The influence of Eucalyptus globulus heartwood in pulp production

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lourenço, Ana Carina dos Santos
Data de Publicação: 2008
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.5/1080
Resumo: Mestrado em Engenharia Florestal e dos Recursos Florestais - Instituto Superior de Agronomia
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spelling The influence of Eucalyptus globulus heartwood in pulp productioneucalyptus globulusheartwoodyieldpulp propertiesdelignificationkineticscernepropriedades das pastasdeslenhificaçãocinéticaMestrado em Engenharia Florestal e dos Recursos Florestais - Instituto Superior de AgronomiaA 18-year-old Eucalyptus globulus tree was used to study the influence of heartwood and sapwood in kraft pulping along different reaction times (1 to 95 min). Heartwood had more extractives (9.8 % vs. 3.9 %) and more xylose content (17.5 % and 13.7 %) compared to sapwood, but no differences were found in total lignin content (23.5 % vs. 24.3 %). After 95 min, heartwood pulps had lower yields (52.4 % vs. 56.7 %) and higher residual lignin content (3.0 % vs. 1.2 %) but no differences were found in sugar content. Sapwood pulps presented higher luminosity (L*, 65 to 80), but no differences at a* and b* values. Two models of delignification kinetics were applied: consecutive and simultaneous. Both models explained well the delignification kinetics of sapwood but the simultaneous model explained better the heartwood delignification. RESUMO ALARGADO Neste trabalho foi usada madeira de Eucalyptus globulus com 18 anos para estudar a influência do cerne e do borne na deslenhificação kraft (170ºC) ao longo de vários tempos de reacção (1 a 95 min). As fracções 20-40 mesh de borne e cerne foram caracterizadas por parâmetros químicos e ópticos. O cerne apresentou maior conteúdo em extractivos (9,8 % vs. 3,9 %), mas idêntico teor em lenhina total (23,5 % vs. 24,3 %) e apresentou uma percentagem mais elevada de xilose em relação ao borne (17,5 % vs. 13,7 %), enquanto o conteúdo em glucose foi superior neste último (81,1 % e 75,1 %). O cerne é mais amarelo que o borne respectivamente, 17 e 14, não apresentando diferenças nos parâmetros L* (83) e a* (3). A madeira de borne, por conter menor teor em extractivos comparativamente ao cerne, apresentou após 95 min de deslenhificação, rendimentos superiores (56,7 % vs. 52,4 %) e menor teor em lenhina residual respectivamente, 3,0 % e 1,2 %. O conteúdo em açucares totais foi semelhante em ambas as amostras: arabinose (0,5 %), manose (1,7 %) e galactose (0,8 %), glucose (84 %) e xilose (13 %). O borne apresentou valores de luminosidade (L*) mais elevados que o cerne, respectivamente, 66,5 e 74,5, não se verificando diferenças quanto aos parâmetros a* e b*. Foram aplicados dois modelos matemáticos baseados numa cinética de 1ª ordem, para explicar a remoção de lenhina. O modelo consecutivo descreveu a reacção de deslenhificação em duas fases: uma fase principal (que nas condições usadas inclui a fase inicial) mais rápida e onde é removida a maior parte da lenhina e uma fase residual, mais lenta. Quando aplicado ao borne, este modelo explicou na fase principal maior extracção de lenhina comparativamente ao cerne (86,0 % vs. 80,0 %), com uma constante de velocidade superior no borne (k = 0,061 min-1 vs. k = 0,048 min-1); na fase residual a extracção foi de respectivamente, 9,0 % e 7,0 % do total de lenhina, com constantes de velocidades correspondentes a 0,017 e 0,007 min-1, permanecendo no cerne cerca de 13,0 % de lenhina na matriz lenhocelulósica e no borne apenas 5,0 %. O modelo simultâneo mostrou a existência de duas fracções da lenhina com diferente reactividade, uma mais reactiva e outra menos reactiva. O borne mostrou 76,0 % da lenhina mais reactiva (L1) que foi removida a uma constante de velocidade k1 de 0,077 min-1, sendo a remoção de 24,0 % da lenhina menos reactiva (L2) feita a um k de 0.018 min-1. No cerne estas fracções representaram respectivamente, 71,0 % e 29,0 %, que apresentaram respectivamente constantes de velocidade: k1 = 0,080 min-1 e k2 = 0,010 min-1. Ambos os modelos explicaram bem a deslenhificação do borne (SQR = 0,041 vs. 0,033), enquanto que o modelo simultâneo explicou melhor a deslenhificação do cerne (SQR = 0,0030). Em conclusão, o cerne foi mais difícil de deslenhificar supondo-se que devido a diferenças anatómicas e químicasPereira, Helena Margarida NunesGominho, JorgeRepositório da Universidade de LisboaLourenço, Ana Carina dos Santos2009-07-07T14:31:18Z20082008-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.5/1080enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-11-20T19:08:16Zoai:repositorio.ul.pt:10400.5/1080Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openairemluisa.alvim@gmail.comopendoar:71602024-11-20T19:08:16Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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