RESUMO O objetivo principal do presente trabalho foi estudar a viabilidade técnica de se usar o efluente da lavagem do branqueamento da celulose, nas diversas etapas do processo, visando uma redução no consumo de água fresca na lavagem da polpa avaliando seu efeito na qualidade da polpa. Foi utilizada polpa celulósica industrial de Eucalyptus spp. deslignificada com oxigênio. Foi feita a mesma sequência de branqueamento D(E+P)DP dez vezes, nas mesmas condições (temperatura, consistência e tempo). Utilizou-se a lavagem em contra-corrente nos estágios de branqueamento, cada sequência foi feita com um diferente fator de lavagem: 9, 6, 3 e 0 m3 de água destilada por tonelada de polpa, buscando atingir a alvura de 92 ± 0,5% ISO. As dez sequências realizadas foram uma busca da estabilidade da carga orgânica do efluente medida pela DQO e então comparados os resultados da DQO com os resultados da alvura da polpa já branqueada. Os resultados avaliados das dez sequências e nas quatro diferentes lavagens mostrou o aumento da DQO por causa do acúmulo da matéria orgânica decorrente da reutilização dos efluentes das sequências anteriores. Este aumento da DQO fez com que os resultados da alvura baixassem durante os ciclos e também na redução da água de lavagem, provando a necessidade de que haja lavagem entre os estágios de branqueamento. Neste trabalho o resultado da lavagem até 3m3/t de polpa foi tolerável e ainda recomendável, já para a polpa sem lavagem (0m3/t de polpa), por não alcançar alvura suficiente, é inviável comercialmente.

ABSTRACT The main objective of this work was to study the technical viability of using the cellulose bleaching effluent, at several stages of the process, seeking fresh water reduction in pulp washing, and evaluating its effect on pulp quality. Eucalyptus spp. industrial cellulosic pulp with oxygen was used in this experiment. The same bleaching sequence D(E+P)DP was performed ten times, under the same conditions (temperature, consistency and time). Counter current washing was used in the bleaching stages, and each sequence was carried out with different washing factors: 9, 6, 3, 0 m3 of distilled water/ton of pulp, trying to reach brightness of 92 ± 0,5% ISO. The ten sequences sought to achieve the stability of the effluent organic load, measured by the chemical oxygen demand (COD). Then, the COD results were compared to the brightness ones from the bleached pulp. The evaluated results from the ten sequences and four different washings showed an increasing in COD due to the organic load accumulation, resulting from the reuse of effluent from previous sequences. This COD increasing provided the lower brightness results during the cycles, besides the water reduction, evidencing the necessity of washing between bleaching stages. In this study, the obtained result for the pulp washing up to 3m3/t was tolerable and even recommended. On the other hand, the pulp without any washing (0m3/t), due to the lack of enough brightness, it is commercially unviable.

O objetivo deste estudo foi verificar a influência do emprego de sequências de branqueamento na retenção de diferentes teores de caulim e nas propriedades do papel formado. Foram adotadas três sequências de branqueamento do tipo ECF para uma mesma polpa de eucalipto pré-deslignificada com oxigênio, sendo elas: D(E+P)DP (referência, ECF), AHT D(E+P)DP (A-ECF) e AHT D(E+P)P (ECF-Light), com 20 kg/t a.s. de peróxido de hidrogênio no estágio final. As polpas foram branqueadas até a obtenção de 90 ± 0,5% ISO de alvura. Posteriormente, foi realizada a substituição da fibra por carga de caulim na proporção de 0% a 35%, com intervalos de 5%, para cada polpa. As folhas de papel, formadas com gramatura de 60 g/m2, foram caracterizadas quanto às propriedades físicas e mecânicas. Também foram analisadas as dimensões das fibras obtidas em cada sequência de branqueamento. Os resultados indicaram que a sequência de branqueamento influencia tanto na retenção, devido ao tamanho das fibras e ao teor de finos gerado por sequência de branqueamento, quanto nas propriedades físicas e mecânicas do papel para cada teor de caulim. A sequência ECF-Light apresentou melhor retenção, e o papel produzido com a polpa obteve melhores resultados de lisura, enquanto a sequência OAHT D(E+P)DP mostrou maior resistência interna e maior resistência à compressão. A polpa ECF exibiu melhores resultados de índice de rasgo, de viscosidade, de rendimento e de qualidade de fibra.Concluiu-se que, quanto maior a quantidade de caulim no papel, menor a sua resistência mecânica.

ABSTRACT The aim of this study was to investigate the influence of different bleaching sequences at different amounts of kaolin in paper properties. To do that, three different ECF bleaching sequences were taken to the same O2 -delignified eucalyptus pulp, these being D (E + P) DP (reference ECF), AHTD (E + P) DP (A-ECF) and AHT D (E + P) P (ECF-Light), 20 kg/t o.d. hydrogen peroxide in the final stage. The pulps were submitted to bleaching to obtain 90 ± 0.5% ISO brightness. After that, the replacement of the fiber by filler kaolin type in a proportion of 0% to 35% in increments of 5% were made for each pulp. The pulp sheets formed with a weight of 60 g/m2 were characterized for physical and mechanical properties. Fiber dimensions obtained for each bleaching sequence were also analyzed. The results showed that the bleaching sequence influence on both the retention due the size of fibers and the fines content generated by each bleaching sequence as well as the paper physical and mechanical properties for each kaolin content. The ECF-Light sequence showed better retention and paper produced with the pulp showed a better smoothness, while sequence OAHT (E + P) DP showed higher internal resistance and higher compressive strength. The ECF pulp showed better results for tear index, higher viscosity and yield and fiber quality. It was concluded that the greater the amount of kaolin in paper, the lower its mechanical strength.

Objetivou-se, neste estudo, avaliar o comportamento do branqueamento de polpa de celulose kraft de eucalipto nas propriedades físicas e mecânicas do papel. A polpa foi branqueada por quatro sequências semelhantes, sendo elas: D(E+P)DD (referência), A HT D(E+P)DD, D(E+P)D(PO), P X(E+P)DD. Cada uma das sequências contendo um dos reagentes analisados: dióxido de cloro, ácido sulfúrico peróxido de hidrogênio pressurizado, e perácido (ácido de Caro). Parte das amostras foi refinada para 40ºSR, enquanto a outra parte foi classificada em equipamento Bauer-McNett. Posteriormente, a porção retida na malha de 50 mesh, foi refinada ao mesmo número de revoluções que sua amostra global. As polpas branqueadas com A HT, P X e PO apresentaram diminuição da resistência mecânica e aumentaram a concentração de polpa em peneiras mais finas, durante a classificação, pois esses reagentes são pouco seletivos. Os resultados encontrados mostraram que polpas branqueadas por reagentes como o perácido e peróxido de hidrogênio pressurizado indicaram menores resistências, assim como suas frações de polpa. No entanto, apesar da baixa seletividade da hidrólise ácida, foi verificado que essa sequência apresentou altos índices de rasgo e tração, tanto da polpa global quanto da polpa classificada, concluindo que as polpas apesar de classificadas, apresentam elevada resistência mecânica.

The aim of this study was to evaluate the behavior of eucalyptus kraft pulp bleaching on paper physical and mechanical properties. Pulp was bleached by four similar sequences, each containing one of the reagents analyzed: D(E+P)DD (reference), A HT D(E+P)DD, D(E+P)D(PO), and P X(E+P)DD. Each of the sequences contained one of the studied reagents: chlorine dioxide, sulfuric acid, pressurized hydrogen peroxide, and peracid (Caro's acid). One part of the samples was refined to 40ºSR, whereas the other part was classified in a Bauer-McNett. Subsequently, the part retained in 50 mesh sieve, was refined to the same number of revolutions as the global sample. Pulp bleached in A HT, PO, and P X exhibited reduced mechanical strength and during fractionating increased the concentration of fibers in finer sieves because these reagents are less selective. The results show that pulp bleached in reagents such as pressurized hydrogen peroxide and peracid indicated reduced strength and produced greater fiber concentrations. However, despite the low selectivity of acid hydrolysis, it was found that this sequence had very high tear and tensile strength comparable to classified and global pulp, concluding that regardless of classification, pulp fractions may have high mechanical strength.

A indústria de papel é a principal consumidora de caulim. Sua maior utilização no papel é como enchimento, pelo fato de ser mais barato do que a polpa celulósica. O processo de remoção de cor da celulose conhecido como branqueamento é determinante nas características da polpa final. Muito esforço tem sido feito para que processos de branqueamento menos tóxicos sejam viabilizados. No presente trabalho, objetivou-se avaliar a influência de três sequências de branqueamento de polpa kraft de eucalipto na retenção de caulim e nas propriedades do papel formado. A polpa industrial de eucalipto pré-deslignificada com oxigênio foi branqueada pelas sequências D(E+P)DP (referência), A HT D(E+P)DP (A-ECF) e A HT D(E+P)P (ECF-Light). O caulim foi adicionado às polpas celulósicas após seu refino em moinho PFI para 40°SR, correspondendo a uma quantidade mássica de 20% de caulim para cada folha formada. Os resultados apontaram que a adição de 20% de caulim apresentou retenção significativamente menor para a amostra ECF-Light, permanecendo a sequência referência igual à A-ECF; quanto maior o teor de finos, maior foi a retenção da carga; a sequência ECF-Light apresentou maior custo, menor resistência ao rasgo e menor resistência interna das fibras; a lisura e a compressão não foram influenciadas pela escolha da sequência de branqueamento, tanto quanto pela adição de caulim.

The paper industry is the main global consumer of kaolin. It is mostly used as paper filler, due to its lower cost as compared to pulp cost. Color removal process from pulp - chemical bleaching - determines final pulp's characteristics. Effort has been made to make possible to obtain less toxic bleaching processes. This study aims to evaluate the influence of three bleaching sequences, on kaolin retention and paper properties. Industrial eucalyptus kraft pulp, oxygen pre-delignified, was bleached by the sequences D(E+P)DP (reference), A HT(E+P)DP (ECF-A) and A HT D(E+P)P (ECF-Light). Kaolin was added to the pulps after its refining in PFI mill to 40°SR, corresponding to an amount of 20% weighted kaolin for each handsheet. The results showed the addition of 20% kaolin significantly presented lower retention for ECF-Light sample, remaining reference sequence equal to A-ECF sequence; the higher the fines content, the greater the retention load; the ECF-Light sequence showed higher cost, lower tear resistance and low internal resistance of fibers; smoothness and compression were not influenced by bleaching sequence or by adding kaolin.