BR112014023437B1

BR112014023437B1 - processo para acetilação contínua de elementos de madeira e usina para acetilação dos mesmos

Info

Publication number: BR112014023437B1
Application number: BR112014023437-0A
Authority: BR
Inventors: Bernardus Jozef Maria Pol; Stefan van Dommele; Paul Bussemaker; Benjamin Painter; Gerrit Arie De Wit; Theorodus Gerardus Marinus Maria Kappen
Original assignee: Titan Wood Limited
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2021-03-16
Also published as: CN104271229B; JP6167165B2; PE20150005A1; CA2867963C; PE20200032A1; US20150051386A1; WO2013139937A2; CN104271229A; CL2014002492A1; WO2013139937A3; AR090468A1; AU2013237359B2; WO2013139937A8; MX2014011263A; CA2867963A1; JP2015511549A; AR117756A2; NZ630393A; US20230124750A1; US11572444B2

Abstract

MÉTODO PARA MODIFICAÇÃO DE MADEIRA. Trata-se de um processo para acetilação contínua de elementos de madeira. Particularmente, o processo combina uma etapa de impregnação em lotes com uma etapa de reação contínua. Com o intuito de realizar esse processo, adiciona-se uma etapa de coleta, de modo a permitir que lotes de elementos de madeira impregnados sejam carregados em um reator de maneira contínua. Podem-se obter teores de acetilação muito altos, em um nível nunca antes alcançável em um processo de acetilação contínua e não-catalisada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001]A presente invenção refere-se à modificação química de um material à base de madeira (material lignocelulósico) por meio de acetilação. Particularmente, a presente invenção pertence ao campo de acetilação de elementos de madeira e proporciona um processo para acetilação contínua desses.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002]Com o intuito de produzir materiais à base de madeira com uma vida útil longa, conhece-se a modificação química da madeira e, em particular, a acetilação da madeira. Desse modo, obtêm-se materiais com propriedades de material aperfeiçoadas, por exemplo, estabilidade dimensional, dureza, durabilidade, etc.

[003]Na técnica, conhece-se a utilização de processos em bateladas, isto é, processos de parada/início para a acetilação de partículas de madeira. No entanto, esses processos geralmente levam a uma uniformidade de produto fraca visto que as propriedades diferem significativamente de batelada para batelada e duas bateladas nunca poderão ser considerados idênticos.

[004]Algumas referências endereçam a opção de conduzir acetilação de madeira em um processo contínuo. Logo, por exemplo, o documento EP 757570 revela um processo para a acetilação de materiais lignocelulósicos (LM) que compreendem uma primeira etapa, em que o LM é colocado em estrito contato com o agente acetilante que compreende anidrido acético como o componente principal a uma temperatura de 80°C a 140°C e colocar o LM acetilado a partir da primeira etapa em contato com um gás aquecido inerte sob as condições de reação em um extrator em uma temperatura superior a 140° C. Descreve-se um processo comparável no documento EP 650 998.

[005]Nesse sentido, essas referências permitiriam a condução de um processo contínuo, com base em um tipo de alimentador helicoidal pistonado de impregnação em série com um processamento adicional contínuo (por exemplo, reação). Isso é descrito para elementos de madeira de dimensões relativamente pequenas, por exemplo, fibras, partículas pequenas, etc. Quando usados para elementos de madeira de dimensões maiores, tais como lascas ou filamentos, a rosca pistonada normalmente levará a um produto onde as dimensões da madeira se tornam menores (lascas trituradas, filamentos triturados, fibras rompidas, partículas menores etc.). Particularmente, se as lascas ou filamentos forem usados, nenhum efeito de pistonamento pode ser alcançado para separar entre zonas com diferentes pressões e/ou atmosferas sem destruição/trituração das lascas ou filamentos. Deseja-se proporcionar um processo para a acetilação contínua de partículas de madeira, e, particularmente, de lascas ou filamentos de madeira, em que as partículas não são danificadas da maneira quando se usa um alimentador helicoidal pistonado.

[006]Ademais, na acetilação de elementos de madeira, particularmente de lascas de madeira, um desafio técnico de proporcionar um processo contínuo adequado consiste em combinar as vantagens de um processo contínuo, com o resultado desejado de um grau suficientemente alto e uniformidade de acetilação.

[007]Deve-se notar que na determinação de graus de acetilação de madeira, adotam-se duas abordagens diferentes no campo. Uma se baseia no WPG (Ganho Percentual de Peso). O WPG compara uma amostra antes e após o tratamento de acetilação, e como resultado, quaisquer substâncias adicionadas (e quaisquer resíduos ainda presentes na madeira) aumentam o valor. O WPG é explicado na fórmula a seguir: WPG = (Maumento/ Mamostra antes da reação) x 100%. M significa massa, e Maumento = Mamostra após a reação - Mamostra antes da reação).

[008]A outra abordagem consiste em medir realmente o teor de acetila (AC). Este é dado como AC = (M acetilas / Mamostra após a reação) x 100%. Tipicamente, HPLC (cromatografia líquida em alta pressão) pode ser usada para quantificar as concentrações de íons de acetato resultantes a partir da saponificação de grupos acetila provenientes da madeira. A partir disto, a massa geral após a acetilação pode ser adotada como Macetilas.

[009]Os resultados diferentes para WPG e AC podem ser explicados com referência ao exemplo teórico a seguir: uma amostra de, por exemplo, 1 g de madeira é acetilada e após a reação tem uma massa de 1,25 g. Logo, Macetilas é igual a 0,25 g. O WPG resultante é: (1,25-1,00)/1,00 * 100% = 25%. Calculado como teor de acetila, AC é = (1,25-1,00)/1,25 * 100% = 20%.

[010]Portanto, deve-se tomar cuidado para não comparar diretamente os graus de acetilação expressos em WPG com graus de acetilação expressos em AC. Na presente descrição, escolhem-se os valores AC para identificar o grau de acetilação.

[011]A presente invenção visa proporcionar um processo contínuo para acetilação de elementos de madeira, mantendo, assim, as vantagens concomitantes de consistência em qualidade (tais como níveis de acetila, e, de preferência, também níveis de ácido acético residual e anidrido acético residual) e custos em relação aos processos em bateladas existentes. Particularmente, a invenção também visa proporcionar um processo de acetilação contínua que permita a produção de todos os elementos de madeira tendo um grau relativamente alto de acetilação.

[012]É notoriamente difícil obter graus de acetilação de AC maior que 20% para elementos de madeira. Na técnica, esses graus são obtidos somente através de processos catalisados. Nos processos de acetilação catalisada, adiciona-se um catalisador para a reação de acetilação à madeira. Esses consistem em substâncias orgânicas frequentemente tóxicas, tal como piridina, mas também bicarbonato de sódio, acetato de potássio, e outros sais, conhecem-se particularmente sais de acetato. A invenção visa proporcionar um processo não-catalisado, evitando, assim, a desvantagem de ter resíduos de substâncias estranhas adicionais (ou seja, o catalisador) na madeira.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[013]Com o intuito de melhor endereçar um ou mais dos desejos anteriores, a invenção apresenta, em um aspecto, um processo para a acetilação contínua de elementos de madeira que compreende as seguintes etapas: (a) impregnar uma pluralidade de bateladas de elementos de madeira com um fluido de acetilação que compreende anidrido acético e/ou ácido acético a fim de proporcionar uma pluralidade de bateladas de elementos de madeira impregnados; (b) coletar a dita pluralidade de bateladas de elementos de madeira impregnados de modo a proporcionar uma alimentação contínua de elementos de madeira impregnados a uma Câmara de Reação; (c) submeter um fluxo contínuo de elementos de madeira impregnados a condições de reação de acetilação na dita Câmara de Reação a fim de proporcionar um fluxo contínuo de elementos de madeira acetilados que saem da dita Câmara de Reação.

[014]Em outro aspecto, a invenção proporciona uma usina para a acetilação de elementos de madeira, sendo que a dita usina compreende pelo menos uma Câmara de Impregnação, uma Câmara de Coleta tendo uma entrada em conexão a uma saída da pelo menos uma Câmara de Impregnação, sendo que a dita conexão se dá de modo a permitir que os elementos de madeira fluam a partir da Câmara de Impregnação até a Câmara de Coleta; uma Câmara de Reação tendo uma entrada em conexão à saída da Câmara de Coleta, sendo que a dita conexão se dá de modo a permitir que os elementos de madeira fluam a partir da Câmara de Coleta até a Câmara de Reação, em que a Câmara de Reação é projetada a fim de proporcionar um transporte contínuo de elementos de madeira a partir da entrada a uma saída da mesma.

[015]Ainda em outro aspecto, a invenção apresenta elementos de madeira acetilados, obteníveis por um processo de acetilação não-catalisado, e, de preferência, lascas, filamentos, ou partículas, em que os elementos de madeira acetilados têm um teor de acetila (AC) de pelo menos 20,5%, de preferência, pelo menos 21%, e, particularmente, um AC de 21% a 26%.

[016]Em um aspecto adicional, a invenção proporciona um processo para a acetilação contínua de elementos de madeira que compreende as seguintes etapas: (a) proporcionar elementos de madeira impregnados com um fluido de acetilação que compreende anidrido acético e/ou ácido acético de modo que tenha um Ganho de Peso Retido, conforme definido abaixo, de pelo menos 20%; (b) introduzir os ditos elementos de madeira impregnados em uma Câmara de Reação; (c) submeter um fluxo contínuo de elementos de madeira impregnados a condições de reação de acetilação na dita Câmara de Reação a fim de proporcionar um fluxo contínuo de elementos de madeira acetilados que saem da dita Câmara de Reação.

DESCRIÇÃO DO DESENHO

[017]A Figura 1 é um desenho esquemático que descreve um esquema de fluxo de um processo e usina de acordo com a invenção. Os sinais de referência no desenho têm os significados a seguir: (1) Fluxo de elemento de madeira de entrada, nesse desenho esse fluxo de elemento de madeira de entrada é recebido em uma combinação de rosca- alimentador de dosagem; (2) Câmara de Impregnação que pode ser fechada à atmosfera circundante; (3) Conexão de vácuo; (4) Conexão de preenchimento e pressurização de acetilação; (5) Câmara de Coleta; (6) ) recipiente para coletar e armazenar os elementos de madeira impregnados; (7) ) saída a partir da Câmara de Coleta que permite que os elementos de madeira impregnados sejam carregados na Câmara de Reação; (8) ) dreno para separação de líquido em excesso; (6) Câmara de Reação Contínua de acordo com o princípio primeiro a entrar, primeiro a sair; (7) Fluxo de saída de elementos de madeira acetilados.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018]A invenção, em um sentido abrangente, se baseia na identificação judiciosa que um processo ótimo de acetilação contínua para elementos de madeira, pode ser realizado iniciando-se a partir de uma impregnação por bateladas com fluido de acetilação.

[019]Ao discutir esse processo, deve-se levar em consideração as definições básicas a seguir.

[020]Uma Câmara de Impregnação consiste em um recipiente, ou, de outro modo, em um reservatório adequado para conter elementos de madeira e colocá-los em contato com um fluido de acetilação. De preferência, a Câmara de Impregnação pode ser fechada em relação à atmosfera circundante, e ser operada sob pressão reduzida, bem reduzida, de preferência, sob vácuo. Em geral, a Câmara de Impregnação será um recipiente que pode ser preenchido com sólidos, evacuado, preenchido com líquidos e pressurizado. Esses recipientes são notórios aos indivíduos versados. A partir do recipiente, um líquido incluindo lascas impregnadas pode ser descarregado sem danificar as lascas impregnadas. Nesse sentido, preferencialmente, utiliza-se um recipiente tendo uma abertura de descarga relativamente grande (por exemplo, 200 a 500 mm), de preferência, um recipiente cônico permitindo que um ângulo de repouso de 10° a 25°, e uma aspereza superficial relativamente baixa (de preferência, 0,1 μm a 5 μm, com mais preferência, 0,5 μm a 2 μm).

[021]De preferência, a impregnação é adequada para conduzir um tipo Bethel de processo de impregnação de madeira. No processo Bethel, a madeira é colocada em uma câmara a vácuo e aplica-se vácuo para extrair ar da madeira. Os ingredientes ativos (na presente invenção: um a fluido de acetilação) são, então, adicionados à câmara sob vácuo. Após preencher a câmara com líquido, pode-se aplicar uma pressão geralmente superior a 1723,6 kPa (250 libras por polegada quadrada (psi)), de preferência, 1034,2 kPa a 1378,9 kPa (150 psi a 200 psi). A pressão é removida de modo que a madeira seja novamente submetida à pressão atmosférica. Esse tipo de processo é preferencial, visto que normalmente deve resultar em uma carga de impregnação máxima, que acredita-se ter uma relação direta a um nível de acetila máximo desejado.

[022]No entanto, no caso onde a absorção máxima de fluido de acetilação não é um objetivo primário, também podem-se usar processos de impregnação mais econômicos. Exemplos desses, conhecidos pelos indivíduos versados na técnica de impregnação de madeira, são os denominados processos de Lowry e Rueping. Esses processos não requerem um vácuo inicial. Ao invés disso, o fluido de impregnação é forçado profundamente na madeira sob pressão. Então, o gás comprimido no interior da madeira se expande quando a pressão for liberada, fazendo com que qualquer preservativo em excesso seja forçado para fora da madeira.

[023]Da mesma forma, podem-se usar métodos diferentes dos processos de Lowry ou Rueping, tais como métodos de aspersão. Tipicamente, esses métodos são usados em processos de acetilação de madeira completamente contínua, tendo como uma de suas desvantagens a obtenção de níveis de acetila relativamente baixos. Uma das vantagens da presente invenção é a liberdade de escolher as condições de impregnação independentemente das condições de reação e vice- versa.

[024]Uma Câmara de Coleta consiste em um recipiente, em um funil, ou, de outro modo, em qualquer dispositivo adequado para coletar e armazenar elementos de madeira impregnados. Caso seja empregada, a Câmara de Coleta terá uma entrada que permite que elementos de madeira impregnados sejam recebidos a partir de uma ou mais Câmaras de Impregnação. Caso seja empregada, a Câmara de Coleta terá uma saída que permite que elementos de madeira impregnados sejam carregados em uma Câmara de Reação. De preferência, a Câmara de Coleta tem uma geometria tipo funil. Isso proporciona, de modo simplesmente tecnológico, uma entrada adequada, um local adequado para manter um volume de tampão de elementos de madeira impregnados, e uma saída que permita que uma quantidade controlada de elementos de madeira impregnados seja carregada em uma Câmara de Reação. A Câmara de Coleta funciona, inter alia, como um recipiente de recebimento para suavizar quaisquer cargas de pico proveniente do descarregamento da Câmara de Impregnação em direção à Câmara de Reação; além disso, permitir um tempo de contato submerso mais longo entre as lascas e o fluido de acetilação resultando em um inchaço adicional do material de lascas de madeira e, logo, em uma absorção aumentada de fluido de acetilação. Adicionalmente, na Câmara de Coleta (também referida como um recipiente de recebimento/tamponamento) líquidos em excesso podem ser separados dos elementos de madeira impregnados existentes que entram no reator contínuo. Da mesma forma, a Câmara de Coleta pode ser usada para introduzir um controle de temperatura adicional.

[025]Uma Câmara de Reação consiste em um recipiente, um reator, ou, de outro modo, em qualquer dispositivo adequado para submeter os elementos de madeira, impregnados com fluido de acetilação, a condições de reação que ocasionem acetilação da madeira. Na invenção, a Câmara de Reação, opondo-se às câmaras de reação usadas em processos de acetilação em batelada, é operada como um reator contínuo. Em uma modalidade interessante, a Câmara de Reação é operada com duas ou mais zonas em que se aplicam diferentes temperaturas. Essa é uma medida adequada para otimizar a aplicação de calor aos elementos de madeira no decorrer da reação de acetilação. De preferência, aplicam-se de duas a cinco zonas. Os indivíduos versados serão capazes de determinar o regime de aquecimento desejado, isto é, o número de zonas, as temperaturas aplicadas, e o tempo de permanência efetivo em cada uma dessas zonas. Compreender-se-á que a otimização precisa depende de circunstâncias, como o tipo e o formato da madeira a ser acetilada e do aparelho específico escolhido para acetilação.

[026]Reatores adequados incluem, mas não se limitam a, reatores de fase líquida ou gasosa conhecidos na técnica de acetilação de madeira. Um reator de fase gasosa é preferencial. Esse tipo de reator permite submeter os elementos de madeira impregnados em altas temperaturas, apesar de estarem em pressões relativamente baixas. Como resultado, o tempo de permanência em um reator do tipo fase gasosa pode geralmente ser mais longo que em um reator do tipo fase líquida, que é benéfico aos níveis de acetilação. Da mesma forma, em um reator de fase gasosa, os elementos de madeira não são propensos a se livrarem do ácido acético. No caso de um reator de fase líquida (isto é, sem separação de líquido em excesso das partículas impregnadas) a remoção desse ácido acético resultaria na redução da concentração de anidrido acético no fluido de acetilação circundante. Da mesma forma, as resinas, como um componente desejável da madeira, são mais bem retidos em um reator do tipo fase gasosa do que em um reator do tipo fase líquida.

[027]Com o intuito que seja adequada para uma operação contínua, a Câmara de Reação tem uma entrada conectada à Câmara de Coleta ou, caso essa seja prescindida de uma pluralidade de Câmaras de Impregnação. A própria Câmara de Reação é projetada de modo a permitir que a entrada de elementos de madeira impregnados, e a saída de elementos de madeira acetilados, sejam contínuas. Isso pode ser realizado de várias formas, controlado por gravitação, por forças mecânicas, ou ambas. De preferência, os elementos de madeira são transportados seguindo o princípio de fluxo pistonado, que implica em um princípio ”primeiro a entrar, primeiro a sair”.

[028]A Câmara de Reação pode compreender um reator de fluxo pistonado verticalmente disposto através do qual os elementos de madeira passam descendentemente através de um fluido de acetilação. Um exemplo de um fluxo gravitacional simples consiste em uma Câmara de Reação que é inclinada no sentido no qual a entrada é posicionada superior à saída. Como resultado, os elementos de madeira fluirão, por gravitação, a partir da entrada até a saída, enquanto são submetidos a condições de acetilação. Um exemplo de força mecânica é uma Câmara de Reação que compreende um transportador helicoidal que serve para transportar elementos de madeira a partir da entrada até a saída. Em uma modalidade, as forças de transporte serão proporcionadas por uma combinação de forças mecânicas exercidas por uma rosca e forças gravitacionais proporcionadas pelo fato de ter uma entrada em um nível superior que uma saída. Com a máxima preferência, emprega-se um transportador helicoidal tendo uma rosca substancialmente horizontal, como resultado disso, o transporte é totalmente controlado pela rosca mecanicamente operada, e não afetada pela gravitação. Podem-se usar tanto transportadores helicoidais únicos como múltiplos.

[029]O processo da invenção é particularmente adequado para obter elementos de madeira acetilados de modo que tenham níveis de acetila relativamente altos, de preferência, maiores que 18%, com mais preferência, pelo menos 20,5%, com mais preferência, maiores que 21%, com ainda mais preferência, de 21% a 26%, sendo que todas as porcentagens são expressas como valores AC.

[030]Sem se ater à teoria, os presentes inventores acreditam que a possibilidade de obter esses altos níveis em um processo de acetilação contínua é determinada inicialmente pela seleção judiciosa de uma impregnação por bateladas, sendo que as condições de processo dessa podem ser ajustadas independentemente da etapa de acetilação real.

[031]Conforme supramencionado, a impregnação pode ser conduzida a fim de resultar em uma carga de impregnação máxima (que, em teoria, significaria que os elementos de madeira estão completamente saturados com fluido de impregnação), mas também por métodos que não levam a uma impregnação máxima.

[032]Particularmente, os presentes inventores acreditam que a impregnação por bateladas, conforme descrito anteriormente, é capaz de resultar em elementos de madeira que são impregnados não somente em vãos facilmente acessíveis, mas também em locais que sejam mais difíceis de acessar. Esses locais são distinguidos pelo fato de que, uma vez impregnados, eles retêm o líquido acetilante em um grau maior. A natureza desta retenção pode se basear na interação química com a madeira, bem como em uma possível interação física com a matriz de madeira. Pode-se determinar se esse tipo de impregnação ocorreu ou não com referência ao Ganho de Peso Retido (RWG).

[033]O RWG é determinado da seguinte forma: - valor de referência é a massa de um volume de elementos de madeira contidos em um cilindro de vidro, com peso vazio conhecido, diâmetro interno de 80 mm e altura interna de 90 mm. Essa massa é determinada preenchendo-se o cilindro com elementos de madeira em uma maneira fluida (isto é, sem agitá-los nem forçá- los para dentro do cilindro) e removendo-se gentilmente quaisquer elementos de madeira em excesso (isto é, aqueles elementos de madeira que estiverem além da borda) com o auxílio de uma espátula. Então, a massa dos elementos de madeira (“valor de referência”) é determinada pesando-se o cilindro preenchido e subtraindose o peso vazio do cilindro. - no teste de RWG, o cilindro supramencionado é preenchido com elementos de madeira impregnados, da maneira descrita anteriormente; - os conteúdos do cilindro são transferidos a um béquer tendo um diâmetro de 140 mm e uma altura de 240 mm; - o dito béquer, preenchido com elementos de madeira, é colocado dentro de um forno de convecção natural pré-aquecido ajustado em 160°C durante um período de 45 minutos; - o béquer é retirado do forno e a massa dos elementos de madeira (“valor de teste”) é determinada pesando-se o cilindro preenchido e subtraindo-se o peso vazio do cilindro. No método de teste anterior, os elementos de madeira impregnados são, antes da colocação no forno, mantidos em uma temperatura na qual eles saíram da impregnação; a saída da impregnação deve ser entendida como a saída da etapa final antes de os elementos de madeira serem submetidos a condições de reação de acetilação em uma Câmara de Reação.

[034]O RWG (%) é calculado pela fórmula: [Mvalor de teste (g) - Mvalor de referência (g) ] / Mvalor de referência (g) x 100%

[035]Os elementos de madeira são preferencialmente amostrados, e o RWG determinado, de modo que uma amostra representativa dos elementos de madeira seja obtida ou que uma média do RWG dos bateladas de elementos de madeira seja determinada ao longo do período em questão.

[036]Em uma modalidade alternativa, o RWG é o RWG de um e do mesmo batelada de elementos de madeira, doravante indicado como RWG*. No presente documento, os elementos de madeira empregados para determinar o valor de referência são usados para impregnação e submetidos a um aquecimento conforme definido anteriormente, e, então, pesados a fim de determinar o valor de teste para os mesmos elementos de madeira.

[037]Os elementos de madeira podem ser os elementos indicados na tabela abaixo. Compreender-se-á que o valor de referência e o valor de teste são determinados para o mesmo tipo de elementos de madeira. Os elementos de madeira são, de preferência, lascas, filamentos, ou partículas, e, com mais preferência, lascas.

[038]De acordo com isso, a invenção também pertence a um processo para a acetilação de elementos de madeira que compreende as etapas a seguir: (a) proporcionar elementos de madeira impregnados com um fluido de acetilação que compreende anidrido acético e/ou ácido acético de modo que tenha um Ganho de Peso Retido (RWG), conforme definido anteriormente, de pelo menos 20%; (b) introduzir os ditos elementos de madeira impregnados em uma Câmara de Reação; (c) submeter um fluxo contínuo de elementos de madeira impregnados a condições de reação de acetilação na dita Câmara de Reação a fim de proporcionar um fluxo contínuo de elementos de madeira acetilados que saem da dita Câmara de Reação.

[039]Neste processo, os elementos de madeira introduzidos na Câmara de Reação têm, de preferência, um RWG de pelo menos 30% e, com mais preferência, de pelo menos 40%. Uma carga preferencial particular de elementos de madeira tem um RWG de 40% a 50%. Compreender-se-á que, neste aspecto, a invenção se baseia na escolha judiciosa para carregar um processo de acetilação contínua com elementos de madeira tendo um valor RWG requerido, independentemente do processo (batelada ou contínuo) através do qual eles são impregnados.

[040]Como uma vantagem adicional, a invenção também torna possível obter altos níveis de acetilação em uma distribuição estreita. Isto é, particularmente a escolha por um processo de acetilação contínua que emprega o princípio de fluxo pistonado, resulta em uma acetilação consistente, com uma distribuição relativamente estreita de tempo de permanência, observado em uma população de elementos de madeira, sob condições de acetilação.

[041]Com o intuito de obter altos níveis de acetila preferenciais nos elementos de madeira, a Câmara de Reação deve permitir um tempo de permanência suficiente e, além disso, uma distribuição estreita do tempo de permanência em relação aos elementos transportados. Essa última serve particularmente para proporcionar um produto que mostra uma boa uniformidade em relação aos níveis de acetila, bem como os níveis de ácido acético e anidrido acético residuais. Ademais, a Câmara de Reação deve preferencialmente permitir uma operação mais suave possível, a fim de reter otimamente a geometria dos elementos de madeira (particularmente lascas e filamentos) ao longo do processo de acetilação.

[042]A invenção proporciona, como uma vantagem e relação ao processamento típico completamente contínuo, que a impregnação pode ser conduzida sob condições ótimas para impregnação, ou seja, um tempo de permanência suficientemente longo, com condições apropriadas de pressão e temperatura. Proporciona-se, também, como uma vantagem em relação aos processos conduzidos completamente por bateladas, a possibilidade de ter a reação de acetilação conduzida de maneira mais uniforme, bem como os benefícios econômicos associados à produção contínua.

[043]De acordo com a invenção, o processo geral resulta em uma produção contínua de elementos de madeira acetilados. Isso é habilitado coletando-se os elementos de madeira impregnados de modo a proporcionar uma alimentação contínua a uma Câmara de Reação. Vários métodos se encontram disponíveis nesse sentido.

[044]Um deles consiste em operar uma pluralidade de Câmaras de Impregnação em paralelo, garantindo que em todos os momentos, a partir de uma das câmaras, os elementos de madeira impregnados possam ser carregados a uma Câmara de Reação. Isso pode ser realizado, por exemplo, com base em três dessas Câmaras de Impregnação, digamos, câmaras (A), (B), e (C). Permite-se que a câmara (A) descarregue elementos impregnados, enquanto os elementos de madeira na câmara (B) estiverem sendo impregnados, e a câmara (C) esteja sendo carregada com elementos a serem impregnados. A seguir, a câmara (B) será descarregada, enquanto o batelada na câmara (C) estiver sendo impregnado, e a câmara (A) estiver sendo carregada. Prefere-se, nesta modalidade, operar um número maior de Câmaras de Impregnação, a fim de permitir um tempo de impregnação mais longo entre o carregamento e o descarregamento. Um número preferencial de Câmaras de Impregnação é de 1 a 15, com mais preferência, de 1 a 4.

[045]Em uma modalidade preferencial, os elementos de madeira impregnados não são diretamente carregados em uma Câmara de Reação, mas são coletados em uma Câmara de Coleta, de preferência, em um reservatório tipo funil. Isso pode ser realizado iniciando-se a partir da pluralidade anterior de Câmaras de Impregnação. No entanto, uma vantagem é que o uso de uma Câmara de Coleta permitirá que a impregnação seja realizada em uma única Câmara de Reação. O único pré-requisito para operar um processo de acetilação contínua é que a Câmara de Coleta seja carregada com elementos de madeira impregnados em uma taxa suficiente para alimentar continuamente uma Câmara de Reação. De modo vantajoso, a Câmara de Coleta tem um volume relativamente grande, por exemplo, 1 a 15 vezes o volume da Câmara de Impregnação. Opcionalmente, o recurso de uma Câmara de Coleta é combinado com o recurso de uma pluralidade de Câmaras de Impregnação.

[046]A morfologia do material à base de madeira pode ser, mas não se limita a, lascas de madeira, filamentos de madeira, partículas de madeira, etc. doravante denominados como elementos de madeira. O processo e a usina da invenção podem ser usados para a acetilação de madeiras duras duráveis e não-duráveis, bem como madeiras moles duráveis e não-duráveis. De preferência, os elementos de madeira pertencem a espécies de madeira não-duráveis, tais como madeiras moles, por exemplo, árvores coníferas, tipicamente abeto, pinheiro ou espruce, ou a madeiras duras não-duráveis. Tipos preferenciais de madeira consistem em abeto, abeto Sitka, pinheiro-bravo, pinheiro silvestre, pinheiro radiata, eucalipto, amieiro vermelho, amieiro europeu, faia e bétula.

[047]Dimensões típicas de elementos de madeira conforme definido de acordo com a presente invenção são dadas na tabela a seguir. Dimensões típicas de elementos de madeira

[048]Os benefícios do processo da invenção são exibidos a um grau maior no caso de lascas, filamentos ou partículas de madeira. Com a máxima preferência, os elementos de madeira são lascas de madeira.

[049]Elementos de madeira de uma púnica faixa de tamanho são preferenciais para facilitar um fluxo de massa homogêneo.

[050]Antes da impregnação, preferencialmente, proporcionam-se elementos de madeira com um teor de umidade menor que 15%, em peso. Isso pode ser alcançado através de pré-secagem dos elementos de madeira tendo um teor de umidade maior. A pré-secagem pode ser realizada em um processo contínuo ou por bateladas através de qualquer método conhecido na indústria madeireira. De preferência, o teor de umidade dos elementos de madeira é menor que 8%, com mais preferência, em uma faixa de 0,01% a 5%, com ainda mais preferência, em uma faixa de 0,5% a 4%.

[051]Durante a impregnação, os elementos são colocados em contato com o fluido de acetilação, permitindo uma absorção suficiente do fluido pelos elementos de madeira para uma acetilação subsequente. De preferência, o fluido de acetilação compreende anidrido acético e/ou ácido acético, e, de preferência, uma mistura de anidrido acético e ácido acético. Em uma modalidade preferencial, o fluido de acetilação contém de 40 a 100%, em peso, de anidrido acético e 0 a 60%, em peso, de ácido acético. Dentro desta faixa, constatou-se ser benéfica uma mistura de 75 a 95%, em peso, de anidrido acético e 5 a 25%, em peso, de ácido acético.

[052]Uma faixa de temperatura preferencial durante a impregnação é de 20°C a 180°C. A razão entre elementos e fluido é, de preferência, igual a pelo menos 1 a 4. No caso de uma mistura de anidrido/ácido tendo um excesso de anidrido, uma temperatura preferencial é de 60°C a 90°C.

[053]De preferência, um líquido em excesso é separado dos elementos de madeira impregnados antes de entrarem na Câmara de Reação. Com a máxima preferência, isso é realizado na Câmara de Coleta supramencionada. O termo “em excesso” significa um fluido de acetilação que não impregnou a madeira. Esse excesso pode ser removido do reator através de qualquer método eficaz como drenagem livre ou outras tecnologias. Durante essa etapa, retém-se fluido de acetilação suficiente dentro dos elementos para uma acetilação subsequente.

[054]Na Câmara de Reação, os elementos de madeira impregnados são acetilados em um reator para acetilação contínua, de acordo com o princípio “primeiro a entrar, primeiro a sair”. O tempo de permanência dos elementos de madeira no reator de acetilação pode ser controlado a fim de atingir o nível de modificação desejada dos elementos, por exemplo, o grau de acetilação. O tempo de permanência requerido também pode depender da temperatura de acetilação. A temperatura de acetilação é de 100 a 200°C, e, de preferência, de 135 a 180°C. De preferência, a etapa de acetilação é conduzida durante 1 a 300 minutos, com mais preferência, de 30 a 180 minutos.

[055]A acetilação nesse processo é preferencialmente realizada em temperaturas maiores que o ponto de ebulição atmosférica do fluido de acetilação, embora a pressão de gás geral no reator esteja preferencialmente em torno da pressão atmosférica. Essas temperaturas mais altas aceleram significativamente o processo de acetilação. Portanto, as temperaturas de acetilação nesse processo contínuo estão preferencialmente na faixa de 135°C a 180°C,

[056]A razão entre a evaporação e a reação pode ser ajustada pelo nível de pressão na câmara de reação. Uma pressão mais alta em uma determinada temperatura de reação significa uma taxa de evaporação mais baixa essencialmente na mesma taxa de reação. De preferência, a pressão dentro da câmara de reação é mantida entre -0,40 barg e 3 barg e, com mais preferência, entre -0,2 barg e 1 barg e, com ainda mais preferência, entre -0,1 barg e 0,5 barg.

[057]Em uma modalidade, o princípio “primeiro a entrar, primeiro a sair” é satisfeito utilizando-se um transportador helicoidal preenchido com elementos de madeira impregnados e separados dos elementos de madeira líquidos em excesso. Devido à rotação suave da rosca, de preferência, em uma posição horizontal, evita- se o atrito entre os elementos de madeira. Isso resulta em uma boa qualidade de elemento durante o processo. Em uma modalidade, o reator contem um transportador helicoidal paralelo duplo a fim de aumentar o volume efetivo do reator.

[058]A temperatura durante a acetilação pode ser controlada por um ciclo de gás aquecido, que contém um gás pelo menos parcialmente saturado com anidrido acético e/ou ácido acético ou sendo ácido acético e/ou anidrido acético superaquecidos. Um gás inerte significa que ainda não participou da reação de acetilação e, de preferência, consiste em nitrogênio, dióxido de carbono, ou gás de combustão. Em outra modalidade, o reator do transportador helicoidal compreende um eixo de rosca e um invólucro de transportador e a temperatura da acetilação é controlada aquecendo-se o eixo de rosca e/ou o invólucro de transportador. Nessa modalidade, os elementos de madeira impregnados são diretamente aquecidos pelo eixo de rosca e/ou pelo invólucro de transportador. Esse aquecimento pode ser realizado por vapor, óleo ou eletricamente. Em outra modalidade, o aquecimento pode ser realizado por uma combinação de um ciclo de gás aquecido, aquecimento pelo eixo de rosca e pelo invólucro de transportador.

[059]Além da reação, o aquecimento dos elementos de madeira no reator também resulta em uma secagem parcial. Os conteúdos líquidos iniciais das lascas, tipicamente na faixa de 100% a 200% podem ser reduzidos para 0,5% a 100% durante o processo, sem impedir efetivamente a acetilação efetiva.

[060]Caso seja desejado, após a acetilação, os elementos de madeira acetilados modificados podem ser adicionalmente secos através de qualquer método conhecido na indústria a um conteúdo líquido desejado. A secagem dos elementos de madeira acetilados pode ser convenientemente efetuada, por exemplo, por vapores superaquecidos, nitrogênio quente, dióxido de carbono e/ou gás de combustão, ou vácuo.

[061]Em uma modalidade interessante, os inventores perceberam que o aparelho adequado para a acetilação contínua de elementos de madeira impregnados também pode ser genericamente usado para a pós-secagem dos elementos acetilados. Logo, por exemplo, um transportador helicoidal pode ser usado para acetilação, e um próximo transportador helicoidal pode ser usado para secagem. Em outra modalidade, a câmara de reação é operada de modo que atue como um secador de pós-acetilação, o que eliminaria a necessidade por uma unidade de secagem/pós-secagem dedicada separada.

[062]Em uma modalidade preferencial, a Câmara de Reação é um transportador helicoidal, e a pós-secagem é conduzida usando um referido secador em bandeja. Em outra modalidade preferencial, um secador em bandeja também pode ser usado como uma Câmara de Reação. Esse apresenta, como uma de suas vantagens, uma operação otimamente suave durante a acetilação. Da mesma forma, podem-se usar outras disposições.

[063]Os transportadores helicoidais adequados incluem transportadores helicoidais únicos e múltiplos, de preferência, um transportador helicoidal paralelo duplo. Esse equipamento é notório aos indivíduos versados. Exemplos de secadores adequados, que também podem ser usados como câmaras de reação, incluem secadores em placa aquecida, secadores por calor convectivo, secadores em placa tipo vácuo, secadores em disco, secadores em bandeja, secadores em esteira (incluindo secadores com múltiplas esteiras, secadores em esteira a vácuo, secadores em esteira de baixa temperatura), secadores em tambor giratório contínuo, incluindo secadores em tambor a vácuo, trens de extração, secadores helicoidais.

[064]Outros equipamentos bem adequados como uma câmara de reação são os extratores tipo imersão e os extratores tipo percolação.

[065]Os níveis de acetilação dos elementos de madeira de 17% a 26% de acetila podem ser prontamente obtidos pela presente invenção, conforme medido por cromatografia líquida em alta pressão (HPLC). A HPLC é usada para quantificar a concentração de íons de acetato resultantes a partir da saponificação de grupos acetila.

[066]O processo da invenção torna possível produzir elementos de madeira, e, particularmente, lascas ou filamentos de madeira, tendo teores de acetila que antes não eram alcançáveis na técnica em um processo de acetilação contínua. A combinação judiciosa de impregnação ótima em um processo em bateladas e reação ótima, bem distribuída pelos elementos impregnados, em um processo contínuo, alcança níveis de acetilação preferenciais (expressos como Teor de Acetila) de 15% a 25%. Particularmente, o processo da invenção torna possível produzir elementos de madeira acetilados tendo níveis de acetila até o presente inalcançáveis em processos contínuos, e também inalcançáveis em processos de acetilação não-catalisados.

[067]Nesse sentido, a invenção também se refere a elementos de madeira acetilados, obteníveis por um processo de acetilação não-catalisada, e, de preferência, a lascas, filamentos, ou partículas, em que os elementos de madeira acetilados têm um teor de acetila (AC) de pelo menos 20,5%, de preferência, pelo menos 21%, e, particularmente, de AC igual a 21% a 26%.

[068]Particularmente, como uma forma preferencial de elementos de madeira acetilados obteníveis por processo de acetilação não-catalisada, a invenção se refere a elementos de madeira acetilados, e, de preferência, lascas, filamentos, ou partículas, substancialmente não contendo catalisador de acetilação residual, em que os elementos de madeira acetilados têm um teor de acetila (AC) de pelo menos 20,5%, de preferência, pelo menos 21%, e, particularmente, de AC igual a 21% a 26%. Os catalisadores de acetilação residual consistem particularmente em bases orgânicas, como piridina, sais, como bicarbonato de sódio, ou sais de acetato, sendo que esses incluem acetato de potássio. A ausência substancial desses resíduos de catalisador contidos na madeira acetilada define o resultado de um processo de acetilação não-catalisada. Em madeira acetilada obtida por processos catalisados, a presença desses resíduos (mesmo se estiver em uma escala de ppm) normalmente será inevitável. Até o presente não era possível alcançar teores de acetilação de AC conforme supramencionado, e, particularmente, não superiores a 21%, mais particularmente, de AC igual a 21% a 26% em madeira acetilada.

[069]A presença de catalisador residual é genericamente encontrada ao longo da espessura do elemento de madeira.

[070]Nota-se que o processo da invenção também pode ser realizado como um processo de acetilação catalisada, particularmente se teores de acetilação ainda maiores e/ou uma reação rápida forem desejados.

[071]Os elementos de madeira acetilados de acordo com a presente invenção podem geralmente ser refinados e convertidos em aglomerados, tais como um aglomerado de fibras de densidade média, MDF, ou aglomerado de filamentos orientados, OSB, ou aglomerado de partículas, que possuirão uma estabilidade dimensional superior, durabilidade, estabilidade a luz ultravioleta e condutividade térmica, comparados a aglomerados derivados a partir de elementos de madeira não-acetilados.

[072]A invenção será ilustrada pelos exemplos não-limitantes a seguir. EXEMPLO 1

[073]Lascas de madeira de abeto de Sitka com a maioria das lascas com dimensões de aproximadamente 2,5 cm x 1,5 cm x 1 cm são secas em um forno de secagem convectiva de madeira até a obtenção de um teor de umidade de 2,4% (peso de umidade/peso de lascas de madeira totalmente secas).

[074]Antes de colocar o material em lascas em uma câmara de impregnação, essa câmara de impregnação é evacuada a um vácuo de -0,9 barg para remover fluidos orgânicos residuais potenciais do batelada de impregnação anterior. Após essa etapa de evacuação, o material em lascas seco é carregado nesse recipiente de impregnação. De modo subsequente, um vácuo de -0,9 barg é implementado a essa câmara de impregnação carregada com lascas, sendo que após isso, o fluido de acetilação quente (que consiste em uma razão p/p entre anidrido acético/ácido acético de 90/10) a 130°C é dosado a esse recipiente de impregnação evacuado. Esse carregamento com fluido de acetilação quente é realizado sob uma ação de evacuação. Após uma submersão completa das lascas com esse fluido de acetilação quente, o recipiente de impregnação é pressurizado a 10 barg durante 1 minuto. Após essa etapa de impregnação pressurizada, a pressão é removida para efetivamente 0 barg e o material é transferido na próxima etapa do processo: no recipiente de coleta cilíndrico o líquido de acetilação em excesso é drenado por forças gravitacionais. A partir dessa etapa do recipiente de coleta, as lascas impregnadas são continuamente carregadas na câmara do reator. Essa câmara de reação é um cilindro horizontal, talhado com uma rosca, ao qual as lascas com o líquido impregnado quente são carregadas; esse cilindro horizontal é equipado com um ciclo de gás de aquecimento e um sistema de condensação para manter a pressão de reação efetivamente em 0 barg. O gás de aquecimento que passa pelas lascas impregnadas de reação compreende uma mistura de anidrido acético e ácido acético. A temperatura do ciclo de gás de aquecimento é controlada em 135°C; essa condição de acetilação é continuamente operada efetivamente em 0 barg. Após um tempo de permanência de 225 minutos nesse recipiente de reação, as lascas são altamente acetiladas onde o teor de acetila das lascas equivale a 22,5% conforme medido por HPLC. Após essa etapa de reação de acetilação, as lascas acetiladas são secas a 130°C sob uma pressão reduzida para remover anidrido acético residual e ácido acético residual combinados a níveis abaixo de 0,4%. EXEMPLO 2

[075]Partículas de madeira de abeto de Sitka com a maioria das lascas com dimensões de aproximadamente 1 cm x 0,5 cm x 0,5 cm são secas em um forno de secagem convectiva de madeira até a obtenção de um teor de umidade de 3% (peso de umidade/peso de lascas de madeira totalmente secas).

[076]As partículas secas são carregadas no recipiente de impregnação, que é, em seguida, evacuado a -0,9 barg; após essa evacuação, o fluido de acetilação quente (que consiste em uma razão p/p entre anidrido acético/ácido acético de 90/10) com uma temperatura de 70°C é dosado a esse recipiente de impregnação evacuado. Esse carregamento com fluido de acetilação quente é realizado sob uma ação de evacuação. Após uma submersão completa das partículas com esse fluido de acetilação quente, o recipiente de impregnação é pressurizado a 10 barg durante 1 minuto. Após essa etapa de impregnação pressurizada, a pressão é removida para efetivamente 0 barg e o material é transferido na próxima etapa do processo: no recipiente de coleta cilíndrico o líquido de acetilação em excesso é drenado por forças gravitacionais. A partir dessa etapa do recipiente de coleta, as partículas de madeira impregnadas são continuamente carregadas na câmara do reator. Essa câmara de reação é um cilindro horizontal, talhado com uma rosca, ao qual as partículas com o líquido impregnado quente são carregadas; esse cilindro horizontal é equipado com um ciclo de gás de aquecimento e um sistema de condensação para manter a pressão de reação. O gás de aquecimento que passa pelas lascas impregnadas de reação compreende uma mistura de anidrido acético e ácido acético. A temperatura do ciclo de gás de aquecimento é controlada em 135°C; essa condição de acetilação é continuamente operada efetivamente em 1 barg. Após um tempo de permanência de 120 minutos nesse recipiente de reação, as partículas de madeira são acetiladas a 21,9% conforme medido por HPLC. Após essa etapa de reação de acetilação, as lascas acetiladas são secas a 130°C sob uma pressão reduzida para remover anidrido acético residual e ácido acético residual combinados a níveis abaixo de 0,4%. EXEMPLO 3

[077]Nesse exemplo, filamentos de Pinheiro Amarelo do Sul com a maioria das lascas com dimensões de aproximadamente 10 cm x 4 cm x 0,1 cm são secas em um forno de secagem convectiva de madeira até a obtenção de um teor de umidade de 2%.

[078]Esse material de filamento seco é carregado no recipiente de impregnação; sendo que após o carregamento dos filamentos secos anteriores implementa-se um vácuo de -0,95 barg durante 10 minutos a essa câmara de impregnação carregada com filamentos, sendo que após isso, o fluido de acetilação quente (que consiste em uma razão p/p entre anidrido acético/ácido acético de 90/10) a 700C é dosado a esse recipiente de impregnação evacuado. Essa dosagem é realizada sob esvaziamento constante. A dosagem do fluido de acetilação quente é realizada até uma submersão completa dos filamentos com esse liquido. Após uma submersão completa dos filamentos com esse fluido de acetilação quente, o recipiente de impregnação é pressurizado a 10 barg durante 10 minutos. De modo subsequente, o recipiente de impregnação é evacuado e novamente pressurizado a 10 barg durante outros 10 minutos. Após essas etapas de impregnação alternativas, a pressão entre o recipiente de impregnação e a câmara de coleta é nivelada, porque a câmara de coleta é operada efetivamente em 2 barg. Após a abertura da válvula inferior do recipiente de impregnação, a batelada de filamentos impregnados junto ao líquido em excesso é colocado na câmara de coleta. O transporte dos filamentos impregnados com uma rosca de transporte inclinada para cima permite uma separação dos filamentos a partir do fluido de acetilação em excesso. Esses filamentos impregnados drenados que são carregados ao recipiente de reação contêm cerca de 1,6 a 1,8 kg de líquido de acetilação a cada kg de filamentos de madeira secos. Após essa separação do líquido de acetilação em excesso, os filamento são introduzidos no recipiente de reação, que consiste em uma rosca dupla horizontal aquecida que gira de modo que o tempo de permanência dos filamentos nessa rosca dupla horizontal aquecida seja de 120 minutos. Essa rosca dupla horizontal é equipada com um ciclo de gás aquecido. O gás de aquecimento que passa pelos filamentos impregnados de reação compreende uma mistura de anidrido acético e ácido acético. A temperatura do ciclo de gás de aquecimento é controlada em 1350C; essa condição de acetilação é continuamente operada efetivamente em 2 barg. Após um tempo de permanência de 120 minutos neste recipiente de reação, o teor de acetila dos filamentos equivale a 21,2 ± 0.1%. Após essa etapa de reação de acetilação, os filamentos acetilados são secos a 1300C sob pressão reduzida para remover o anidrido acético residual e o ácido acético residual a níveis abaixo de 0,9%.

Claims

1. Processo para acetilação contínua de elementos de madeira, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas a seguir: (a) impregnar uma pluralidade de bateladas de elementos de madeira com um fluido de acetilação que compreende anidrido acético e/ou ácido acético a fim de proporcionar uma pluralidade de bateladas de elementos de madeira impregnados; (b) coletar a dita pluralidade de bateladas de elementos de madeira impregnados de modo a proporcionar uma alimentação contínua de elementos de madeira impregnados a uma Câmara de Reação; (c) submeter um fluxo contínuo de elementos de madeira impregnados a condições de reação de acetilação na dita Câmara de Reação a fim de proporcionar um fluxo contínuo de elementos de madeira acetilados que saem da dita Câmara de Reação.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a coleta das bateladas de elementos de madeira acetilados é realizada em uma Câmara de Coleta, tendo, de preferência, uma geometria tipo funil.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o líquido de impregnação em excesso é removido dos elementos de madeira impregnados na Câmara de Coleta.

4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que os elementos de madeira impregnados são continuamente introduzidos na Câmara de Reação.

5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que os elementos de madeira fluem através da Câmara de Reação em fluxo pistonado.

6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, uma etapa de: (d) secar os elementos de madeira acetilados a fim de remover o fluido de acetilação não-reagido dos mesmos.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, ainda, uma etapa de: (e) extrair um fluxo contínuo de elementos de madeira acetilados a partir do [aparelho de secagem] da etapa (d)

8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a Câmara de Reação compreende um transportador helicoidal horizontal, tal como um transportador helicoidal paralelo duplo.

9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o teor de umidade dos elementos de madeira submetidos à etapa (a) é menor que 8%, em peso, de preferência, 0,01% a 5%.

10. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o fluido de acetilação compreende 40%, em peso, a 100%, em peso, de anidrido acético e 0%, em peso, a 60%, em peso, de ácido acético.

11. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de acetilação na etapa (c) é maior que o ponto de ebulição atmosférico do fluido de acetilação.

12. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que a acetilação na etapa (c) é realizada em duas a cinco zonas de temperatura.

13. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura de acetilação na etapa (c) é controlada por um aquecimento em um ambiente selecionado a partir de um ciclo de gás aquecido contendo um gás pelo menos parcialmente saturado com anidrido acético e/ou ácido acético, uma manta aquecida, um eixo aquecido, e combinações desses.

14. Usina para acetilação de elementos de madeira CARACTERIZADA pelo fato de que a dita usina compreende: (i) pelo menos uma Câmara de Impregnação, (ii) uma Câmara de Coleta tendo uma entrada em conexão com uma saída da pelo menos uma Câmara de Impregnação, sendo que a dita conexão permite que os elementos de madeira fluam a partir da Câmara de Impregnação até a Câmara de Coleta; (iii) uma Câmara de Reação tendo uma entrada em conexão com a saída da Câmara de Coleta, sendo que a dita conexão sendo tal que permite que os elementos de madeira fluam a partir da Câmara de Coleta até a Câmara de Reação, em que a Câmara de Reação é projetada de modo a proporcionar um transporte contínuo de elementos de madeira a partir da entrada até uma saída da mesma.

15. Usina, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que o transporte contínuo na Câmara de Reação é proporcionado por um transportador helicoidal.

16. Usina, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADA pelo fato de que a Câmara de Reação é um secador, de preferência, selecionado a partir do grupo que consiste em secadores em bandeja, secadores em esteira, trens de extração, secadores helicoidais e secadores em placa.

17. Usina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende, ainda, um secador, de preferência, um secador em bandeja, sendo que a entrada desse se encontra em conexão com a saída da Câmara de Reação, sendo que a dita conexão permite que os elementos de madeira fluam a partir da Câmara de Reação para o Secador.