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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Renato de Oliveira Baptista
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2019
Supervisor
Committee
Bortoletto Junior, Geraldo (President)
Ferreira, Angel Thiane Boschiero
Milagres, Flaviana Reis
Silva, Paulo Henrique Müller da
Title in Portuguese
Potencial da madeira de Pinus maximinoi aos sete anos para a produção de polpa celulósica kraft
Keywords in Portuguese
Caracterização da madeira
Cozimento Lo-Solids®
Pinus
Polpação kraft
Abstract in Portuguese
Os plantios do gênero Pinus nas regiões do Brasil são mais restritos em comparação ao Eucalyptus, principalmente pela adaptação climática de cada espécie. As espécies de pinus plantadas se destacam na região Sul e em parte da região Sudeste, enquanto nas outras regiões os plantios são pouco significativos. Assim, são necessárias pesquisas de novos materiais genéticos e inovações nas técnicas de cozimento para que o gênero Pinus se torne mais competitivo se consolide no mercado florestal. No presente estudo as árvores das espécies Pinus maximinoi e Pinus taeda (parâmetro de comparação) foram cortadas aos 7 anos de idade com o objetivo de avaliar as características anatômicas, físicas e químicas da madeira dessas espécies visando a produção de polpa celulósica kraft. Para a avaliação tecnológica dos materiais seguiram-se as principais análises: (1) Anatômica - os materiais foram descritos macro e microscopicamente e foram medidas as dimensões dos traqueídes e calculadas relações como coeficiente de flexibilidade, fração parede e índice de Runkel; (2) Física - foi determinada a densidade básica dos discos e cavacos, além da densidade aparente do lenho por densitometria de raios X; (3) Química - foram determinados o teor de extrativos, lignina, holocelulose e cinzas. Para as polpas obtidas pelo processo de polpação Lo-Solids® sendo determinado ao final de cada cozimento os rendimentos bruto, depurado e o teor de rejeitos. As condições de cozimento foram ajustadas visando a obtenção de polpa com número kappa 28±5%. Em relação às características anatômicas, a espécie P. maximinoi apresentou lenho tardio menos expressivo que P. taeda. As dimensões dos traqueídes tiveram diferenças significativas entre as duas espécies. Os valores médios para o comprimento, largura e diâmetro do lume dos traqueídes axiais foram superiores para a espécie P. taeda (3,8 mm, 62,6µm, e 54,8 µm, respectivamente) em relação à P. maximinoi (3,2 mm, 53,9 µm, e 44,0 µm). A densidade básica média ponderada foi de 0,361 g.cm-3 para P. maximinoi, não havendo diferença em comparação à espécie de P. taeda que apresentou densidade básica de 0,379 g.cm-3. A composição química das espécies não apresentou diferença estatística entre os resultados. P. maximinoi apresentou 3,98% de extrativos totais, enquanto P. taeda apresentou 4,51%, já o teor de lignina total foi de 31,81% e 32,16%, respectivamente. Sendo assim, as duas espécies apresentaram características tecnológicas muito semelhantes, o que propiciou um comportamento análogo frente ao processo de polpação Lo-Solids®, com algumas vantagens para espécie de P. maximinoi, que apresentou maior rendimento depurado (47,2%) - 1 ponto percentual a mais comparado à P. taeda (46,1%). E ainda por razões referentes às características silviculturais, o incremento médio anual em celulose (IMACEL) foi de 5,526 tsa.ha-1.ano-1 para P. maximinoi e de 4,101 tsa.ha-1.ano-1 para P. taeda.
Title in English
The potential use of 7-year-old Pinus maximinoi wood for kraft pulp production
Keywords in English
Characterization of wood
Kraft pulping
Lo-Solids®
Pine
Abstract in English
Pinus plantations in the Brazilian regions are more restricted compared to Eucalyptus, mainly due to the climatic adaptation of each species. The planted pine species contrast in the South and part of the Southeast region of Brazil, while in other regions plantations are not significant. Therefore, research with new genetic materials and innovations in pulp processes are necessary to make pine species more competitive and consolidate in the forest sector. This study aimed to analyze the wood characteristics of 7-year-old Pinus maximinoi and Pinus taeda wood species for kraft pulp production. It were analyzed three wood characteristics: (i) Wood anatomy: macro and microscopical description and measurement of wood tracheids. (ii) Wood basic density (from wood discs and chips) and apparent density by X-ray densitometry technique; (iii) wood chemical characterization, including extractives, lignin, holocellulose and ash contents. Lo-Solids® pulping processes were carried out aiming pulps with kappa number of 28 ± 5%. The wood anatomy analysis showed that P. maximinoi presented latewood less distinct than P. taeda wood. The tracheids of P. taeda wood had greater length, width and lumen diameter (3.8 mm, 62.6 µm and 54.8 µm, respectively) than P. maximinoi tracheids. The basic density of P. maximinoi wood was 0.361 g.cm-3, slightly similar to P. taeda (0.379 g.cm-3). P. maximinoi and P. taeda chemical wood analysis resulted in 3.98% and 4.51% of total extractives content and 31.81 and 32.16% of total lignin content, respectively. The pulping processes resulted for P. maximinoi screened yield 1% higher than P. taeda pulp (47.2% and 46.1%). In addition, the forestry characteristics presents an advantage for P. maximinoi species, which resulted in 5.526 tsa.ha-1 year-1 of average annual increase in cellulose (IMACEL) compared to 4.101 tsa.ha-1 year-1 for P. taeda species.
 
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Publishing Date
2019-07-29
 
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