9. Brightness Reversiion

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REVERSÃO DE ALVURA
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Fatores Relativos ao Ambiente
Reversão de Alvura
, h
H2O
O2
“Fatores de difícil controle”
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REVERSÃO DE ALVURA
A reversão de alvura é acelerada se existir na polpa branqueada algumas fontes de instabilidade de alvura
As principais fontes de instabilidade são:
pH inadequado
Lignina residual
Extrativos
Metais 
Carboidratos oxidados (carbonilas carboxilas)
HexAs
Halogênios orgânicos (OX)
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Efeito do pH: polpas branqueadas com cloro e hipoclorito (ricas em carbonilas)
3
11
pH da polpa 
92
90
88
86
84
82
4
5
6
7
8
9
10
Alvura G.E., %
x
x
x
x
x
x
x
x
x
Após envelhecimento
Antes do envelhecimento
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Efeito de Grupos Redutores e HexA na Reversão da Alvura Medida a Seco (Tappi UM 200)
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Efeito do H2O2 como último estágio de branqueamento na reversão
*EIRAS, K. M. M.; COLODETTE, J. L. Journal of Pulp and Paper Science, v. 31, n. 1, p. 1, 2005.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
D(PO)DD
DHT(PO)DD
A/D(PO)DD
Revesão, %ISO
D(PO)DP
DHT(PO)DP
A/D(PO)DP
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Branqueamento versus Reversão
A reversão causada por HexA é mais severa quando a polpa é secada em condições ácidas (pH 4-5 na suspensão)
A reversão causada por grupos redutores (ex: aldeídos e cetonas dos CHO) é mais severa em pH alcalino, similarmente ao que ocorre no caso da lignina
Polpas branqueadas por modernas tecnologias ECF raramente possuem quantidades significativas de grupos redutores e de lignina, mas freqüentemente contêm certa quantidade de HexA
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Branqueamento versus Reversão
Para se atingir alta estabilidade de alvura em processos ECF:
Usar quantidade suficiente de oxidantes eletrofílicos no branqueamento para virtualmente eliminar toda lignina e HexA da polpa
Usar uma etapa oxidativa alcalina como última etapa do branqueamento para remover quaisquer traços de grupos redutores , enquanto eliminando qualquer cromóforo que possa ser gerado pelo efeito das condições alcalinas
Opcionalmente, secar a polpa em pH ≥7,0 (suspensão).
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São os principais causadores de reversão em polpa s de eucalipto (HWD)
O efeito é agravado na presença de umidade 
O controle do pH da polpa em valores mais elevados é crítico para controlar a reversão causada por HexA
O mecanismo da reversão causada por HexA envolve sua hidrólise ácida com a geração de produtos coloridos
Os produtos são principalmente os ácido 2-furanocarboxílico (FA) e o ácido 5-formil-2-furancarboxílico (FFA)
A formação desses ácidos é acelerada pela presença de ferro na polpa
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EFEITO DOS HexA
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Rotas de reação dos HexA em meio ácido , com a formação de substâncias cromóforas : ácido 2-furanocarboxílico (FA), ácido 5-formil-2-furancarboxílico (FFA)
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Efeito do teor de HexA da Polpa na Reversão de Alvura
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EFEITO DA LIGNINA
A lignina não é a maior causadora de reversão em polpas convencionais e ECF, pois praticamente toda lignina é removida durante o processo de branqueamento
Processos TCF  maior teor de lignina residual  maior reversão
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EFEITO DOS EXTRATIVOS
Normalmente os extrativos não são grandes responsáveis pela perda de alvura em polpas produzidas por processos de cozimento alcalinos
Polpas produzidas por processos de cozimento ácidos podem sofrer efeitos de reversão devido aos extrativos
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EFEITO DE METAIS
Os metais afetam a reversão de duas maneiras:
Formação de compostos coloridos por hidratação
Formação de complexos coloridos com compostos não celulósicos
O íon Fe3+ tem efeito detrimental na reversão de alvura
Ferro é um metal de difícil remoção da polpa
Na sua forma oxidada o ferro apresenta coloração intensa
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CONTROLE DA REVERSÃO
Minimizar HexAs
Controle da oxidação de carboidratos
Controle do kappa final idealmente abaixo de 1,0, a menos que seja feita secagem da polpa em pH mais elevado
Minimizar metais e extrativos
Controle do pH final da polpa
5.0-5.5 para polpas ricas em grupos carbonilas (raro no branqueamento ECF)
Acima de 7,0 para polpas ricas em HexAs
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MEDIÇÃO DA REVERSÃO DE ALVURA
A reversão de alvura é facilmente medida pelo número de cor posterior (NCP)
NCP = ( K/S após envelhecimento - K/S antes do
 envelhecimento) X 100 
NCP < 0,20 → Polpa de boa estabilidade de alvura (envelhecimento pelo método Tappi UM 200)
O envelhecimento pode ser feito de inúmeras maneiras 
 18h à 105oC, 0% UR
 24h à 105oC, 0% UR
 2h à 105oC, 0% UR
1h à 105oC, 100% UR
 4h à 105oC, 0% UR (Tappi UM 200)
24 h à 80oC, 65 % UR (ISO 5630-3)
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Foi observado que a polpa com alto teor de HexA (DHT) é mais estável em alto pH, enquanto que a polpa contendo alto teor de grupos reduzidos (DC) é mais estável em pH baixo.
Pode-se concluir que o HexA sofre hidrolise ácida e gera substancias coloridas sob teste em alta temperatura e a úmido. (ácido redutico e 5-formyl-2-furancarboxilico). Os grupos reduzidos tipo carbonila e traços de aromáticos são mais susceptíveis a oxidação em condição alcalina e geram substancias coloridas.
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Polpas branqueadas por DHT e A/D apresentaram menor reversão que o estágio convencional D.
Quando estas mesmas polpas foram branqueadas por seqüências em que o estágio D final foi trocado por P final, a reversão de alvura foi ainda menor.
(Botão de Ação)