Evaluation of the potential of Pinus greggii wood for pulp production

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5965/223811712112022056

Keywords:

physical characterization, quality indicators, chemical composition, long fiber cellulose

Abstract

The long fiber paper production segment in Brazil is restrict on the use of only two species of the Pinus genus (P. taeda and P. elliottii), therefore, it is essential to evaluate new species, aiming to expand the alternatives for this segment. In this sense, the present study aimed to evaluate the physical, chemical and anatomical properties of Pinus greggii wood aiming at the pulp production. For this, three 7-year-old trees were used, from which disks were removed along the stem. These were used to evaluate physical (average and weighted basic density), chemical (ash, extractive, lignin and holocellulose) and anatomical (tracheid dimensions and anatomical indicators) properties. According to the physical characterization, an average value of basic density of 0.346 g.cm-3 and weighted of 0.343 g.cm-3 was obtained, which allows classifying it as light or low density. Regarding the chemical composition, the species showed high levels of lignin and extractives (34.83% and 6.25%, respectively) and low levels of holocellulose (58.92%) and ash (0.20%). For the tracheids dimensions, mean values of 2.31 mm in length, 41.30 µm in width, 34.81 µm in lumen diameter, and 3.25 µm in cell wall thickness were obtained. As for the results of the quality index, the species stood out for the wall fraction (15.96%), flexibility coefficient (84.31%), Runkel index (0.19) and felting index (55.15). In general, the P. greggii wood presents potential for the pulp production, standing out for its anatomical indicators and for the tracheids dimensions, which are similar to the values found for P. taeda at the same age. However, it has high levels of lignin and extractives, which can increase the consumption of reagents and decrease the yield of the pulping process, which needs to be proven in studies on this topic.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Alexandre Saturnino Cardoso, Federal University of Santa Catarina

Forestry Engeneer, Federal University of Santa Catarina

References

AGUIAR AV. et al. 2011. Programa de melhoramento de Pinus da Embrapa Florestas. Documento 233. Colombo: Embrapa Florestas. 83p.

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

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

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.

BITTENCOURT E. 2004. Parâmetros de otimização no processo de fabricação de celulose e papel. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais). Curitiba: UFPR. 61p.

BORSATO R. 2000. Variação genética em Pinus greggii Engelm. e seu potencial para reflorestamento no Sul do Brasil. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Curitiba: UFPR. 86p.

CHIES D. 2005. Influência do espaçamento sobre a qualidade e o rendimento da madeira serrada de Pinus taeda L. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais). Curitiba: UFPR. 123p.

DOBNER JR. et al. 2018. Wood density of loblolly pine trees as affected by crown thinning and harvest age in southern Brazil. Wood Science and Technology 52: 465-485.

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.

FENGEL D & WEGENER O. 1984. Wood: chemistry, ultrastructure, reactions. New York: Walter de Gruyter. 613p.

GOMES FA. 2009. Avaliação dos processos Kraft convencional e Lo-Solids para madeira de Pinus taeda. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 99p.

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

HENNESSEY TC et al. 2004. Long-term growth and ecophysiological responses of a southeastern Oklahoma loblolly pine plantation to early rotation thinning. Forest Ecology and Management 192: 97-116.

IBÁ. 2020. Indústria Brasileira de Árvores. Relatório anual 2020, ano base 2019. São Paulo: IBÁ. 66p.

KLOCK U. 2000. Qualidade da madeira juvenil de Pinus maximinoi H. E. Moore. Tese (Doutorado em Ciências Florestais). Curitiba: UFPR. 291p.

MUNHOZ LV et al. 2021. Predicted genetic gains for growth traits and Genotype x Environment interaction in Pinus greggii: new perspectives for genetic improvement in Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciências 93: 1-12.

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.

PALERMO GPM et al. 2003. Análise da densidade da madeira de Pinus elliottii Engelm. por meio de radiação gama de acordo com as direções estruturais (longitudinal e radial) e idade de crescimento. Floresta e Ambiente 10: 50- 51.

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.

SHIMIZU JY. 2008. Espécies de Pinus na silvicultura brasileira. In: SHIMIZU JY. (Ed.). Pinus na silvicultura brasileira. Colombo: Embrapa Floresta. p.66-67.

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

SIMÃO LR. 2011. Espectroscopia no infravermelho próximo no estudo das propriedades da madeira de Pinus taeda L. e Pinus greggii Engelm. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal). Curitiba: UFPR. 87p.

TASISSA G et al. 1998. Juvenile-mature wood demarcation in loblolly pine trees. Wood and Fiber Science 30: 119-127.

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.

VASCONCELOS FSR. 2005. Avaliação do processo SuperBatch™ de polpação de Pinus taeda. Dissertação (Mestrado em Recursos Florestais). Piracicaba: ESALQ. 104p.

VASQUES AG et al. 2007. Uma síntese da contribuição do gênero Pinus para o desenvolvimento sustentável no Sul do Brasil. Floresta 37: 445-450.

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. 2015. Qualidade das madeiras de Pinus taeda e Pinus sylvestris para a produção de polpa celulósica kraft. Scientia Forestalis 48: 183-191.

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

Published

2022-03-04

How to Cite

VIVIAN, Magnos Alan; CARDOSO, Alexandre Saturnino; MODES, Karina Soares; SILVA JÚNIOR, Francides Gomes da. Evaluation of the potential of Pinus greggii wood for pulp production. Revista de Ciências Agroveterinárias, Lages, v. 21, n. 1, p. 56–65, 2022. DOI: 10.5965/223811712112022056. Disponível em: https://revistas.udesc.br/index.php/agroveterinaria/article/view/20687. Acesso em: 21 nov. 2024.

Issue

Section

Research Article - Multisections and Related Areas

Most read articles by the same author(s)