RESUMO A densidade básica é uma propriedade-chave de qualidade da madeira para produção de celulose, mas sua determinação demanda muito tempo e altos custos. O desenvolvimento de ferramentas de amostragem não destrutiva, eficiente e de baixo custo torna-se importante, e o Resistógrafo pode ser uma alternativa. Este estudo teve o objetivo de utilizar dados de amplitude de resistência à perfuração coletados pelo Resistógrafo, associados a variáveis dendrométricas, para desenvolver modelos para estimativa de densidade básica em povoamentos clonais de Eucalyptus. Utilizaram-se quatro clones híbridos Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla distribuídos em plantios comerciais no Vale do Paraíba com idade variando de 2 a 7 anos. Os materiais foram amostrados pelo Resistógrafo a 1,30 m do solo (DAP) e pela retirada de um disco na mesma altura para determinação da densidade básica em laboratório. Foram selecionadas equações lineares simples e múltiplas, iniciando pelo uso de dados do Resistógrafo (amplitude média) como variável preditora, e, posteriormente incluindo variáveis dendrométricas como DAP, idade, altura total, altura média das árvores dominantes e diâmetro médio quadrático. A inclusão destas variáveis aumentou a precisão das estimativas. A melhor equação selecionada para o conjunto dos 4 clones, ajustada, utilizando a amplitude média (Resistógrafo), associada à altura média das árvores dominantes, à idade das árvores e ao diâmetro médio quadrático, apresentou R2aj igual a 68,80%, com erro padrão residual de 0,0201g/cm3 ou 4,31%. Para cada clone, isoladamente, as equações mais precisas também foram aquelas em que se associou o Resistógrafo às variáveis do indivíduo e da população. Equações ajustadas em função apenas de variáveis dendrométricas apresentaram medidas de precisão superiores às ajustadas em função apenas do Resistógrafo, no caso do conjunto dos 4 clones, e superiores ao Resistógrafo associado a variáveis do indivíduo, no caso de cada clone isoladamente. O Resistógrafo mostrou-se como uma ferramenta eficiente para predição da densidade básica. Entretanto, estimativas tão ou mais precisas podem ser obtidas sem uso do equipamento quando se têm variáveis individuais e da população.

ABSTRACT The basic density is a key property of wood quality for pulp production, but its determination is very time consuming and costly. The development of non-destructive sampling tools, efficient and low cost is important so the Resistograph can be an alternative. This study aimed to use drilling resistance amplitude data collected by the Resistograph, associated to dendrometrical variables, to develop models to estimate basic density in Eucalyptus clonal stands. It was used four hybrid clones of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla distributed in commercial plantations in Paraíba valley, with aging from 2 to 7 years. These materials were sampled by the Resistograph at 1.30 m above ground (DBH) and the removal of a disk at the same height to determine the density in the laboratory. Single and multiple linear equations were selected starting with data usage by the Resistograph (amplitude) as a predictor variable, and then dendrometric variables such as DBH, age, height, average height of dominant trees and quadratic mean diameter. The inclusion of these variables increased the accuracy of estimates. The best equation selected for all four clones, adjusted using the average amplitude (the Resistograph), associated with the average height of dominant trees, the tree age and quadratic mean diameter, presented R2aj equal to 68.80%, with error residual standard 0.0201 g/cm3 or 4.31%. For each clone alone, the more accurate equations also were those involving the Resistograph variables of the individual and the population. Equations adjusted for only dendrometric variables showed precision measurements higher than the ones adjusted for only the Resistograph, in the case of all four clones, and superior to the Resistograph associated with the individual variables in the case of each clone alone. The Resistograph proved to be an efficient tool for the prediction of density. However, equally or more accurate estimates can be obtained without use of the equipment when you have individual variables and population.

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.

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de modelos NIRS para predizer as propriedades físicas e químicas de madeiras de Eucalyptus, com idades variando de 3 a 7 anos. Foram utilizadas 136 amostras e realizadas análises laboratoriais de densidade básica, teores de lignina e extrativos. Amostras de cavacos foram moídas em moinho tipo ciclone, para coleta de espectros NIR. Os modelos foram desenvolvidos por regressão de mínimos quadrados parciais (PLS), sendo testadas transformações matemáticas. Para validação dos modelos, foram utilizados grupos de amostras externas com diferentes idades, que não participaram no desenvolvimento do modelo. Os modelos desenvolvidos resultaram em consideráveis coeficientes de determinação para densidade básica (R² 0,84 a 0,89) e lignina (R² 0,72 a 0,88), mas os melhores valores foram encontrados para o teor de extrativos (R² 0,92 a 0,98). Pelos valores de relação de desempenho de desvio (RPD), verificou-se que amostras com idades diferentes das utilizadas no desenvolvimento dos modelos não apresentaram boas predições, exceto para densidade básica cujos modelos desenvolvidos especificamente para as idades de 3 e 7 anos, predisseram satisfatoriamente amostras com idades entre 4 e 6 anos.

The objective of this work was the development of NIRS models for physical and chemical properties of Eucalyptus wood at the ages 3-7 years. A total of 136 samples were collected for laboratory analyzes of basic density, lignin and extractives. Chip samples were ground in a cyclone mill to collect NIR spectra. The models were developed by partial least squares (PLS) regression and tested mathematical transformations. For model validation were used external samples of different ages. The developed models resulted in significant coefficients of determination (R²) for basic density (from 0.84 to 0.89) and lignin (from 0.72 to 0.88), but the best R² values were found for the extractives content (from 0, 92-.98). By the values of ratio of performance to deviation (RPD) were assessed that samples of different ages used in development of the models did not show good predictions. But the basic density showed, for models specifically designed for the ages of 3 and 7 years, satisfactory predictions using samples at the ages 4-6 years.

RESUMO Foi avaliada a técnica de seleção de amostras de madeira de Eucalyptus spp. pelo algoritmo de Kennard- Stone para desenvolvimento de modelos de calibração NIRS (Espectroscopia de Infravermelho próximo), objetivando minimizar o número de amostras, mas mantendo a precisão dos modelos. Foram utilizadas 3.369 amostras de madeiras de Eucalyptus spp. para desenvolvimento de modelos NIRS para densidade básica, teor de lignina e teor de extrativos em álcool-tolueno. Os modelos de calibração desenvolvidos com a totalidade das amostras para predição dos parâmetros de qualidade da madeira foram comparados com modelos desenvolvidos utilizando apenas 1.000, 500, 200 e 100 amostras selecionadas pelo algoritmo de Kennard-Stone. As análises dos parâmetros estatísticos comprovaram a similaridade dos modelos, com exceção dos modelos desenvolvidos com apenas 100 amostras, demonstrando a eficiência desta técnica no desenvolvimento de calibrações NIRS, possibilitando considerável economia de tempo e de custo das análises.

ABSTRACT The Kennard-Stone algorithm was used to select Eucalyptus spp. wood samples for development of NIRS (Near-Infrared Spectroscopy) calibration models aiming to minimize number of samples but maintaining the model precisions. A large number of Eucalyptus spp. wood samples (3369 samples) were used to develop NIRS calibration models for the wood basic density, the lignin content and the ethanol-toluene extractives. The models developed with the total number of samples were compared with models developed using only 1000, 500, 200 and 100 samples, which were selected using the Kennard-Stone algorithm. Analysis of the models statistics parameters confirmed the similarity of all models, with exception of the 100 sample models, demonstrating the possibility of substantial savings in time and costs for wood laboratory analysis.

Os métodos não destrutivos vêm se tornando importante alternativa para predições das características da madeira. A facilidade e precisão das predições têm feito com que muitas empresas adotem estes novos métodos. A avaliação da qualidade da madeira por técnicas mais simples e rápidas é uma necessidade fundamental na qualificação de florestas de Eucalyptus. O objetivo deste trabalho foi investigar diferentes métodos de avaliação não destrutiva da madeira, a saber: (1) Resistógrafo, (2) Pilodyn e (3) Espectroscopia de Infravermelho Próximo-NIRS para predição da densidade básica da madeira. Neste estudo foram utilizados seis clones de eucalipto, com 3 anos de idade, plantados comercialmente com espaçamentos de 3,0 x 3,3m. As amostras foram coletadas no Estado de Minas Gerais, em diferentes regiões (Cocais, Guanhães, Rio Doce e Santa Bárbara). Foram utilizadas cinco árvores por clone. A técnica para estimativa da densidade básica que apresentou maior precisão foi a resistografia, seguida do NIR e, finalmente, do Pilodyn.

Non-destructive methods are becoming an important alternative for predicting the wood characteristics. The predictions ease and accuracy have led many companies to adopt these new methods. Assessing the wood quality by simpler and faster techniques is a fundamental need in the Eucalyptus forests qualification. This study aimed to investigate some different methods of wood nondestructive evaluation, namely: "(1) Resistograph, (2) Pilodyn, and (3), and Near Infrared Spectroscopy (NIRS)" to predict the wood basic density. Six different three-year-old eucalyptus clones, planted commercially in the spacing of 3.0 x 3.3, were used for this study. The samples were collected in Minas Gerais, from different regions (Cocais, Guanhães, Rio Doce, and Santa Bárbara). We used five trees per clone. The technique to estimate the basic density with the highest accuracy was resistograph followed by the NIR and finally Pilodyn..

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade tecnológica da madeira de Eucalyptus benthamii para produção de celulose kraft. Suas características foram comparadas com as de um híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla que é, provavelmente, o clone mais plantado no Brasil e, portanto, de grande importância no setor nacional de celulose e papel. Determinaram-se a densidade básica, composição química e características dimensionais das fibras das duas espécies. A madeira do Eucalyptus benthamii apresentou estrutura anatômica bastante semelhante às outras espécies do gênero e, ainda, densidade básica e dimensões das fibras dentro dos parâmetros dos clones de Eucalyptus utilizados atualmente pela indústria nacional de celulose e papel. Do ponto de vista de constituição química, o Eucalyptus benthamii demonstrou possuir qualidade tecnológica inferior à do híbrido urograndis, pois apresentou maiores teores de extrativos e de lignina, menor teor de glucanas, maior teor de galactanas e menor relação S/G (Siringila/Guaiacila), características que contribuem para um menor rendimento em polpa. Estudos deverão ser realizados para avaliar o desempenho da espécie na polpação kraft, no branqueamento e as propriedades de resistências da polpa celulósica.

ABSTRACT The purpose of this study was to evaluate the quality of Eucalyptus benthamii wood for kraft pulp production. A hybrid of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis, probably the most planted Eucalyptus clone in Brazil, was also analyzed for comparison purposes. Basic density, chemical composition and fiber dimensions were determined for the two species. The Eucalyptus benthamii wood presented an anatomical structure, basic density and fiber dimensions quite similar to those of other species planted by the Brazilian pulp industry. However, it presented poorer wood quality characteristics when compared to the hybrid urograndis species, with higher amounts of extractives and lignin, lower amount of glucans, more galactans and lower S/G ratio, characteristics leading to lower pulping yield. Additional studies should be carried out to establish its pulping, bleaching and paper strength properties.

Setenta e cinco amostras de madeiras de clones de Eucalyptus, obtidas de diferentes regiões geográficas do Brasil, foram utilizadas para este estudo. Análises estatísticas demonstraram que a carga de álcali ativo para polpação, o teor de lignina e o teor de extrativos apresentaram efeitos significativos no rendimento da polpação kraft. A densidade básica da madeira não afetou significativamente o rendimento da polpação, mas sim o consumo de madeira para produção de celulose (m³ madeira/t celulose). Densidade básica, teor de lignina e teor de extrativos foram recomendados como critérios de qualidade da madeira a serem determinados para seleção de clones antes da determinação das características de polpação.

Seventy five Eucalyptus wood clones obtained from different geographic regions in Brazil were used for this study. Based on statistical analysis it was demonstrated that an active alkali charge and also wood lignin and extractive contents presented a significant effect on pulping yield. Wood specific gravity did not present a significant effect on pulping yield but affected wood consumption for pulp production (m³wood/ ton pulp). Wood specific gravity, lignin content and extractive content were recommended as criteria to establish wood quality prior to pulping characteristics determination.

RESUMO A eficiência da deslignificação com oxigênio (pré-O2) é muito baixa para polpas de baixo número kappa e que contêm altas concentrações de ácidos hexenurônicos, pois o oxigênio não reage com esses ácidos, sendo mínima a eliminação destes durante a deslignificação com oxigênio em simples ou duplo estágio. Neste estudo, investigaram-se as propriedades físico-mecânicas de polpas produzidas por cozimentos cineticamente modificados até número kappa 17 e 14 e branqueadas pelas técnicas AD(EO)D, para polpa de kappa 17 e DHT(EPO)DP, para polpa de kappa 14. O objetivo principal do estudo foi o de avaliar as propriedades físicomecânicas das polpas submetidas a sequências de branqueamento sem o oxigênio, no início da sequência. Como referências, foram produzidas polpas de número kappa 17 e 14 as quais foram posteriormente deslignificadas com oxigênio e branqueadas com sequências convencionais: A/D(EO)D, para polpa de número kappa 17 e DHT(EPO)DP, para polpa de kappa 14. O branqueamento alternativo, sem a pré-O2, resultou em polpas branqueadas de maior integridade que as da referência, o que foi comprovado pelos valores significativamente mais altos de VEA (bulk), índice de rasgo, opacidade e resistência à passagem de ar (RPA) da polpa fracamente refinada (polpa para produzir papel tissue). Por outro lado, a alta integridade das fibras oriundas das polpas branqueadas por processos alternativos diminuiu suas conformabilidades e colapsabilidades, com consequente diminuição do índice de tração da polpa fracamente refinada. Porém, mediante um refino mais intenso (polpa para produzir papel de imprimir e escrever - P&W) o índice de tração foi recuperado. A alta integridade das polpas branqueadas sem a pré-O2 dificulta o seu refino. Para alcançar o grau de drenagem de 35oSR com as polpas provenientes dos processos alternativos de branqueamento, foi necessário aplicar cerca de 30% a mais de energia em relação à referência.

ABSTRACT The efficiency of oxygen delignification is very low for pulps of low number kappa and with high concentrations of hexenuronic acids, therefore the oxygen does not react with these acids, so being minimum the elimination of these during the oxygen delignification (pre-O2) in simple or double stage. In this study, the physicalmechanical properties of pulp of kappa number 17 and 14, produced with modified cooks and with the application of AD(EO)D techniques for pulp of kappa 17 and DHT(EPO)DP for pulp of kappa 14 for the bleaching up to 90% ISO, had been investigated. The main objective of this study was to evaluate the physicalmechanical properties in pulps submitted to the bleaching sequences without oxygen in the beginning of the sequence. As references, cooks had been carried until numbers kappa 17 and 14, oxygen delignification and conventional bleaching for sequences A/D(EO)D for pulp of kappa 17 and DHT(EPO)DP for pulp of kappa 14. The alternative bleaching, without pre-O2, resulted in bleached pulps with bigger integrity that of the reference, what it was confirmed by the values significantly higher of bulk, tear index, opacity and air resistance of the pulp weakly refined (for tissue papers). However, the high integrity of the fibers from pulps bleached with alternative processes lowered their conformabilities and collapsibility, with consequent reduction of tensile index of the pulp weakly refined. Therefore, with more intensive beating (for printing and writing papers), the tensile index was recovered. The high integrity of the bleaching pulps without pre-O2 makes beating difficulty. To reach the draining degree of 35°SR with the pulps proceeding from alternative processes of bleaching, it was necessary to apply 30% more energy than the reference.

A produção de celulose de baixo custo e alta qualidade requer madeira adequada e bem selecionada. A seleção de clones superiores tem sido realizada com base em critérios como densidade básica, rendimento gravimétrico da polpação e composição química da madeira, especialmente de celulose, hemiceluloses, extrativos e ligninas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características da madeira de Eucalyptus, por método destrutivo, e a produção de polpa celulósica kraft em seis clones. Utilizaram-se cinco árvores de cada clone, aos 3 anos de idade, plantadas em espaçamento 3,0 m x 3,3 m, nas regiões de Cocais, Guanhães, Rio Doce e Santa Bárbara, Estado de Minas Gerais. A densidade básica foi medida em discos extraídos a 1,3 m de altura do solo (DAP) e em cavacos da árvore inteira (amostra composta). A composição química foi medida em amostras de serragem, retiradas no DAP. Os cozimentos foram efetuados a partir de cavacos da árvore inteira. Verificou-se que a densidade medida no DAP foi ligeiramente superior à medida nos cavacos da árvore toda. A composição química geral da madeira foi muito influenciada pelo tipo de clone, local de plantio e interação. Locais mais montanhosos produziram madeira com maior teor de celulose e menor de hemicelulose. A madeira do clone F da região de Santa Bárbara e Cocais apresentaram madeiras de qualidade inferior para produção de polpa celulósica. Os melhores rendimentos de polpação kraft foram alcançados com o clone B nas regiões de Guanhães e Santa Bárbara.

Low cost and high quality cellulose production demands appropriate wood. The selection of superior clones has been done based on some criteria as basic density, gravimetric yield of pulping and wood chemical composition, especially of cellulose, hemicelluloses, extractive and lignin contents. This study aimed at evaluating the characteristics of the Eucalyptus wood, by destructive methods, and the Kraft pulping production in six clones. Five 3-year-old trees of s each clone, planted in a spacing of 3.0 x 3.3 m, were sampled in Cocais, Guanhães, Rio Doce and Santa Bárbara, in Minas Gerais State, Brazil. The basic density was measured in disks collected at 1.3 m from the ground (DBH) and in whole tree chips (composed sample). The chemical composition was measured in sawdust samples, taken from DBH. The pulping was carried out from whole tree chips. It was verified that the density measured in DBH was slightly superior to that measured in the whole tree chips. The general wood chemical composition was very much affected by the planting site and type of clone. Mountain sites produce wood with higher contents of cellulose and lower contents of hemicelluloses. The F clone wood from Santa Bárbara and Cocais presented lower qualities in relation to the other studied clones. The bests kraft pulping yields were achieved from the the clone B from Guanhães and Santa Bárbara.

O objetivo deste estudo foi desenvolver modelos de calibração multivariada, com espectros infravermelhos próximos (NIR), para predição de qualidade da madeira e da polpa celulósica kraft de Eucalyptus. Foram utilizadas 30 amostras de madeira, em forma de cavacos, e 116 amostras de polpa kraft de Eucalyptus. Os cavacos foram utilizados com dois teores de umidade (33% e 10%). Nos cavacos mais úmidos, foram obtidas as seguintes correlações: 97% na densidade básica, 84% no teor de extrativos e 93% no teor de lignina. Nos cavacos mais secos, as correlações foram: 97% na densidade básica, 92% no teor de extrativos e 90% na lignina. Para a predição de qualidade das polpas, foram obtidos espectros NIR de folhas de celulose e das polpas na forma original (desagregada). Os modelos com espectros obtidos na folha de celulose apresentaram correlações de 94% no número kappa, 93% na viscosidade da polpa, 90% no rendimento depurado e 86% no teor de ácido hexenurônico. Os modelos com espectros obtidos na polpa desagregada apresentaram as seguintes correlações: 90% no número kappa, 91% na viscosidade da polpa, 88% no rendimento depurado e 85% no teor de ácidos hexenurônicos. Os resultados demonstraram a viabilidade da aplicação da técnica de modelagem das características da madeira e da polpa celulósica, utilizando-se espectros NIR.

The objective of this study was to establish mathematical calibration models for near infrared spectra (NIRS) to predict wood quality and kraft pulp characteristics for Eucalyptus. Two different wood chip moisture contents were used (33% and 10%) and 116 kraft pulp samples were measured (kappa number 13-18). For more humid chips, the following correlations were established: 97% for wood basic density, 84% for extractive content and 93% for lignin content. For drier chips, the correlations were: 97% for wood basic density, 92% for extractive content and 90% for lignin content. For pulp quality prediction, NIRS spectra were obtained from handsheets and from the pulp in the original form (disaggregated). NIRS models for handsheets presented 94% correlation for kappa number, 93% for pulp viscosity, 90% for screened yield and 86% for hexenuronic acid content. Models for disaggregated pulp presented the following correlations: 90% for kappa number, 91% for pulp viscosity, 88% for screened yield and 85% for hexenuronic acid content. These results demonstrate the viability and precision of the NIRS technique to estimate wood quality and pulp characteristics.

RESUMO Nesse estudo, investigaram-se cozimentos da madeira até números kappa 17 e 14 por um processo cineticamente modificado, eliminação da deslignificação com oxigênio da linha de fibras, e aplicação das técnicas AD(EO)D e AD(PO)D para polpa de kappa 17 e AD(EO)D e DHT(EPO)DP para polpa de kappa 14 para o branqueamento até 90% ISO. Como referências, foram realizados cozimentos até números kappa 17 e 14, deslignificação com oxigênio em simples estágio e branqueamento convencional pelas seqüências A/D(EO)D, A/D(EPO)D, A/D(EO)DP e A/D(EPO)DP para a polpa de kappa 17 e deslignificação com oxigênio em simples estágio e branqueamento convencional pela seqüência DHT(EPO)DP para polpa de kappa 14. Para a polpa de kappa 17, concluiu-se que os processos AD(EO)D e AD(PO)D produzem polpa de alvura 90% ISO com boa viscosidade e estabilidade de alvura, utilizando TAC´s (Cloro Ativo Total) relativamente baixos, e dispensam completamente a deslignificação com oxigênio. Dentre esses dois processos, o primeiro se mostrou mais atrativo para atingir o nível de alvura de 90% ISO. Porém, comparativamente aos processos de referência, contendo a deslignificação com oxigênio, ex. O- A/D(EPO)DP, o processo AD(EO)D resulta em aumento do custo operacional da ordem de US$7-8/tas, inclusos madeira e reagentes. Para a polpa de número kappa 14, o processo AD(EO)D também se mostrou atrativo, sendo que a seqüência DHT(EPO)DP foi a que utilizou o menor TAC`s, porém quando comparada com a referência (O-DHT(EPO)DP) resultou num aumento de custo operacional da ordem de US$4/tas. Portanto, pode se concluir que o processo alternativo, sem a deslignificação com oxigênio, é viável somente para polpas de números kappa mais baixos.

ABSTRACT In this study, cooking of the wood had been investigated until kappa numbers 17 and 14 for a process kinetically modified, elimination of oxygen delignification from the fiber line, and application of AD(EO)D and AD(PO)D techniques for pulp of kappa 17 and AD(EO)D and DHT(EPO)DP for pulp of kappa 14 for the bleaching at 90% ISO. As references, cookings had been carried out until kappa number 17 and 14, oxygen delignification in simple stage and conventional bleaching with sequences A/D(EO)D, A/D(EPO)D, A/D(EO)DP and A/D(EPO)DP for the kappa number 17 pulp and oxygen delignification in simple stage and conventional bleaching sequence DHT(EPO)DP for pulp of kappa 14. For the pulp of kappa 17, one concluded that processes AD(EO)D and AD(PO)D produced pulp of brightness 90% ISO with good viscosity and brightness stability, using TAC´s (totally active chloro) relatively low, and it’s not necessary the oxygen delignification. Amongst these two processes, the first one revealed to be more attractive to reach the level of 90% ISO brightness. However, comparatively to the reference processes, with oxygen delignification, for example O-A/D(EPO)DP, process AD(EO)D results in increase of the operational cost of the order of US$7-8/odt, including wood and reagents. For the kappa number 14 pulp, process AD(EO)D also revealed to be attractive, but the sequence DHT(EPO)DP was the one that used lower TAC`s; however, when compared with the reference (O-DHT(EPO)DP), it resulted in an increase of operational cost of the order of US$5/odt. Therefore, it can be concluded that the alternative process, without the deslignification with oxygen, is viable only for pulps of lower kappa number.

This study investigated the impact of pulp hexenuronic acids (HexAs) content on pulping yield by changing cooking reaction temperature. The bleachability of pulps containing variable amounts of HexAs was also investigated. The cooking at 170 ºC produced pulp of kappa number, HexAs and screen yield of 16.2, 49.4 mmol/kg and 50.2%, respectively, whereas the cooking at 156 ºC resulted pulp of kappa 17.0, 61.3 mmol/kg HexAs and 50.8% screened yield. The pulp produced at lower cooking temperature also showed better bleachability as evaluated by the total amount of active chlorine required to achieve 90% ISO. The sequence OA HT D(EP)DD showed the lowest bleaching performance among all.

RESUMO O objetivo deste estudo foi avaliar a densidade básica, a composição química e as dimensões de fibras de dez amostras de madeira de Eucalyptus spp. e, verificar o impacto desse conjunto de parâmetros e sua combinação no rendimento do processo de polpação kraft e na qualidade da polpa branqueada. A madeira de dez espécies de eucalipto, com densidade básica variando entre 365 a 544 kg/m3 e teores de carboidratos totais variando entre 70,0 a 74,5% foi transformada em polpa Kraft, com número kappa 15,5-16,7 e branqueada a 90% ISO por uma seqüência de quatro estágios (OD(PO)D) composta de deslignificação com oxigênio (O), deslignificação com dióxido de cloro (D), extração alcalina com peróxido pressurizado (PO) e branqueamento com dióxido de cloro (D). A densidade básica da madeira mostrou melhor correlação com as dimensões da fibra e qualidade da polpa que a sua composição química. Porém o rendimento depurado foi mais influenciado pela composição química da madeira do que pela densidade básica. Madeiras de menor densidade apresentaram maiores rendimentos de polpação, mas o consumo específico de madeira foi mais baixo para as madeiras mais densas. Os resultados de qualidade de polpa sugerem que madeiras com densidade mais baixa devam ser direcionadas à fabricação de papel refinado (impressão e de escrita), enquanto que as mais densas sejam destinadas ao segmento de papéis sanitários (tissue).

ABSTRACT The purpose of this study was to evaluate basic density, chemical composition and fiber dimensions of ten Eucalyptus sp wood samples and to verify the impact of this set of parameters and their combination on the Kraft pulping process yield and on bleached pulp quality. Ten eucalypt woods of different species, with basic densities varying from 365 to 544 kg/m³ and total wood carbohydrate contents varying from 70.0 to 74.5%, were transformed into kraft pulp of kappa number 15,5-16,7 and bleached to 90% ISO brightness by the sequence OD(PO)D. Wood basic density showed stronger correlations with fiber dimensions and pulp quality than did chemical composition. However, pulping yield was strongly affected by chemical composition. Lighter woods resulted in higher pulping yields. However, wood specific consumption was lower for denser woods, even though these demanded more drastic pulping conditions to achieve a given kappa number. The pulp quality results suggest that lower density woods should be directed towards fabrication of refined paper (printing and writing grades) while the denser woods should be directed to the sanitary papers segment (tissue grades).

Neste trabalho foi avaliado o teor de extrativos em madeiras de eucalipto, por meio de extrações com acetona, mistura de tolueno:etanol (2:1), clorofórmio e diclorometano. As maiores porcentagens de extrativos totais foram obtidas ao utilizar acetona como solvente. Os extratos obtidos em acetona e tolueno:etanol foram ressuspendidos em diclorometano, para avaliação do teor de extrativos lipofílicos. As porcentagens desses extrativos foram semelhantes às obtidas com diclorometano ou clorofórmio, em extrações diretas. Os extratos foram analisados por espectroscopia no infravermelho, para identificação dos principais grupos funcionais dos constituintes extraídos.

The extractives content in eucalypt woods were evaluated using direct extractions with acetone, mixture of toluene:ethanol (2:1), chloroform and dichloromethane. The largest percentages of extractives were obtained using acetone as solvent. The extracts obtained in acetone and toluene:ethanol were dissolved in dichloromethane to establish the percentage of lipophilic extractives. The percentages of these extractives were similar to those obtained with dichloromethane or chloroform by direct extractions. The extracts were analyzed by infrared spectroscopy to identify the main functional groups.

RESUMO A qualidade da madeira é definida pelas combinações entre as diversas características intrínsecas da árvore em função do seu uso. O objetivo do presente estudo foi avaliar essas características na madeira de clones de Eucalyptus visando à produção de polpa celulósica kraft de qualidade. Foram usados 15 clones, duas árvores de cada clone, num total de trinta árvores, todos com idades de 5,8 anos. As características avaliadas na madeira foram densidade básica, dimensões das fibras (comprimento da fibra, espessura de parede, diâmetro do lúmen) e composição química (teor de celulose, lignina, hemicelulose, extrativos e cinzas). Foram realizados quatro cozimentos Kraft para cada árvore, utilizando diferentes cargas de álcali ativo, para estabelecer a curva de deslignificação da amostra. Essas cargas de álcali foram selecionadas após realização de cozimentos exploratórios, objetivando obtenção de número kappa próximo a 18 na parte mediana da curva. Nos cozimentos, foram avaliados o rendimento depurado, a viscosidade da polpa celulósica e o álcali consumido. Os resultados de rendimento variaram de 43,4 a 52,0 %, o teor de álcali ativo utilizado de 17,5 a 23,4 %, o álcali consumido de 15,5 a 20,0% e a viscosidade de 19,9 a 61,4 cP.

ABSTRACT The wood quality is defined by combining several intrinsic characteristics of the tree to its use. This research aimed to evaluate some of the wood characteristics of Eucalyptus clones and its performance in kraft pulping. Fifteen clones, 5.8 years-old were used, two trees from each clone, totaling thirty trees. The evaluated wood characteristics were: basic density, fiber dimensions (fiber length, wall thickness, lumen diameter) and chemical composition (cellulose, lignin, hemicelluloses, extractives and ash contents). Four samples were cooked at the laboratory for each tree, using different active alkali, to establish the delignification curve. These alkali loads were selected after exploratory cooking to obtain an eighteen kappa number at the medium point of the curve. In the cooking were appraised the screened, the pulp viscosity and consumed alkali. The yield results varied from 43.4 to 52.0%, the active alkali from 17.5 to 23.4%, the consumed alkali from 15.5 to 20.0% and the pulp viscosity from 19.9 to 61.4 cP.