Caracterização tecnológica da madeira de Liquidâmbar (Liquidambar styraciflua L.) visando a produção de celulose e papel

Abstract

O segmento de celulose e papel destaca-se como o setor de base florestal mais importante e um dos mais notáveis da economia brasileira, contribuindo significativamente na balança comercial em termos de geração de empregos, investimentos, impostos e geração de divisas. Entretanto, no setor, existe a preferência por madeiras dos gêneros Eucalyptus (fibra curta) e Pinus (fibra longa), fator que limita a pesquisa e o uso de novas matérias-primas com potencial para angariar possíveis características desejáveis distintas ao papel e celulose. Neste ponto, os pesquisadores da área possuem papel preponderante para a avaliação de novas matérias-primas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial inicial da madeira de Liquidambar styraciflua L. para a produção de polpa celulósica através da caracterização física, química e anatômica. Foram utilizadas cinco árvores, com 7 anos de idade, provenientes da Área Experimental Florestal, da Universidade Federal de Santa Catarina, localizada no município de Curitibanos/SC. Destas extraíram-se discos das alturas de 0 (base), DAP, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial. Os discos retirados na posição 0% (base) foram utilizados para análise morfológica das fibras no sentido radial (medula-casca) e para o cálculo dos indicadores anatômicos de qualidade da polpa. Os discos das demais posições foram utilizados na determinação da composição química (teores de cinzas, extrativos, lignina e holocelulose) e densidade básica da madeira. A densidade básica média obtida para a madeira de L. styraciflua foi de 0,482 g/cm³ (ponderada 0,484 g/cm³), sendo classificada como leve ou de baixa densidade, valor próximo ao de outras espécies de folhosas utilizadas para produção de celulose. Em relação à composição química foram observados baixos teores de cinzas (0,29%) e lignina (24,71%), e altos teores de holocelulose (70,88%) e extrativos (4,40%). Quanto à caracterização morfológica das fibras obteve-se os valores médios de comprimento de 1,82 mm, largura de 27,84 μm, diâmetro do lúmen de 16,10 μm e espessura da parede de 5,87 μm. Além disso, foram obtidos os valores médios de 42,60%, 57,40%, 0,77 e 65,22 para os parâmetros de fração parede, coeficiente de flexibilidade, índice de Runkel e índice de enfeltramento, respectivamente. De maneira geral, a madeira de L. styraciflua apresenta potencial para a produção de polpa celulósica.O segmento de celulose e papel destaca-se como o setor de base florestal mais importante e um dos mais notáveis da economia brasileira, contribuindo significativamente na balança comercial em termos de geração de empregos, investimentos, impostos e geração de divisas. Entretanto, no setor, existe a preferência por madeiras dos gêneros Eucalyptus (fibra curta) e Pinus (fibra longa), fator que limita a pesquisa e o uso de novas matérias-primas com potencial para angariar possíveis características desejáveis distintas ao papel e celulose. Neste ponto, os pesquisadores da área possuem papel preponderante para a avaliação de novas matérias-primas. Desta forma, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial inicial da madeira de Liquidambar styraciflua L. para a produção de polpa celulósica através da caracterização física, química e anatômica. Foram utilizadas cinco árvores, com 7 anos de idade, provenientes da Área Experimental Florestal, da Universidade Federal de Santa Catarina, localizada no município de Curitibanos/SC. Destas extraíram-se discos das alturas de 0 (base), DAP, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial. Os discos retirados na posição 0% (base) foram utilizados para análise morfológica das fibras no sentido radial (medula-casca) e para o cálculo dos indicadores anatômicos de qualidade da polpa. Os discos das demais posições foram utilizados na determinação da composição química (teores de cinzas, extrativos, lignina e holocelulose) e densidade básica da madeira. A densidade básica média obtida para a madeira de L. styraciflua foi de 0,482 g/cm³ (ponderada 0,484 g/cm³), sendo classificada como leve ou de baixa densidade, valor próximo ao de outras espécies de folhosas utilizadas para produção de celulose. Em relação à composição química foram observados baixos teores de cinzas (0,29%) e lignina (24,71%), e altos teores de holocelulose (70,88%) e extrativos (4,40%). Quanto à caracterização morfológica das fibras obteve-se os valores médios de comprimento de 1,82 mm, largura de 27,84 μm, diâmetro do lúmen de 16,10 μm e espessura da parede de 5,87 μm. Além disso, foram obtidos os valores médios de 42,60%, 57,40%, 0,77 e 65,22 para os parâmetros de fração parede, coeficiente de flexibilidade, índice de Runkel e índice de enfeltramento, respectivamente. De maneira geral, a madeira de L. styraciflua apresenta potencial para a produção de polpa celulósica.

The pulp and paper segment stands out as the most important forest-based sector and one of the most notable in the Brazilian economy, contributing significantly to the trade balance in terms of job creation, investments, taxes and foreign exchange generation. However, in the sector, there is a preference for woods of the genera Eucalyptus (short fiber) and Pinus (long fiber), a factor that limits research and the use of new raw materials with the potential to garner possible desirable characteristics different from paper and cellulose. At this point, researchers in the field have a leading role in the evaluation of new raw materials. Thus, the present study aimed to evaluate the initial potential of Liquidambar styraciflua L. wood for the production of cellulosic pulp through physical, chemical and anatomical characterization. Five trees, 7 years old, from the Forestry Experimental Area, of the Federal University of Santa Catarina, located in the municipality of Curitibanos / SC, were used. From these, discs were extracted from the heights of 0 (base), DAP, 25, 50, 75 and 100% of the commercial height. The discs removed in the 0% (base) position were used for morphological analysis of the fibers in the radial direction (marrow-shell) and for the calculation of the anatomical indicators of pulp quality. The discs from the other positions were used to determine the chemical composition (ash, extractives, lignin and holocellulose contents) and basic wood density. The average basic density obtained was 0.482 g / cm³ (weighted 0.484 g / cm³) for L. styraciflua wood being classified as light or low density, a value close to that of other hardwood species used for cellulose production. Regarding the chemical composition, low levels of ash (0.29%) and lignin (24.71%), and high levels of holocellulose (70.88%) and extracts (4.40%) were observed. Regarding the morphological characterization of the fibers, the average values of length of 1.82 mm, width of 27.84 μm, lumen diameter of 16.10 μm and wall thickness of 5.87 μm were obtained. In addition, mean values of 42.60%, 57.40%, 0.77 and 65.22 were obtained for the parameters of wall fraction, flexibility coefficient, Runkel index and interlacing index, respectively. In general, the L. styraciflua wood has a promising potential for the production of cellulose pulp.