Effect of alkaline charge on pulping parameters of <i>Cryptomeria japonica</i> wood
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509863579Keywords:
Cooking curves, Long fiber, Cellulosic pulp, Kraft processAbstract
The Cryptomeria japonica is a conifer, from Japan, with the potential for pulp production, but little is known about their behavior when subjected to different reagent loads. Thus, the objective of the study was to evaluate the effect of the alkaline charge on the kraft pulping parameters of Cryptomeria japonica wood, in order to understand its chemical demand to obtain different delignification levels. For this, we used the wood from trees with 13 years old, which was characterized as to the basic density, chemical composition and tracheids morphology and subjected to cooking curves with different levels of alkali, ranging from 14 to 28%. The pulp and black liquor obtained were evaluated in order to understand the effect of the alkaline charge on them. Based on the results obtained in the cooking curves, applying different alkaline charges, it's concluded that the Cryptomeria japonica wood is more suitable for producing unbleached pulp of long fiber. This is because of its wood present high lignin content, which complicates the delignification process, and low basic density, resulting in low yield. Thus, to optimize the use of this species, it's more indicated to work with pulp with high kappa number, which is possible to combine a good pulp yield.
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AMPESSAN, C. G. M. Idade da madeira na qualidade de polpa e do papel. 2015. Dissertação (Mestrado) - Universidade do Estado de Santa Catarina, Lages, 2015.
ANDRADE, A. S. Qualidade da madeira, celulose e papel em Pinus taeda L.: influência da idade e classe de produtividade. 2006. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2006.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11941/2003: Madeira: Determinação da densidade básica. Rio de Janeiro, 2003. 6 p.
BARRICHELO, L. E. G.; FOELKEL, C. E. B. Processo nítrico-acético para maceração de madeiras. Silvicultura, São Paulo, v. 8, n. 28, p. 732-733, 1983.
BASSA, A. G. M. C.; SILVA JÚNIOR, F. G.; SACON, V. M. Misturas de madeira de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Pinus taeda para produção de celulose kraft através do Processo Lo-Solids®. Scientia Forestalis, Piracicaba, n. 75, p. 19-29, set. 2007.
BONFATTI JÚNIOR, E. et al. Kraft pulping and papermaking of Cryptomeria japonica. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 47, n. 124, p. 811-822, dez. 2019. DOI: 10.18671/scifor.v47n124.22
BUGAJER, S.; LIMA, A. F.; PINHO, M. R. R. Otimização do processo de polpação kraft de eucalipto. O Papel, São Paulo, v. 41, n. 2, p. 41-47, fev. 1980.
CARDOSO, G. V. et al. Efeito do teor de lignina da madeira de Eucalyptus globulus Labill. no desempenho da polpação kraft. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 21, n. 1, p. 133-147, jan./mar. 2011.
CARNEIRO, M. E.; BITTENCOURT, E.; MUNIZ, G. I. B. Qualidade da madeira de Cryptomeria japonica D. Don. Floresta, Curitiba, v. 39, n. 4, p. 913-920, out./dez. 2009. DOI: 10.5380/rf.v39i4.16328
CARPANEZZI, A. et al. Zoneamento ecológico para plantios florestais no Estado de Santa Catarina. Colombo: EMBRAPA; CNPF, 1988. 113 p. (Documento, 21).
CARVALHO, M. G. V. S. Efeito das variáveis de cozimento nas características químicas de pastas kraft de Eucalyptus globulus. 1999. Tese (Doutorado) - Universidade de Coimbra, Coimbra, 1999.
DIAS, O. A.; SIMONELLI, G. Qualidade da madeira para a produção de celulose e papel. Enciclopédia Biosfera, Goiânia, v. 9, n. 17, p. 3632-3646, dez. 2013.
FANTUZZI NETO, H. Qualidade da madeira de eucalipto para produção de celulose kraft. 2012. Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, 2012.
FERNANDES, D. E. et al. Influência da produtividade de clones híbridos de eucalipto na densidade da madeira e na polpação Kraft. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 39, n. 90, p. 143-150, jun. 2011.
FONTE, A. P. N. Utilização da madeira de Cryptomeria japonica para a produção de painéis colados lateralmente e aplicação de acabamento superficial. 2016. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2016.
FONTE, A. P. N. et al. Propriedades físicas e químicas da madeira de cerne e alburno de Cryptomeria japonica. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 16, n. 3, p. 277-285, set. 2017. DOI: 10.5965/223811711632017277
GOMES, F. A. Avaliação dos processos Kraft convencional e Lo-Solids para madeira de Pinus taeda. 2009. Dissertação (Mestrado) - Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2009.
GOMIDE, J. L. Antraquinona: um eficiente aditivo para polpação alcalina de madeiras. [S. l.]: SIF, 1980. 27 p. (Boletim Técnico, 6).
GRACE, T. M.; LEOPOLD, B.; MALCON, E. W. Pulp and paper manufacture: alkaline pulping. Atlanta: Tappi, 1989. 637 p.
INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES. Relatório Anual 2019. Brasília, 2019. 80 p.
INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES. Relatório Anual 2021. Brasília, 2021. 93 p.
INTERNATIONAL ASSOCIATION OF WOOD ANATOMISTS COMMITTEE. List of microscopic features for hardwood identification. IAWA Bulletin, Leiden, v. 10, n. 3, p. 219-332, 1989.
LENGOWSKI, E. C. et al. Desempenho de madeiras de Pinus spp. e Eucalyptus spp. frente ao processo de polpação kraft. In: SEMANA DE APERFEIÇOAMENTO EM ENGENHARIA FLORESTAL DA UFPR, 2., 2018, Curitiba. Anais [...]. Disponível em: https://www.even3.com.br/anais/iiseaflor/99972-desempenho-de-madeiras-de-pinus-spp-e-eucalyptus-spp-frente-ao-processo-de-polpacao-kraft/. Acesso em: 15 dez. 2020.
LONGUE JÚNIOR, D.; COLODETTE, J. L. Remoção de hemiceluloses da madeira por tratamento de auto-hidrólise. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 21, n. 3, p. 541-550, jul./set. 2011. DOI: 10.5902/198050983811.
PEREIRA, J. C. D.; HIGA, R. C. V.; SHIMIZU, J. Y. Propriedades da madeira do cedrinho japonês. Colombo: Embrapa Florestas, 2003. 4 p. (Embrapa Florestas. Comunicado Técnico, 88). Disponível em: https://ainfo.cnptia.embrapa.br/digital/bitstream/CNPF-2009-09/35544/1/Com_tec88.pdf. Acesso em: 15 dez. 2020.
QUEIROZ, S. C. S. et al. Influência da densidade básica da madeira na qualidade da polpa kraft de clones híbridos de Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden x Eucalyptus urophylla S. T. Blake. Árvore, Viçosa, MG, v. 28, n. 6, p. 901-909, nov./dez. 2004. DOI: 10.1590/S0100-67622004000600016
SANTOS, S. R. Influência da qualidade da madeira de híbridos de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e do processo kraft de polpação na qualidade da polpa branqueada. 2005. Dissertação (Mestrado) - Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2005.
SCANDINAVIAN PULP, PAPER, AND BOARD TESTING COMMITTEE. CM 40:01/2001: Wood chips for pulp production. Stockholm, 2001. 4 p.
SEGURA, T. E. S. Avaliação das madeiras de Corymbia citriodora, Corymbia torelliana e seus híbridos visando à produção de celulose kraft branqueada. 2015. Tese (Doutorado) - Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2015.
SILVA JÚNIOR, F. G. Polpação kraft do eucalipto com adição de antraquinona, polissulfetos e surfactante. 1997. Tese (Doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 1997.
TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. T 211 om-02: Ash in wood, pulp, paper and paperboard: combustion at 525°C. Atlanta, 2002. 5 p.
TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. T 222om-02: Acid-insoluble lignin in wood and pulp. Atlanta, 2002. 5 p.
TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. T 236 om-99: Kappa number of pulp. Atlanta, 1999. 4 p.
TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. T 264 cm-97: Preparation of wood for chemical analysis. Atlanta, 1997. 3 p.
TECHNICAL ASSOCIATION OF THE PULP AND PAPER INDUSTRY. T 650 om-05: Solids content of black liquor. Atlanta, 2005. 3 p.
TRIANOSKI, R. et al. Avaliação da estabilidade dimensional de espécies de pinus tropicais. Floresta e Ambiente, Seropédica, v. 20, n. 3, p. 398-406, ago. 2013. DOI: 10.4322/floram.2012.071
VASCONCELOS, F. S. R. Avaliação do processo SuperBatch™ de polpação de Pinus taeda. 2005. Dissertação (Mestrado) - Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura “Luiz de Queiroz”, Piracicaba, 2005.
VIVIAN, M. A. et al. Qualidade das madeiras de Pinus taeda e Pinus sylvestris para a produção de polpa celulósica kraft. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 48, n. 105, p. 183-191, mar. 2015.
VIVIAN, M. A. et al. Caracterização tecnológica da madeira de Cupressus lusitanica visando à produção de polpa celulósica. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 40, e201901894, jan. 2020. DOI: 10.4336/2020.pfb.40e201901894
VIVIAN, M. A.; SILVA JÚNIOR, F. G. Efeito da antraquinona na curva de cozimento kraft para madeira do híbrido Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, v. 37, n. 92, p. 457-464, out./dez. 2017. DOI: 10.4336/2017.pfb.37.92.1267
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