Avaliação das propriedades do bagaço de cana e bambu para produção de celulose e papel

Abstract

The raw materials commonly used to produce pulp and paper in Brazil are woods from planted forests. Although with tremendous potential, the use of non-wood fibers is inexpressive. This study thus aimed to evaluate the use of sugarcane bagasse and bamboo to produce pulp and paper via physical, chemical and anatomical characterization, and to verify the influence of its properties on the process and the final product. Anatomical analysis of the fibers was performed (length and width from fibers and vessels, lumen width and cell wall thickness), as well as chemical component analysis (cellulose, hemicellulose, lignin, extractives and ash) and basic density of the materials. Moreover, felting rate, Runkel, Mulsteph and Boiler indexes, flexibility coefficient and wall fraction were generated. Results showed that both materials differed statistically in chemical properties, except for lignin content; density and anatomical properties, excluding vessel width and felting rate. Bamboo presented higher values cellulose (52.96%), minerals (2.34%), density (0.461 g/ cm³), wall fraction (67.84%) and Runkel (2.11), Mulsteph (0.90) and Boiler indices (0.81) values, whereas sugarcane bagasse presented higher hemicellulose (17.63%), extractives (12.81%) and flexibility coefficient (46.19%) values. Most properties were similar to those observed in raw materials commonly used for this purpose. Therefore, these two materials have potential for use in the pulp and paper industries.

Production of Handmade Paper from the Sugar Cane Bagasse Pulping

“…There are several recommendations for using cellulosic waste materials for paper production. Pego et al (2019) have been showed bamboo and sugarcane bagasse as lignocellulosic materials that have potential to be used in pulp and paper industries in Brazil (23). This shows that people can produce in their homes and make this production a source of income.…”

Caracterização do bagaço de cana-de-açúcar e suas potencialidades para geração de energia e polpa celulósica

“…Com base no comprimento médio encontrado para as fibras do bagaço de cana-de-açúcar (1,60 mm) é possível enquadrá-las como moderadamente longas, de acordo com a classificação proposta por Metcalfe e Chalk (1983). O valor encontrado está um pouco abaixo do citado por Pego et al (2019) para o bagaço, mas situa-se entre o tamanho das fibras de eucalipto (1,01 mm) e dos traqueídeos do pinus (3,50 mm), como observa-se na tabela 4.…”

“…Em relação à largura e diâmetro do lúmen das fibras, os valores encontrados estão próximos aos citados em outros estudos para o bagaço e para o eucalipto, porém são muito inferiores quando comparados aos traqueídeos do pinus (Tabela 4). A espessura da parede celular se assemelha ao valor citado por Pego et al (2019), porém é superior a espessura observada para o eucalipto e inferior quando comparada ao pinus (Tabela 4). De acordo com a classificação proposta por Manimekalai et al (2002), a espessura da parede celular do bagaço pode ser considerada como muito espessa (>5 µm).…”

Fibras vegetais para produção de polpa celulósica / Vegetable fibers for cellulosic pulp production

“…É importante ressaltar que há variação de densidade entre espécies, gêneros, e dentro da própria árvore, e este índice está intimamente relacionado com as características anatômicas. Pego et al (2019), relatam que a densidade é um parâmetro de qualidade importante e que impacta em todo o processo da fábrica, porque afeta diretamente o carregamento do digestor já que, quanto maior a quantidade de massa para um mesmo volume, maior o rendimento. Para a indústria de polpa a preferência é para madeiras que possuam média densidade, ou seja, uma variação entre 0,40 -0,55 g/cm³, pois, madeiras com densidade menor que 0,40 g/cm³ terá um baixo rendimento, consumo elevado de reagentes, e maior quantidade de rejeitos.…”

“…Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.7, n.11, p. 101930/101941 nov. 2021 Pego et al (2019), ao estudarem as fibras de bambu e do bagaço de cana-deaçúcar, concluíram que ambos os materiais apresentaram fibras longas, e a análise das suas propriedades tecnológicas permitiu concluir que eles têm potencial para serem utilizados como matéria-prima nas indústrias de papel e celulose do nosso país. Eles ressaltaram ainda, que um dos grandes problemas ao estudarem as fibras do bagaço de cana para polpação, foi o seu alto teor de extrativos totais, quando comparado com outras espécies, a saber: bagaço de cana (12,81%) bambu (7,71%), eucalipto (2-6%), pinus (3-5%).…”