bosque, voi. 26 N ° 2, Agosto 2005, PP. 115-122
NOTA TECNICA
Pulpa Kraft Blanqueda A partir de Pinus Tecunumanii
Pulpa kraft albită de Pinus Tecunumanii
Leonel Fernando Torres 1, Roberto Melo 1, Jorge Luiz Colodette 2.
1 Laboratorio de Productos Forens, Universidad de Concepción, Concepción, Chile. [email protected], [email protected]
2 Laboratorio de Celulosa Y Papel, Universidad Federal de Viçosa, Viçosa Mg-Brasil. [email protected]
sumar
Am evaluat utilizarea de 12 ani Pinus Tecunumanii (EGILUZ & perry) crescut în Columbia pentru Producția de pulpă kraft albită. Au fost produse pulpele Kraft de numărul de kappa 30 + 1, oxigen suplimentar deligificat și albite la 90% ISO cu procese ECF. Pulpa albită produsă în condiții optime a fost evaluată în ceea ce privește proprietățile de rezistență. P. Tecunumanii Lemnul a necesitat o taxă de alcalină scăzută pentru a ajunge la numărul dorit KAPPA și pulpa brună a arătat o eficiență delicificare a oxigenului ridicat și mălechabilitate cu secvențe de tip OD (EO). Pulpurile albite au arătat proprietăți fizico-mecanice bune, care sunt comparabile cu cele obținute cu mai multe pini tradiționali, cum ar fi Loblolly și Radiata. Rezultatele demonstrează că această specie de pin tropical este o materie primă adecvată pentru producția de pulpă kraft albită.
Pinus Tecunumanii, Pulping Kraft, Deligificarea oxigenului, Albirea ECF.
Resumen
se Realizó la Evaluación de la Especia Pinus ) De 12 Años Proveniente de Plantacioni de Columbia Como ONU RECURSO PARA LA PRODUCIÓN DE PULPA BLANNQUEADA. SE APLICÓ ONU PROCESO DE PULPAJE KRAFT, Obteniendo Pulpa Conlendice Kappa 30. Se Deslignificó La Pulpa Con Con La Tecnología ECF, ALCANZANDO NIVELES DE BLANCURA DE 90% ISO. Las Pulpas Blanqueadas Produccidas Bajo Óptimas Condicioni Fueron Evaluadas En Sus Propiedade Físico-Mecánicas. P. Tecunumanii Requirió de Baja Carga de Álcali Para Alcanzar El Número Kappa Deseado Y Su Pulpa Cruda Alta Eficiencia En La Deslignificación ConveníGeno Y Blanquabilidad Conzencias del Tipo OD (EO) DED. La Pulpa Blanqueada Mostró Buenas Propiedade Físico-Mecánicas, Las Cuales Fiu Comparabile con Aquellas Obtenidas Con Árboles Más Tradicionale, Como El Pino Radiata Y Pino Taeda. Los rezultados demostraron que eSta Especie de Pino tropical edecudad para la producție de Pulpa Kraft Blanqueada.
Palabras clave: Pinus Tecunumanii, Pulpaje Kraft, Deslignificación Conxígeno, Blanqueo ECF.
La Gran Debilidad Del sector Papelero Colombiano ha Sido La Escasez de Materia prima forestie, nu Obstasteste La Ventaja Comparativa Debida A la Posición Tropical del País, La Cual SE Traduced en ONU MÁS RÁPIDO CRECIMIENTO DE LAS ESPERADELE EN RADERADING CO LOS PAÍSES DE LAS ZONAS TEMPLADAS. Columbia Cuenta Con 145.000 Hectáreas Plantadas, de un total de 2,7 milloni de hectáreas de Tierras Potencialmente Residezabile. En compacación, Otrís Países Latinoamericanos Disponen De Áreas Foresales Varias Veces Superiores: Brasil Posee 7 Millon de Hecghreas, Chile 2 Millon de Heckecáreas, Argentina 770.000 Hectáreas y Venezuela 530.000 Aproximadamente.
Columbia No Export Celulosa Y Hasta Ahora El Comercio de Pulpas Nacionaleles Eslevante. En La Actualidad SE Produce Solamente Para El Consumo Interno. Es Preocupante El Hecho De Industria Papelera Pueda Verse Limitado Por La Falta de Materias Primas, Especialment Por La Falta de Pulpa Proveniente de Fibra Larga.
el destabestecimiento de madele de plantaciones en Columbia Ha Traído Consecencia La Poca Disponibilidad de Pulpa, Lo que Ha Conducto Un UNA Permanente Importación. RECIENTEMENTE LAS IMPORTACIONES DE PULPA HAN SIDO ESTABLES, CO 96.600 TONEDAAS EN 2000. ADICIONALTE, TODO EL PAPEL Periódico Que SE Importado, Esto SEA El Hecho de Que La Mitad de los Rederimientos de Celulosa Para La Industria Papelera fiul Suministrados POR Fibra Reciclada, La Cual SE importa en 12%.
LassPePePePe Cubren Los Suelos Refârstisdados en Columbia Son: Eucalyptus, Que Cubre 26.800 Hectáreas; Teca, con 4.000 hectáreas; El Género Pinus, C Con 77.500 Hectáreas, entrel Ellas El Pinus Tecunumanii; Otro Tipo de Coníferas, Con 11.300 Hectáreas, Y Otras, CON 20.000 Hectáreas. Estas plantaciones de coníferas en los Andes colombianos pueden ser raleadas después de Ocho años para PRODUCCIÓN de pulpa (1). MUCHAS ESPEPECTIONS DE PINOS TOPICLES TIENNEN LA VENTAJA DE USOS Múltiples, inclusiv La Restauración De Suelos EroSionados, Produción de Madera Aserrada, Así Como La PRODUCIÓN DE PULPA Y PAPEL YA MEA MECÁNICOS.Cu toate acestea, multe dintre aceste specii nu au fost studiate intens (2).
Se estimează că în prezent există aproximativ 10.000 de hectare de P. Tecunumanii, înființate la nivel mondial. Majoritatea este situată în centrul Braziliei, Coasta de Est a Africii de Sud și în nord-est a Departamentului de Antioquia și spre sud-est de departamentul Cauca din Columbia, atât în regiunea ANDEN, fiind estimând că aproximativ 2.500 de hectare plantate cu P. Tecunumanii din Columbia.
În ceea ce privește calitatea pulpei Pinus Tecunumanii, există foarte puține studii care au fost făcute la această specie. Acestea arată că nu există prea multă diferență între conținutul de lignină dintre tatăl Tecunumanii și alte conifere utilizate în Columbia și Africa de Sud pentru producția de celuloză (3, 4).
Lucrarea de față își propune să determine potențialul Fr. Tecunumanii cultivat în Columbia, ca o resursă pentru fabricarea de celuloză kraft albită.
Material și metode
Probele de P. Tecunumanii au fost selectate dintr-o plantație de 12 ani situată în municipiul Yolombó, Antioquia de Nord-Est din Columbia, cu o densitate de 1.060 de copaci pe hectar . Această plantație este situată la o altitudine de 1.440 m, cu o temperatură medie de 21 ° C și precipitarea de 2.200 mm.
O eșantionare a fost efectuată utilizând un complot circular de 25 de metri în diametru. Măsurarea tuturor copacilor de pe complot și obținerea DAP-ului mediu (21,24 cm), cu o înălțime medie de 21,44 m. 5 copaci au fost aleși cu diametrul mediu. Trei trucuri de 1 metru au fost luate din fiecare copac la trei înălțimi: înălțimea bazală, jumătate din înălțimea comercială și înălțimea comercială (diametrul 10 cm). Jurnalele au fost splinte și clasificate, uscate până la aproximativ 20% conținut de umiditate.
Densitatea splintelor a fost determinată utilizând Norma Tappi 258 OM-94. De asemenea, lungimea fibrei din lemn, diametrul peretelui, diametrul lumenului și grosimii peretelui, a fost determinată și prin utilizarea unui microscop optic.
Pulpa Kraft a fost efectuată într-o capacitate de 1,7 litri M / K, cu circulație forțată și încălzirea directă a înălbirii. Condițiile de celuloză utilizate au fost: 30% sulfitate, lichid / lemn 4: 1, timp până la temperatura maximă de 90 minute și o temperatură maximă de 170 ° C. Concentrația alcalinelor eficiente și a timpului la temperatura maximă a variat între 13% și 18% Na2O și, respectiv, între 40 și 70 de minute până la atingerea unui număr kappa 30 ± 1. Numărul kappa a fost determinat în conformitate cu TAPPI T 236 OM -85. Pulpa a fost spălată, cernută și greu pentru a-și determina performanța.
Pulpurile au fost dezvăluite cu o etapă de oxigen dublu (O și OO), utilizând un reactor / mixer cu valoare Q cuantic, cu o capacitate de 3,6 litri, folosind probe de 300 g (BPS) de pulpă în cinci repetiții și albite folosind tehnologia ECF cu două secvențe fiecare (deformate și deopate), în condiții observate în tabelele 1 și 2. Înlocuirea cu dioxid de clor a fost efectuată pe saci de polietilenă cu probe de 260 g pentru prima etapă și 160 g pentru etapele D1 și D2 . Etapele de extracție oxidativă cu oxigen (EO și EOP) au fost efectuate într-un reactor V cuantum V protejat cu teflon, cu eșantioane de 260 g (B.P.S.) de celuloză. Toate etapele de albire au fost efectuate în duplicat și probele au fost spălate cu apă excesivă de apă distilată. Dozele de reactivi sunt exprimate în procente de pulpă uscată.
Tabelul 1
Condiții generale de delicare cu oxigen.
Condiții
|
sau
|
(OO)
|
Consistența (%)
Temperatură (° C) Timp (min) Presiune Inițial (kPa) NaOH (kg / t) MgS04.7H2O (kg / t) |
10
90 35 600 34.8 1 |
10
90 + 95 15 + 45 600 34.8 + 19, 5 |
Tabelul 2
Condiții generale de înălbire.
Condiții de albire |
etapele de albire
|
|||||
d0
|
eo
|
eop
|
DIV> E | Coerență (%) Timp (min) Temperatura (ºC) Factor Kappa (FK) NaOH (KG / T) O2 (KG / T) H2O2 (KG / t) MgS04.7H2O (kg / t) presiune a O2 (kPa) |
11
45 65 0.24 – – |
11 20 + 45 85 115 200 |
11 115 200 |
11
15 70 2 – – |
11
180 70 – |
Proprietățile fizico-mecanice pentru pulpele albise fără rafinare și 4000, 6.000 și 8.000 de revoluții au fost analizate, folosind un refinere de laborator PFI în conformitate cu TAPPI 248 sp- 00 Standard. Foi de laborator au fost formate conform standardului TAPPI T 205 SP-95. Proprietățile de rezistență ale frunzelor au fost analizate utilizând standardele TAPPI.
rezultate și discuții
Caracteristicile morfologice și chimice ale lemnului. Valorile dimensiunilor fibrelor pot fi găsite în tabelul 3. Rezultatele arată că Fr. Tecunumanii are o densitate ridicată pentru o vârstă de 12 ani între conifere (466 kg / m3). Studiile efectuate în Brazilia (12 ani) și în Columbia (8 ani) cu copaci de aceeași specie au găsit densități medii de 445 kg / m3 și, respectiv, 361 kg / m3 (3). De asemenea, are o densitate superioară în comparație cu alte specii din genul Pinus, utilizat pentru producerea de pulpe celulozice, cum ar fi Pinus Taeda și Pinus Radiata, care ajung la valori medii de 370 kg / m3 și respectiv 400 kg / m3. Densitatea sa mare este direct legată de o grosime mai mare a peretelui (9,48 pm) și un diametru mai mic al lumenului (32,96 μm), aceasta este derivată la o rezistență ridicată la colaps, deoarece fibrele sunt mai rigide menținând forma inițială (tubulară) , care nu contribuie la legăturile dintre fibre. Valorile găsite în compoziția chimică a lemnului sunt considerate normale în intervalul de conifere.
Tabelul 3
Parametrii fizici și chimici ai fibrelor de lemn P. Tecunumanii .
parametri |
|
densitate (kg / m3) |
466
3,96 51,93 32,96 763 |
kraft pulpage. În figura 1 puteți vedea comportamentul variabilelor de număr KAPPA și randamentul clasificat (%). Cifra arată că valorile la care numărul KAPPA atinge o valoare de 30 sunt 16% alcalii eficienți ca Na2O și 40 de minute de timp la temperatura maximă. Această valoare alcalină este mai mică decât cea cerută de alte specii tropicale Pinus, pentru a obține același număr KAPPA. Pinus patul și Pinus Maximinoii au cerut 18,5% și respectiv 19,1% din alcalii eficienți ca Na2O (2).
iv id = „99ef3798a”
Figura 1. Număr kappa bazat pe performanța nominală (%) pentru Pulp Kraft provenind de la Pinus Tecunumanii.
kappa număr ca funcție a randamentului pulpei ecranat (%).
Altele ale parametrilor evaluați în pulpa maro au fost vâscozitate, alb, acizi hexensonici și conținutul metalelor; Rezultatele tuturor acestor acestea sunt prezentate în tabelul 4. În legătură cu conținutul de metal, se poate observa că valorile din Fe (76,90 ppm) și Cu (23,76 ppm) sunt mai mari decât cele găsite în alte conifere. În pulpele Kraft provenind din amestecuri de P. Ellioti și P. Taeda, conținutul de fier și cupru a fost de 23 și, respectiv, 3,3 ppm (5). Cea mai mare valoare atinsă de aceste metale poate fi cauzată de procesele de coroziune din digestorul utilizat pentru pulpage, intră prin apa utilizată în acest proces sau, de asemenea, de cel mai mare conținut al acestor metale la podeaua plantației din care provin Probele, deoarece este situat într-o zonă minieră din Columbia.
Tabelul 4
Caracteristicile Pinus Tecunumanii Kraft Pulp.
div id = „A73C478F55”>
parametru |
|
30 76 |
Desemnarea cu oxigen. Rezultatele obținute în secvențele delicificare cu una și două etape de oxigen sunt prezentate în Tabelul 5. Se poate observa o scădere de 162% 162% în pulpele testate cu oxigen dublu, ceea ce este mai mare decât drop-up-ul în pulpții supuși la a o singură etapă (41,67%). Aceste valori se află în intervalul considerat adecvat pentru procesele cu două etape aplicate pulpelor de pin Kraft găsite de mai mulți autori (6-9). Nu există nici o diferență în selectivitate între ambele secvențe. Această selectivitate în delictificarea oxigenului este legată de rata de îndepărtare a ligninei și cu o scădere a ratei de degradare a carbohidraților (10). Metalele tranzitorii sunt importante în ceea ce privește selectivitatea reacțiilor în deligificare cu oxigen, deoarece reacțiile care catalizează radicali degradează atât lignina, cât și celuloza, provocând reacții de depunere și, ca o consecință, o pierdere a rezistenței pulpei (9,11) . O pierdere mai mare este observată în vâscozitatea secvenței OO (56,76%). Pierderea vâscozității se datorează depunerii carbohidraților, rezultatul hidrolizării legăturilor β-glicozide. Se poate observa, de asemenea, un câștig de alb mai mare pentru secvența OO.
Tabelul 5
Rezultate obținute în procesele de delinificare cu oxigen (secvență sau secvență OO).
|
||
REZULTATE |
sau
|
|
KAPPA vâscozitate (MPa.s) Δ Kappa (%) Δ Viscozitate (%) Selectivitate Whiteness (% ISO) Performanță (%) |
17.5
21.1 41,7 37,9 1,1 29,8 97.1 |
11,4
14,7 62.0 56,8 1.09 35.4 96.2 |
Vâscozitate inițială: 34 CP; I. KAPPA: 30; Whiteura: 23,18% ISO.
Tabelul 6
ECF Bleach rezultate între 90 și 90,3% Pulps P.-Tecunumanii ISO.
secvența |
ClO2 (*) (kg / ta)
|
h2O2 ( *) (Kg / ta)
|
vâscozitate (MPA.S)
|
whiteness (% izo)
|
reversiune (% izo)
|
Performanță (%)
|
total performanță ( %) (**)
|
OODEODED OODEODED OODEODED |
101,97 86,97 70,36 56, 86
|
0
2 0 2 |
15.3
13, 8 12.2 11.0 |
90.0
90.1 90.3 90.0 |
3.1
3.1 2.6 2.3 |
98, 23
98.05 97,85 97,03 |
Div> 95.3 95.1 |
0 Comments Leave a comment