Caracterização química, física e anatômica do bambu Guadua tagoara para polpação Kraft

Abstract

Este trabalho teve como objetivo caracterizar o bambu Guadua tagoara com 1 e 3 anos de idade e o Pinus elliottii de 12 anos quanto às propriedades químicas, físicas e anatômicas; realizar a polpação Kraft e comparar as polpas celulósicas de mesmo número kappa e grau de refino quanto às propriedades físico-mecânicas do papel produzido. Foi utilizado o bambu de 3 anos para polpação Kraft, variando a temperatura e álcali ativo. Para fins de comparação, utilizou-se a polpa de pinus, escolhendo o número kappa próximo de 27 e 23 ºSR de refino para comparar as características das polpas. Para o bambu de 1 e 3 anos de idade, os teores de lignina e cinzas não apresentaram variações expressivas, entretanto, os valores de extrativos totais, holocelulose e densidade básica apresentaram diferenças. Para os extrativos, a variação é de 15,81% a 23,25%, de 1 ano para 3 anos, respectivamente e de 66,55% e 59,46% para os teores de holocelulose. O teor de lignina permaneceu inalterado com a maturidade do bambu. A densidade básica variou de 0,250 g/cm3 para 0,460 g/cm3 com a maturidade do bambu, indicando a idade de 3 anos como mais adequada para polpação. Entre as espécies de madeira e bambu, verificou-se um maior teor de cinzas e extrativos e menores teores de holocelulose e lignina no bambu. As fibras de bambu se apresentaram menores e mais estreitas do que as de pinus. A polpação do bambu obteve rendimentos entre 40,95% a 51,75% e polpas com baixo número kappa, devido ao menor teor de lignina no bambu. Para o mesmo número kappa, o rendimento do bambu foi maior do que o do pinus. A polpa celulósica de pinus apresentou melhores propriedades físico-mecânicas em todos os ensaios realizados em comparação com a polpa de bambu

The purposes of this study were to characterize the chemical, physical and anatomical properties of 1- to 3-year-old Guadua tagoara bamboo and 12-year-old Pinus elliottii; perform Kraft pulping and compare cellulosic pulp at same kappa number and refining intensity, regarding physical and mechanical properties of manufactured paper. In order to do that, 3-year-old bamboo samples were used for Kraft pulping, varying temperature and active alkali. Slash pine pulp was used, with kappa number at around 27 and 23 ºSR to compare different pulp features. For 1- to 3-year-old bamboo, ash and lignin contents did not show any significant variation; however, total extractive content, holocellulose and specific gravity differed. Extractive content of 1- to 3-year-old specimens, ranged from 15.81% to 23.25%, respectively; holocellulose contents were 66.55% and 59.46%. Lignin contents did not change and specific gravity ranged from 0.250 g/cm3 to 0.460 g/cm3 for mature bamboo, which shows 3-year-old specimens are best suited for pulping. Bamboo specimens showed higher ash and extractive contents and lower lignin and holocellulose contents when compared with wood specimens. Bamboo fibers were shorter and finer than slash pine fibers. Bamboo pulp yield was between 40.95% and 51.75% with low kappa number due to lower lignin content in bamboo. Bamboo showed higher pulp yield when compared with slash pinus for same kappa number. Slash pine cellulosic pulp showed better physical-mechanical properties in all tests carried out when compared with bamboo pulp