Influencia de las variables del proceso de pasteado de podas de olivo con etanolamina y sosa, sobre la composición de las pastas

• Autores: Luis Jiménez Alcaide, J. C. Villar, A. Rodríguez, R. M. Jiménez, A. Calero
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 59, Nº 500, 2002, págs. 399-408
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Influència de les variables del procés de pastament d'esporgues d'olivera amb etanolamina i sosa, sobre la composició de les pastes
  • Influence of the variables of the olive pruning grazed process with ethanolamine and soda on the pastes composition
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    Utilizando un diseño factorial de experimentos compuesto y centrado, se estudia la influencia de las variables independientes del proceso de pasteado de madera de las podas de olivo con etanolamina y sosa [temperatura (165-195ºC), tiempo de cocción (30-90 minutos), concentración de etanolamina (5-15%), concentración de etanolamina (5-15%), concentración de sosa (2,5-7,5%) y relación líquido/sólido (4-6)] sobre las variables dependientes (rendimiento y contenidos de holocelulosa, α-celulosa y lignina de las pastas) con el fin de encontrar las condiciones de operación más adecuadas. Utilizando el programa BMDP se encuentran ecuaciones para relacionar las variables dependientes consideradas con las variables independientes del proceso de pasteado, que reproducen los valores de las primeras con errores menores del 8%. Para obtener una pasta con contenidos máximos de holocelulosa y α-celulosa (84,0% y 68,3%, respectivamente) y mínimo de lignina (11,4%) se ha de operar a altas concentraciones de etanolamina y sosa; la temperatura debe ser también elevada, salvo para el caso del contenido de holocelulosa que debe ser de 187 ºC, el tiempo de cocción debe ser largo para el caso del contenido de lignina; y la relación líquido/sólido debe ser intermedia para el contenido de α-celulosa y baja el contenido de lignina. Operando a temperatura elevada, con alta concentración de sosa y baja de etanolamina y, a fin de ahorrar capital inmovilizado, con bajos valores del tiempo de cocción y de la relación líquido/sólido, se consiguen pastas con un rendimiento del 38,2% y con contenidos de holocelulosa y α-celulosa que sólo varían de sus valores óptimos en 5,1% y 7,5%, respectivamente, pero su contenido de lignina aumenta en un 89,5% sobre el valor mínimo, por lo que dichas pastas sólo pueden emplearse para la fabricación de papeles que no necesitan ser blancos. Si se modifican las condiciones anteriores, operando a temperatura baja y concentración de etanolamina elevada, el rendimiento conseguido es del 39,0% y las variaciones de los contenidos de holocelulosa, α-celulosa y lignina, respecto a sus valores óptimos, son del 11,1%, 11,9% y 50,9%, respectivamente consiguiendo de esta manera un ahorro de energía para el calentamiento y una pasta algo más blanca, aunque con mayor consumo de etanolamina. Se se desean pastas para blanquear se debe operar con elevados valores de las concentraciones de etanolamina y sosa, un valor medio-alto para la temperatura (187ºC) y valores bajos para las restantes variables, con lo que, además de ahorrar inmovilizado y energía, se obtienen pastas con pequeñas variaciones de los contenidos de holocelulosa, α-celulosa y lignina (0,0%, 5,3% y 8,2%, respectivamente), respecto a sus valores óptimos, y con un mejor aprovechamiento de la materia prima (rendimiento del 40,1%).

  • català

    Utilitzant un disseny factorial d'experiments compost i centrat, s'estudia la influència de les variables independents del procés de pastament de fusta de les podes d'olivera amb etanolamina i sosa [temperatura (165-195 °C), temps de cocció (30-90 minuts), concentració de etanolamina (5-15%), concentració de etanolamina (5-15%), concentració de sosa (2,5-7,5%) i relació líquid/sòlid (4-6)] sobre les variables dependents (rendiment i continguts de holocelulosa, α-cel·lulosa i lignina de les pastes) amb la finalitat de trobar les condicions d'operació més adequades. Utilitzant el programa BMDP es troben equacions per a relacionar les variables dependents considerades amb les variables independents del procés de pastament, que reprodueixen els valors de les primeres amb errors menors del 8%. Per a obtenir una pasta amb continguts màxims de holocelulosa i α-cel·lulosa (84,0% i 68,3%, respectivament) i mínim de lignina (11,4%) s'ha d'operar a altes concentracions de etanolamina i sosa; la temperatura ha de ser també elevada, excepte per al cas del contingut de holocelulosa que ha de ser de 187 °C, el temps de cocció ha de ser llarg per al cas del contingut de lignina; i la relació líquid/sòlid ha de ser intermèdia per al contingut de α-cel·lulosa i baixa el contingut de lignina. Operant a temperatura elevada, amb alta concentració de sosa i baixa de etanolamina i, a fi d'estalviar capital immobilitzat, amb baixos valors del temps de cocció i de la relació líquid/sòlid, s'aconsegueixen pastes amb un rendiment del 38,2% i amb continguts de holocelulosa i α-cel·lulosa que només varien dels seus valors òptims en 5,1% i 7,5%, respectivament, però el seu contingut de lignina augmenta en un 89,5% sobre el valor mínim, per la qual cosa aquestes pastes només poden emprar-se per a la fabricació de papers que no necessiten ser blancs. Si es modifiquen les condicions anteriors, operant a temperatura baixa i concentració de etanolamina elevada, el rendiment aconseguit és del 39,0% i les variacions dels continguts de holocelulosa, α-cel·lulosa i lignina, respecte als seus valors òptims, són del 11,1%, 11,9% i 50,9%, respectivament aconseguint d'aquesta manera un estalvi d'energia per a l'escalfament i una pasta una mica més blanca, encara que amb major consum de etanolamina. Es es desitgen pastes per a blanquejar s'ha d'operar amb elevats valors de les concentracions de etanolamina i fada, un valor mig-alt per a la temperatura (187 °C) i valors baixos per a les restants variables, amb el que, a més d'estalviar immobilitzat i energia, s'obtenen pastes amb petites variacions dels continguts de holocelulosa, α-cel·lulosa i lignina (0,0%, 5,3% i 8,2%, respectivament), respecte als seus valors òptims, i amb un millor aprofitament de la matèria primera (rendiment del 40,1%).

  • English

    Using a composite centered factorial experimental design, the influence of the independent variables in the pulping process of olive-pruning wood with ethanolamine and sodium hydroxide [temperature (165–195ºC), cooking time (30–90 minutes), ethanolamine concentration (5–15%), ethanolamine concentration (5–15%), sodium hydroxide concentration (2.5–7.5%), and liquid/solid ratio (4–6)] on the dependent variables (yield and holocellulose, α-cellulose, and lignin contents of the pulps) was studied in order to determine the most suitable operating conditions. Using the BMDP program, equations were obtained to relate the dependent variables considered to the independent variables of the pulping process, reproducing the values of the former with errors of less than 8%. To obtain a pulp with maximum holocellulose and α-cellulose contents (84.0% and 68.3%, respectively) and minimum lignin content (11.4%), it is necessary to operate with high ethanolamine and sodium hydroxide concentrations; the temperature should also be high, except in the case of holocellulose content, for which it should be 187ºC. The cooking time should be long in the case of lignin content, and the liquid/solid ratio should be intermediate for α-cellulose content and low for lignin content. By operating at high temperature, with a high sodium hydroxide concentration and a low ethanolamine concentration, and, in order to save tied-up capital, with low values of cooking time and liquid/solid ratio, pulps are obtained with a yield of 38.2% and holocellulose and α-cellulose contents that differ from their optimum values by only 5.1% and 7.5%, respectively. However, their lignin content increases by 89.5% above the minimum value, meaning that such pulps can only be used for manufacturing papers that do not need to be white. If the previous conditions are modified by operating at low temperature and high ethanolamine concentration, the yield achieved is 39.0%, and the variations in holocellulose, α-cellulose, and lignin contents relative to their optimum values are 11.1%, 11.9%, and 50.9%, respectively. In this way, energy is saved for heating and a somewhat whiter pulp is obtained, although with greater ethanolamine consumption. If pulps intended for bleaching are desired, operation should be carried out with high ethanolamine and sodium hydroxide concentrations, a medium-high temperature value (187ºC), and low values for the remaining variables. In addition to reducing tied-up capital and energy consumption, this produces pulps with only small deviations in holocellulose, α-cellulose, and lignin contents (0.0%, 5.3%, and 8.2%, respectively) from their optimum values, together with better utilization of the raw material (yield of 40.1%).