Applicability evaluation of Cupressus lusitanica for pulp production
Keywords:
Cypress, felting index, fiber lenght, Runkel index, tracheids.Abstract
This paper aimed to study Cupressus lusitanica wood tracheids biometrics along radial direction and chemical analysis in order to encourage the use of new forest species for pulp production in southern Brazil. Axial tracheids anatomical analysis was held in 3 positions, in the pith-periphery direction. Total length, total diameter and lumen diameter were analyzed, and wall thickness, flexibility coefficient, wall fraction, felting index and Runkel’s ratio were calculated based on these variables. Chemical analysis determined total extractives, sodium hydroxide attack degree, ash, lignin and holocellulose content. For anatomical variables, a statistically significant increase in the pith-periphery direction was observed for total length (L = 5,85mm), for total diameter (D = 47,18 μm), lumen diameter (d = 32,92μm) and wall thickness (e = 14,26μm) was observed stabilization from intermediate section. The species was characterized as with high rigidity tracheids (WF = 61,73%), although being considered “good” for wood pulp production (RI = 0,93). The chemical composition showed high lignin content (L = 36,21%) and low holocellulose content (H = 59,19%). Cupressus lusitanica wood showed appropriate anatomical characteristics to be part of the pulp industry raw material supply. However, chemical properties may compromise the species use due to high lignin content.Downloads
References
Aguayo, M.G.; Ruiz, J.; Norambuena, M.; Mendonça, R. 2015. Structural features of dioxane lignin from Eucalyptus globulus and their relationship with the pulp yield of contrasting genotypes. Maderas. Ciencia y Tecnología 17(3):625-636.
Aló, L.L.; Yamaji, F. M.; Konishi, P.A.; Junior, C. R. S. 2011. Caracterização de blendas em diferentes porcentagens de Pinus sp. e pó de lixa para a produção de biocombustível sólido. Anais do 6º Congresso Internacional de Bioenergia, Curitiba.
Alves, I.C.N.; Gomide J.L.; Colodette, J.L.; Silva, H.D. 2011. Caracterização tecnológica da madeira de Eucalyptus benthamii para produção de celulose Kraft. Ciência Florestal 21(1):167-174.
Anoop, E.V.; Ajayghosh, V.; Nijil, J.M.; Jijeesh, C.M. 2014. Evaluation of pulp wood quality of selected tropical pines raised in the high ranges of Idukki District, Kerala. Journal of Tropical Agriculture 52(1):59-66.
Associação Brasileira de Celulose e Papel. BRACELPA. 2013. O setor brasileiro de celulose e papel. Associação Brasileira de Celulose e Papel. São Paulo.
Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas. ABRAF. 2013. Anuário estatístico da ABRAF 2013, Ano base 2012, Brasília.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT 2004. NBR 14660. Madeira - Amostragem e preparação para análise, Brasil.
Associação Brasileira de Normas Técnicas. ABNT 2010. NBR 7990 Madeira - Determinação do material solúvel em hidróxido de sódio a 1%, Brasil.
Barrichelo, L.E.G. 1984. Caracterização de madeiras de Pinus spp. Boletim Informativo IPEF, Piracicaba 3(14):100-112.
Brand, M. A.; Muñiz, G. I. B. 2012. Influência da época de colheita e da estocagem na composição química da biomassa florestal. Floresta e Ambiente 19: 66-78.
Castelo, P.A.R.; Matos, J.L.M.; Dedecek, R.A.; Lavorant, O.J. 2008. Influência de diferentes sítios de crescimento sobre a qualidade da madeira de Pinus taeda. Floresta 38(3):495-506.
Clarke, C. R. E.; Wessels, A. M. 1995. Variation and measurements of pulp properties in Eucalyptus. In: IUFRO World Congress.
COPANT. 1972. Comission Panamericana de Normas Tecnicas. Madeiras. Selección y colección de muestras, COPANT 458-1972.
Dueñas, R.S. 1997. Obtención de pulpas y propriedades de las fibras para papel. Guadalajara. Universidad de Guadalajara. ed.1, 293p.
Fengel, D.; Wegener, G. 1989. Wood. Chemistry: Ultrastructure: Reactions. Berlin. Walter de Gruyter.
Foelkel, C.E.B.; Barrichelo, L.E.G. 1975. Relações entre características da madeira e propriedades da celulose e papel. O Papel 36(9):49-53.
Foelkel, C.E.B.; Zvinakevicius, C. 1978. Coníferas exóticas aptas para produção de celulose Kraft: 2-Cupressus lusitanica. Belo Oriente, 18p.
Franklin, G.L. 1945. Preparation of thin sections of synthetic resins and wood-resin composites, and a new macerating method for wood. Nature, 155(3924):51-51.
Gomide, J.L.; Colodette, J.L. 2007. Qualidade da madeira. In: BOREM, A. (Ed.) Biotecnologia florestal. Viçosa, MG: Universidade Federal de Viçosa, p.25-54.
Gomide, L.J.; Colodette, L.J.; Olveira, R.C.; Silva, C.M. 2005. Caracterização tecnológica, para produção de celulose, da nova geração de clones de Eucalyptus do Brasil. Árvore 29(1):129-137.
Higuchi, P.; Silva, A.C.; Ferreira, T.S.; Souza, S.T.; Gomes, J.P.; Silva, K.M.; Santos, K. F. 2012. Floristic composition and phytogeography of the tree component of Araucaria Forest fragments in southern Brazil. Brazilian Journal of Botany 35(2):145-157.
IBÁ. 2015. Indústria Brasileira de Árvores. Indústria brasileira de árvores. Brasília.
IPT. 1988. Celulose e papel. Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo - Vol I.
Klock, U.; de Muñiz, G. I. B.; Hernandez, J. A.; de Andrade, A. S. 2005. Química da madeira, 3° ed. Curitiba.
Kiaei, M.; Tajik, M.; Vaysi, R. 2014. Chemical and biometrical properties of plum wood and its application in pulp and paper production. Maderas. Ciencia y Tecnología 16(3):313-322.
Mattos, P.P.; Bortoli, C.; Marchesan, R.; Rosot, M. C. 2006. Caracterização Física, Química e Anatômica da Madeira de Araucaria angustifolia (Bert.) O. Kuntze. Comunicado Técnico, Colombo, n. 160.
MIMMS. 1993. Kraft pulping, a compilation of notes. Atlanta. TAPPI PRESS. ed.2, 181p.
Nisgoski, S.; Trianoski, R.; Muniz, G. I. B.; Matos, J. L. M; Batista, F. R. R. 2011. Anatomia da madeira de Toona ciliata Características das fibras para produção de papel. Floresta 41(4):717-728.
Okino, E.Y.; Teixeira, D.E.; de Souza, M.R.; Santana, M.A.E.; de Sousa, M. E. 2008.
Propriedades de chapas OSB de Eucalyptus grandis e de Cupressus glauca. Scientia Forestalis 36(78):123-131.
Okino, E.Y.A.; Santana, M. A. E.; Alves, M.V.; Melo, J.E.; Coradin, V.T.R.; Souza, M.R.; Teixeira, D.E.; Sousa, M.E. 2010. Technological Characterization of Cupressus spp. Wood. Floresta e Ambiente 17(1):1-11.
Pereira, J.C.D.; Higa, R.C.V. 2003. Propriedades da Madeira de Cupressus lusitanica Mill. Comunicado técnico. Paraná, nº107.
Pereira, J.C. D.; Higa, R.C. V; Shimizu, J.Y. 2003. Propriedades da madeira do Cedrinho Japonês. Comunicado Técnico, Colombo, n. 88.
Punches, J. 2004. Tree growth, forest management, and their implications for wood quality. Oregon State University. 8p.
Rocha, F.T.; Florsheim, S.M. B.; do Couto, H. T. Z. 2004. Variação das dimensões dos elementos anatômicos da madeira de árvores de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden aos sete anos. Rev Inst Flor 16(1):43-55.
Sansígolo, C.A.; da Ramos, E.S 2011. Quality of wood and pulp from a clone of Eucalyptus grandis planted at three locations. Cerne 17(1):47-60.
Santos, A. J.A.; Anjos, O.; Morais, M.C.; Diogo, G.; Simões, R.; Pereira, H. 2014.
Characterization of Cypress wood for Kraft Pulp production. Bioresources 9(3):4764-4774.
Sarto, C.; Sansigolo, C.A. 2010. Cinética da remoção dos extrativos da madeira de Eucalyptus grandis durante polpação Kraft. Maringá 32(3):227-235.
Shimizu, J.Y.; Pinto Júnior, J.E.; Ribaski, G. 1995. Cipreste para madeira: alto incremento volumétrico com material genético apropriado. Boletim de Pesquisa Florestal 30/31:3-17.
Shimoyama, V.R.S.; Wiecheteck, M.S.S. 1993. Características da madeira e da pasta termomecânica Pinus patula var. tecunumanii para produção de papel imprensa; Série Técnica IPEF 9(27):.63-80.
Soares, R. V.; Batista, A. C.; Souza, L. J. B. 2002. Fuel loading in Eucalyptus dunnii and Pinus taeda plantations in southern Brazil. In: IV International Conference on Forest Fire Research, 2002, Luso/Coimbra. Forest Fire Research & Wildland Fire Safety. Rotterdam: Millpress Science Publishers, v. 1.
Souza, M.M.; Silva, D.A.; Rochadelli, R.; Santos, R. C. 2012. Estimativa de poder calorífico e caracterização para uso energético de resíduos da colheita e do processamento de Pinus taeda. Floresta 42(2):325-334.
Technical Association of Pulp and Paper Industry. TAPPI. 2002. Acid-insoluble lignin in wood and pulp. T 222 om-02. 5p.
Technical Association of Pulp and Paper Industry. TAPPI. 2002. Ash in wood, pulp, paper and paperboard: combustion at 525ºC. T 211 om-02. 5 p.
Technical Association of Pulp and Paper Industry. TAPPI. 2007. Preparation of wood for chemical analysis, Test Method. T 264 cm-07.
Trugilho, P.F.; Bianchi, M. L.; Gomide, J. L.; Lima, J. T.; Mendes, L. M.; Mori, F. A.; Gomes, D.F.F. 2005. Clones de Eucalyptus versus a produção de polpa celulósica. Ciência Florestal 15(2):145-155.