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.

Propriedades mecânicas de aloenxertos meniscais de coelhos após preservação em glicerina e reidratação em NaCl 0,9% / Mechanical properties of rabbit meniscal allografts after glycerin preservation and rehydration in NaCl 0.9%

Foram avaliadas as propriedades mecânicas, força, deformação e tensão ao limite elástico, tensão ao ponto de ruptura e índice de rigidez, de meniscos frescos e meniscos transplantados por 70 dias em joelhos de coelhos, após preservação em glicerina. O primeiro grupo (tratado) foi formado por seis meniscos mediais do joelho esquerdo, coletados de animais oriundos de criação comercial. Esses meniscos foram armazenados em glicerina 98% por um período de 45-60 dias; em seguida, foram reidratados em solução salina a 0,5% de enrofloxacina, por 12 horas, e implantados em joelhos de outros seis coelhos, submetidos à meniscectomia. Após 70 dias da cirurgia, foi realizada a eutanásia dos animais e retirada dos aloenxertos para avaliação mecânica. O segundo grupo (controle) foi composto por seis meniscos mediais, retirados dos joelhos contralaterais (direito) dos mesmos animais. Para a amostra estudada, não houve diferença estatisticamente significante entre os grupos controle e tratado para nenhuma das variáveis analisadas, demonstrando que a reidratação de aloenxertos meniscais, após preservação em glicerina, mantém as características mecânicas desses, após 70 dias de implantação, semelhantes às de meniscos frescos.

We evaluated the mechanical properties, strength, strain and stress to the elastic limit, the rupture stress point and stiffness index of fresh menisci and menisci transplanted for 70 days in the knees of rabbits after preservation in glycerin. The first group (treated) was formed by six medial menisci of the left knee, collected from these animals for commercial breeding. These menisci were stored in 98% glycerin for a period of 30-60 days, and then rehydrated in a solution in 0.5% saline enrofloxacin for 12 hours, and implanted in the knees of another six rabbits underwent meniscectomy . After 70 days of surgery was performed the euthanasia of animals and removal of allografts for mechanical evaluation. The second group (control) consisted of six medial menisci, removed from the contralateral knees (right) of the same animals. For the sample studied, had no statistically significant difference between control and treated groups for any of the variables analyzed, showing that the rehydration of meniscal allografts after preservation in glycerin keeps the mechanical characteristics of these, after 70 days of implantation, similar to the meniscus fresh.

Propriedades mecânicas de meniscos frescos de coelhos e preservados em glicerina 98 por cento / Mechanical properties of the fresh rabbit menisci and of the menisci preserved in glycerin 98 percent

O presente estudo avaliou a resistência à compressão de meniscos mediais de coelhos da raça Nova Zelândia, por meio de teste mecânico de compressão. Trinta meniscos foram distribuídos em três grupos: grupo MF, composto por dez meniscos frescos; grupo MG, dez meniscos preservados em glicerina 98 por cento, por 30 dias, e grupo MR, dez meniscos preservados em glicerina 98 por cento, por 30 dias e reidratados em NaCl 0,9 por cento, por 12 horas. Os meniscos de cada grupo foram submetidos ao teste de compressão no sentido perpendicular ao seu plano anatômico regular e foram avaliados o limite de elasticidade, a deformação elástica, a tensão ao ponto de ruptura e ao limite de elasticidade e ainda, o índice de rigidez. Os meniscos dos grupos preservados, MG e MR, tiveram o limite elástico semelhante ao grupo de meniscos frescos (MF). O grupo de meniscos em glicerina (MG) apresentou menor capacidade de deformação elástica (P<0,05) que os grupos MF e MR, e maior capacidade de sofrer tensão ao limite elástico. Os meniscos do grupo (MG) apresentaram maior rigidez (P<0,05) que os meniscos dos grupos MF e MR. Conclui-se que o grupo de meniscos preservados em glicerina 98 por cento, seguido de reidratação em NaCl 0,9 por cento (MR), não apresentou alterações significativas na capacidade de resistência ao limite elástico dos meniscos.

The present study evaluated the compressive strength of medial menisci of New Zealand rabbits, through mechanical compression test. Thirty menisci were distributed in three groups: group MF, composed by ten fresh menisci; MG group, composed by ten menisci preserved in 98 percent glycerin for 30 days; and, group MR, ten menisci preserved in 98 percent glycerin for 30 days and rehydrated in NaCl 0.9 percent for 12 hours. The menisci in each group were submitted to compression test in the perpendicular direction to the anatomical plane and had the elasticity limit, the elastic deformity, the rupture stress point and the stiffness index evaluated. The menisci from the preserved groups MG and MR had the elastic limit similar to the fresh menisci group (MF). The group of menisci preserved in glycerin (MG) presented lower elastic deformity capacity (P<0.05) if compared to the other groups, MF and MR, and a higher tension capacity at elastic limit. The menisci from group (MG) presented higher stiffness (P<0.05) than the ones in the MF and MR groups. It can be concluded that the group menisci preserved in glycerin 98 percent followed by rehydration in Nacl 0,9 percent (MR), did not showed any significant alterations in the capacity of the menisci elastic limit.

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.