Efeito da idade da madeira de eucalipto na sua química e polpabilidade, e branqueabilidade e propriedades físicas da polpa

Abstract

A preocupação com a qualidade da madeira utilizada para a produção de celulose tem sido foco de muitos estudos, uma vez que o processo produtivo e o produto final sofrem grande influência da matéria-prima que lhe deu origem. Considerando a demanda por árvores cada vez mais jovens, o efeito da idade das madeiras na constituição química e nas variáveis de processo, bem como nas características finais da polpa branqueada, torna-se um fato de grande interesse para as indústrias do setor. O objetivo desse estudo foi caracterizar dois clones de eucalipto, sendo um de Eucalyptus grandis (clone A) e outro um híbrido de Eucalyptus grandis com Eucalyptus urophylla (clone B), em diferentes idades (1, 3, 5, 6, 7, e 8 anos), quanto à composição química fina e polpabilidade, bem como a branqueabilidade e as propriedades físicas da polpa deles provenientes. Para isto, as amostras foram coletadas em locais com características de clima e solo homogêneas, evitando-se variações nos resultados devido a estes fatores. A composição química das amostras de ambos os clones avaliados sofreu variação estatisticamente significativa em função da idade das mesmas. O teor de glicanas, bem como o de celulose, tendeu a aumentar com o aumento da idade da árvore. O teor de xilanas, e também dos demais carboidratos componentes das hemiceluloses, tendeu a diminuir com o aumento da idade das árvores. Os teores de ácidos urônicos, grupamentos acetila, lignina, cinzas e a relação S/G diminuíram com o amadurecimento das plantas, enquanto o teor de extrativos sofreu elevação. A densidade básica das madeiras estudadas aumentou com a elevação da idade. As amostras de 5 anos apresentaram os maiores resultados de rendimento de polpação para kappa 17,0 (RD17 - 54,7 e 55,0 %, para os clones A e B respectivamente). O RD17 apresentou correlação com o teor de glicanas. A quantidade de HexA’s formada não mostrou se correlacionar com a idade das árvores, mas no entanto correlacionou-se muito bem com a carga alcalina aplicada. O menor consumo de cloro ativo total no branqueamento foi obtido pelas polpas oriundas de árvores de 5 anos, sendo de 24,7 e 23,5 kg/tsa para os clones A e B respectivamente e também estas amostras, apresentaram os maiores valores de branqueabilidade (0,47 para ambos os clones). Os valores de reversão de alvura e viscosidade da polpa branqueada foram considerados normais e dentro de padrões aceitáveis. As únicas amostras que fecharam com um custo final de branqueamento abaixo de US$ 40,00/tsa, foram as originadas de madeiras de 5 anos. O consumo de energia de refino e o índice de rasgo, para um mesmo índice de tração, foram maiores para madeiras mais velhas, ao contrário da resistência à passagem de ar, que tendeu a diminuir com o aumento da idade.

The concern about the quality of the wood that enters a cellulose factory has been focused on many studies, once the productive process and final product are under great influence of the original raw material. Considering the demand for younger trees, the effect of the age of the wood in the chemical constitution and the variables of the process, as well as the bleached pulp final characteristic, becomes a fact of great interest for the industries of the sector. The objective of this study was to characterize two Eucalyptus clones, Eucalyptus grandis (clone A) and Eucalyptus urograndis (clone B) both of different ages ( 1, 3, 5, 6, 7 and 8 years), as for the thin chemical composition and pulping, such the pulp bleachability and physical properties. For that the samples were collected in spots such as the climate and soil characteristics were homogeneous, preventing results variations due to these elements. Both chemical compositions of the clone samples suffered significant statistic variations due to the variation of their age. The concentration of the glicans, as well of the cellulose, tended to raise with the increase of the age of the tree. The concentration of xylans, and the others carbohydrates composing the hemicelluloses, tended to decrease with the increase of the age of the trees. The uronic acids, acetyl groups, lignin, ashes and the ratio S/G lessened with the maturing of the plants, while the extractive concentration increase. The basic density of the wood studied rose with the raise of the age. The 5 years samples presented the greatest pulping yield results for kappa 17.0 (RD17 – 54.7 and 55.0% for the A and B clones respectively). The RD17 presented correlation with the glican concentration. The HeXA’s quantity formed had no relation with the age of the trees, however it did related very well with the alkaline applied charge. The lesser total active chlorine consumption in the bleaching was obtained by the 5 year tree pulps, being 24.7 and 23.5 kg/adt for the clones A and B respectively and also these samples, presented the major bleachability values (0.47 for both). The brightness reversion and bleached pulp viscosity values were considered normal and within the acceptable patterns. The only samples that had final bleaching cost below US$ 40.00/adt were the ones originated from the 5 year wood. The refine energy consumption and tear index, both for the same traction index, were higher for older wood, in the other hand the air passage resistance, that tended to decrease with de increase of the age.