um cozimento convencional. Neste sentido, estas pastas apresentam uma relação rendimento/refinabilidade que poderá ser interessante sob o ponto de vista do controlo da estabilidade dimensional do papel.
REFERÊNCIAS
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