Apresentação Celulose I (2)
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BRANQUEAMENTO
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IEZA SOUZANELSA IOSCHIDASIRLEIDE NASCIMENTO
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Sumrio
Princpios gerais de branqueamento Branqueamento com oxignio Tratamento cido para remoo de cidos hexenurnicos Clorao Extrao alcalina simples e oxidativas Branqueamento com hipocloritos Branqueamento com dixido de cloro
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DefinioBranqueamento a etapa subsequente polpao que realiza a remoo da lignina residual, utilizando-se de reagentes seletivos que atacam a estrutura molecular da lignina e no destroem as cadeias moleculares de celulose, removendo grupos cromforos (responsveis por dar a cor marrom aps o cozimento) ou modificando estes para se conseguir caractersticas requeridas pelo mercado nacional ou internacional.
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BranqueamentoComo acontece?Os reagentes penetram na parede celular atravs dos poros.
Alguns compostos como o cloro fazem com que a parede celular inche e os poros se fechem, impedindo a entrada do reagente at o interior da fibra, que fica sem reagir.
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Objetivos do branqueamento
Branquear e limpar a polpa atravs da remoo de substncias que absorvem luz (polpas para papel); Com mnima danificao qumica e mecnica da fibra; Com mnima formao de grupos carbonilas; Com mnima perda de rendimento; Com mnimo custo e mnimo impacto ao meio ambiente; Baixar a viscosidade da polpa (polpas para dissoluo);Remover hemiceluloses (polpas para dissoluo).
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Consequncias do branqueamento
Aumento da alvura da polpa; Perda de rendimento da polpa (3-10%); Reduo do grau mdio de polimerizao da polpa; Alterao da composio de carboidratos da polpa; Reduo do contedo de shivese de resina da polpa; Aumento da capacidade de absoro da polpa.
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Tipos de branqueamento Branqueamento por Remoo de Cromforos (polpas qumicas) Convencional = standard ECF = elemental chlorine free ECF-light = elemental chlorine free com pouco dixido( < 3kg ClO2 /tad polpa OX < 30 ppm na polpa) TCF = totally chlorine free
Branqueamento por Modificao de Cromforos (polpasmecnicas e semi-qumicas) Em nico estgio Em duplo estgio
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Classificaes do branqueamento
Com cloro elementar:
Elemental Chlorine Free (ECF):
Totally Chlorine Free (TCF):
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Tendncias do branqueamento
O branqueamento : mais utilizado, adotado proporcionalmente ao desuso do branqueamento com cloro elementar;
O branqueamento TCF ainda possui custo elevado e sua aplicao se concentra em pases nrdicos;
A tecnologia TCF, no traz efluentes clorados corrosivos, estudada para o conceito TEF (Totally Effluent Free), em que a gua de processo reciclada em circuito fechado, minimizando a gerao de efluentes.
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O processo de branqueamento
Efetuado passo a passo em sequncias de 2-9 estgios;
Um estgio consiste na mistura da polpa com reagentesqumicos e vapor. Reao da mistura em recipientesadequados e lavagem da polpa aps reao;
A lavagem entre estgios remove o material j oxidado eexpe novas superfcies ao do oxidante, reduzindoassim, o consumo de reagentes.
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Planta de branqueamento
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Branqueamento com oxignio VANTAGENS:
Reduz a carga poluente; Reduz o custo de reagentes qumicos; Permite o uso de sequncias curtas; tecnologia bem estabelecida; pea fundamental em processos ECF e TCF. DESVANTAGENS:
Aumenta a carga de slidos para a recuperao; Custo de instalao elevado; Capacidade de deslignificao limitada (seletividade).
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O estgio O combina deslignificao e branqueamento;
A deslignificao com oxignio em meio alcalino o resultado de processos oxidativo e hidroltico promovido por ons HO- ;
Ocorre significativa reduo do DP da polpa no branqueamento com oxignio mas pequena perda de rendimento.
A qumica do branqueamento com oxignio
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Produto da converso parcial do cido 4-O-metilglucournico presente nas xilanas da madeira, durante a polpao kraft.
O contedo desse cido na polpa depende das condies de polpao e do tipo de madeira.
Os HexAs protegem as xilanas durante a polpao, pr-O2 e estgios alcalinos de branqueamento.
Polpas de madeiras de folhosas apresentam maior teor de HexA, pois essas madeiras so mais ricas em xilanas.
O que CIDO HEXENURNICO (HexA)?
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Clorao
geralmente o 1 estgio das sequncias de branqueamento, sendo sua funo principal a deslignificao das pastas celulsicas e no a reduo da cor.
O cloro reage rapidamente com a lignina formando a clorolignina, uma substncia colorida, parcialmente solvel em gua e facilmente removida por extrao com lcali.
O amplo emprego do cloro como reagente de branqueamento devido a seu baixo custo em relao a outras substncias de ao similar, tais como dixido de cloro.
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Extrao Alcalina
Visa remover os componentes coloridos da pasta celulsica, solubilizando-os em lcali aps tratamento oxidante.
Neste estgio, consegue-se uma substancial remoo da lignina clorada e oxidada e, como consequncia o grau de alvura atingido nos estgios subsequentes mais estvel, havendo menor consumo de reagentes.
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Extrao Alcalina Oxidativa A adio deoxignio na polpa para a extrao alcalina um mtodo eficaz para aumentar o efeito do branqueamento e diminuir o consumo de produtos qumicos branqueadores mais caros.
O oxignio melhora a dissoluo da lignina. O ciclo de extrao reforada com oxignio denominado EO.
Ao se adicionar perxido passa a se chamar EOP.
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Hipoclorito de Sdio
usado em estgios intermedirios ou finais das sequncias de branqueamento.
nesse estgio onde efetivamente iniciado o alvejamento das fibras, isto , os compostos celulsicos so modificados e no extrados.
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Dixido de Cloro
Este composto empregado na maioria das indstrias, como o ltimo estgio de alvejamento e permite obter celulose com elevados graus de alvuras.
A ampla aceitao deste agente deve-se a sua propriedade de oxidar a lignina, preservando a celulose.
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Branqueamento
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Branqueamento
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Referencias BibliogrficasGRABAUSKAS, Daniel. Branqueamento. Universidade de So Paulo USP. Escola de Engenharia de Lorena EELPrograma de Ps-Graduao em Engenharia Qumica 2013
ROBLES, Yoni Armando Minchola. Branqueamento.SENAI SERVIO NACIONAL DE APRENDIZAGEM INDUSTRIAL. Controle Formao Profissional JOSPAULO RIMOLI. 2007