Modelos de variación de propiedades del leño juvenil a maduro en Salicáceas y su influencia sobre pulpas quimimecánicas

• Autores: Cobas, Ana Clara
• Año de publicación: 2013
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Area, María Cristina; Monteoliva, Silvia Estela
• Materia: Ciencias Agrarias; madera juvenil; Madera; sauces y álamos; Papel; variación axial y radial; Industria de Pulpa y Papel; Árboles; madera madura
• Institución: Universidad Nacional de La Plata

En Argentina, la madera de salicáceas (álamos y sauces) es utilizada en diversos usos industriales como madera aserrada, envases y tableros, pero principalmente en la fabricación de pulpa para papel de diario. El rápido crecimiento de las salicáceas produce árboles que alcanzan un tamaño comercial a edades muy tempranas con turnos de aprovechamiento de 10 a12 años. Esta disminución en la edad de rotación incrementa la proporción de leño juvenil, aunque esta proporción no está cuantificada en las plantaciones comerciales de álamo y sauce en Argentina. El leño juvenil fue definido para las coníferas como la zona más cercana al centro del árbol, que se extiende desde la base hasta el tope. Esta definición se aplica con algunas variaciones a las angiospermas. La literatura indica que la madera juvenil está asociada a una edad fisiológica temprana de las células cambiales y presenta menor densidad, elementos fibrosos más cortos y propiedades de resistencia menores, en comparación con la madera madura. El objetivo de esta tesis fue determinar los patrones de variación axial y radial de densidad básica, morfometría de fibras y vasos y composición química, de árboles provenientes de plantaciones comerciales de Populus deltoides 'Australia 129-60' y Salix babylonica var sacramenta. Asimismo, y en base a lo anterior, definir la edad de formación de madera juvenil y madura y determinar la incidencia de la presencia de estos tipos de leño sobre la calidad de las pulpas quimimecánicas destinadas a la elaboración de papel de diario. Se trabajó con 5 árboles de Salix babylonica var sacramenta “sauce americano” extraídos de una plantación de Papel Prensa S.A., Establecimiento “Las Animas”, Villa Paranacito, Entre Ríos (33° 45´ LS; 59° 05’ W) y 5 árboles de Populus deltoides `Australia 129-60` “álamo australiano” correspondientes a plantaciones para debobinado en la Zona del Delta Bonaerense. La edad de los ejemplares de Populus muestreados fue de 17 años y en el caso de Salix, de 45 años. Se midió altura total, diámetro a la altura de pecho (DAP) con corteza y sin corteza en los árboles seleccionados. Se extrajo un disco completo de 5 cm de espesor en 5 alturas en el fuste y se midieron anualmente o cada 5 años las siguientes variables: ancho de anillos de crecimiento, densidad básica, morfometría de fibras y vasos (longitud, ancho, lumen y espesor de la pared de las fibras), composición química (extractivos en agua caliente, extractivos en alcohol benceno, lignina insoluble, lignina soluble, lignina total, celulosa y hemicelulosas). Los resultados se expresan como: modelos de variación de las propiedades de la madera, identificación y determinación de la edad de transición entre madera juvenil y madura y calidad de la pulpa quimimecánica. Inicialmente se construyeron modelos de variación axial y radial de las propiedades anatómicas, químicas y de densidad de la madera para ambas especies. El sauce americano y el álamo australiano presentaron una tendencia de variación radial que consiste en un aumento de sus valores de médula a corteza en la mayoría de sus propiedades, con excepción del contenido de hemicelulosas en álamo y contenido de celulosa y espesor de pared en sauce, que presentan una disminución de sus valores con la edad. Las variaciones de las propiedades en sentido axial no son tan uniformes como las radiales. Las principales diferencias se producen entre la base y la primera troza comercial (altura del pecho) en ambas especies. Algunas propiedades presentan una disminución de sus valores dentro de la primera troza, mientras que otras aumentan. En el resto del fuste las propiedades no presentan variación significativa o se mantienen constantes. Teniendo en cuenta los patrones de variación de las propiedades anatómicas y de la densidad, se realizó la determinación de la edad de transición entre madera juvenil y madura por medio del método de regresiones segmentadas. En el álamo australiano, la edad estimada de transición entre madera juvenil y madura no fue idéntica para todas las propiedades. Se obtuvieron edades de 4, 5, 7 y 9 años dependiendo de la variable (vasos, fibras o densidad). En sauce americano, dependiendo de la variable analizada (vasos, fibras o densidad) la edad de transición entre madera juvenil y madura presentó diferentes valores entre los rangos de 5 a 10 y 10 a 15 años. Se evaluaron las propiedades de resistencia y ópticas de 5 pulpas CMP obtenidas como mezclas en diferente proporción de madera juvenil (MJ) y madera madura (MM) en álamo y sauce. El comportamiento de ambos clones fue similar. Las propiedades de resistencia aumentaron con una mayor proporción de MJ en la mezcla. Los mejores valores de tracción y rasgado se obtuvieron con 100% y 75% de MJ en la mezcla respectivamente. Las propiedades ópticas, en cambio, presentaron el comportamiento inverso, obteniéndose los mejores valores de opacidad y blancura a medida que aumenta la proporción de MM. Como conclusión, en esta tesis se identificaron patrones generales de variación de densidad y propiedades anatómicas y químicas, que permitieron determinar la edad de transición de madera juvenil a madera madura para un clon de álamo y uno de sauce de interés comercial. Para turnos de rotación cortos (10 años), usuales en la industria de pulpas celulósicas en Argentina, la proporción de madera juvenil sería del 82% del área basal. Para la industria de aserrado y debobinado, donde se utilizan rotaciones de 17 años o más, la proporción de madera madura sería de 74%. La densidad y algunos parámetros anatómicos y químicos de la madera juvenil mostraron magnitudes inferiores con respecto a la madera madura, sin embargo, las propiedades mecánicas de las pulpas quimimecánicas elaboradas con mayor proporción de madera juvenil fueron superiores en todos los casos.
Doctor de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales
Universidad Nacional de La Plata
Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales