ResumoA celulose nanofibrilada destaca-se por apresentar propriedades físicas e mecânicas singulares, como alta densidade, menor capacidade de absorção de água e elevada resistência a tração e arrebentamento. O objetivo principal deste trabalho foi produzir e avaliar filmes de celulose nanofibrilada obtida pelo processo de desfibrilação mecânica a partir de diferentes consistências. Polpa Kraft de Pinus sp. não branqueada, preparada em diferentes consistências: 0,5%, 1,0% e 1,5% e processadas mecanicamente no moinho desfibrilador Super Masscolloider Masuko Sangyo utilizando 20 passes foi utilizada na obtenção da celulose nanofibrilada. Para visualização das estruturas e dimensões da celulose nanofibrilada foi aplicada a técnica de microscopia eletrônica de transmissão e força atômica. O índice de cristalinidade da celulose nos filmes foi obtido aplicando a técnica de difração de Raios-X. Os filmes previamente acondicionados (T: 23 ± 2 °C e UR: de 50 ± 2%) foram destinados à realização dos ensaios físicos (gramatura, densidade aparente e absorção). Os resultados mostram que os valores dos índices de cristalinidade foram de 69,8; 72,1 e 72,2% para a celulose nanofibrilada obtidas a partir das consistências de 1,0; 0,5 e 1,5%, respectivamente. Os valores de gramatura foram de 56,92 a 63,08 g/m 2 e estão dentro da variação proposta nesse trabalho. A densidade aparente foi igual a 1,22 (C0,5%); 1,35 (C1,0%) e 1,10 g/cm 3 (C1,5%). O ensaio de absorção de água pelo método Cobb não mostrou diferença estatisticamente significativa entre os tratamentos avaliados. A presença de nanofibrilas aumenta a densidade aparente e diminui a absorção de água em filmes nanoestruturados. As diferentes consistências estudadas não influenciaram nas características e propriedades físicas dos filmes.Palavras-chave: nanocelulose, filmes, Pinus, densidade, absorção Cobb. AbstractNanofibrillated cellulose stands out for having remarkable physical and mechanical properties such as high density, lower capacity of water absorption and high tensile and burst resistance. The main objective of this research was to produce and evaluate nanostructured cellulosic films obtained by mechanical defibrillation process from three different consistencies: 0.5%, 1.0% and 1.5%. Undelignified Kraft pulp Pinus sp. prepared in different consistencies were used: 0.5%, 1.0% and 1.5% and processed by mechanical defibrillation in a grinder Super Masscolloider Masuko Sangyo by 20 passes. Transmission Electron Microscopy and Atomic Force was used to visualize the structures and dimensions of the cellulose nanofibers. The cellulosic crystallinity index on the films was obtained by using X-Ray diffraction. The previously conditioned films (T: 23 ± 2 °C e UR: de 50 ± 2%) were destined to achieve physical tests (thickness, grammage, apparent density and absorption). The results show that the values of the crystallinity index was 69.8; 72.1 and 72.2% for nanofibrillated cellulose to 0.5, 1.0 and 1.5 wt%, respectively. The grammage values were from 56.92 to 63.08 g/m², and ...

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RESUMOA qualidade das fibras da madeira juvenil de Pinus maximinoi H. E. Moore comparando com Pinus taeda L. foi avaliada em material proveniente de plantações de 11 anos de idade localizados no município de Ventania, Estado do Paraná. Foram investigadas 15 árvores por espécie. O processo utilizado para os cozimentos experimentais foi o sulfato (Kraft). O material utilizado para a obtenção de celulose foi obtido de discos coletados na altura do DAP (1,30m). As condições experimentais dos cozimentos foram: 18% de álcali ativo e 25% de sulfidez; número Kappa de 30 e fator H total de 1150, para três repetições para cada espécie. Os cozimentos foram realizados com 1000g de cavacos, base seca. Para a confecção do papel a mão em laboratório a celulose foi submetida a tratamentos de refinação em moinho tipo Jokro a 150 rpm por 20, 40 e 60 minutos além do tratamento sem refinação. Os rendimentos brutos médios foram superiores a 45%. Os resultados médios das resistências do papel por tratamento de refinação entre as espécies mostraram tendência semelhante entre ambas, ocorrendo, entretanto, no tratamento sem refinação maior densidade aparente para o papel de Pinus maximinoi. Porém com a aplicação dos tratamentos de refinação o comportamento da densidade aparente tornouse similar. No tratamento sem refinação o valor médio do comprimento de auto-ruptura do papel de Pinus maximinoi foi 11,5% inferior ao de Pinus taeda, sendo, entretanto, incrementado com o aumento dos tempos de refinação. Com 20 minutos foi ligeiramente superior e aos 40 minutos a diferença é 6,6% superior, chegando a 7,9% aos 60 minutos de refinação. A resistência ao estouro no tratamento sem refinação e a 20 minutos apresentou valores inferiores para o Pinus maximinoi. Aos 40 minutos os valores médios são similares, invertendo-se tais valores aos 60 minutos de refinação, quando o estouro é superior para a celulose de Pinus maximinoi. Os valores médios da resistência ao rasgo foram ligeiramente superiores para a celulose de Pinus taeda, porém somente com 40 minutos de refinação houve diferença significativa. A resistência ao estouro e a resistência à tração da celulose e papel de Pinus maximinoi desenvolveu-se de forma mais acentuada com os tratamentos de refinação aplicados. Conclui-se que a madeira de Pinus maximinoi apresenta potencial para a produção de celulose e papel. Palavras Chave: Cozimento Kraft, Papel feito-a-mão, Fibras de madeira juvenil KRAFT PAPER PROPERTIES FROM Pinus maximinoi H.E. Moore AND Pinus taeda L. JUVENILE WOOD ABSTRACTThis research objective was to evaluate the juvenile wood fiber quality of Pinus maximinoi H. E. Moore compared to Pinus taeda L. The material was sampled from 15 trees with 11 years old from fast grown plantations located at Ventania municipality, Paraná State. Sulfate (Kraft) pulping process was used. The pulping material was from BHD (1.30m) disks, cooking conditions were 18% active alkali, 25% sulfidity, Kappa number of 30 and H factor of 1,150 for three repetitions for each specie. Experimental cookings were c...

RESUMOO bambu é uma planta monocotiledônea de origem tropical, de rápido crescimento, sendo considerado um importante regenerador ambiental devido ao seu sistema radicular. O Dendrocalamus giganteus é popularmente conhecido por bambu-gigante, sendo uma espécie entouceirante de grande porte, cujos colmos podem variar de 24 a 40 metros de altura, com diâmetros entre 10 e 20 cm. Esse trabalho teve como objetivo analisar quimicamente os colmos do bambu-gigante visando fornecer informações sobre a sua composição química nas idades de 2 a 6 anos. Os colmos do bambu foram coletados na área Experimental Agrícola do Departamento de Engenharia Mecânica da UNESP-Bauru, onde é realizado o manejo sistemático de diversas espécies de bambu para fins de pesquisas e divulgação dessa planta. Foram retiradas amostras da base entre bambus com idade de 2 a 6 anos de uma mesma touceira, totalizando 5 amostras, com 2 metros de altura cada, colhidas na lua minguante no mês de março. As análises químicas foram feitas com os entrenós, utilizando as normas e procedimentos da TAPPI. A porcentagem média de extrativos em água quente, extrativos em água fria, extrativos totais e teor de cinzas não apresentaram relação direta com a idade. A maior porcentagem de extrativos em água quente, com valor de 12,04%, extrativos em água fria, com 10,25%, e extrativos totais, com 12,91%, foi observada aos 2 anos de idade. A maior porcentagem de cinzas foi obtida aos três anos, com valores de 1,09%. O teor médio de extrativos em NaOH diminui de 25,72% aos dois anos para 20,17% aos seis anos de idade. O mesmo comportamento foi observado para os extrativos em etanol tolueno, diminuindo de 10,91% para 4,61%. O teor médio de lignina não sofreu influência da idade, variando de 22,66 a 24,11%.

This study investigates the physical and mechanical properties of nanostructured films produced from Pinus sp. kraft pulp. To obtain the nanocellulose, the bleached kraft pulp was submitted to six different grinding regimes: two, five, ten, 20, 30, and 40 passes through the grinder. The influence of the number of passes was evaluated through the films’ physical and mechanical properties. The results show that the nanofibers reduced the thickness and considerably increased the density values of the fabricated films. The tensile strength increased more than 300% and the burst index was ten times higher in relation to normal papers. The more compact structure and lower porosity caused by the larger contact surface between nanofibers in the nanostructured films resulted in higher values of density, tensile strength, and burst resistance.

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RESUMOO objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da incorporação de celulose nanofibrilada (CNF) sobre as propriedades ópticas e físicas do papel. Foi utilizada polpa Kraft branqueada de Eucalyptus sp. para produção das folhas. Para produção da CNF, a polpa foi processada mecanicamente no moinho desfibrilador Super Masscolloider Masuko Sangyo. Para visualização das estruturas e dimensões da celulose e da CNF, foi usada a microscopia eletrônica de transmissão e de varredura. A viscosidade foi usada para verificar o grau de polimerização das amostras. O índice de cristalinidade foi obtido usando difração de Raios-X. Foram confeccionados papéis com grau de refinação 15 e 25 °SR, com adição de 0% a 6% de CNF. Na sequência, estes foram avaliados por meio das propriedades ópticas (alvura e opacidade) e propriedades físicas (espessura, densidade aparente e permeância ao ar). O processo mecânico gerou o desfibrilamento interno e externo, promovendo a redução nas dimensões das fibras para a escala nanométrica. O processo de desfibrilação também causou a redução da cristalinidade e da viscosidade. De forma geral, as pequenas variações observadas para a alvura e a opacidade, bem como os aumentos significativos na densidade aparente e na resistência à passagem ao ar possibilitam a utilização da celulose nanofibrilada como um material renovável e biodegradável na produção de papéis. PALAVRAS-CHAVE:Aditivos para papel, Eucalyptus, Nanofibrilas, Nanotecnologia. ABSTRACTThe objective of this research was to evaluate the influence of nanofibrillated cellulose on the optical and physical properties of paper. Delignified Eucalyptus sp. Kraft pulp was used to produce paper. To produce NFC, the pulp was processed in a Super Massocolloider Masuko Sangyo grinder. To visualize the structures and dimensions of cellulose and NFC, both transmission and scanning electron microscopy were used. The viscosity was used to verify the degree of polymerization of the samples. The crystallinity index of cellulose and NFC in the films was obtained by X-ray diffraction. Paper was prouced with degree of refining at 15 and 25 ºSR, with an addition of NFC ranging from 0 to 6%. This process was assessed through both optical (whiteness and opacity) and physical (thickness, apparent density, and air resistance) properties. The mechanical process generates internal and external defibrillation, thus providing a size reduction of fibers to nanometric dimensions. The defibrillation process also caused reduction of cristallinity and viscosity. In general, the small variations noted for the whiteness and opacity, as well as significant increase in apparent density and air resistance, enable the use of this renewable and biodegradable material in paper production.

O setor de papel e celulose ocupa um importante nicho na economia do país e a nível global. Este setor se caracteriza também pela geração de resíduos, e assim, a produção de fibras recicladas pode ser uma alternativa promissora para a indústria, visto que o Brasil já possui grande percentual de reutilização de fibras secundárias. A adição de agentes químicos e processos pode implementar melhorias na qualidade final do papel, uma opção que já vem sendo estudada é a incorporação de celulose nanofibrilada em diferentes concentrações. O presente trabalho objetivou a produção de papéis reciclados e a observação do efeito da adição da nanocelulose sobre o papel produzido. Foram utilizadas adições em polpas de fibras recicladas de Pinus sp. e adições em Eucalyptus sp. e a nanocelulose obtida a partir de polpa kraft branqueada de Eucalyptus sp nas consistências de 3%, 6% e 9%. As análises das dimensões das nanofibrilas de celulose foram realizadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET) no laboratório da instituição com passes em refinador. As propriedades físicas e mecânicas (umidade, gramatura, espessura, densidade aparente, resistência à tração, ao arrebentamento e ao rasgo) foram avaliadas com base nas normas TAPPI. Por fim, conclui-se que a adição de nanocelulose manteve as fibras recicladas unidas e uniformes, as propriedades físicas e mecânicas testadas dos papéis foram influenciadas positivamente pela adição de celulose nanofibrilada, sendo que o papel reciclado de Eucalyptus sp. apresentou melhores propriedades quando comparado com o papel reciclado de Pinus sp.