Calidad da la madera da Eucalyptus globulus como mataría prima

Calidad de la madera de
Eucalyptus globulus como
materia prima para la
industria pastero-papelera.
G. Toval
Centro de Investigación Forestal de Lourizán
Género Eucalyptus
Originario de Australia
41 mill de ha
600 especies
Sólo 37 de interés
industrial
CALIDAD
FORESTAL
PASTA
CONSECUENCIA:
1970 : 1 mill t
2000 : 10 mill t
2015 : 18 mill t
Crecimiento
tAD/ha/año

Crecimiento volumétrico: m³/ha/año

Densidad básica madera: kg/m³

Rendimiento bruto en cocción (%)
PAPEL
CALIDAD
REQUERIMIENTOS PAPELEROS
Segmento
Volumen
Porosidad
Opacidad
Resistencia a la
tracción
Impresión
alto
baja
alta
alta
Estucados
alto
baja
alta
alta
--
alta
alta
alta
alto
--
alta
alta
Embalaje y cartones
Especialidades
CALIDAD
1. CRECIMIENTO VOLUMÉTRICO
•Una mayor producción
forestal implica:
Coste de la m adera en pie en función del Creciento
Medio Anual
-0,0456x
y = 44,559e
• menores costes de
producción
euro/m
3
25
20
15
10
5
0
10
15
20
25
30
35
CMA (m 3/ha/año)
Costes de aprovecham iento y carga de la m adera
en función de las existencias
y = 29,573e-0,0044x
• menores costes de
aprovechamiento
euro/m3
25
20
15
10
5
0
0
100
200
300
3
existencias (m /ha)
400
CALIDAD
2. DENSIDAD BASICA DE LA MADERA
densidad básica = peso seco/volumen
saturado de agua
depende de:
- tamaño vasos
- cantidad vasos
- espesor pared celular
- diámetro fibras
- composición química de la
madera
Una mayor densidad básica implica:
- mayor productividad de los
digestores
- pastas de mayor volumen, más
porosas y compresibles
- papeles de mejor imprimabilidad
y mayor opacidad
CALIDAD
2. DENSIDAD DE LA MADERA
Densidad básica de la madera de diferentes especies
de Eucalyptus
550
500
450
400
350
di
s
E.
gr
an
ni
i
E.
du
n
en
si
s
du
l
ss
p.
b
g
E.
E.
ca
m
al
ico
st
at
a
ni
i
ss
p.
m
ai
de
E.
g
ss
p.
g
lo
b
ul
u
s
300
E.
g
densidad básica (kg/m3)
600
CALIDAD

3. MORFOLOGÍA DE LAS FIBRAS
Las pastas de eucalipto
son muy valoradas en el
mercado mundial porque
le confieren al papel:




formación muy uniforme
alto volumen
excelentes características superficiales
alta porosidad
- longitud
Esto se debe a las dimensiones de sus fibras
- diámetro
- espesor de la pared
CALIDAD
3. MORFOLOGÍA DE LAS FIBRAS
E.
E.
saligna rostrata
Betula
pendula
E.
globulus
E.
grandis
1,05
1,02
0,83
0,81
1,25
Espesor
pared,
micras (e)
4,2
2,8
3,0
4,3
3,1
Diá
Diámetro
micras (a)
19
22
17
16
18
Longitud/Diá
Longitud/Diá
metro (L/a)
55
46
49
51
69
Longitud
fibra mm (L)
10,5
17
11
8
9,8
Indice
Runkel
(2e/lu)
0,8
0,33
0,55
1,08
0,63
Coef. Flexib.
(100lu/a)
44
25
65
54
34
Diá
Diámetro
lumen,
micras (lu)

E. globulus destaca
porque:

Tiene la mayor longitud
de fibra de los eucaliptos

Espesor pared: 50% más
que E. grandis y un 35%
más que abedul

Índice Runkel de 0,8:
más del doble que E.
grandis y 25% más que
abedul

Coeficiente de flexibilidad
de 44: 75% más que E.
grandis y 30% más que
abedul
CALIDAD
3. MORFOLOGÍA DE LAS FIBRAS
Características físicas de las pastas de E. globulus y E. grandis para 1500
revoluciones de refino PFI.
E.
globulus
E.
grandis
Índice de tracción
Nm/g
85
75
Índice de rasgado
MNm2/g
10,2
10,1
Volumen cm3/g
1,43
1,33
Opacidad %
75
73
Permeabilidad
(Gurley) µm/Pas
20
10
E. globulus: mayor facilidad de refino. Ahorro de costes energético
para el papelero.
CALIDAD
4. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA
MADERA
PRINCIPALES COMPONENTES DE LA
MADERA
-
Celulosa
Hemicelulosa
Lignina
La composición química afecta a:
•Densidad básica
•Rendimiento en cocción
CALIDAD 4. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA
MADERA
82
80
78
76
74
72
70
68
66
64
62
30
25
20
15
10
5
a
nd
ul
s is
en
li g
la
tu
E.
Be
a ld
m
ca
pe
ul
sa
E.
an
gr
E.
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E.
E.
gl
ob
ul
us
us
ss
ss
p.
p.
gl
m
ob
a id
ul
u
en
i
di
s
na
0
Pentosanas
Lignina Klason
Holocelulosa

E. globulus

alto contenido
en celulosa y
hemicelulosa

bajo contenido
en lignina
destaca por:
CALIDAD
5. RENDIMIENTO BRUTO EN COCCIÓN
Indica la cantidad remanente de los componentes de la pared
celular después de la cocción

Un mayor rendimiento en cocción
implica:
– menor consumo de madera
– menor consumo de productos
químicos
– mayor eficiencia de los
digestores
– menor contenido en sólido de
las lejías negras.
– mayor eficiencia del circuito de
recuperación – caustificación
– incremento global de la
capacidad de producción
CALIDAD
5. RENDIMIENTO BRUTO EN COCCIÓN
E. globulus es la especie que mayor rendimiento bruto en cocción tiene:
60
Rend. bruto % a Kappa 20
55
50
45
40
35
ca
m
al
du
le
ns
is
du
nn
ii
E.
E.
gr
an
di
s
E.
ni
i
m
ai
de
p.
ss
ul
us
gl
ob
E.
ul
us
gl
ob
E.
E.
gl
ob
ul
us
ss
ss
p.
p.
bi
co
gl
ob
ul
us
st
at
a
30
CALIDAD
5. RENDIMIENTO BRUTO EN COCCIÓN
Para I.K. 20
E.
globulus
E.
bicostata
E.
maidenii
E.
grandis
E.
dunnii
E.
rostrata
Alcali activo
(%)
14,1
16,3
18,7
17,7
24,3
20,1
Viscosidad
(mL/g)
1.374
1.255
1.072
1.261
938
1.053

E. globulus vuelve a tener los valores más favorables para la
industria pastero-papelera:
 Mayor rendimiento
 Menor cantidad de álcali activo
 Mayor preservación de las cadenas de celulosa
 Mejor calidad de la pasta
CALIDAD

6. CONSUMO ESPECÍFICO DE MADERA Y
APORTE DE SÓLIDOS A LAS LEJÍAS
NEGRAS
CEM: permite ver el efecto
conjunto de los valores de
densidad básica y rendimiento
bruto en cocción
– Expresa los m3 de madera
necesarios para obtener una
tAD de pasta

El aporte de sólidos a las lejías
negras (SLN) expresa la cantidad
de materia seca que aporta la
madera a las lejías negras por
cada tonelada de pasta seca al
aire (tMS/tAD)
E.
ca
m
al
du
le
ns
is
E.
du
nn
ii
E.
gr
an
di
s
ss
p.
gl
ob
E.
ul
us
g
ss
p.
bi
co
st
at
E.
a
g
ss
p.
m
ai
de
ni
i
E.
g
CEM (m3/tAD); SLN (tMS/tAD)
CALIDAD
6. CONSUMO ESPECÍFICO DE MADERA Y
APORTE DE SÓLIDOS A LAS LEJÍAS
NEGRAS
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
CONCLUSIONES

Superioridad industrial de la madera E.
globulus con respecto a otras especies de
su mismo género

El sector forestal debe ser consciente de
esta superioridad industrial y por tanto,
centrar sus esfuerzos en:
– Mejora genética
– Desarrollo de técnicas selvícolas
adecuadas
– Incrementar la productividad de las
masas
– Mejorar las características técnicas de su
madera
Muchas gracias por su atención