Caracterização química e morfológica da madeira de Cupressus lusitanica Mill. para produção de polpa celulósica

Abstract

O presente estudo teve por objetivo avaliar as características químicas e morfológicas da madeira de Cupressus lusitanica visando a produção de polpa celulósica, bem como relacionar as dimensões anatômicas e parâmetros que indiquem a qualidade da polpa no sentido medula-casca, e comparar os resultados com as espécies de coníferas mais utilizadas na fabricação de polpa celulósica de fibra longa no Brasil. Para condução do estudo foram utilizadas 3 árvores, com 16 anos de idade, provenientes de um plantio experimental, localizado no município de Campo Belo do Sul, Santa Catarina. De cada árvore realizou-se cortes transversais à altura do peito (DAP) que foram empregados na caracterização química e morfológica da madeira. Primeiramente procedeu-se a caracterização química, no qual o material lenhoso foi transformado em serragem para determinação dos teores de cinzas, extrativos totais, lignina e holocelulose. Para caracterização morfológica, foram confeccionadas baguetas centrais dos discos, em seguida marcaram-se os anéis de crescimento 4, 7, 10, 13 e 16; os quais foram transformados em palitos para realização do processo de maceração e montagem de lâminas a fim de se obter informações de comprimento (mm), largura (μm) e diâmetro do lúmen (μm) dos traqueídeos. Após obtenção das informações das dimensões, calculou-se a espessura da parede (μm), bem como os indicadores de qualidade da polpa: fração da parede (%), coeficiente de flexibilidade (%), índice de Runkel e índice de enfeltramento. Os resultados obtidos para composição química da madeira de C. lusitanica indicaram baixos teores de cinzas e extrativos (0,27 e 2,13%), porém alto teor de lignina (32,52%), valor superior aos encontrados na literatura para as espécies de Pinus taeda e Pinus elliottii, e teor de holocelulose (65,08%) inferior quando comparado com as mesmas espécies. Para caracterização morfológica, as dimensões anatômicas observadas para os traqueídeos foram de 2,41 mm de comprimento; 31,40 μm de largura; 25,15 μm de diâmetro do lúmen e 3,12 μm de espessura de parede, as quais foram inferiores quando comparadas com as coníferas mais utilizadas para polpação no Brasil. O comportamento dos traqueídeos em relação aos anéis de crescimento mostrou que com o passar dos anos ocorreu um aumento nas dimensões, entretanto, apenas para comprimento houve diferença significativa entre os anéis. Apesar das dimensões dos traqueídeos serem menores que o registrado para a madeira das espécies de P. taeda e P. elliottii, os índices de qualidade de polpa para C. lusitanica foram superiores em quase todos os parâmetros quando comparados com as mesmas espécies, indicando que a madeira é uma ótima alternativa para produção de papel, com exceção do elevado teor de lignina registrado. De maneira geral, a madeira de C. lusitanica apresenta boas características tecnológicas para produção de celulose e papel, em especial pelos índices morfológicos de qualidade observados, bem como baixos teores de extrativos e cinzas.

The present study had the objective of evaluating the chemical and morphological characteristics of Cupressus lusitanica wood for the production of cellulosic pulp, as well as to relate the anatomical dimensions and parameters that indicate the pulp quality in the meaning of marrow-bark, and to compare the results with conifer species most used in the manufacture of pulp cellulosic of long fiber in Brazil. For the study, 3 trees, 16 years old, were used from an experimental planting, located in Campo Belo do Sul, Santa Catarina. From each tree was performed cross cutting the diameter at breast height (DBH) were used in the chemical and morphological characterization of the wood. Firstly, the chemical characterization was procided, in which the woody material was transformed into sawdust to determine the ash, total extractive, lignin and holocellulose contents. For morphological characterization, the central baguettes of the discs were made, then the growth rings 4, 7, 10, 13 and 16 were marked; of which were transformed in picks for the accomplishment of slat maceration and montage in order to obtain length (mm), width (μm) and diameter of the lumen (μm) of the tracheids. After obtaining the information of the dimensions, the wall thickness (μm), as well as the quality indicators of the pulp: wall fraction (%), coefficient of flexibility (%), Runkel index and index of enflementing were calculated. The results obtained for the chemical composition of C. lusitanica wood indicated low ash and extractive contents (0.27 and 2.13%), but high lignin content (32.52%), higher than those found in the literature for Pinus taeda and Pinus elliottii species, and lower holocellulose content (65.08%) when compared to the same species. For morphological characterization, the anatomical dimensions observed for tracheids were 2.41 mm in length; 31.40 μm wide; 25.15μm lumen diameter and 3.12μm wall thickness, which were lower when compared to the conifers most used for pulping in Brazil. The behavior of the tracheids in relation to the growth rings showed that with the passage of the years an increase in the dimensions occurred, however, only for length there was a significant difference between the rings. Although the tracheid dimensions registered for the wood of the P. taeda and P. elliottii species, the pulp quality indexes for C. lusitanica were superior in almost all parameters when compared to the same species, indicating that wood is a great alternative for paper production, with the exception of the high registered lignin content. In general, C. lusitanica wood presents good technological characteristics for the production of pulp and paper, especially for the morphological indexes of quality observed, as well as low extractive and ash contents.