CORYMBIA E SEUS HÍBRIDOS: UM NOVO HORIZONTE NA QUALIDADE DA MADEIRA PARA USO INDUSTRIAL Eng. Ftal. Francides Gomes, D. Sc Universidade de São Paulo - USP QUALIDADE DA MADEIRA Axioma do Sucesso

CRESCIMENTO x QUALIDADE

TEMPO

2 2 MATÉRIA-PRIMA -PROCESSO -PRODUTO Premissas Básicas

. O produto (em quantidade e qualidade) é função, da matéria-prima e processo de transformação

. A matéria-prima apresenta variabilidade conhecida e controlada . O processo é passível de sofrer alterações

3 3 • Por que C. citriodora para produção de polpa celulósica? • Por que C. toreliana para produção de polpa celulósica?

4 DENSIDADE BÁSICA

• Pârametro de qualidade da madeira • Densidade básica “Ideal” • 0,420g/cm3 • 0,450g/cm3 • 0,470g/cm3

• Densidade básica “elevada “ • não serve para produção de polpa celulósica • Paradigma

5 PROCESSOS MODIFICADOS DE POLPAÇÃO

• Pouco sensíveis à madeiras com “elevada” densidade básica

6 Context CONTEXTO • Custo da madeira representa aproximadamente 50 – 60% do custo da polpa celulósica • As operações silviculturais tem custo baseado em volume de madeira • Transporte é um dos componentes de custo mais relevantes • Custo da terra é um importante componente do custo da madeira

Elevada produtividade silvicultural Baixo custo da Densidade básica alta polpa celulósica

Baixo custo de madeira Baixo consumo específico de madeira

7 E. citriodora x citriodora

REINO Plantae

DIVISÃO Magnoliophyta

CLASSE Magnoliopsida

ORDEM SUB-GÊNERO Symphyomyrtus

FAMÍLIA SUB-GÊNERO Corymbia

GÊNERO SUB-GÊNERO Eucalyptus Monocalyptus

8 8 E. citriodora x Corymbia citriodora

REINO Plantae

DIVISÃO Magnoliophyta 1995 CLASSE Magnoliopsida

ORDEM GÊNERO Myrtales Eucalyptus Corymbia citriodora Corymbia maculata FAMÍLIA GÊNERO Corymbia torelliana Myrtaceae Corymbia Corymbia ficifolia - 113 espécies

9 9 2010 – Ensaios Laboratoriais LQCE - USP

– E. grandis x E. urohylla – Corymbia citriodora

10 10 DENSIDADE BÁSICA E APARENTE

Densidade (g/cm3)

Densidade básica Densidade aparente

E. grandis x E. urophylla C. citriodora

11 11 COMPOSIÇÃO QUÍMICA Teor

Holocelulose Lignina total Extrativos totais

69,62 71,71

27,43 22,90

2,95 5,39 E. grandis x E. urophylla C. citriodora

12 12 Microscopia Eletrônica de Varredura E. grandis x E. urophylla

Frequência de vasos típica de madeira de Eucalyptus

Fibras com perfil transversal típico de madeira de Eucalyptus

ESTRUTURA ANATÔMICA TÍPICA DE MADEIRAS DE Eucalyptus DESTINADA À PRODUÇÃO DE POLPA CELULÓSICA

13 13 Microscopia Eletrônica de Varredura Corymbia citriodora

Frequência de vasos relativamente menor que madeiras de Eucalyptus típicas para produção de polpa celulósica

Fibras com elevada fração parede: - High bulk pulp -Densidade elevada → baixo consumo específico

MATÉRIA-PRIMA DIFERENCIADA → SUPERIOR Pode representar diferencial competitivo

14 14 COZIMENTOS Rendimento Depurado

55 54

54 53 53 52 52 51 51 50

Rendimento Rendimento Depurado(%) 50 49 15,5 17,5 19,5 21,5 23,5 Álcali Ativo, base NaOH (%)

E. grandis x E. urohylla C. citriodora

15 15 COZIMENTOS # kappa x Rendimento depurado

55,0

54,0

53,0

52,0

51,0

50,0 Rendimento Rendimento Depurado(%) 49,0 12 14 16 18 20 22 Número Kappa

E. grandis x E. urohylla C. citriodora 16 16 COZIMENTOS Sólidos gerados

1,60

1,50

1,40

1,30

1,20

1,10 Sólidos Gerados (tss/odt) Gerados Sólidos 1,00 12 14 16 18 20 22 24 Número kappa

E. grandis x E. urohylla C. citriodora

17 17 COZIMENTOS Consumo específico de madeira

4,2 4,1 4,0 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 3,1 3,0 2,9 2,8 2,7 2,6 2,5

12 14 16 18 20 22 24 Consumoespecífico da madeira (m³/odt) Álcali Ativo, base NaOH (%)

E. grandis x E. urohylla C. citriodora

18 18 COZIMENTOS MODIFICADOS Resultados

AA AAR RB REJ RD Sól. gerados CEm Amostra [%] [g/L] [%] Kappa tss/odt m³/odt E. grandis x E. urophylla 17,5 10,1 54,9 0,0 54,9 18,5 1,14 3,29

C. citriodora 18,5 7,7 54,7 0,1 54,6 17,7 1,17 2,52

AA: Álcali ativo, base NaOH AAR: Álcali ativo residual, NaOH RB: Rendimento bruto REJ: Rejeitos RD: Rendimento depurado CEm: Consumo Específico da madeira

19 19 ALVURA FINAL 91,0

90,5

90,0 90,0

89,5 89,5

alvura, % % ISO alvura, 89,0

88,5

88,0 E. grandis x E. urophylla C. citriodora

20 BRANQUEAMENTO Consumo de reagentes químicos

30,0 28,0 28,0

25,0

20,0

16,0 16,0

15,0 kg/tas 10,0 10,0 8,5 5,5 4,5 4,5 4,5 5,0

0,0 E. grandis x E. urophylla C. citriodora ClO2 O2 H2O2 NaOH H2SO4

21 DRENABILIDADE

50 45

40 35 30 25 20 15 drenabilidade, oSR drenabilidade, 10 5 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 revoluções, moinho PFI E. grandis x E. urophylla C. citriodora

22 BULK 2 1,9 1,8

1,7 1,6 1,5

1,4 bulk, cm3/g bulk, 1,3 1,2 1,1 1 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 revoluções, moinho PFI E. grandis x E. urophylla C. citriodora

23 ÍNDICE DE TRAÇÃO

100 90

80 70 60 50 40 30

índice de tração, Nm/g tração, de índice 20 10 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 revoluções, moinho PFI

24 ÍNDICE DE RASGO 10

9

8 7 6 5 4 3

2 índice de rasgo, mNm2/g rasgo, de índice 1 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 revoluções, moinho PFI

25 RESISTÊNCIA À PASSAGEM DE AR

50 45 40 35 30 25

s/100mL 20 15 10

resistência à passagem de ar, ar, de passagem à resistência 5 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 revoluções, moinho PFI E. grandis x E. urophylla C. citriodora

26 NÚMERO DE FIBRAS POR GRAMA 30,0

25,4

25,0

19,7 20,0

15,0

10,0 milhões de fibras/g de milhões

5,0

0,0 E. grandis x E. urophylla C. citriodora

27 HÍBRIDOS C. citriodora x C. torelliana C. citriodora & C. torelliana

 Hibridização: cruzamento de diferentes espécies com o objetivo de transferir ao híbrido determinadas características das espécies de origem

C. citriodora

qualidade da C. torelliana madeira HÍBRIDOS

resistência a pragas e ventos melhor índice de enraizamento

C. citriodoraMaterial x C. torellianae Métodos

Espécie Código Idade

Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla URG 6 anos

Corymbia citriodora CIT 01 8 anos

Corymbia citriodora CIT 02 18 anos

Corymbia torelliana TOR 15 anos

Corymbia torelliana x Corymbia citriodora T x C 01 7 anos

Corymbia torelliana x Corymbia citriodora T x C 02 7 anos

Corymbia citriodora x Corymbia torelliana C x T 01 7 anos

Corymbia citriodora x Corymbia torelliana C x T 02 7 anos

30 3 0 IMA – c/c m3/ha/ano DENSIDADE BÁSICA g/cm3 DENSIDADE APARENTE g/cm3 COMPOSIÇÃO QUÍMICA % COMPRIMENTO DE FIBRAS mm LARGURA DE FIBRAS µm FRAÇÃO PAREDE % COZIMENTOS MODIFICADOS Álcali efetivo aplicado, %as NaOH COZIMENTOS MODIFICADOS Rendimento depurado, % BRANQUEAMENTO Cloro ativo total, kg/tsa OO DA Ep D P Alvura final: 89,5±0,5% ISO CONSUMO ESPECÍFICO DE MADEIRA m3/tsa IMACEL tsa/ha/ano DRENABILIDADE BULK ÍNDICE DE TRAÇÃO CONSIDERAÇÕESIntrodução • Madeiras com alta densidade básica para produção de polpa celulósica • Densidade básica elevada não é um fator limitante para processos modificados de polpação • Dificuldades de picagem e impregnação • Características de processo – podem ser alteradas • As madeiras de C. citriodora apresentam desempenho tecnológico promissor para produção de polpa celulósica • Qualidade de madeira • Baixo teor de lignina • Menor consumo específico • Base para programas de melhoramento genético • As fibras de C. citriodora, C. torelliana e híbridos apresentam características interessantes para produção de papéis tissue • Fração parede elevada

46 4 6 CONSIDERAÇÕESIntrodução • A madeira de C. citriodora e seus híbridos apresenta potencial para uso industrial na produção de polpa celulósica • Ampla variabilidade genética • Baixa intensidade de melhoramento genético • Qualidade da madeira • Desempenho silvicultural • Desafios tecnológicos – “Inovação” • Produção de BCKP – “novo produto” - branding • Produto atual – BEKP – bleached eucalyptus kraft pulp • Silvicultura • melhoramento genético, fisiologia, manejo florestal, outros • Processo industrial • Picagem, impregnação, otimização processos de polpação, branqueamento, refino

47 4 7 DESAFOSIntrodução TECNOLÓGICOS • Corymbia e seus híbridos: um novo horizonte na qualidade da madeira pra uso industrial • Reedição da história do Eucalyptus para uso industrial • Ações cooperativas • Em fase pre-competitiva • Novas ferramentas de gestão • Forest & Biomaterials Endowment Fund – FBEF • www.fbef.org.br • Instituto de Pesquisas e Estudos Florestais - IPEF

48 4 8 OBRIGADO

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