Comissão
Estatuto
Histórico
Localização
Contato
BIQ
BIBLIOTECA DO INSTITUTO DE QUÍMICA
UNICAMP

 
TESE DE DOUTORADO
 
Autor: Ferreira, Luiz Henrique
Título: Deslignificação Organossolve/Dióxido de Carbono de Eucalyptus urograndis em Condições Sub e Supercríticas
Ano: 2001
Orientador: Prof. Dr. Nelson Eduardo Duran Caballero
Departamento: Físico-Química
Palavras-chave: Celulose, Papel, Lignina
Resumo: O emprego de fluidos nas condições sub e supercríticas têm se mostrado muito eficiente para a extração de compostos orgânicos de baixa massa molar, a partir de matérias primas vegetais. No entanto, a utilização desta técnica para a deslignificação de materiais lignocelulósicos tem sido pouco explorada. Este trabalho, de caráter exploratório, descreve o uso de dióxido de carbono, em condições sub e supercríticas, e diferentes misturas co-solvente em processos de polpação da madeira de Eucalyptus urograndis. Os experimentos foram realizados a partir de cavacos de madeira, empregando-se temperaturas no intervalo de 150 a 190°C e pressões de 25 a 290bar, por diferentes tempos de reação (30 a 150 minutos). Foram estudados dois sistemas de co-solvente (dioxano/água e etanol/água) em modos estático e dinâmico (a diferentes fluxos) com diferentes composições de co-solvente. As reações foram acompanhadas pela análise dos rendimentos e conteúdo de lignina residual das polpas obtidas. Amostras selecionadas de polpas foram também analisadas com relação à composição química, cristalinidade, espectroscopia no infravermelho e pela determinação de massas molares da lignina e da celulose obtidas. Realizaram-se também ensaios mecânicos em algumas das polpas obtidas. As maiores extensões de deslignificação foram obtidas com as misturas co-solvente contendo 50% de água (em volume), temperatura de 170°C e pressão de 190bar. Para os dois sistemas de co-solvente, em modo dinâmico as melhores condições foram obtidas com fluxo de 2,5 mL/min e duas horas de reação. Em modo estático, a melhor polpa foi obtida com a relação massa de cavacos/co-solvente de 1 g/5mL e trinta minutos de reação. Todas as polpas produzidas apresentaram baixos teores de polioses e aquelas produzidas com a utilização de etanol na mistura co-solvente apresentam elevado grau de cristalinidade. As duas misturas co-solvente mostraram-se eficientes na remoção de lignina, porém o uso de dioxano favoreceu a ocorrência de reações de condensação de lignina, produzindo maiores teores de lignina residual.
Abstract: The utilization of carbon dioxide at sub and supercritical conditions has shown to be highly efficient in the extraction of low molar mass organic compounds from vegetal raw materiais. However, there is very few published works dealing with the utilization of this technique in the delignification of lignocellulosic materials. This work describes the use of carbon dioxide at sub and supercritical conditions and different co-solvents in the pulping of Eucalyptus urograndis wood. The experiments were carried out using wood chips at different temperatures (150 to 190°C), pressures (25 to 290bar) and reaction times (30 to 150 minutes). The reactor was operated at static and dynamic modes (at different flow rates). It was employed two co-solvent systems (dioxan/water and ethanol/water) using different organic solvent to water ratios. The reactions were evaluated from the pulp yields and residual Iignin content of the obtained pulps. Selected samples were also analyzed with respect to chemical composition, infrared spectroscopy, crystallinity index and by determining the molar masses of the obtained lignins and cellulose. It was also determined the mechanical properties of laboratory papers produced from selected pulps. The higher delignification extents were obtained with organic solvent: water ratio of 1:1 and temperature and pressure of 170°C and 190bar, respectively. For both co-solvents in the dynamic mode, the best conditions were obtained with flow rate of 2.5mL/min and two hours reaction time. In the static mode, the best pulp was obtained with wood chips mass to co-solvent ratio of 1 g/5mL and thirty minutes reaction time. All the obtained pulps presented low polyoses content and that ones produced in ethanol/water mixtures showed higher crystallinity index. Both co-solvent mixtures showed high efficiency in the lignin removaI , but the utilization of dioxan promoted the occurrence of lignin condensation and, as consequence, higher residual lignin contents.
Arquivo (Texto Completo): vtls000222766.pdf ( tamanho: 13,3MB )

Instituto de Química / Caixa Postal n° 6154
Universidade Estadual de Campinas - UNICAMP
13083 - 970, Campinas, SP, Brasil
e-mail: biq@iqm.unicamp.br
© 2012-2014 BIQ