Efeito das variáveis do processo na deslignificação organossolve de Eucalyptus Grandis

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 1993
Autor(a) principal: Balogh, Debora Terezia
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-12082025-102712/
Resumo: Os processos de polpação organossolve são relativamente recentes e podem se tornar alternativas complementares ao processos clássicos, atualmente em operação. Neste trabalho realizou-se um estudo físico-químico da polpação organossolve de Eucalyptus grandis uma das matérias-primas mais utilizadas pelas indústrias brasileiras de celulose e papel. O processo de deslignificação organossolve de Eucalyptus grandis foi estudado através da comparação de dois processos experimentais diferentes, batelada e sucessivo em função do tempo de extração. Os processos em batelada são caracterizados pela manutenção dos reagentes em contacto com o material lignocelulósico por todo tempo de extração; enquanto os processos sucessivos são interrompidos a cada intervalo de tempo de extração, para a remoção dos produtos solubilizados, sendo que a extração é da madeira residual é reiniciada com nova solução reagente. As extrações foram realizadas utilizando-se dioxano/água (9:1) como solvente e HCI como catalisador, por tempo de extração entre 1 e 6 horas. Os processos foram estudados com relação as características da lignina extraída, através de análises elementares, hidroxilas fenólicas, metoxilas, espectroscopia no infra-vermelho e massas moleculares. As madeiras residuais (ou polpas) produzidas foram caracterizadas através da determinação de lignina (métodos Kappa e Klason) e de grupos metoxila. Estes resultados permitiram a comparação dos dois processos quanto a rendimento, seletividade e eficiência das reações de deslignificação, bem como possíveis efeitos topoquírnicos associados aos processos. Os processos sucessivos e em batelada produziram ligninas com diferentes características, sendo a diferença mais acentuada verificada nas massas moleculares médias obtidas e distribuição de massas moleculares. Estes resultados indicaram que as reações de condensação não foram significativas em nenhum dos processos estudados. As reações de degradação foram mais eficientes no processo em batelada. No processo sucessivo ocorreu uma maior dissolução de carboidratos, o que permitiu a solubilização de fragmentos de lignina com massa molecular mais elevada. O processo em batelada mostrou-se mais seletivo do que o sucessivo, levando a maiores rendimentos tanto de madeira residual quanto de lignina. Este processo apresentou também, maiores velocidades de deslignificação, como comprovado pela estimativa das constantes de velocidade para os dois processos estudados. A maior velocidade de deslignificação e os maiores rendimentos do processo em batelada podem ser devido à modificação do solvente de extração pela presença dos fragmentos de lignina, aumentando sua capacidade de solubilização.
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Os processos em batelada são caracterizados pela manutenção dos reagentes em contacto com o material lignocelulósico por todo tempo de extração; enquanto os processos sucessivos são interrompidos a cada intervalo de tempo de extração, para a remoção dos produtos solubilizados, sendo que a extração é da madeira residual é reiniciada com nova solução reagente. As extrações foram realizadas utilizando-se dioxano/água (9:1) como solvente e HCI como catalisador, por tempo de extração entre 1 e 6 horas. Os processos foram estudados com relação as características da lignina extraída, através de análises elementares, hidroxilas fenólicas, metoxilas, espectroscopia no infra-vermelho e massas moleculares. As madeiras residuais (ou polpas) produzidas foram caracterizadas através da determinação de lignina (métodos Kappa e Klason) e de grupos metoxila. Estes resultados permitiram a comparação dos dois processos quanto a rendimento, seletividade e eficiência das reações de deslignificação, bem como possíveis efeitos topoquírnicos associados aos processos. Os processos sucessivos e em batelada produziram ligninas com diferentes características, sendo a diferença mais acentuada verificada nas massas moleculares médias obtidas e distribuição de massas moleculares. Estes resultados indicaram que as reações de condensação não foram significativas em nenhum dos processos estudados. As reações de degradação foram mais eficientes no processo em batelada. No processo sucessivo ocorreu uma maior dissolução de carboidratos, o que permitiu a solubilização de fragmentos de lignina com massa molecular mais elevada. O processo em batelada mostrou-se mais seletivo do que o sucessivo, levando a maiores rendimentos tanto de madeira residual quanto de lignina. Este processo apresentou também, maiores velocidades de deslignificação, como comprovado pela estimativa das constantes de velocidade para os dois processos estudados. A maior velocidade de deslignificação e os maiores rendimentos do processo em batelada podem ser devido à modificação do solvente de extração pela presença dos fragmentos de lignina, aumentando sua capacidade de solubilização.The organosolv pulping processes are rather new and can be complementary alternatives for classical processes nowadays in operation. ln this work, a physico-chemical study of organosolv pulping of Eucalyptus grandis was performed . The organosolv delignification of Eucalyptus grandis was studied by comparing two types of procedures, batch and successive, at various extraction times. ln the batch procedure, the lignin fragments extracted are kept in contact with the lignocellulosic material throughout the extraction. ln the successive procedure, the extractions are discontinuous, the dissolved products are removed and the residual wood is re-extracted with a new liquor. The extractions were performed with dioxane/water (9:1) as the solvent and HCl as the catalyst, for 1 to 6 hours. The extracted lignins in both procedures were characterized by elemental analysis, phenolic hydroxyl and methoxyl contents, infrared spectroscopy and molecular weight determination. The methoxyl and lignin content (Klason and Kappa number methods) of residual woods were also determined. Comparison of the results obtained with the two procedures could be made with regards to yields, selectivity and delignification efficiency. The occurrence of topochemical effects was also investigated. The batch and successive procedures led to lignins with different characteristics. The main difference was found in average molecular weights and their distributions. These results indicated that the condensation reactions, in both procedures, were not significant and that the degradation reactions were more pronounced in the batch procedure. The higher carbohydrate dissolution observed in the successive procedure permitted the dissolution of lignin fragments with higher molecular weights. The batch procedure was more selective than the successive one, leading to higher lignin and residual wood yields. This procedure also presented also higher delignification rates as shown by the estimated values of rate constants. The higher yields and delignification rates obtained in the batch procedure can be due mainly to a modification in the extraction solvent. The lignin fragments dissolved in the earlier stages of the extraction increase the solubility capacity of the solvent and contribute to the efficiency of the procedure.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCurvelo, Antonio Aprigio da SilvaBalogh, Debora Terezia1993-11-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-12082025-102712/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-13T12:03:02Zoai:teses.usp.br:tde-12082025-102712Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-13T12:03:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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