Physico-chemical-anatomical aspects of Liquidâmbar wood for the pulp and paper production

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5965/223811712242023741

Keywords:

wood quality, chemical composition, short fiber pulp, liquidambar styraciflua

Abstract

The pulp and paper sector has a notable highlight in the Brazilian economy, contributing significantly to the trade balance, job creation and investments. Currently, the sector basically uses wood from two genus to produce pulp for the short fiber and long fiber segments, Eucalyptus and Pinus, respectively. However, it’s essential to study new raw materials, which may arise as an alternative to those already consolidated. In this sense, the objective is to evaluate the properties of Liquidambar styraciflua wood for the pulp and paper production. For this, five 7-year-old trees were used, from which discs were extracted along the trunk to evaluate the basic density, chemical composition and morphology of the wood fibers. The mean and weighted basic density values obtained for L. styraciflua wood were 0.482 and 0.484 g/cm³, respectively, which allowed classifying it as medium density, a value close to that of other hardwood species used for pulp production. Regarding the chemical composition, low levels of ash (0.29%) and lignin (24.71%) and high levels of holocellulose (70.88%) and extractives (4.40%) were observed. As for the morphological characterization of the fibers, the mean 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 observed. 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 felting index, respectively. In general, based on the physical-chemical-anatomical characteristics obtained for the L. styraciflua wood, it’s concluded that it has aptitude for the pulp and paper production.

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Author Biographies

Magnos Alan Vivian, Universidade Federal de Santa Catarina

.

Amanda Fernandes de Castro, Universidade Federal de Santa Catarina

Federal University of Santa Catarina, Curitibanos, SC, Brazil

Karina Soares Modes, Universidade Federal de Santa Catarina

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Weslley Wilker Corrêa Morais, State University of Roraima

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Francides Gomes da Silva Júnior, University of São Paulo

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References

ABNT. 2003. Associação Brasileira de Normas Técnicas. Determinação da densidade básica em madeira: NBR 11.941. Rio de Janeiro: ABNT. 6p.

ALMEIDA FS. 2003. Influência da carga alcalina no processo de polpação Lo-Solids para madeiras de Eucalipto. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 115p.

ALVES ICN et al. 2011. Caracterização tecnológica da madeira de Eucalyptus benthamii para produção de celulose kraft. Ciência Florestal 21: 167-174.

ALZATE SBA. 2009. Estrutura anatômica da madeira de clones de Eucalyptus. Revista Investigaciones Aplicadas 3: 1-14.

ANDRADE AS. 2006. Qualidade da madeira, celulose e papel em Pinus taeda L.: influência da idade e classe de produtividade. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Curitiba: UFPR. 94p.

BASSA AGMC. 2006. Misturas de madeira de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, Eucalyptus globulus e Pinus taeda para produção de celulose Kraft através do processo Lo-Solids. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 169p.

BURGER LM & RICHTER HG. 1991. Anatomia da madeira. São Paulo: Nobel. 154 p.

CARDOSO GV et al. 2001. Adequação de metodologia amostral de madeira de Eucalyptus saligna e Eucalyptus globulus para determinação do teor de cinzas. In: 34º Congresso Anual de Celulose e Papel. Anais... São Paulo: ABTCP. p.7.

CARVALHO PER. 1998. Espécies introduzidas alternativas às dos gêneros Pinus e Eucalyptus para reflorestamento no centro sul do Brasil. In: GALVÃO APM. 1998. Espécies não tradicionais para plantios com finalidades produtivas e ambientais. Colombo: Embrapa Florestas. 75-99.

CARVALHO AM & NAHUZ MAR. 2001. Valorização da madeira do híbrido Eucalyptus grandis x urophylla através da produção conjunta de madeira serrada em pequenas dimensões, celulose e lenha. Scientia Forestalis, 59: 61-76.

COSTA JA. 2011. Qualidade da madeira de Eucalyptus urograndis, plantado no Distrito Federal, para produção de celulose Kraft. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Brasília: UNB. 86p.

DUARTE FAS. 2007. Avaliação da madeira de Betula pendula, Eucalyptus globulus e de híbrido de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla destinadas a produção de polpa celulósica Kraft. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 107p.

EMBRAPA. 2012. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Atlas climático da Região Sul do Brasil: Estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Pelotas, Embrapa Clima Temperado; Colombo: Embrapa Florestas. 333p.

FAVARO JSC. 2015. Estudos da polpação kraft, branqueamento e refino de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica). Guaratinguetá: UNESP. 178p.

FOREST PRODUCTS LABORATORY. 2010. Wood handbook - Wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-190. Madison: Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 508p.

FREITAS TP et al. 2017. Potencial de uso da madeira de Liquidâmbar sp. para a produção de polpa celulósica e papel. Ciências Agrárias 60: 328-334.

HASSEGAWA M. 2003. Qualidade da madeira de Pinus taeda L. de procedência da África do Sul. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Curitiba: UFPR. 107p.

IBÁ. 2022. Indústria Brasileira de Árvores. Relatório Anual 2022. São Paulo: IBÁ. 49 p.

IAWA. 1989. International Association of Wood Anatomists. List of microscopic features for hardwood identification. IAWA Bulletin 10: 219-332.

KLOCK U & ANDRADE AS. 2013. Química da madeira. 4.ed. Curitiba: UFPR. 87p.

KORMANIK PP. 1990. Liquidambar styraciflua L. Sweetgum. In: BURNS RM & HONKALA BH (Eds.). Washington: Silvics of North America. p.400 - 405.

LORENZI H et al. 2003. Árvores Exóticas no Brasil: madeireiras, ornamentais e aromáticas. Nova Odessa: Instituto Plantarum.

MANIMEKALAI V et al. 2002. Fibres of Sorghum bicolor (L.) Moench and their potential use in paper and board making. Phytomorphology 52: 61-67.

MATTOS PP et al. 2001. Características da madeira de Liquidambar styraciflua. Circular Técnica. Colombo: Embrapa Florestas 49: 1 - 4.

METCALFE CR & CHALK L. 1983. Anatomy of the dicotyledons: wood structure and conclusion of the general introduction. 2ed. Oxford: Clarendon Press.

NISGOSKI S. 2005. Espectroscopia no infravermelho próximo no estudo de características da madeira e papel de Pinus taeda L. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal). Curitiba: UFPR. 160p.

NISGOSKI S et al. 2012. Características anatômicas da madeira e índices de resistência do papel de Schizolobium parahyba (Vell.) Blake proveniente de plantio experimental. Scientia Forestalis 40: 203-211.

ROSA CAB. 2003. Influência do teor de lignina da madeira de Eucalyptus globulus na produção e na qualidade da celulose kraft. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Santa Maria: UFSM. 149p.

SEGURA TES. 2012. Avaliação das madeiras de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii para a produção de celulose kraft pelos processos convencionais de Lo-Solids. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 99p.

SEGURA TES. 2015. Avaliação das madeiras de Corymbia citriodora, Corymbia torelliana e seus híbridos visando à produção de celulose kraft branqueada. Tese (Doutorado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 198p.

SHIMIZU JY & SPIR IHZ. 2004. Produtividade de madeira de Liquidambar (Liquidambar styraciflua L.) de diferentes procedências em Quedas do Iguaçu, PR. Revista Árvore 28: 487-491.

SHIMOYAMA VRS & WIECHETECK MSS. 1993. Características da madeira e da pasta termomecânica de Pinus patula var. tecunumanii para produção de papel imprensa. IPEF 9: 63-80.

SILVA JC et al. 2005. Influência da idade e da posição ao longo do tronco na composição química da madeira de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden. Revista Árvore 29: 455-460.

TAPPI. 2002. Technical Association of The Pulp and Paper Industry. Ash in wood, pulp, paper and paperboard: combustion at 525°C: T 211 om-02. Atlanta: TAPPI. 5p.

TAPPI. 1997. Technical Association of The Pulp and Paper Industry. Solvent extractives of wood and pulp: T 204 cm-97. Atlanta: TAPPI. 4p.

TOSTES LCL et al. 2013. Morfometria das fibras do sistema radicular de Philodendron bipinnatifidum Schott (Família Araceae; subgênero Meconostigma). Biota Amazônia 3: 15-22.

VIVIAN MA. 2015. Aumento da eficiência do processo kraft de polpação a partir de pré-tratamento de cavacos de madeira de eucalipto. Tese (Doutorado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 125p.

VIVIAN MA et al. 2017. Evaluation of yield and lignin extraction from Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla wood chips with the hydrotropic compound sodium xylenesulphonate (SXS). BioResources 12: 6723-6735.

VIVIAN MA et al. 2020. Caracterização tecnológica da madeira de Cupressus lusitanica visando à produção de polpa celulósica. Pesquisa Florestal Brasileira 40: 1-9.

VIVIAN MA et al. 2021. Características da madeira de Cunninghamia lanceolata (Chinese fir). Scientia Forestalis 49: 1-13.

VIVIAN MA et al 2022. Avaliação do potencial da madeira de Pinus greggii para produção de polpa celulósica. Revista de Ciências Agroveterinárias 21: 56-65.

Published

2023-12-29

How to Cite

VIVIAN, Magnos Alan; CASTRO, Amanda Fernandes de; MODES, Karina Soares; MORAIS, Weslley Wilker Corrêa; SILVA JÚNIOR, Francides Gomes da. Physico-chemical-anatomical aspects of Liquidâmbar wood for the pulp and paper production. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 22, n. 4, p. 741–751, 2023. DOI: 10.5965/223811712242023741. Disponível em: https://revistas.udesc.br/index.php/agroveterinaria/article/view/23640. Acesso em: 1 nov. 2024.

Issue

Section

Research Note - Multisections and Related Areas

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