Caracterização de extrativos de madeira de eucalyptus e depósitos de pitch envolvidos na fabricação de celulose e papel

• Autor(a) principal: Flaviano Oliveira Silverio
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-85YUWY
• topic: pirólise analítica; Extrativos de madeira; Pitch; Pirolise; Quimica vegetal; Química orgânica; Madeira Quimica

O presente trabalho tem como objetivo estudar a composição química dos extratos lipofílicos de madeira de eucalipto e relacioná-la com a das pintas em polpa celulósica. Para isso, a cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) e a pirólise analítica foram as principais técnicas utilizadas. Inicialmente procedeu-se à extração exaustiva de madeiras de eucaliptos, sendo três espécies (E. urophilla, E. urograndis e E. camaldulensis) e quatro clones do E. urograndis, visando avaliar a influência de diferentes solventes e do tempo de extração na determinação do teor de extrativos lipofílicos de cada uma. Verificou-se que nesses casos tanto a acetona quanto a mistura tolueno:etanol podem ser empregadas para a determinação do teor de extrativos totais. Já o teor de extrativos lipofílicos pode ser determinado pelo diclorometano ou clorofórmio em extrações diretas, ou ainda a partir de uma determinação do teor de extrativos totais (com acetona ou tolueno:etanol) e redissolução em diclorometano. Em seguida, foi realizada uma caracterização química detalhada dos extrativos lipofílicos dessas sete madeiras, antes e após a hidrólise. Primeiramente, foram comparadas a composição química das três espécies E. urophylla, E. urograndis e E. camaldulensis. Destes, E. urophylla foi a espécie que apresentou o menor teor de extrativos lipofílicos (0,48 % m/m), o que é um fator determinante do ponto de vista de formação do pitch. Foram identificados 57 compostos nos três extratos, sendo que as principais classes químicas identificadas foram: ácidos graxos, esteróides, álcoois de cadeia longa e aromáticos. Alguns dos compostos dessas famílias apresentaram-se esterificados e ou glicosídados. Muitos dos compostos identificados nesses extratos são de elevado interesse, uma vez que já foram encontrados em depósitos de pitch, destacando-se o -sitosterol, ácidos palmítico, oléico, linoléico e ácidos e -hidroxilados. Em segundo lugar, comparou-se a composição química entre os quatro clones de E. urograndis. Embora as porcentagens de extrativos tenham sido muito semelhantes (aproximadamente 0,47 %) a composição química entre eles mostrou-se muito diferente. Finalmente, estudou-se a composição química de extrativos lipofílicos de madeira de eucalipto com diferentes tempos de estocagem no campo. Em cada um dos períodos de 20, 40, 60, 100, 140 e 180 dias após o corte, o teor e a composição química dos extrativos lipofílicos foram determinados por CG-EM. O teor dos extrativos lipofílicos reduziu-se com o período de estocagem, sendo que a maior queda ocorreu aos 60 dias. Isto deve-se principalmente à queda do teor de ácidos graxos e esteróides, especialmente os ácido de 16 e 18 carbonos, o -sitosterol e o -sitostanol. Estas variações têm um impacto direto no processamento industrial da madeira, particularmente na deposição do pitch. A pirólise analítica (Pi-CG-EM) foi usada para analisar uma série de amostras de pintas de impurezas coletadas em polpa celulósica branqueada. Para a investigação das possíveis fontes dessas pintas, utilizaram-se diferentes materiais de referência como borrachas de várias partes da fábrica, fibra de celulose e aditivos. A análise das componentes principais foi utilizada para estabelecer uma relação entre os pirogramas dessas amostras com os das pintas. Os resultados mostraram que as borrachas contendo Teflon foram as responsáveis por várias pintas em polpa. Isso foi verificado através do eficiente agrupamento de amostras contendo o tetrafluoreteno, realizado pela análise das componentes principais. Essa metodologia pode ser utilizada como uma ferramenta complementar ao procedimento que já é adotado dentro da fábrica para a caracterização correta das pintas. Portanto, ela foi novamente aplicada para a caracterização de um grupo de pintas em polpa celulósica e de borrachas utilizadas no processo industrial. Os resultados foram comparados com os obtidos por espectroscopia no infravermelho (IV). A pirólise analítica mostrou-se uma técnica mais informativa que a do IV, pois permitiu distinguir pares de amostras (impurezas e borrachas) que apresentavam semelhanças nos respectivos espectros no infravermelho. Finalmente, os resultados mostram que a técnica de pirólise analítica aplicada na caracterização de pintas em polpa é mais eficiente, permitindo distinções complementares ao IV