Cellulose pulp produced from bulrush fiber / Produção de polpa celulósica a partir das fibras de junco

ABSTRACT: Brazil continues to use wood as the principal raw material source for the pulp industry; although, non-wood fibers have been revealed to be a competent substitute to produce paper with different and exceptional properties. Keeping this in focus, this study aimed to assess potential of Schoenoplectus californicus fibers (C. A. Mey.) Soják, commonly identified as bulrush or reed, in cellulosic pulp generation, as an alternative fiber source for the pulp and paper industry. On analyzing the chemical composition of reed fibers, extractives of lignin, carbohydrates, uronic acids and minerals were reported. Physico-chemical characteristics of reed-based cellulosic pulp were estimated including viscosity, hexenuronic acids, etc., as well as anatomical features of length, width, etc. From the chemical analyses of the reed the presence of high concentrations of extractives and silica was clear, making them unfit as raw material for cellulosic pulp production. Pulp kraft pulping process produced brown pulps low in viscosity (34.5m Pa.s) and hexenuronic acid content. Reed is thus classifiable as short-fiber source for pulp and paper industries.

RESUMO: A madeira é a principal fonte de matéria prima utilizada nas indústrias de celulose no Brasil, porém o emprego de fibras não madeireiras pode ser uma alternativa satisfatória para a fabricação de papéis com propriedades diferenciadas e especiais. Nesse sentido, o objetivo desse trabalho foi avaliar o potencial das fibras de Schoenoplectus californicus (C.A. Mey.) Soják, popularmente conhecido como junco, na produção de polpa celulósica, como fonte alternativa de fibras para as indústrias do setor de celulose e papel. Nas fibras do junco foram realizadas análises de composição química, entre elas: teores de extrativos, lignina, carboidratos, ácidos urônicos e minerais. As polpas celulósicas produzidas a partir do junco foram avaliadas no que diz respeito às características físico-químicas (viscosidade, ácidos hexenurônicos, etc.) e anatômicas (comprimento, largura, etc.). As análises químicas demonstraram que as fibras do junco apresentam altos teores de extrativos e sílica, o que as tornam uma matéria prima desfavorável para a produção de polpa celulósica. O processo de polpação kraft do junco resultou em polpas marrons de baixa viscosidade (34,5m Pa.s) e com baixos teores de ácidos hexenurônicos. O junco pode ser classificado como fonte de fibras curtas para as indústrias de celulose e papel.

As xilanas nas propriedades de polpas marrons de eucalipto / Xylans on eucalyptus brown pulp propertie

O objetivo deste estudo foi avaliar as propriedades de polpas kraft marrons de madeiras de Eucalyptus grandise Eucalyptus urograndisde composição química distinta, principalmente em relação aos seus conteúdos de xilanas, para fabricação de papéis. As polpas marrons de número kappa 17-18 e conteúdos de xilanas variando de 6 a 21% foram produzidas sob diferentes protocolos de cozimento: 1) kraft convencional; 2) pré-hidrólise kraft; 3) kraft de alta alcalinidade; e 4) kraft de alto rendimento. As polpas marrons foram refinadas em moinho PFI e seus respectivos papéis produzidos foram avaliados quanto às suas propriedades físico-mecânicas e ópticas. De modo geral, as propriedades de resistência dos papéis foram beneficiadas pelo conteúdo de xilanas. Para níveis muito altos de refino, ocorreram quedas bruscas de resistência ao rasgo para os papéis e o consumo de energia de refino foi influenciado pelo conteúdo de xilanas nas polpas marrons. Os mais altos valores de volume específico aparente foram obtidos para os papéis com baixo conteúdo de xilanas, o que os torna interessantes, se branqueados, no segmento de papéis tissue. Os papéis com elevado conteúdo de xilanas apresentaram-se economicamente atrativos e com características de resistências adequadas para o segmento de papéis de imprimir e escrever.

The objective of this study was to evaluate properties of brown pulp from Eucalyptus grandisand Eucalyptus urograndisof distinct chemical composition, mainly in refers to its xylans content, for the manufacture of tissue and printing and writing (P&W) paper grades. Brow pulps of kappa number 17-18 and xylans contents varying 6-21% had been produced under different cooking protocols: 1) conventional kraft; 2) pre-hydrolysis kraft; 3) high alkalinity kraft; and 4) kraft of high yield. The brown pulps had been beated in PFI mill and its respective produced papers had been evaluated as regards physical-mechanical and optic properties. The highest bulk values had been gotten for papers with low xylans contents, what had revealed interesting, if bleached, in the manufacture of tissue papers. The papers with high xylans contents, had been presented technically viable and with resistance characteristics adjusted for the manufacture of P&W papers.

Thermal and spectroscopic analyses on the molecular interaction between eucalyptus kraft pulp components and offset printing inks

Thermal and infrared spectroscopic analyzes were carried out in order to study the kind of interaction between the anatomical components of the bleached eucalyptus kraft pulp with offset inks. A Bauer-McNett fiber classifier was used in order to obtain the anatomical components of the pulp, separately. The determinations of the enthalpy of the processes occurring in the samples of inks and pulp, as well as the enthalpy of these components interactions were obtained by Differential Scanning Calorimetry. In the interaction between pulp and offset ink, the reduced enthalpy values of the endothermic peak were interpreted as due to the released energy for adhesion of the ink pigment to the substratum. The low enthalpy value, 58 to 121 cal.g -, ¹indicated that the settling of the ink occurs by physical interactions. The pulp fraction enriched with vessel elements caused a higher energy release during the adherence of the pigment into the pulp.

O conhecimento técnico-científico das interações que ocorrem no processo de impressão offset é escasso, embora várias observações mostrem sua importância. O objetivo deste trabalho foi estudar por análises térmicas e espectroscópicas, na região 1do infravermelho, o tipo de interação dos componentes anatômicos da polpa branqueada kraft de eucalipto com tintas de impressão offset. Foi utilizado um classificador de fibras Bauer-McNett com o intuito de se obter os componentes anatômicos da polpa separadamente. As determinações da entalpia dos processos que ocorrem com as amostras de tintas, polpa e também a entalpia de interação destes componentes foram obtidas por Calorimetria Diferencial de Varredura. Na interação entre polpa e tinta offset, a redução dos valores de entalpia do pico endotérmico foi interpretada como sendo devida à liberação de energia para a adesão do pigmento da tinta ao substrato. Os baixos valores de entalpia (58 a 121 cal.g-1) indicam que o assentamento da tinta ocorre por meio de interações físicas A fração de polpa enriquecida com elementos de vasos acarreta uma maior liberação de energia, durante a aderência do pigmento na polpa.