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abtcp-pi 2009 - Revista O Papel

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EditorialEditorialBanco de Imagens ABTCPMitos proibidosNa história da humanidade, algumasafirmações baseadas em “achismos” ganharamdestaque como verdade a partir domomento em que passaram a ser repetidase divulgadas de forma intensa entre maise mais pessoas, ignorantes sobre determinadosassuntos.Sem condições de contestar ou contraargumentaro que desconhece, a sociedadepassou a aceitar tais afirmações sem questionamento.De tanto ouvi-las e repeti-laspara mais pessoas, os mitos reproduziramsepelo tempo, reforçando seu posicionamentode verdade, até se tornarem muitodifíceis de serem esclarecidos e desfeitos.O setor é um dos campeões no rankingde vítimas aterrorizadas pelos mitos. NossaReportagem de Capa desta edição aborda oassunto, discutindo e contra-argumentandoessas “verdades” com fatos e informaçõesPatrícia Capo - Coordenadora de Comunicaçãoda ABTCP e Editora responsável de PublicaçõesTel.: (11) 3874-2725E-mail: patriciacapo@<strong>abtcp</strong>.org.brABTCP’s Communication Coordinatorand Editor-in-chief for the PublicationsTel. +55 (11) 3874-2725E-mail: patriciacapo@<strong>abtcp</strong>.org.brconcedidas por especialistas nos assuntosmitificados pela sociedade sobre o setor decelulose e papel.Elas se concentram, principalmente, naárea florestal, mais exatamente no plantio deeucalipto e suas consequências para o solo.Em segundo lugar, o vilão do mito é o papelbranco, que automaticamente comunica aoconsumidor ser fruto da ação de cortar árvores− como se o reciclado não tivesse emsua composição parte de celulose, para tero mínimo de resistência ao rasgo.O editor da revista Publish, Ricardo Pagemaker,inteligentemente afirmou em umde seus artigos assinados: “O vilão não é opapel. O vilão é o boi”. As conseqüênciasambientais da criação de gado, conformeele argumenta, superam infinitamentequalquer impacto mitificado que o setorpossa um dia ter causado à natureza.Ocorre, porém, que, como comer carneé um enorme prazer para a maioria das pessoas,torna-se conveniente fazer de contaque a pecuária gera impacto ambientalzero! Sem ampla divulgação comparativaentre os impactos ambientais dos doissetores (celulose e papel versus pecuária),o boi pode continuar pastando tranquilamente,porque é visto como uma vítimapelos naturalistas. Muito provavelmente, osambientalistas não são vegetarianos.É preciso usar a inteligência para desmitificarmuitas falsas verdades perpetuadas nosetor de celulose e papel. Não é simplesmenteaceitando certos comportamentos do consumidorque seremos capazes de melhorara imagem de nossa indústria, pelo simplesfato de mudar o foco de nossa comunicação.É preciso educar mais, conscientizar mais − eisso dá muito trabalho e requer tempo.Temos, contudo, de começar a fazer otrabalho árduo agora, se quisermos que asfuturas gerações, acostumadas a ler atualmentenas mensagens da internet frasescomo “Antes de imprimir pense em sua responsabilidadecom a natureza” ou “Salve árvores;imprima somente se for necessário”,não sejam algozes das atividades florestaise compartilhem das cenas de destruição dosmovimentos ambientalistas.Faça sua parte neste processo. O tempocuidará do resto!Prohibited mythsThroughout history some statements, based on“assumptions”, were in the limelight as generaltruths after being repeated and spread extensivelyamong more and more people who knew nothingabout certain issues.Completely unprepared to discuss and argueagainst what they did not know, society simply tookfor granted those unquestionable statements. Afterhearing them and repeating them to more people, themyths were reproduced throughout time, reinforcingtheir truth until the moment it became too difficultfor them to be clarified or demystified.The sector is top on the list of victims tormentedby such myths. This edition’s Cover Story tackles theproblem discussing and arguing against facts anddata provided by specialists on issues mystified bysociety about the pulp and paper sector.They focus mainly on the forest area, and basicallyin eucalyptus cultivation and its consequences to thesoil. Second place goes to the myth that white paper isa villain, directly associating it with the idea that theyare a result of cutting down trees for its production. Asif recycled paper did not have in its composition part ofpulp, so as to retain required tearing resistance.Very wisely, Ricardo Pagemaker – Publishmagazine’s editor – claimed in one of his signedarticles: “The villain is not paper. The villain islivestock.” The environmental consequences thatlivestock farms cause are by far more harmful thanany mystified impact that the sector could havecaused to nature.But as eating meat is indeed very pleasant tomost people, it’s convenient to pretend that raisingcattle generates no impact on nature! Consideringno comparison of the impact of the two sectors onthe environment has ever been publicized – Pulp andPaper versus Cattle, the ox can go on grazing sinceit’s seen as a victim by naturalists. These environmentalistsaren’t definitely vegetarians.It’s necessary to make use of intelligence todemystify many fake truths which have been spreadin the pulp and paper sector. It’s not only a matterof accepting certain consumer behaviors that willimprove the image of our industry, but by changingthe focus of our communication. It’s necessary toeducate more, raising people’s awareness. Thisrequires a lot of work and time.However, it’s high time we started doing the hardwork in case we want future generations, who areused to reading sentences on the internet like: “Beforeprinting out anything be environmentally friendly” or“Save trees, print out only what is necessary”, don’tbe tormentors of forest activities and share destructionscenes of the environmental movements.Do your part in the process. Time will care therest!O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>3


Sumário SummaryARqUIVO PESSOAL06 ENTREVISTAInterviewHector RodriguezProcesso kraftpoderá sersubstituído nofuturoCAdERNo ABPo ABPO Section1112ColuNA ABPo ABPO ColumnRastreando as perdas de produtospor Paulo Sérgio PeresARTIgo ABPo ABPO ArticleFatores que influenciam o projeto da embalagempor Juarez PereiraCAdERNo BRACElPA BRACELPA Section131419ColuNA BRACElPA Bracelpa ColumnAções para valorizar o segmento de papelpor Elizabeth de CarvalhaesREPoRTAgEm BRACElPA Bracelpa ReportLíderes globais do setor definem metas para o futuroATIVIdAdES BRACElPA Bracelpa ActivitiesO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>4Capa: Criação FmaisAno LXX Nº07 Julho/<strong>2009</strong> - Órgão oficial de divulgaçãoda ABTCP - Associação Brasileira Técnica de Celulosee <strong>Papel</strong>, registrada no 4º Cartório de Registrode Títulos e Documentos, com a matrícula número270.158/93, Livro A.Year LXX # 07 Julho/<strong>2009</strong> - ABTCP - Brazilian TechnicalAssociation of Pulp and Paper - official divulgeorgan, registered in the 4th Registry of Registrationof Titles and Documents, with the registration number270.158/93, I liberate A.<strong>Revista</strong> mensal de tecnologia em celulose e papel,ISSN 0031-1057Monthly Magazine of Pulp and Paper TechnologyRedação e endereço para correspondência / Address for contactRua Zequinha de Abreu, 27Pacaembu, São Paulo/SP – CEP 01250-050Telefone (11) 3874-2725 – email:patriciacapo@<strong>abtcp</strong>.org.brConselho Editorial Executivo / Executive Editorial Council:Afonso Moraes de Moura, Alberto Mori, Francisco Bosco de Souza ePatrícia Capo.Comitê Editorial da Qualidade / Editorial Quality Committee:Enéias Nunes da Silva, Grace Kishimoto, Silvia Maiolino e Valdir Premero.Avaliadores de artigos técnicos da <strong>Revista</strong> O <strong>Papel</strong> / Technical Consultants:Coordenador/Coordinator: Pedro Fardim (Åbo Akademi Univeristy, Finlândia)Editores/Editors: Song Wong Park (Universidade de São Paulo, Brasil), EwellynCapanema (North Carolina State University, Estados Unidos)Consultores / Advisory Board: Bjarne Holmbom (Åbo Akademi University,Finlândia), Carlos Pascoal Neto (Universidade de Aveiro, Portugal), DominiqueLachenal (EFPG, França), Eduard Akim (St Petersburg State Technological Universityof Plant Polymer, Rússia), Hasan Jameel (North Carolina State University,Estados Unidos), Joel Pawlack (North Carolina State University, Estados Unidos),José-Antonio Orccotoma (PAPRICAN, Canadá), Jurgen Odermatt (UniversitätHamburg, Alemanha), Kecheng Li (University of New Brunswick, Canadá), LarsWågberg (KTH, Suécia), Martin Hubbe (North Carolina State University, EstadosUnidos), Mikhail Balakshin (North Carolina State University, Estados Unidos),Mohamed Mohamed El-Sakhawy (National Research Centre, Egito), Paulo Ferreira(Universidade de Coimbra, Portugal), Richard Kerekes (University of BritishColumbia, Canadá), Storker Moe (Norwegian University of Science and Technology,Noruega), Tapani Vuorinen (Helsinki University of Technology, Finlândia), UlfGermgård (Karlstad University, Suécia).Jornalista e Editora Responsável - Journalist and ResponsibleEditor: Patrícia Capo - MTb 26.351-SPEditora Assistente - Assistant Editor: Luciana Perecin – MTb 46.445-SPRedação - Report: Marina Faleiros - MTb 50.849-SPRevisão - Revision: Adriana Pepe e Luigi PepeTradução para o inglês - English Translation: CEI Consultoria Espanhol e Inglês,Grupo Primacy Translations e Diálogo TraduçõesProjeto Gráfico - Graphic project: Desenvolvido pela Copy Right Conv. GráficasLtda. A cessão plena dos direitos autorais foi adquirida pela ABTCP - AssociaçãoBrasileira Técnica de Celulose e <strong>Papel</strong>, a partir de abril de 2003.Graphic Design: Fmais Comunicação e Marketing (11) 3237-4046 / 3237-5064Editor de Arte - Art Editor: Fernando Emilio LenciProdução - Production: Fmais Comunicação e MarketingImpressão - Printing: PancromPublicidade - Publicity: Tel.: (11) 3874-2728 / 2738 / 2720Email: relacionamento@<strong>abtcp</strong>.org.brRepresentante na Europa - Representatives in Europe:Nicolas Pelletier - ENP Tel.: +33 238 42 2900Fax: +33 238 42 2910E-mail: nicolas.pelletier@groupenp.comPublicação indexada: A revista O <strong>Papel</strong> está indexada no Chemical Abstracts Service(CAS), www.cas.org.Os artigos assinados e os conceitos emitidos por entrevistados são de responsabilidade exclusivados signatários ou dos emitentes. É proibida a reprodução total ou parcial dos artigos sem a devidaautorização. Signed articles and concepts emitted by interviewees are exclusively responsibilityof the signatories or people who have emitted the o<strong>pi</strong>nions. It is prohibited the total or partialreproduction of the articles without the due authorization.100% da produção de celulose e papel no Brasil vem de florestas plantadas, que são recursos renováveis.In Brazil, 100% of pulp and paper production are originated in planted forests, wich are renewable sources.


Zig KochARTIGOS TÉCNICOSPeer-reviewed articlesNanocristais de celulose3453Impacto da qualidade da madeira deeucalipto no desempenho financeiro de ummodelo de fábrica brasileira de celuloseINFORME TÉCNICO Technical Report72Benchmarking Energético na Indústria deCelulose e <strong>Papel</strong>Por Dorian L. BachmannCover StoryOs mitos que cercam o setorApesar do esforço setorial em informarcorretamente consumidores e ONGssobre o processo de fabricação decelulose e papel, continuam sendopropagados dados falsos segundo osquais o eucalipto seca o solo e o papelde fibra virgem deve ser preterido emfavor do recicladoSÉRIE ESPECIAL“Cenários e Perspectivas Setoriais” - Artigo 3Special Series “Industry Scenarios and Perspectives” - Article 331Um novo patamar de gestãono setor de papel e celulosePor Marcos Avó e Ricardo Altmann7982Indicadores dePreçosData of the industry - pricesdiretoriaBoard of Directorsíndice de anunciantesABB 16CARBINOX 12DSI 10GOLDEN FIX 03INTERNATIONAL PAPERNSKEncarte4ª capaSKF 08TECNOSAN 11TIDLAND 19TISSUE WORLD 30VOITH 25O PAPEL IN ENGLISH09 – InterviewKraft process might be substitutedin the future26 – Cover Story — Myths surrounding the sector17 – Bracelpa ReportThe sector’s global leaders set theirgoals for the future Read the English version of the article “Anew management level in the pulp and papersector” - Special series at www.<strong>abtcp</strong>.org.br.In s<strong>pi</strong>te of the sector’s effort to inform consumers and NGOs about pulp and paper production processes, false data stating that eucalyptus dries thesoil or that virgin fiber paper should be substituted for recycled continue being spreadPeer-reviewed ARTICLES34 – Cellulose whiskers53 – Influence of eucalyptus wood properties on the financial performance of amodeled Brazilian pulp millTECHNICAL REPORT72 – Energy Benchmarking in the Pulp and Paper IndustryO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>5


EntrevistaProcesso kraft poderáser substituído no futuroPor Marina FaleirosPor mais de 100 anos, a indústria de celulose utilizou oprocesso kraft para dissolver a madeira e dela extrair seuscomponentes. Para os pesquisadores da irlandesa Queen’sUniversity Belfast, no entanto, esse método pode estar comos dias contados, já que eles desenvolveram uma pesquisaque obteve bons resultados sem a utilização dos químicos doprocesso kraft, como soda cáustica e sulfeto de sódio. “Nossapesquisa é focada na investigação dos líquidos iônicos em umnível ainda fundamental”, explica Hector Rodriguez, um dosmembros da equipe de pesquisadores.Para ele, o primeiro passo dado nesse tema é muito importante,já que toda a indústria busca formas mais amigáveis ao meioambiente para trabalhar seus processos, e os líquidos iônicos têmapresentado um enorme potencial como solventes. O componenteutilizado foi o acetato 1-etil-3-metilimidazol ([C2mim]OAc),depois de suave trituração da madeira. A completa dissolução foialcançada com o aquecimento da amostra em um banho de óleo.O processo pode ser acelerado com pulsos de micro-ondas ou irradiaçãode ultrassom. “Nós trabalhamos com a dissolução diretade madeira, evitando o uso, por exemplo, de condições cáusticasagressivas e a geração de resíduos perigosos”, afirma. Como oscustos dos líquidos iônicos ainda são muito altos, a equipe de pesquisaagora deverá estudar um sistema de reciclagem dos solventes,etapa necessária para que o processo possa atingir, no futuro,uma escala industrial e competitiva.Hector Rodriguez:“Acreditamos que atecnologia de líquido iônicotenha potencial de substituiro processo kraft a médioprazo”arquivo pessoalO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>6O <strong>Papel</strong> – Por qual motivo suaequipe de pesquisas optou pelo estudodessa área específica, que envolvea dissolução da madeira?Hector Rodriguez – Atualmente,a indústria depende grandemente dematérias-primas originadas do petróleoe de outros recursos não renováveis.A biomassa na natureza − e especialmentea madeira − pode oferecer umacesso mais sustentável. É possível queos principais componentes da madeira(celulose, hemicelulose e lignina) seconstituam em bases renováveis parao desenvolvimento de ampla variedadede químicos e de produtos avançados.Para usufruir plenamente dessa oportunidade,a dissolução da madeira e aseparação de seus componentes sãoestágios cruciais.O <strong>Papel</strong> – O senhor poderiaexpor os aspectos mais importantesda sua pesquisa?Rodriguez – Nossa pesquisaconcentra-se basicamente na investigaçãode líquidos iônicos, seja em seuaspecto fundamental, seja com vistasà sua aplicação. Entre os trabalhos emandamento está o desenvolvimentode líquidos iônicos com ingredien-


tes farmaceuticamente ativos comoplataforma para um paradigma alternativoou a utilização da tecnologiade líquidos iônicos para o processamentode biomassa e biopolímeros,assim como de produtos derivadosavançados.O <strong>Papel</strong> – De que modo essenovo processo de dissolução diferedaquilo que está sendo atualmentefeito pela indústria de celulose?Rodriguez – O novo processoconsiste na dissolução da madeiratriturada diretamente em líquido iônico,eliminando, com isso, a necessidadede, por exemplo, condiçõescáusticas agressivas e, portanto,a geração de resíduos perigosos,característicos do processo kraft.O líquido iônico usado é essencialmentenão volátil, aceitavelmentenão corrosivo e de baixa toxicidade.Em comparação às tecnologiasem uso, as condições de operaçãonecessárias no processo de dissoluçãocom líquido iônico são maisbrandas. O material dissolvido nolíquido iônico pode ser facilmentepreci<strong>pi</strong>tado na solução de formafracionada mediante a adição desubstâncias amistosas, tais comoágua e acetona, de modo a não havero envolvimento de substânciassignificativamente perigosas. Diferentementedos métodos em uso,nos quais o foco recai na celulose,o processamento com líquido iônicopode converter também a lignina,mostrando-se promissor na utilizaçãointegral dos biopolímeros quecompõem a madeira.O <strong>Papel</strong> – A dissolução comlíquidos iônicos já pode ser aplicadaem larga escala para a produçãode polpa?Rodriguez – As experiênciaspara a dissolução de madeira em líquidosiônicos são, por enquanto, realizadasapenas em nível de bancada.É primeiramente necessário o desenvolvimentode plantas-<strong>pi</strong>loto para darescala ao processo antes de qualqueraplicação em âmbito industrial. Devidoao custo expressivo do líquidoiônico, um eficiente procedimentopara sua reciclagem é absolutamentenecessário em qualquer estratégia deampliação de escala.O <strong>Papel</strong> – Quais foram os maioresdesafios em sua pesquisa?Rodriguez – A recalcitrânciada madeira tem sido certamenteum problema. Encontrar um líquidoiônico capaz de quebrar as ligaçõeslignocelulósicas e manter os biopolímerosna solução sem degradaçãosignificativa tem sido um dos desafios.Outro consiste na pesquisade solventes benignos capazes deproduzir a preci<strong>pi</strong>tação fracionadade material rico em celulose e ligninapura. O objetivo final será a separaçãocompleta dos biopolímeros. Aindaoutro desafio reside na descobertade um procedimento de reciclagem dolíquido iônico que seja mais eficienteem energia.O <strong>Papel</strong> – Por que o processokraft de dissolução continua tãoamplamente utilizado mesmo comtodas essas questões ambientais? Oslíquidos iônicos poderão substituircompletamente esse processo em umfuturo próximo?Rodriguez – O processo kraftcontinua amplamente utilizado porquenão tem sido fácil encontrar alternativasadequadas em seus mais de100 anos de história. A madeira é denatureza recalcitrante, o que dificultaseu processamento e a recuperação deseus componentes biopoliméricos. Afalta de alternativas melhores explicapor que a comunidade industrialtem tolerado o uso de químicos tãopoluidores e a geração de resíduosperigosos. Nós acreditamos que atecnologia de líquido iônico tenhapotencial para substituir o processokraft em médio prazo. É evidentementenecessária uma pesquisasubsequente para melhoramento dométodo e ganho de escala.O <strong>Papel</strong> – Que tipo de madeirapode ser dissolvida com líquidosiônicos? O senhor acredita que oprocesso pesquisado pode ser eficaztambém com o gênero Eucalyptus (omais utilizado no Brasil)?Rodriguez – Temos dissolvidouma extensa variedade de biomassaem líquidos iônicos. No caso particularde trabalho recentemente publicado,tanto o <strong>pi</strong>nheiro americano(Pinus palustris) como o carvalhovermelho (Quercus rubra) foramdissolvidos em líquido iônico acetato1-etil-3-metilimidazol. Essas duasclasses de madeiras foram selecionadascomo representativas de madeiramole (conífera) e dura (folhosa),respectivamente. Assim, como regrageral, o processo de líquido iônicodeveria ser eficaz com madeiras deorigens diferentes.O <strong>Papel</strong> – Quais são as próximasatividades da pesquisa?Rodriguez – Como já dito,desejamos chegar a uma separaçãototal dos diversos biopolímeros quecompõem a madeira. Por enquanto,foi conseguida apenas uma separaçãoparcial. Estamos pesquisando ouso de aditivos ou de catalisadorespara atuar melhor sobre as ligaçõeslignocelulósicas e concluir com omelhoramento da dissolução e aseparação dos biopolímeros. Outroimportante aspecto atualmente eminvestigação é o desenvolvimentode alternativas para a reciclagemdo líquido iônico de modo mais eficienteem energia do que a simplesdestilação usada atualmente.O PAPEL - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>7


Bom para seus negóciosE para o seu planeta.Apresentação dos Rolamentos SKF com Eficiência Energética (E2)Os novos rolamentos rígidos de esferas SKF E2 consomem aproximadamentede 30% a 50% menos energia do que os rolamentos SKF padrão. A economiaé ainda maior comparada com qualquer outra marca. Podem durar até duasvezes mais. Em muitos casos funcionam em menor temperatura comvelocidades e cargas equivalentes, reduzem o consumo de lubrificante eestendem potencialmente a vida útil do equipamento.Realize uma pequena mudança; faça uma grande diferença. Substitua seusrolamentos convencionais pelos novos rolamentos rígidos de esferas debaixíssimo atrito, SKF com Eficiência Energética (E2).Para mais detalhes, incluindo recomendações de aplicações, entreem contato com o seu Representante ou Distribuidor Autorizado SKF.www.skf.com/E2The Power of Knowledge EngineeringOs rolamentos rígidos de esferasSKF E2 oferecem maior eficiênciaenergética em aplicações de cargaleve à normal. Para cargas superioresas normais, solicite os rolamentosSKF Explorer disponíveis em umaampla gama de tipos e tamanhos.CaRisMa - Serviço ao Cliente0800 141 152www.skf.com.br


InterviewKraft process might besubstituted in the futureBy Marina FaleirosFor over 100 years, the kraft process has been the methodused by the pulp industry to dissolve wood and extract itscomponents. However, for researchers at Queen’s UniversityBelfast this process might soon be substituted, for they developeda study that has obtained good results without havingto use chemical products from the kraft process, such assodium hydroxide and sodium sulfide. “Our research focuseson investigating ionic liquids in a yet initial stage”, explainsHector Rodriguez, one of the members on the research team.According to him, the importance of taking the firststep in this direction is very important, since the entire industryseeks eco-friendly ways for executing its processes,whereby ionic liquids have shown enormous potential assolvents. The component utilized was 1-ethyl-3-methylimidazoliumacetate ([C2mim]OAc), after gently grinding thewood. The complete dissolving was achieved by heatingthe sample in an oil bath. The process can be acceleratedwith microwave pulses or ultrasound irradiation. “We workwith the direct dissolving of wood, avoiding the use, forexample, of aggressive caustic conditions and generatingof hazardous waste”, he said. Since ionic liquid costs arestill very high, the research team is now studying a systemfor recycling solvents, a necessary stage for the process toachieve industrial and competitive scale in the future.Hector Rodriguez (on right) andRobin Rogers, members on theresearch team, believe that theionic liquid technology has thepotential to replace the kraftprocess in the mid-termpersonal archivesO <strong>Papel</strong> – Why did your researchteam decide to study thisspecific area, involving the dissolutionof wood?Hector Rodriguez – Currentlythe industry relies heavily in rawmaterials coming from petroleum andother non-renewable resources. Thebiomass in Nature, and in particularwood, can offer a more sustainableapproach. The major components ofwood (cellulose, hemicellulose andlignin) can be the renewable basisfor the development of a plethora ofchemicals and advanced materials.To fully exploit this opportunity, thedissolution of wood and separation ofits components is a crucial step.O <strong>Papel</strong> – Can you make areview about the most importantaspects of your research?Rodriguez – Our research isgenerally focused on the investigationof ionic liquids, both at a fundamentallevel as well as from an applicationpoint of view. Ongoing efforts include,among others, the developmentof ionic liquids containing pharmaceuticallyactive ingredients as aplatform for an alternative pharmaceuticalparadigm, or the use of ionicliquid technology for the processingof biomass and biopolymers, andderived advanced materials.O <strong>Papel</strong> – In which ways doesthis new process of dissolution differfrom what the pulp industry is makingnowadays?Rodriguez – It consists of thedirect dissolution of milled woodin the ionic liquid, thus avoidingthe need of e.g. aggressive causticconditions and generation of haz-O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>9


O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>10ardous waste, characteristic of thekraft process. The ionic liquid usedis essentially non-volatile, acceptablynon-corrosive and with lowtoxicity. The operation conditionsrequired are milder in the ionic liquiddissolution process, compared tocurrent technologies. The materialsdissolved in the ionic liquid can beeasily preci<strong>pi</strong>tated out of the solutionin a fractionated mode by additionof friendly substances such as waterand acetone, so no significantlyhazardous substances are involved.Contrary to the current methods, inwhich the focus is put on cellulose,the ionic liquid processing alsoyields lignin, looking promising foran integral usage of the biopolymersconstituting the wood.O <strong>Papel</strong> – The dissolution withionic liquids can be already used inlarge scale to produce pulp?Rodriguez – The experimentsfor the dissolution of wood in ionicliquids have just been carried out at abench scale so far. The developmentof <strong>pi</strong>lot plants to scale up the processis needed prior to any application atan industrial level. Given the relativecost of the ionic liquid, an efficientprotocol for recycling of the ionicliquid is absolutely necessary in anyscaled-up strategy.O <strong>Papel</strong> – Which were the biggestchallenges in your research?Rodriguez – The recalcitranceof wood certainly poses a problem.Finding an ionic liquid capable ofbreaking the lignocellulosic bondsand kee<strong>pi</strong>ng the biopolymersin solution without significantdegradation has been one of thechallenges. Another one hasbeen the investigation of benignsolvents to cause the fractionatedpreci<strong>pi</strong>tation of a cellulose-richmaterial and pure lignin. Theultimate target will be to achievecomplete separation of the biopolymers.Also, another challengeremaining is the finding ofa more energy-efficient protocolof recycling of the ionic liquid.O <strong>Papel</strong> – Why is the kraftprocess of dissolution still sowidely used even with all itsenvironmental issues? Can theionic liquids completely substitutethis process in the nearfuture?Rodriguez – The kraft processis still widely used becauseit has not been easy to find suitablealternatives in its more than100 years of history. Wood has arecalcitrant nature which makesdifficult to process it, and to recover itsbiopolymeric components. This is whythe industrial community has toleratedthe use of such pollutant chemicals andthe generation of hazardous waste: thelack of better alternatives. We believethat the ionic liquid technology has thepotential to replace the kraft processin the mid-term. Further research isneeded in improving the method andscaling it up.O <strong>Papel</strong> – Which kind of woodcan be dissolved with the ionicliquids? Do you think that the researchedprocess can also work witheucalyptus species (the most used inBrazil)?Rodriguez – We have dissolvedquite varied sources of biomass inionic liquids. In the particular caseof the work recently published, bothsouthern yellow <strong>pi</strong>ne and red oakwere dissolved in the ionic liquid1-ethyl-3-methylimidazolium acetate.These two types of wood wereselected as representatives of hardwoodand softwood respectively. So,in principle, the ionic liquid processshould be able to work with woods ofdifferent origin.O <strong>Papel</strong> – Which are the nextsteps of the research?Rodriguez – As mentioned before,a total separation of the differentconstituent biopolymers of wood isdesired. So far, only partial separationhas been achieved. We are investigatingthe use of additives or catalysts tobetter attack the lignocellulosic bondsand end up with improved dissolutionand separation of the biopolymers.Another important aspect that we arealso investigating is the developmentof alternatives to recycle the ionicliquid in a more energetically efficientway than the current simple distillationused at the moment.


Coluna ABPO ABPO ColumnRastreando as perdas deprodutosPor Paulo Sérgio Peres, presidente da AssociaçãoBrasileira do <strong>Papel</strong>ão Ondulado (ABPO)E-mail: abpo@abpo.org.brCADERNO ABPOAs perdas de produtos estãoentre os maiores problemas enfrentadoshoje pela indústria emgeral. Na Europa, os prejuízioschegam a aproximadamente € 30bilhões anualmente. Levantamentosmostraram que mais de 50%dessas perdas se relacionam aerros de contagem nas linhas deprodução, a roubos em lojas e aperdas propriamente ditas em todaa cadeia de suprimento, sendo, porém,quase impossível determinaronde ocorrem exatamente.Esse problema causa preocupaçãoa todos os envolvidos, inclusiveos fabricantes de embalagensem geral e de embalagens de papelãoondulado em especial.Portanto, é preciso dedicar grandeatenção às novas tecnologias queestão surgindo, aptas a rastrear einvestigar a causa das perdas pelaidentificação de cada produto, decada embalagem e ou de cada palete,dependendo do processo.Tecnologias de Identificaçãopor Radiofrequência (RFID– Radio Frequency IdentificationTechnologies) continuamganhando aceitação e podem,num futuro próximo, ter papeldeterminante em negócios queenvolvam embalagens. Entretanto,seus custos ainda são altose muitas dúvidas permanecem:− A tecnologia realmente trarábenefícios concretos a toda acadeia logística de suprimentos,desde os produtores até o consumidorfinal?− Qual será a real relaçãocusto−benefício?− Essa nova tecnologia realmentetransformará a cadeia desuprimentos?Há, ainda, uma série deobstáculos a serem superadosno desenvolvimentoe na implementação datecnologia por radiofrequência.Alguns usuárioseuropeus queixam-se deque a tecnologia não estátotalmente dominada: etiquetase similares aindanão garantem segurançatotal e a infraestruturadisponível não tem capacidadepara manusearo volume de dados que onovo sistema está criando.É preciso resolver tambémos problemas de compatibilidadee normatizaçãodas frequências dos diversosterritórios onde serãoimplantadas.Diante desse cenário,a indústria de embalagensdeve estar alerta. Antesde qualquer decisão, épreciso sempre considerarque, seja qual for, asolução escolhida exigiráplanejamento complexo eperfeito entendimento das tecnologiasdisponíveis, suas aplicações e,principalmente, custos e reais benefícios.Por ora, ainda persistem asdúvidas, sendo necessário aguardaros resultados concretos.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>11


O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>CADERNO ABPOArtigo ABPOABPO ArticleFatores que influenciam oprojeto da embalagemNo artigo anterior, discutimosum procedimento que visava explorar,no projeto, uma possibilidadede redução de custo da embalagem.Comentamos o fator em<strong>pi</strong>lhamentoe procuramos mostrar a vantagemde se usar um método misto, inicialmentecom superposição colunardas embalagens nas primeiras camadase, nas seguintes, a adoção dosistema cruzado. Isso permite umamelhor “amarração”, aumentandoa estabilidade das várias camadassobrepostas.Com o mesmo propósito, outrofator deve ser explorado no projeto:o dimensionamento. As dimensõesda caixa (comprimento, largura e altura)guardam, entre si, uma relaçãoque determina o tamanho da chapade papelão ondulado necessáriapara fabricarmos a embalagem queestá sendo projetada.Vamos tomar como exemplo omodelo de caixa mais fabricado− aquele conhecido como caixanormal. Esse modelo é codificadona norma de classificação de embalagensde papelão ondulado daABNT com o número 0201. ParacarbinoxPor Juarez Pereira,assessor técnico da ABPOE-mail: abpo@abpo.org.brBANCO DE IMAGENS ABTCPse chegar à largura da chapa depapelão ondulado necessária paraa fabricação da caixa, somam-selargura e altura. O comprimentoda chapa é obtido somando-se duasvezes a largura mais duas vezes ocomprimento. O segredo para seobter a menor área para a chapade papelão ondulado necessáriapara a fabricação da caixa está emverificar se é possível trocar, porexemplo, o comprimento pela alturaou mesmo a largura pela altura. Seessa nova situação não dificultar oenchimento da caixa, é possível, emmuitos casos, obter uma economiapela diminuição da área da chapade papelão ondulado necessária.Tal procedimento já é bastante exploradonas caixas conhecidas comoWA, que são fornecidas abertas econtam com máquinas apropriadaspara posicionar o conteúdo, dobrar achapa nos vincos correspondentes e,em seguida, selar a embalagem.A alteração na sequência dasmedidas determinará também umaalteração no posicionamento do conteúdo.Muitos produtos a serem embalados,porém, permitem tais alteraçõessem criar dificuldades nestaetapa final das linhas de produção.Cabe ao projetista da embalagem,entretanto, verificar com o usuáriose a mudança proposta é viável.Um argumento forte para a aceitaçãoda mudança é o custo menor daembalagem − algo de grande interessepara o usuário. Outro pontoimportante consiste na economiado material necessário para a fabricaçãoda embalagem, tambémno aspecto relacionado ao meioambiente.12


Coluna BracelpaAções para valorizar o segmentode papelMedidas que aumentem a oferta decrédito e de ca<strong>pi</strong>tal de giro para manutençãodas operações das empresas,inclusão da distribuição de cadernospara alunos de escolas públicas noPrograma Nacional de Livros Didáticos(PNLD) e utilização de papelproduzido no Brasil para a confecçãodos livros do PNLD. Essas são algumasdas demandas do segmento de papelnegociadas pela Bracelpa em diversosórgãos do poder público, com o objetivode criar melhores condições para asassociadas enfrentarem os impactos dacrise financeira internacional.Paralelamente à atuação voltadaespecificamente a essas questões emergenciaise prioritárias, a Associação desenvolveainda ações em outras frentes,no intuito de valorizar o papel produzidono Brasil e suas diferentes aplicações,buscando oportunidades para conquistade novos mercados e ganho de maiorcompetitividade internacional.Uma das prioridades de atuação,coordenada pelo Comitê de <strong>Papel</strong> deEmbalagem, está voltada ao desenvolvimentode estratégias para a retomadada utilização de sacos de papel emsupermercados. Tal medida, segundodados da Associação, criará uma novademanda potencial para o segmentoestimada entre uma e 3 mil toneladasde papel kraft por mês. Além disso, autilização dos sacos de papel poderáagregar valor à cadeia da reciclagem,gerando mais receita para as cooperativas,pois trata-se de matéria-primanobre para as empresas recicladoras.Mais do que o incentivo ao empregodesses sacos simplesmente para otransporte de compras, o Comitê tem aproposta de criar um novo conceito deutilização do produto, mostrando que,após as compras, pode ser utilizadonas residências para ensacar outrasembalagens vazias e demais materiaisrecicláveis consumidos, a seguir destinadosà coleta seletiva.Bracelpa ColumnPara que o trabalho alcance os resultadosesperados, a Bracelpa firmouacordo com a rede Supermercados Dalben,de Cam<strong>pi</strong>nas (SP), para a realizaçãode pesquisa com o consumidor sobreo uso de sacos de papel. O trabalhoserá realizado na unidade do distritode Barão Geraldo, região que, segundoinstitutos de pesquisa, detém um dosmaiores níveis de consciência ecológicado País. Nesse local está instalada, entreoutras instituições, a Unicamp. Paraesse estudo, que terá início na primeiraquinzena de agosto, serão entregues àrede 100 mil sacos de papel confeccionadosem papel kraft 70 g.A Bracelpa também tem atuadonos debates da Política Nacional deResíduos Sólidos – elaborada por umacomissão da Câmara dos Deputadoscoordenada pelo deputado ArnaldoJardim (PPS-SP) –, que deverá entrarem votação ainda em julho, antes dorecesso parlamentar. Na avaliação daAssociação, a proposta traz grandesavanços em relação à expectativa daindústria, ao estabelecer, entre outrospontos, a responsabilidade compartilhadapelos resíduos sólidos geradospor todos os setores envolvidos, ouseja, poder público, empresas e consumidores.Outro ponto importante, quepode gerar excelentes oportunidadespara o setor, consiste na valorizaçãoda reciclagem, principalmente para asempresas atuantes nessa área.O aumento do consumo aparentede papel pelo brasileiro – estimado em42 kg –representa também uma importantefrente de atuação, ainda mais seconsiderado que esse índice está muitoabaixo do verificado em países desenvolvidos,como Reino Unido (199,5 kg),Estados Unidos (288 kg) e Finlândia(368,6 kg), por exemplo.Nesse sentido, o trabalho da Bracelpatem como escopo mostrar que o aumentodo consumo pode ser feito de maneiraconsciente, principalmente porque todaPor Elizabeth de Carvalhaes,presidente executiva da AssociaçãoBrasileira de Celulose e <strong>Papel</strong> (Bracelpa)E-mail: faleconosco@bracelpa.org.brDivulgação Bracelpaa produção de celulose e papel vem deflorestas plantadas e, portanto, de recursosrenováveis. Assim, a sustentabilidadefica como a principal mensagem a serpropagada entre os diversos públicos deinteresse com os quais a Bracelpa buscaestreitar relacionamento, seja no setorpúblico, entre empresas e escolas, alémde outras entidades.É preciso ressaltar que o presidenteLuiz Inácio Lula da Silva sancionou,no início de junho, a Lei nº 11.945,que estabelece medidas para coibiro uso indevido de papéis declaradospara fins editoriais e, por isso, imunesde tributos. Essa foi uma importanteconquista do segmento no primeirosemestre de <strong>2009</strong>, pois o desvio dessepapel está prejudicando a concorrênciano mercado interno. Sem o custo dosimpostos, o produto compete de formailegal com o papel nacional tributado.As medidas entrarão em vigor após apublicação de Instrução Normativa, eas empresas do setor esperam que osefeitos positivos sejam sentidos aindano decorrer deste ano.O PAPEL - - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>13CADERNO BRACELPA


14O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>CADERNO BRACELPAReportagem BracelpaLíderes globais do setor definemmetas para o futuroPor Marina FaleirosO setor de celulose e papel prepara-separa participar ainda maisativamente nas discussões da próximaConferência Mundial do Clima (COP-15), que ocorrerá em dezembro nacidade de Copenhague, na Dinamarca.Por conta disso, a busca por reconhecimentodas florestas plantadas foium dos temas mais discutidos duranteo último encontro do InternationalCouncil of Forests and Paper Associations(ICFPA), que reuniu em Londres,em maio, 20 presidentes de empresase associações do setor. “O Brasil temum papel extremamente importantenessa questão. Por isso, é fundamentalque sejam incluídos os benefícios dasflorestas plantadas no Protocolo deKyoto”, afirma Elizabeth de Carvalhaes,presidente executiva da Bracelpa,que esteve presente ao evento.Os debates sobre as mudançasclimáticas estão sendo lideradospela Organização das Nações Unidas(ONU), que há uma década discutecom seus países-membros formasde reduzir o aquecimento global. OProtocolo de Kyoto, documento quedefine as atuais políticas climáticasmundiais, recentemente foi incluídona Conferência, o que dá mais podere amparo legal às decisões tomadasem conjunto. “Nossa meta na COP-15é fazer com que Protocolo reconheçaa colaboração das florestas plantadasno sequestro de carbono e seu papelno combate às alterações climáticas,além da capacidade de serem revertidasem combustível renovável”,explica Elizabeth.Para Teresa Presas, presidente doICFPA, tudo o que envolve o meioambiente deverá ser foco das empresasde base florestal daqui paraa frente. Os CEOs participantes doúltimo encontro firmaram um compromissopara trabalhar em prol dasustentabilidade. “Uma das grandesvantagens desse grupo está em reunirexecutivos do mundo todo com metascomuns, apesar de cada país ter questõesespecíficas e áreas de maior concorrência.Não destacamos nenhumaregião em particular”, diz.Teresa afirma que é preciso discutiro futuro da indústria com basena atuação benéfica das florestasplantadas no meio ambiente. “Asflorestas ajudam a absorver carbono,e toda a indústria − inclusive a nossa− terá de estipular metas de reduçãode emissões de CO 2. Não podemoscontar com o que já está plantado,mas sim pensar em quais áreas doplaneta poderão ser cultivadas maisflorestas”, diz. Essa questão leva aoutro desafio do setor para os próximosanos: a aquisição de áreas paraplantio. “A disputa pela terra seráainda mais acirrada no futuro, umavez que a população cresce e o acessoda indústria a esse bem ficará cadavez mais difícil”, prevê.O encontro do ICFPA também debateua criação de produtos advindosda celulose, como, por exemplo, paraa geração de energia e bioquímicos.Teresa conta que se discutiu muitosobre as demandas de papel no longoprazo, já que as atuais mídias passamTeresa: “É preciso discutir o futuroda indústria com base na atuaçãobenéfica das florestas plantadas nomeio ambiente”por um momento de transformação.“É preciso pensar quais tipos de papéisexistirão nas próximas décadas equal será o rumo da imprensa escrita.Já ouvimos do governador da Califórnia,Arnold Schwarzenegger, que em2015 já não haverá livros didáticosnas escolas daquele Estado”, diz.Mercados e protecionismoOutro importante debate do encontrodo ICFPA tratou das medidasprotecionistas de grandes economias– mais especificamente EstadosUnidos e Canadá – oferecidas aosetor de base florestal como saídapara enfrentar a crise econômicamundial. Para Antonio Maciel, presidenteda Suzano e representante dasDivulgação ICFPA


empresas brasileiras no evento, todosconcordaram − inclusive os americanospresentes − que os subsídios e oprotecionismo são perigosos. “Ficoumuito claro que isso é uma ameaçamuito grande para o comércio internacional,e a ideia é de que todos ospaíses deixem tais práticas em curtoespaço de tempo”, diz.O tema é polêmico, explica Maciel,já que nos Estados Unidos os fabricantestêm isenção de US$ 0,50 por galãode óleo diesel, caso o misturem comcombustíveis alternativos. A lei foicriada para incentivar o uso de biocombustíveis,mas os papeleiros têm adicionadocombustível fóssil ao licor negro,o que resulta em uma mistura danosaao meio ambiente. A medida também éadotada pelo governo do Canadá, queafirmou manutenção dos subsídios nesseponto enquanto os Estados Unidostambém o fizerem. “Isso atrapalha todomundo, pois estão apoiando produtoresde celulose que têm uma eficiênciamenor e custos maiores, gerando umacompetição não adequada”, diz o presidenteda Suzano.Elizabeth de Carvalhaes ressaltaque, geralmente, subsídios são aplicadosem períodos de crise e por períodoscurtos, para não distorcerem aconcorrência global. Por conta dessaspossíveis distorções de mercado, osCEOs presentes ao encontro firmaramo compromisso de deixar de pressionarseus governos por subsídios.Do ponto de vista produtivo,Maciel destaca ainda que empresasde todas as partes do mundo estãoatentas para que os itens de origemLições que a indústria pretendecompartilhar• A produção sustentável contribuipara a prosperidade nas áreasrurais.• As atividades econômicasbaseadas na gestão sustentáveldas florestas reduzirão odesmatamento e a degradaçãoflorestal.• Os processos industriais baseadosno ciclo natural de carbonoajudarão a reduzir as emissões degases de efeito de estufa.• O uso de materiais renováveis, quesão recicláveis e que retornamà natureza, irá satisfazer asnecessidades da sociedade semsobrecarregar a natureza.florestal sejam produzidos a partir deflorestas certificadas. “Isso ajuda muitoa imagem do setor como um todo”,aponta. Além disso, ele ressalta que oencontro criou um comprometimentopara a busca de uma melhor comunicaçãodo setor com os governose diversos órgãos públicos. “Aindatemos aquela imagem do passado, dequando se cortava uma árvore nativapara fazer papel, apesar de o setoratuar como gerador de altos créditosde carbono”, comenta.A presidente executiva da Bracelpatambém comentou esse tema,afirmando que a comunidade internacionalprecisa reconhecer que osprodutos da indústria de base florestalretêm grandes estoques de carbono.“O processo de estocagem de CO 2nãose encerra na floresta, mas permanecenos produtos oriundos da indústria,desde uma mesa até uma folha depapel”, diz. Elizabeth lembra que ascomunidades internacionais estãocada vez mais interessadas no potencialda biomassa de madeira paraa substituição de combustíveis nãorenováveis e fósseis. “Todos os paísesdevem abraçar esta causa. Biodiesel,combustíveis de origem vegetal eetanol estão na pauta hoje em dia, massabemos também do enorme potencialdo uso da biomassa”, conclui.CADERNO BRACELPARelatório do ICFPADurante o encontro, o ICFPA lançou a nova edição do relatório Sustainability Progress Update. A publicação, quecontou com a colaboração de 12 associações internacionais, reúne dados globais da indústria de base florestal sobretemas como mudanças climáticas, desafios na área de energia, promoção do manejo sustentável de florestas aoredor do mundo e investimento em comunidades, entre outros assuntos. O material está disponível em http://www.icfpa.org/ICFPA.pdf.O PAPEL - - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>15


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BRACELPA REPORTThe sector’s global leadersset their goals for the futureBy Marina FaleirosThe pulp and paper sector is gettingready to participate more in thediscussions that will take place at theClimate Change Conference (COP-15),which will be held in Copenhagen inDenmark. This is the reason why thequest for recognition of planted forestswas one of the most important issuesdiscussed during the last InternationalCouncil of Forests and Paper Associations(ICFPA), which gathered 20 presidentsof companies and associationsin London last May. “Brazil has animportant role in this issue, and that’sthe reason why it’s essential that thebenefits of planted trees be included inthe Kyoto Protocol”, claims Elizabethde Carvalhaes – Bracelpa executivepresident - who attended the event.The debates over the climate changesare being conducted by The UnitedNations, which has been discussingalong with its member countries ways toreduce global warming. The Kyoto Protocol,a document which is used as theguidelines to the current worldwide climatepolicy, has been recently includedin the Conference, which provides moreempowerment and legal support to thedecisions made as a group. “Our goal inthe CPO-15 is to have the Protocol recognizethe participation of planted treesin sequestering carbon as well as its rolein fighting climate changes besides theircapacity to turn it into renewable fuel”,explains Elizabeth.To Teresa Presas – ICFPA president– all sorts of environmental issues mustbe the focus of forestry companies fromnow on. The CEO’s attending the lastmeeting made an agreement to worktowards sustainability. “One of thegreatest advantages of this group isthat it comprises worldwide leaderswho have objectives in common, des<strong>pi</strong>tethe fact each country has its particularissues and areas of bigger competition.We’re not underscoring any area inparticular,” she says.Teresa states that it’s necessary todiscuss the future of industry basedon the benefits of planted trees for theenvironment. “Forests help absorbcarbon and the industry as a whole– even ours – will have to set goalsfor the reduction of CO 2emission. Wecannot only count on what has alreadybe planted, but also consider in whichareas of the planet more forests couldbe planted”, she says. This issue leadsto another challenge for the years tocome: the difficulty to acquire new areasfor cultivation. “The dispute overland will be even harder in the future.As the population grows, the accessof the industry to these areas will alsobecome more difficult”, she predicts.The ICFPA meeting went a stepfurther and debated over the creationof new pulp products such as for thegeneration of energy and biochemicals.Teresa says that a lot has beendiscussed on the to<strong>pi</strong>c of the demandsof paper in the long run since the currentmedia is undergoing changes. “It’snecessary to think about what kinds ofpaper will be in existence in the comingdecades, and what the future of printmedia will be. We’ve already heardfrom California governor – Mr. ArnoldSchwarzenegger – that in 2015 schoolbooks will no longer be available in thatState”, she says.Market and protectionismAnother important debate duringthe ICFPA meeting had to do with protectionistsof large economies - particularlythose of the USA and Canada - offeredto the forestry sector as way out tofight the global economic crisis. To Mr.Antonio Maciel, Suzano president and arepresentative of Brazilian companiesin the event, everyone agreed, evenAmerican attendees, that subsidies andprotectionism are dangerous. “It wasvery clear that this is indeed a threat tointernational trade and the idea is thatall the countries quit these practices ina short period of time”, he says.The to<strong>pi</strong>c is controversial since inthe USA manufacturers are given atax exemption of US$ 0.50 per gallonof diesel mixed into alternative fuels,explains Mr. Maciel. This law hasbeen created to stimulate the use ofbiofuels, however, papermakers havebeen adding fossil fuels to black liquor,O PAPEL - Abril Junho 2006 <strong>2009</strong>17CADERNO BRACELPA


18- Junho <strong>2009</strong>CADERNO BRACELPACURSOS ABTCPIN COMPANYAcerte o foco do seu investimentoem capacitação técnica, oferecendoaos profissionais da sua empresao conteúdo de treinamento sobrecelulose e papel na medida certa!Confira algumas das vantagens:• Conteúdo customizado doprograma do curso• Menor investimento porprofissional formado• Discussão de cases da própriaempresa e aplicação prática dosconceitos aprendidos na fábricaPara saber mais sobre as possibilidadesde treinamento, entre em contatocom a ABTCP pelo e-mailincompany@<strong>abtcp</strong>.org.brou pelo telefone(11) 3874-2709which yields a harmful mixture to theenvironment. This measure has alsobeen adopted by Canada, which hasconfirmed their subsidies for this projectas long as the USA continues to do so.“This is a bother to everyone since theyare supporting pulp producers who areless efficient at higher costs generatingnot very suitable competition”, saysSuzano president.Elizabeth de Carvalhaes pointsout that subsidies are invested in timesof crisis for a short period of time inorder not to distort global competition.Due to these possible distortions in themarket, the CEOs attending the meetingmade an agreement not to pressure theirgovernments for subsidies.From a productive standpoint, Mr.Maciel highlights the fact that companiesall over the world have to makesure that products are produced fromcertified forests. “This helps the sector’simage a lot as a whole”, he points out.Besides, he claims that the meeting hascreated some sort of commitment inorder to seek for better communicationamong the sector, governments andpublic. “We still hold that image of thepast, when native trees were knockeddown to produce paper. This is true evenfor the sector which generates carboncredits,” he claims.Bracelpa executive president hasalso commented on the theme. Shesays that the international communityhas to recognize that forestry goodsretrieve huge stocks of carbon. “TheLeSSonS To be ShAReD by TheInDUSTRy• Sustainable production contributesto the prosperity of urban areas.• economic activities based on sustainablemanagement of forestswill reduce deforestation and forestdegradation.• Industrial processes based on thenatural cycle of carbon will helpreduce the emission of greenhouseeffect gases.• The use of renewable materials,which are recycled and go back intonature, will fulfill society’s needswithout overloading nature.CO 2stock process does not end in theforest. It remains in products producedby the industry, from a table to a sheetof paper”, she says. Elizabeth remindsus that international communities aremore and more interested in the woodbiomass potential to replace non renewableand fossil fuels. “All the countriesshould support this cause. Biodiesel,vegetal fuels and ethanol are in thelimelight these days, but we know thatthe use of biomass has also an enormouspotential”, she concludes.ICFPA ReportDuring the meeting, ICFPA released the new edition of the Sustainability Progress UpdateReport. The publication, which had the contribution of collaborators of 12 internationalassociations, has collected global forest industry data on climate change, the challengesin the energy area, the promotion of sustainable management of forests around the world,investment in communities among other issues.The material is available at http://www.icfpa.org/ICFPA.pdf .


Atividades BracelpaBracelpa ActivitiesGrupo de Acompanhamento daCrise cobra medidasValorização do real, maior acesso ao crédito para as indústrias de médio/pequenoporte e medidas urgentes para reduzir os impactos da crise financeira internacional dominarama pauta de junho da reunião do Grupo de Acompanhamento da Crise, conduzidapelos ministros Guido Mantega, da Fazenda, e Miguel Jorge, do Desenvolvimento.Representantes setoriais demonstraram insatisfação com as ações tomadas pelo governo atéagora, ressaltando a queda de 45% na produção industrial de janeiro a maio e a importância da criaçãode mecanismos para manter as exportações, tais como eliminação de PIS, Cofins e dos créditos de ICMS.Na ocasião, a Bracelpa apresentou um balanço das operações do setor, enfatizou que a receita das exportaçõesainda é um tema sensível, a merecer atenção, e também cobrou mais controle nas importações de papel.Política Nacional de Resíduos SólidosA Bracelpa tem participado dos principais debates sobre a Política Nacional de Resíduos Sólidos, em tramitação naCâmara dos Deputados sob coordenação do deputado Arnaldo Jardim (PPS-SP). A Associação acompanha os avanços dotema, apresentando propostas do setor de celulose e papel. O texto deve entrar em votação ainda em julho.Pesquisa indica retomada de preços da celuloseRelatório divulgado pelo banco americano Goldman Sachs e estudo especial da Ágora Corretora traçam um cenário de“reversão forte de tendência para a celulose de eucalipto, com as empresas brasileiras voltando a produzir a plena capacidadee avançando no mercado de produtores canadenses e europeus”. Segundo os analistas, uma trajetória de alta de preços estáem marcha, atrelada à forte procura chinesa, à redução do nível mundial de estoques e ao fechamento de empresas. Ao longodo primeiro semestre, retiraram-se do mercado 5,4 milhões de toneladas de celulose a fim de rebater a queda na demandamundial, de 9% no primeiro trimestre.O PAPEL - - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>19CADERNO BRACELPA1sextoTidland.indd 1 12/04/<strong>2009</strong>Crise financeira e segmento de reciclagemEsse foi o tema de audiência pública da Comissão de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável da Câmara dosDeputados, encontro conduzido pelo deputado Fernando Gabeira (PV/RJ), no qual foram avaliados os impactos da crise nosegmento de reciclagem. A isenção do ICMS interestadual e a desoneração tributária de bens produzidos a partir de materiaisreciclados constaram entre as principais iniciativas que poderiam ser efetivadas em prol do segmento, sobretudo em umperíodo crítico da economia global. Além disso, reforçou-se a importância da Política Nacional de Resíduos Sólidos, a fimde tornar a cadeia da reciclagem mais eficiente. Além da Bracelpa, estavam presentes representantes do Instituto Brasileirode Siderurgia (IBS), do Compromisso Empresarial pela Reciclagem (Cempre) e do Movimento Nacional dos Catadores deMateriais Recicláveis.Sindicatos do setor reúnem-se na BracelpaPresidentes dos sindicatos estaduais do setor de celulose e papel participaram, em junho, na sede da Associação, deencontro com a presidência da Bracelpa, para debater as principais demandas das empresas ao governo federal, entre asquais crédito para exportação de celulose e seguro de crédito para exportações do produto; ampliação dos programas governamentaisde aquisição de livros didáticos e compra de cadernos para os alunos das escolas públicas. Os presidentesmostraram preocupação com o atual cenário econômico e reforçaram a importância da atuação conjunta dos sindicatos eda Associação na busca de soluções para as questões que atualmente afetam o setor.Saco de papel em supermercadosEm parceria com a rede Supermercados Dalben, a Bracelpa realizará, em Cam<strong>pi</strong>nas (SP), a partir da primeira quinzena deagosto, uma pesquisa sobre o uso de sacos de papel nesses estabelecimentos. Para o trabalho, serão entregues à empresa 100 milsacos de papel confeccionados em papel kraft 70 g. A pesquisa será realizada na unidade do distrito de Barão Geraldo, regiãona qual se localiza a Unicamp e reconhecidamente dotada de um dos maiores níveis de consciência ecológica do País.Campanha da AbigrafA Bracelpa é uma das entidades que apoiarão institucionalmente a campanha “100% Sustentável”, a ser lançada pelaAbigraf com o objetivo de difundir os conceitos corretos da produção de papel destinado à indústria gráfica, mostrando queo insumo vem de florestas plantadas.Textos: Bracelpa


Reportagem de CapaZig KochOs mitos que cercam o setorO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>20Apesar do esforço setorial em informarcorretamente consumidores e ONGssobre o processo de fabricação decelulose e papel, continuam sendopropagados dados falsos segundo osquais, por exemplo, o eucalipto seca osolo e o papel de fibra virgem deve serpreterido em favor do recicladoPor Marina Faleiros


O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>22Arquivo pessoalPiza afirma que as florestas plantadas estão ajudando a recuperaráreas degradadas no Brasilexplicarem que o correto manejo dasflorestas plantadas não causa danos aoterreno nem ao regime pluviométricode uma região.Piza explica que o eucalipto,por ter rá<strong>pi</strong>do crescimento quandojovem, necessita de bom suprimentode nutrientes na fase inicial. “Nocaso de um ciclo de sete anos deidade, a maioria dos nutrientes édevolvida ao solo por meio do processode ciclagem de nutrientes, etambém há reposição nutricional, queé feita após cada colheita florestale assegura a capacidade produtivados solos”. O problema só ocorre,segundo ele, quando a colheita dasflorestas é realizada no momento emque árvore ainda está muito jovem,não dando tempo para se chegar aoequilíbrio entre a rotação econômicae a ecológica.Muitas vezes, o empobrecimentodo solo acontece não por conta doeucalipto, mas pela aplicação demétodos inapropriados de limpezade terreno, como a queimada, quepode causar danos irreversíveis emcurto prazo. “O uso do fogo em áreasde silvicultura geralmente causagrandes danos ao solo, em especialem suas características físicas. A destruiçãoda cobertura orgânica do solo,exposto diretamente às intempéries,provoca grandes modificações emsuas propriedades físicas, particularmenteporosidade e permeabilidade”,diz Toledo Piza.Como bom exemplo a demonstrarque o eucalipto não “rouba” os nutrientesdo solo nem o seca pode-secitar o projeto Poupança Florestal,da VCP. Em uma experiência compequenos produtores rurais do RioGrande do Sul, a empresa passou aincentivar a plantação de milho efeijão entre as árvores da espécie.Os participantes do projeto PoupançaFlorestal chegaram a colher,cada um, mais de 50 sacas de milhoplantado entre os eucaliptos jovens.“Sempre que se falar em consumode água por florestas de eucalipto,deve-se levar em conta o regimepluviométrico da região, bem como alocalização da plantação no contextoda bacia hidrográfica em que se encontra”,diz Piza. Ele ressalta que oconsumo de água pelas florestas deeucalipto depende da densidade dopovoamento, do material genético,das características edafo-climáticas,do percentual de ocupação da baciahidrográfica e da radiação solar dolocal onde a espécie é plantada.No livro O Eucalipto, um séculono Brasil, escrito por Luiz Roberto deSouza Queiroz e Luiz Ernesto GeorgeBarrichelo, o consumo de água daespécie também é bem delineado. Osautores citam o professor Mário GuimarãesFerri, que fez, em 1952, umestudo na Esalq/USP para comparar oconsumo de água das espécies nativase exóticas. O resultado mostrou que oeucalipto não é, como acusado, uma“máquina de sugar água”. O livroinforma: “Segundo Ferri, um cedrobrasileiro consome 37.500 litros deágua anualmente, ao passo que cadaeucalipto suga 19.600, praticamentea metade”. Ao contrário das árvoresnativas testadas, de acordo com otrabalho, o eucalipto consome maiságua no verão, justamente no períododas chuvas.Estudos como os realizados porMauro Schumacher (2003), JúlioCésar Lima Neves (2000) e José Leonardode Moraes Gonçalves & MelloSérgio Luis de Miranda Mello (2004)também acabam com o mito de que asraízes do eucalipto sugam a água disponíveldo lençol freático por seremprofundas. Os levantamentos aindaindicam que, em média, as raízes deeucalipto atingem profundidades de1,5 m a 2,5 m. “A maioria das raízesfinas, que são as grandes responsáveispela absorção da água e dos nutrientes,encontra-se nos primeiros 20 cmde profundidade do solo; portanto, éobvio que as raízes do eucalipto irãoabsorver água, se disponível, ao seuredor, mas dificilmente atingirãoo lençol freático, principalmenteporque as raízes não conseguem se


estabelecer em ambiente anaeróbico”,explica Toledo Piza.Foelkel ainda ressalta que a florestatambém ajuda na recuperaçãode solos degradados por pastagem,por exemplo, que estão compactados.“As florestas são muito úteis nocaso de chuvas mais intensas e queduram algumas horas ou dias, pois,com isso, permitem que a água chegueao solo, infiltre-se e recarregueo lençol subterrâneo.”Piza concorda com Foelkel, afirmandoque “a conta final verificadanos plantios atuais do Brasil é o balançohídrico positivo para as florestasplantadas”. O consultor da Pöyryainda lembra que imagens de satélitescomprovam que diversas áreas utilizadaspara a plantação de eucaliptos epínus foram recuperadas da degradaçãopor causa das florestas plantadas.“As bases florestais das indústrias decelulose e papel permitiram a recomposiçãoflorestal de extensas áreas e ainterligação de fragmentos florestaisantes desconexos.”Para que essas informações cheguemà população de forma correta,a Bracelpa (Associação Brasileira deCelulose e <strong>Papel</strong>), por intermédiodos Comitês de Meio Ambiente eComunicação, tem unido esforçosdos fabricantes do setor no fornecimentode dados consistentes sobreas f lorestas plantadas e do setorcomo um todo. Até mesmo a palavra“mito” tem sido abolida das divulgaçõespassadas para o público em geral,com a intenção de tirar qualquerreceio sobre o tema. Além disso, oassunto vem chamando a atenção depesquisadores do mundo todo, queem artigos técnicos têm detalhadodiversos desses temas e mostradodados com maior embasamentotécnico sobre os eucaliptos, muitasvezes provando com casos concretosque a espécie é benéfica ao meioambiente em diversas situações.<strong>Papel</strong> branco: o vilão dasflorestas?Como já comentado no iníciodesta reportagem, é comum aindavermos campanhas contra a utilizaçãode papel branco, até mesmo coma afirmação de que árvores nativassão cortadas para sua fabricação.“No Brasil, porém, o setor tem comopremissa usar florestas plantadas parafornecimento de matéria-prima, emuitas vezes essas áreas já estão desmatadasou degradadas, de modo quea implantação de floresta de eucaliptogera maior preservação ambiental”,afirma Piza.Outro problema, comenta Mudado,da UFV: muitas vezes as própriasempresas fabricantes de recicladosajudam a aumentar os erros conceituais,dizendo que o reciclado é maisamigável ao meio ambiente. “Os doistipos de empresas − de papel recicladoe de fibra virgem − são importantes,mas isso não significa que o recicladoOs mitos mais comunsPlantação de eucalipto cria o chamado “deserto verde”Qualquer ser vivo necessita de água para sobreviver. Em algumas fasesde seu desenvolvimento, a floresta plantada pode absorver maiorvolume de água, mas, ao longo do ciclo, no entanto, esse volume nãoé diferente do consumo verificado nas principais plantações agrícolase matas nativas.A plantação de florestas tira empregos do homem do campoA plantação de madeira para o setor destrói as florestas nativasFonte:BracelpaO setor gera 110 mil empregos diretos e cerca de 500 mil indiretos, R$2,1 bilhões recolhidos em tributos, US$ 3,4 bilhões em exportações euma participação de 1,2% no PIB nacional. Além disso, pelo programade fomento florestal, mantém parcerias com um grande número deproprietários rurais.Com ciclos longos − de, no mínimo, cinco anos − entre o plantio e acolheita, as florestas plantadas requerem poucas ações do homem sobreo solo, não exigem muitos nutrientes e podem ser cultivadas em terrenosde baixa fertilidade, o que permite a recuperação de áreas degradadas.Nas áreas florestais, as empresas recuperam e preservam de 30% a50% da área total, o que coloca o setor entre os que mais conservama natureza no País.O PAPEL - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>23


O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>24Divulgação DomtarSem briga: tanto o papel reciclado quanto o de fibra virgem possuempontos positivosé, a princí<strong>pi</strong>o, mais amigável, poisisso depende de outros aspectos queprecisam ser considerados. Existem,por exemplo, fábricas de reciclados queprecisam de aparas de outros Estados,às vezes a uma distância tão grande queas emissões dos caminhões necessáriospara o transporte causam um impactomuito grande”, diz.Para ele, é muito importante quetodos tenham consciência de que a reciclagemé uma forma de reutilizar ummaterial valioso e que não deve acabardiretamente num aterro sanitário ousendo incinerado. “Por outro lado, afibra não pode ser reciclada indefinidamente.Alguns artigos sugerem queisso pode ser feito, no máximo, atécinco vezes, já que, depois, a fibraperde as características físicas quepossibilitam sua transformação novamenteem papel”.Por conta disso, enfatiza Mudado,o papel branco de fibra virgem sempreprecisará existir, e não é saudável queo consumidor considere ruim essesegmento de produção. “As pessoasconfundem as árvores cortadas parafazer papel com as florestas nativas,que no passado foram, sim, muitasvezes devastadas, mas hoje já existeuma consciência ambiental sobre otema e até se planta muito mais doque se colhe.” Ele cita como exemplo aFinlândia, que sofreu desmatamentos,mas reverteu seu quadro e hoje possuimais florestas do que há 50 anos.Há algum tempo, grandes empresasbrasileiras atuantes em prol dasustentabilidade passaram a utilizarpapel reciclado em suas publicaçõese documentos, alegando que, assim,contribuíam de forma ativa para apreservação ambiental. Entre essasempresas estava a Natura, que, noentanto, ao analisar o ciclo de vida doproduto, acabou optando, em 2008,por utilizar novamente papel de fibravirgem − dessa vez o cuchê produzidoa partir de madeira certificada peloForest Stewardship Council (FSC).Em comunicado oficial, a empresaressaltou que, como o papel cuchê temmenor gramatura, permite redução de3.500 toneladas no consumo anual depapel e, por consequência, diminuitambém a quantidade de resíduosgerados pelo descarte.No cálculo energético da fabricaçãode papel reciclado e de fibra virgem,Mudado lembra que, no caso emque se trabalha a madeira no processokraft, a própria lignina é utilizadacomo fonte de energia, num processoautossuficiente em que o balançoenergético total pode ser até positivo.Para comparar o papel reciclado como de fibra virgem, é importante considerartodo o ciclo de vida do produto,incluindo o transporte da madeira edas aparas. “O balanço pode ser maiseconômico para o reciclado, mas issodepende muito do tipo de papel queestá sendo produzido e da própriaoperação de cada fábrica. Não existeainda uma maneira de o compradorsaber se realmente está levando umpapel reciclado sustentável”, afirma.Quando outros pontos são comparados,como o consumo da água,geralmente as fábricas de recicladossaem na frente, pois têm facilidadeno fechamento de circuitos, já queo processo não exige alta qualidadedo produto final. “Por outro lado, asrecicladoras têm um processo chamadodestintamento, que pode tornar-seum problema se não for bem feito,pois a tinta removida do papel a serreciclado pode ser revertida num lodotóxico e até conter traços de metaispesados”, diz Mudado.Todas essas informações, ressaltao professor, são importantes para queo consumidor entenda a necessidadede haver equilíbrio em seu consumo.“As pessoas devem consumir tantopapel reciclado quanto de fibra virgem,pois cada um tem vantagens”.Piza concorda com Mudado: “Aconsciência da reciclagem é muitoimportante e deve ocorrer em nívelglobal, mas não se pode esquecer quehá lados positivos e negativos em umapostura exagerada de só consumirpapel reciclado. A fibra virgem temtambém um importante lugar”.


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Cover StoryMyths surrounding the sectorIn s<strong>pi</strong>te of the sector’s effort to inform consumers and NGOs about pulp and paper productionprocesses, false data stating that eucalyptus dries the soil or that virgin fiber paper should besubstituted for recycled continue being spreadBy Marina FaleirosWho hasn’t received an e-mail and read at the bottoma phrase that says“Please consider the environmentbefore printing this e-mail” or “Savetrees. Print only when necessary”?They are the reflex of myths about thepulp and paper sector that perpetuateeven though they do not reflecttoday’s reality about the industry.Therefore, one of the main challengesfor professionals in the segment hasbeen to prove these concepts are falseand provide the public more pertinentanswers to doubts regarding theplanting of eucalyptus and productscoming from forests.The internet is one of the toolsthat spreads the most deceitful conceptsabout pulp and paper production,particularly via those so-called“pass it on e-mails”, through whichusers retransmit e-mails withoutchecking the veracity of information.One such message, for example, saysthat people should consume morerecycled paper if they want to be environmentallycorrect, further statingthat: “The production of recycled paperconsumes between 70% and 90%less energy than regular paper. Andsave our forests.”According to Cláudio Mudado,professor and researcher at the FederalUniversity of Viçosa (UFV), this typeof information only confuses consumers.“If they are referring to mechanicalpulp it may be that recycled paperconsumes less energy, but it is importantO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>By Bahia Sul26Studies showed that eucalyptus is not a “water absorbing machine” as accused


to clearly define the comparison parameters, or else we’ll be committingmajor information errors by comparingthe wrong products”, he says. Mudadoexplains that if we compare recycledpaper against white paper producedusing chemical pulp, the most commonproduced in Brazil, the second can beproduced with even less energy consumption.In the forestry area, the myths areeven bigger and difficult to be overcome,since there are various NGOs andenvironmentalists who defend the endof eucalyptus planting, coining phrasessuch as “green desert” to attack plantationsin the sector. “The era of ‘anti-soy’and ‘anti-sugarcane’ has already ended.Now it’s eucalyptus’ turn, the martyrof the environmentalist movement, andthe problem behind this is that the ignoranceof fundamentalist environmentalismhas led society to have a totally mistakenawareness about the soil-relateddemands of eucalyptus”, says PedroPiza, Pöyry Tecnologia’s legal environmentalconsultant.Celso Foelkel, a consultant in thepulp and paper area and partner at consultingfirm Grau Celsius, has alreadypublished an article about this subjectmatter in the Eucalyptus Online newsbulletin and believes that, like any otheractivity of major extension carried outby human beings, eucalyptus plantationsdo in fact have an impact on thesoil, waters, fauna and flora, but it ispossible to minimize the negative impactsand boost the positive ones. “Theplanting that complies with rich andcomplex eco-forest mosaics, the respecttowards natural forests and ecosystemsin areas of permanent preservation(river-bordering vegetation, flooded areas,lagoons, etc.), the creation of legalreserve areas, all this has contributedso that today’s forest management has amuch smaller impact than those systemsused in the past”, he said.Eucalyptus in the spotlightTo end the old myth that eucalyptusdries and degrades the soil is even moredifficult, des<strong>pi</strong>te several studies explainingthat the correct managing of plantedforests does not harm the land or thepluviometric regime of a region.Piza explains that because eucalyptusgrows quickly while young, itneeds a good supply of nutrients in itsinitial stage. “In the case of a sevenyearcycle, the majority of nutrients arereturned to the soil through a nutrientcycling process, while nutrients are replenishedafter each forest harvest, ensuringthe productive capacity of soils.”The problem only occurs, he says, whenforest harvesting is done at the timewhen the tree is still very young, not givingenough time for a balance betweenthe economic and ecologic rotation.Many times, the weakening of soildoes not occur on account of the eucalyptus,but rather by the utilization ofinappropriate land-clearing methods,such as burning, which may cause irreversibledamage in the short term. “Theuse of fire in forestry areas generallyconsumo de águaEucalyptus oresta deforest eucalipto900 900 mm/year mm/anocauses major damage to the soil, particularlyin its physical characteristics.Destruction of the soil’s organic coverage,exposing it directly to inclementweather, causes significant changes toits physical properties, especially porosityand permeability”, says Piza.A good example that eucalyptusdoes not “steal” nutrients and does notdry the soil is VCP’s Forest Reserveproject. In an experience with small ruralproducers in Rio Grande do Sul, thecompany is encouraging the plantingof corn and beans between eucalyptustrees. Participants of the Forest Reserveproject each harvested more than 50sacks of corn planted between the youngeucalyptus trees. “Whenever talkingabout water consumption by eucalyptusforests it is necessary to take into accountthe pluviometric regime of theregion in question, as well as locationof the plantation within the context ofthe water basin where it is located”,says Piza. He points out that water consumptionby eucalyptus forests dependson the density of plantation, geneticmaterial, soil-climate characteristics,Water consumption by forests (mm/year)Source: Suzano* 1 mm corresponds to 1 L per square meterAtlantic mata rainforest atlântica1,200 1.200 mm/year mm/anoComparison between eucalyptus water consumption and other cropsCrop/CoverageWater utilization efficiencyPotato1 kg of potato / 2,000 LCorn1 kg of corn / 1,000 LSugarcane1 kg of sugar / 500 LCerrado1 kg of wood / 2,500 LEucalyptus1 kg of wood / 350 LSource: NOVAIS et al., 1996Amazon oresta rainforest amazônica1,500 1.500 mm/year mm/anoO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>27


By IraniPeople should consume both types of paper, recycled and virgin fiber, since each one has its advantagespercentage occu<strong>pi</strong>ed of the water basinby Mauro Schumacher (2003), Júlioon for several hours or days, since theyand solar radiation of where the speciesCésar Lima Neves (2000), José Leon-allow water to hit the soil, infiltrate andis planted.ardo de Moraes Gonçalves and Melloreplenish the underground water tableIn the book Eucalyptus, a CenturySérgio Luis de Miranda Mello (2004),with a new quantity of water.”in Brazil, written by Luiz Robertoalso put an end to the myth that euca-Piza, at Pöyry, comments about thede Souza Queiroz and Luiz Ernestolyptus roots suck up the water availablesame fact, pointing out that satellite im-George Barrichelo, the species’ waterin the water table for being deep, andages prove that various areas used forconsumption is also well mapped.state that the eucalyptus roots reach anplanting eucalyptus and <strong>pi</strong>ne trees wereThe authors mention Professor Márioaverage depth of 1.5 to 2.5 meters. “Therecovered from degradation on accountGuimarães Ferri, who carried outvast majority of these roots, which areof planted forests. “The forest bases ofa study at ESALQ/USP in 1952 tothe main ones responsible for absorb-pulp and paper companies allow for thecompare water consumption of nativeing water and nutrients, are found inforest recovery of extensive areas andand exotic species, the result of whichthe first 20 centimeters of soil depth,the interconnection of forest fragmentsshowed that eucalyptus is not a “wa-therefore, it’s obvious that the eucalyp-previously unconnected.”ter absorbing machine” as accused.tus roots will absorb water, if available,In order for this information to“According to Ferri, a Brazilianthat’s around them, but most probablyreach the population in the correctO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>cedar consumes 37.5 thousand litersof water annually, while eucalyptusabsorbs 19.6 thousand liters, practicallyhalf the amount”, says the book.Contrary to the native trees tested,says the book, eucalyptus consumesmore water in the summer, preciselyduring the rainy season.will not reach all the way down to thewater table, especially since the rootsare unable to establish themselves in ananaerobic environment”, explains Piza.Foelkel points out that forests alsohelp in the recovery of soils degradedby grazing, for example, which are compacted.“Forests are very useful in themanner, Bracelpa (Brazilian Pulp andPaper Association), through its Environmentaland Communication Committees,has joined forces with producersin the sector to provide consistentdata about planted forests and the sectoras a whole. Even the term “myth”has been abolished from the various28Studies, such as those conductedcase of more intense rains and that go<strong>pi</strong>eces of information divulged to the


general public, with the objective ofeliminating any fear about the subjectmatter. In addition, this subject hasattracted the attention of research-consumption per ca<strong>pi</strong>ta amounts to 300kilos per year. “On the other hand, thefiber cannot be recycled indefinitely.Some articles suggest that this can beArquivo ABTCPers from all over the world, who havedone up to a maximum of five times,explained in various technical articlessince the fiber then loses its physicalthese themes and presented data aboutcharacteristics of being transformedeucalyptus with greater technicalinto paper again”.backing, many times proving throughOn account of this, says Mudado,concrete examples that the species isvirgin fiber white paper will alwaysbeneficial to the environment in vari-have to exist, and it is not healthy thatous situations.this production segment be deemed badWhite paper: the villain offorests?As already mentioned earlier in thisarticle, it is common to still see campaignsagainst the use of white paper,even stating that native trees are cutdown to produce it. “But in Brazil, thesector has the premise of using plantedforests to supply the raw material, andmany times these areas have alreadybeen cut down and degraded, so theplanting of eucalyptus ends up generatinggreater environmental preservation”,says Piza.Another problem, says Mudadofrom UFV, is that many times companiesthat produce recycled productshelp increase conceptual errors, statingthat recycled is more eco-friendly.“Both types of companies (recycledand virgin fiber) are important, but thisdoesn’t mean that recycled, in principle,is more eco-friendly, since thisdepends on other aspects that need tobe analyzed. There exists, for example,recycled paper mills that need paperscrap from other states, involving distancesthat are so big that truck emissionscause a huge impact”, he says.According to him, it’s very importantthat everybody be aware that recyclingis a way of reutilizing valuable materialand that it should not end up in alandfill or be incinerated, in addition tohelp minimizing consumption in certaincountries like the United States, whereby consumers. “People mistake treescut down to make paper with nativeforests, which in the past many timeswere cut down. But today there existsenvironmental awareness about thetheme, whereby a lot more is plantedthan harvested.” He mentions Finlandas an example, which country sufferedfrom deforestation, but turned aroundthe situation and now has more foreststhan 50 years ago.Several years ago, large Braziliancompanies that favored sustainabilitybegan using recycled paper to printtheir publications and documents, allegingthat in doing so they were activelycontributing to environmental protection.Natura was one such company, butafter analyzing the product’s lifecycle,it ended up opting in 2008 to resumeusing virgin fiber paper, this time usingpaper produced from wood certified bythe Forest Stewardship Council (FSC).In an official announcement, the companysaid that since coated paper hasless weight, it allows the company toreduce its paper consumption by 3.5thousand tons yearly and, consequently,the amount of waste generated byits disposal will also be smaller.In calculating energy consumptionto produce recycled and virgin fiber paper,Mudado points out that in the casewhere wood undergoes the kraft process,the lignin itself is used as a sourceof energy, in a self-sufficient process inwhich the total energetic balance canMudado says that many companiesthat produce recycled products hel<strong>pi</strong>ncrease conceptual errors, statingthat recycled paper is more ecofriendlyeven be positive. In comparing recycledpaper against virgin fiber paper, it isimportant to consider the entire lifecycleof the product, including the transportof wood and scrap paper. “The balancecan be very economic for recycled, butthis is going to depend a lot on the typeof paper being produced and the operatingefficiency of each mill. There’sno way for consumers to really knowwhether they are buying sustainable recycledpaper”, he says.When other factors are compared,such as water consumption, recycledpaper mills tend to do better, since theyare benefitted in the closing of circuits,since the process does not require highquality for the end product. “On theother hand, recyclers have a processcalled deinking, which may constitutea problem if not done properly, sincethe ink removed from the paper to berecycled may turn into toxic sludge andeven contain traces of heavy metals”,says Mudado.All this information, says the professor,is relevant in order for consumersto understand that it is important to balancetheir consumption. “People shouldconsume both types of paper, since eachone has its advantages”.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>29


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Série Especial “Cenários e Perspectivas Setoriais” - Artigo 3Um novo patamar de gestãono setor de papel e celuloseAutores*:Marcos AvóRicardo AltmannTransformações nas empresassão eventos comuns no mundo dosnegócios, usualmente como respostaa desafios competitivos que se apresentamno contexto em que atuam.Quase que numa lógica darwiniana,os mais fortes e adaptáveis sobrevivemem ambientes concorridos,desafiadores e mutantes. Num setorcom grandes transformações recentese ainda em andamento, como é o depapel e celulose, busca-se a adaptaçãocompetitiva por diferentes caminhos,destacadamente o aprimoramento daspráticas e da cultura de gestão, visandoà tomada de decisão mais precisa,poderosa e capaz de lidar com a complexidadedo setor e seu momento.Pode-se dizer que, entre as empresasde papel e celulose, esse movimentoé uma tendência e uma necessidade,tendo-se em vista a obtenção de sucessono cenário competitivo.Há um extenso rol de fatores evariáveis que caracterizam as mudançasdo setor. As pressões do meioambiente e da sustentabilidade, acompetição em nível global, fusões,aquisições e parcerias entre empresas,as expectativas em relação ao consumodo papel em termos mundiais,os comportamentos dos mercadoseuropeus e asiáticos, o consumo e aprodução chineses e, em âmbito nacional,a retomada dos investimentos*Referências dos Autores:Lunica Consultoria - e-mails: marcos@lunica.com.br e ricardo@lunica.com.brem celulose, a maior dispersão regionaldas plantas dos grandes players e aorientação que as empresas brasileirasvão dar ao papel nos próximos anossão exemplos de elementos que nãopodem ser ignorados nas lógicas dedecisão de grande parte dos gestoresdas empresas do setor.Na prática, para quem detém opoder de decisão, o contexto é complexoe incerto, com mais variáveis,novidades e flutuações em jogo do queo usual. Gestores, para enxergá-las eenfrentá-las, precisam de instrumentosadequados que os ajudem a fazero que é essencial em suas funções:tomar decisões de qualidade − e, poruma ação (ou reação) quase automática,de fins competitivos, procuram,efetivamente, desenvolver soluçõespara seus desafios.Nesse contexto, pode-se dizer queo setor de papel e celulose brasileiro,de alguma forma, se encontra emprocesso de elevação do nível de qualidadeda gestão ou, ainda, de “profissionalização”da gestão de suas empresas.A gestão profissionalizada é aquelaque se baseia em lógicas sustentáveise compartilháveis, critérios e dadosclaros, conceitos e técnicas robustas,definição de papéis e alçadas decisórias(incluindo governança), além deprocessos internos coerentes.Tal prática é, por vezes, simplificadamenteentendida como a meracontratação de recursos humanosespecializados no desempenho dasfunções de gestão ou, ainda, para asempresas familiares, como a substituiçãode membros da família na gestãopor executivos externos. Esse entendimentoé equivocado! A admissãode recursos humanos especializados éum meio muito comum para a profissionalização,mas não representa suaessência e, nem de longe, a sintetiza.Deve-se, em contrapartida, ressaltarque, para executar com qualidade oque a gestão profissionalizada exige,bons recursos humanos são, sim,peças fundamentais – e nada impedeque sejam membros da família quecontrola o negócio.A elevação do patamar da gestãodas empresas é um fenômenoque ocorre em diferentes setores daeconomia em determinadas fases desua história. No Brasil, um exemplorecente (ou mesmo atual) é o setorsucroalcooleiro, que passa por umprocesso de profissionalização diretamenterelacionado a mudançasimportantes nas suas lógicas competitivas,em especial em função doreal crescimento e da expectativa damultiplicação da demanda pelo etanol,associada a novos investimentosno setor. Esse fenômeno estabeleceparalelos para a reflexão sobre o queO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>31 Read the English version of this article at www.<strong>abtcp</strong>.org.br.


O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>32ocorre e pode ocorrer no setor depapel e celulose.Desde 2003, com o lançamento noPaís do primeiro veículo flex fuel e como aquecimento das discussões sobre ouso do etanol em diferentes partes domundo, notadamente como mistura àgasolina, cresceu o entendimento deque o segmento de álcool combustívelera atraente. A expectativa de queo mercado teria crescimento significativonos anos seguintes motivouinvestimentos na expansão da capacidadeprodutiva, atraiu novos players,fez crescer o fantasma da entrada dosbig players globais da energia e doagronegócio no setor e aqueceu a buscade soluções capazes de gerar escala(algo fundamental na operação comcommodities), além de acelerar as especulaçõessobre fusões e aquisições...Assim como na celulose, o Brasil temvantagens competitivas reais no etanolem relação à maioria das outrasregiões do mundo – a produtividadeda cana-de-açúcar em nossas terrasé significativamente maior que a dequalquer outra matéria-prima e regiãopara a produção de álcool. Além disso,o País figura como um celeiro de knowhow tecnológico em função dos desenvolvimentosrealizados desde a décadade 1970. Por consequência de todosesses elementos, também como no depapel e celulose, houve modificaçõessignificativas nas lógicas competitivasdo setor de álcool combustível.Entre as consequências geradaspor toda essa turbulência, está a pressãopela profissionalização da gestão.Nesse processo, muitas empresas dosetor de etanol procuraram revisar suaeficiência de gestão e implementarnovas práticas e ferramentas: processosde decisão com participantes ealçadas definidas, decisões de investimento(novas plantas, expansões...)calcadas em análises especializadascomo modo de reduzir o risco dadecisão, transparência interna em relaçãoa dados e critérios utilizados nagestão, planos de carreira, soluções degovernança corporativa... Usina NovaAmérica, São Martinho e Cosan sãoexemplos de empresas que realizaramesse tipo de intervenção interna.Além desse movimento, há fatoresque estimulam a profissionalizaçãodo setor, como o fato de a Petrobrásanunciar investimentos maciços emusinas ou ações de verticalização,como a compra da rede de distribuiçãoEsso pela Cosan.Outro ponto relevante a ressaltar,que vem como lição do setor de etanol:as motivações para a profissionalizaçãonão se limitaram, nesse caso,à melhoria efetiva da gestão, mas tiveramtambém um caráter simbólico.Muitas empresas do setor – diversasde origem familiar – procuraramequiparar seus modelos de gestão ànova linguagem competitiva que seapresentava.Profissionalização é um termocomum entre empresas de alto desempenho,independentemente doporte. Num contexto em que podemocorrer, com relativa intensidade,fusões e aquisições (como nos casosdos setores de papel/celulose e sucroalcooleiro),é importante que osplayers estabelecidos estejam preparados.Quando um grande grupoprocura outro menor para aquisição,a verificação de práticas profissionalizadasinstitucionalizadas é um dospassos relevantes em suas análisesde compra. Quanto menos “profissionalizada”sua gestão, menor o valorda empresa. Nesse contexto, errosnas empresas passam a ser menostolerados – não há mais espaço paraineficiências e equívocos gritantes.Gestores são pressionados a modificarseus mindsets, e o desafio é fazê-losem que se percam as competênciase os recursos valiosos com que as empresasjá contavam em sua gestão.Em termos práticos, é possívelprever quais são (ou devem ser) algunsdos focos de preocupação dosgestores das empresas de papel ecelulose, em maior medida daqui paraa frente, no sentido de tornarem suasgestões mais profissionalizadas:Tomadas de decisões estraté-•gicas baseadas em análises:investimentos e desinvestimentossignificativos, por exemplo, nãodevem ser realizados com basena intuição e em análises parciais.Não havendo espaço para errosnas decisões de investimento,os gestores devem ser lúcidos osuficiente para saberem que valea pena ocupar tempo e recursosem avaliações especializadas dosnegócios que estão pensando oudos modelos de negócio que deverãoimplementar. Ademais, orelacionamento crescente com outrosstakeholders (financiadores,parceiros, novos sócios potenciais,fornecedores, ...) pode exigir a demonstraçãoe a formalização daslógicas adotadas para a tomadade decisão;Soluções de hierarquia de de-•cisões: no fundo, trata-se dadefinição de responsabilidades,papéis e escopo ao longo de toda aestrutura da empresa. No processode profissionalização, a definiçãode alçadas de decisão entre todosos colaboradores é fundamentalpara evitar a sobreposição defunções, bem como espaços paraingerências entre superiores e subordinados.Adicionalmente, issoé importante para que uma culturade meritocracia seja implantada;Treinamento e ações de capaci-•tação de equipes: a preparaçãodos recursos humanos da empresanas diferentes áreas é base fundamentalpara uma profissionaliza-


ção sustentável. A qualidade da tomadade decisão é tema que ganhadestaque e oferece instrumentospara o gestor implementar muitodo que se espera dele em processosde profissionalização;• Implantação de áreas de inteligênciacompetitiva e de mercado:além de decisões pontuais,tal tipo de estrutura, dentro daempresa, é capaz de funcionarcomo antena do mundo externo,filtrando informações relevantespara a competitividade das empresas,tornando sua atuação maiscompetitiva;• Valoração ( valuation) da empresae definição de objetivos estratégicosdos sócios: em função docontexto de fusões e aquisições,é razoável pensar que algumasempresas do setor passarão porrodadas de negociação com diferentesinteressados (empresasmaiores, fundos de private equity,IPOs...). O tratamento profissionalda negociação eleva sobremaneiraa probabilidade de se realizar umbom negócio e, eventualmente, atémesmo o valor da empresa. Terrealizado previamente um bom estudode valoração da empresa e umdebate dos objetivos estratégicosdos sócios tem papel fundamentalnesse processo.• Implantação de soluções degovernança corporativa: o amadurecimentodas lógicas de governançacorporativa pode serfundamental para que a empresaseja mais eficiente e consiga tomardecisões na qualidade e navelocidade esperadas no novocenário competitivo. Além disso,ter implantada uma boa soluçãode governança corporativa podevalorizar a empresa em eventuaissituações de negociação com potenciaiscompradores;• Novos sistemas e processos degestão: os sistemas de gestão eos processos de negócio são focosque devem receber atenção dosgestores, pois são condicionantes(para o bem ou para o mal) degrande parte da gestão. Soluçõesdevem ser customizadas à empresa,mas também devem ser flexíveis,enxutas e inteligentes;• Estabelecimento de políticas deRH: a meritocracia e ferramentasmais sofisticadas de gestão de RH(como a gestão por competências)estão na base da profissionalização,algo que deve ser um reflexodas políticas de RH;• Preocupação crescente com inovaçãoe tecnologia: entre os avançosgerenciais, espera-se, mais e mais,que a inovação e a melhoria tecnológica(tanto nos produtos quantonos processos) sejam valorizadas. Apreocupação com as vantagens competitivasem médio e longo prazosdevem influenciar nesse processo;• Visão de futuro mais ampla: reflexõesem nível estratégico e sobreo futuro do negócio, com planejamentosestratégicos mais robustose com o objetivo de explorar caminhosalternativos, até como formade mitigação de riscos, deve fazerparte da realidade até mesmo deempresas menores do setor.Na verdade, a mudança efetiva dopadrão de gestão das empresas de umsetor envolve a revisão do mindset,da atitude e da cultura dominantesno âmbito das empresas. Trata-se deprocesso mais paulatino e complexo doque a simples implantação de um novosistema, de uma revisão de processos degestão ou mesmo de lógicas de decisão.Todos esses são apetrechos úteis, que,acumulados e amadurecidos ao longodo tempo, formam um arsenal de elementosde um novo corpo e de uma novaforma de conduzir o negócio. Tempo éfundamental nesse processo; trata-se devariável que não pode ser negligenciadapelas empresas que buscam dar um saltode qualidade no padrão de sua gestão.O panorama do setor mostra umconjunto diversificado de empresas notocante ao “nível de profissionalização”já adotado e às necessidades nessesentido. Independentemente do porte,há empresas mais profissionalizadasque outras, indicando graus distintosde carência de desenvolvimento “profissional”.Algumas empresas nacionaisjá são referências internacionais para osetor em determinadas áreas gerenciais,mas mesmo as maiores empresas necessitarãode novos avanços, pois o contextode globalização e mudanças em nívelinternacional assim o exigirá.É possível dizer que a tendência geralé de profissionalização, o que na práticarepresenta uma elevação da qualidade datomada de decisão e da gestão como umtodo das empresas do setor, além de necessidadede mais investimentos e perseverançadas empresas nesse sentido.Um contexto de crise econômica comoo atual pode ser, inclusive, propício paraa reflexão sobre o modelo de negócios ea melhoria dos instrumentos de gestão.A pressão por mudanças se faz maispresente e há espaço para a otimizaçãodo negócio. É fato que, em situações degrande intensidade de mudanças, nemtodos respondem na mesma velocidadee intensidade, mas é provável que osmais lentos estejam fadados a seremvencidos pelos desafios competitivosdo ambiente, povoado de outros playersmais capazes de desenvolver, ao longodo tempo, recursos e diferenciais queos qualificam para a sobrevivência epara o sucesso. O investimento emações que elevem a profissionalizaçãodas empresas pode ser essencial paraa vitória dos mais aptos, de modo queresultados superiores sejam alcançadose que diferenciais competitivos sejamgarantidos e consolidados.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>33


Artigo TécnicoPEER-REVIEWED ARTICLENanocristais de celuloseCellulose whiskersAutores/Authors*: Deusanilde de Jesus SilvaMaria Luiza Otero D’AlmeidaPalavras-chave: Condições de hidrólise, material de reforço,matriz polimérica, nanocompósitos, nanocristais de celulose,whiskers de celuloseKeywords: Cellulose nanocrystals, cellulosewhiskers, hydrolysis conditions, nanocomposites,polymeric matrix, reinforcement materialO PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>34RESUMONanocristais de celulose, também conhecidos comowhiskers, são os domínios cristalinos de fontes celulósicas.Essas nanopartículas, quando isoladas, têm sido avaliadascomo material de reforço em matrizes poliméricas pelo seupotencial em melhorar as propriedades mecânicas, ópticas,dielétricas, dentre outras, dessas matrizes.Recentes trabalhos de literatura, envolvendo matériaprima, processo de isolamento, caracterização e desempenhode nanocristais de celulose isolados, foram considerados naelaboração deste trabalho.Tabelas sumarizando as características dimensionaiscom suas respectivas fontes, descrição de processos de isolamento,condições de hidrólise, técnicas de determinaçãoe desempenho desse material em suspensão e em matrizespoliméricas são apresentadas.No trabalho constam, também, desafios a serem ultrapassadosnessa promissora área de pesquisa, especialmente noque diz respeito à dispersividade dos nanocristais relacionadaa sua tendência à aglomeração e a sua compatibilidade compolímeros hidrofóbicos comerciais.INTRODUÇÃOAs pesquisas para o desenvolvimento de materiais biodegradáveisde fontes renováveis são crescentes. A disponibilidadede biopolímeros, relativamente mais baratos, quese apresentam em abundância na natureza, pode ser citadacomo uma razão importante. Um exemplo de biopolímeroscom estas vantagens é a celulose.O recente interesse na utilização de partículas nanométricasrígidas como materiais de reforço em matrizes poliméricas,compósitos ou nanocompósitos, tem aumentado. Doisbons exemplos desses tipos de partículas são os nanotubosde carbono e os nanocristais de celulose.ABSTRACTCellulose nanocrystals, also known as cellulose whiskers,are the crystalline domains of cellulosic sources.These nanoparticles, when isolated, have been evaluatedas reinforcement material in polymeric matrixes due totheir potential to improve, among others, the mechanical,optical, and dielectric properties of these matrixes.Recent literature works, involving raw material,isolation process, characterization, and performanceof isolated cellulose whiskers, were consideredwhen working out this paper.Tables summarizing the dimensional characteristicswith their respective sources, description of isolationprocesses, hydrolysis conditions, techniques ofdetermination and performance of this material in suspensionand in polymeric matrixes are presented.Also contained in this work are challenges to bemet in this promising research area, especially withregard to whisker dispersibility, connected with theirtendency towards agglomeration, and their compatibilitywith commercial hydrophobic polymers.INTRODUCTIONResearch for development of biodegradablematerials from renewable sources is increasing.The availability of biopolymers, relatively cheaper,which occur in abundance in nature, can be citedas an important reason. An example of biopolymerspresenting these advantages is cellulose.The recent interest in using stiff nanometric particlesas reinforcement materials in polymeric matrixes,composites or nanocomposites, has been increasing.Two good examples of these types of particles arecarbon nanotubes and cellulose nanocrystals.*Referências dos Autores / Authors’ references:Instituto de Pesquisa Tecnológicas do Estado de São Paulo – IPT/Laboratório de <strong>Papel</strong> e CeluloseAv. Prof. Almeida Prado, 532, Cidade Universitária 05508-901 São Paulo – SP - Fone: 11 3767 4446, Fax: 11 3767 4098Institute for Technological Research of the State of São Paulo - IPT/ Pulp and Paper LaboratoryAv. Prof. Almeida Prado, 532, Cidade Universitária 05508-901 São Paulo – SP, Brazil - Phone: +55 11 3767-4446, Fax: +55 11 3767 4098E-mails: deusa@ipt.br e/and malu@ipt.br


Nanocristais de celulose, também reportados na literaturacomo whiskers, nanofibras, cristalitos ou cristais de celulose,são os domínios cristalinos de fibras celulósicas isoladospor meio de hidrólise ácida, e são assim chamados devidoa suas características físicas de rigidez, de espessura e decomprimento. [1]Milewski (1994), citado por Samir et al. (2005), [2] reportaque os whiskers de celulose são regiões que crescem sobcondições controladas, o que permite a formação de cristaisindividuais de alta pureza. Sua estrutura altamente ordenadapode conferir não somente alta resistência, mas tambémmudanças significativas em algumas propriedades importantesde materiais, tais como elétrica, óptica, magnética,ferromagnética, dielétrica e de condutividade.O polímero de celulose que constitui os whiskers é formadopor unidades de glicose que contém três grupos hidroxilaslivres ligados aos carbonos 2, 3 e 6, os quais são responsáveispelas interações intermoleculares. A partir dessas interações,sucessivas estruturas são formadas, dando origem à paredecelular da fibra: micelas, agrupamento das cadeias em feixes;microfibrilas, agregados de micelas; e fibrilas, agregadosde microfibrilas que também podem ser denominados demacrofibrilas. Portanto, as microfibrilas que compõem asfibras, resultantes do arranjo das moléculas de celulose, sãoconstituídas de regiões cristalinas, altamente ordenadas eamorfas, desordenadas (Figura 1). As regiões cristalinassão resultados da ação combinada da biopolimerização ecristalização da celulose comandada por processos enzimáticos.As regiões amorfas são resultados da má formação daestrutura devido à alteração no processo de cristalização.Essas são denominadas, por alguns autores, de regiões emque a cristalização ocorreu com defeito. [2-4]A proporção entre as regiões cristalina e amorfa,que determina o grau de cristalinidade e as característicasdimensionais dos domínios cristalinos, é variável.Além disso, os processos de isolamento podem originarwhiskers com características diferentes que influenciarãoRegião amorfaAmorphous regionCellulose nanocrystals, also reported in the literatureas whiskers, nanofibers, cellulose crystallitesor crystals, are the crystalline domains of cellulosicfibers, isolated by means of acid hydrolysis, and arecalled in this way due to their physical characteristicsof stiffness, thickness, and length. [1]Milewski (1994), cited by Samir et al. (2005), [2] reportsthat cellulose whiskers are regions growing under controlledconditions, which allows individual high-puritycrystals to form. Their highly ordered structure may notonly impart high resistance, but also make significantchanges to some important properties of materials, such aselectrical, optical, magnetic, ferromagnetic, and dielectricnature, as well as concerning conductivity.The cellulose polymer constituting the whiskers isformed by units of glucose containing three free hydroxylgroups bonded with carbons 2, 3, and 6, which are responsiblefor the intermolecular interactions, which successivestructures are formed from, giving rise to the cellwall of the fiber: micelles, chain grou<strong>pi</strong>ng into bundles;microfibrils, micelle aggregates; and fibrils, microfibrilaggregates that can be also called macrofibrils. Therefore,the microfibrils composing the fibers, resulting fromthe cellulose molecule arrangement, are constituted bycrystalline, highly ordered; and amorphous, disorderedregions (Figure 1). Crystalline regions are the result ofthe combined action of cellulose biopolymerization andcrystallization, commanded by enzymatic processes. Theamorphous regions are the result of bad structure formation,due to an alteration in the crystallization process.They are called by some authors “regions in which adefective crystallization occurred.” [2-4]The proportion of crystalline to amorphous regions,determining the degree of crystallinity and the dimensionalcharacteristics of crystalline domains, is variable.Furthermore, the isolation processes may give rise towhiskers with different characteristics, which will dif-Região cristalina (Cristal de celulose)Crystalline region (Cellulose crystal)Figura 1. Ilustração das regiões cristalinas e amorfas que compõem a estrutura das microfibrilas. Detalhe: cristal de celulose.Extraído e adaptado de Tamen et al. (2005) [5] / Figure 1. Illustration of crystalline and amorphous regions composing the microfibril structure.Detail: cellulose crystal. Extracted and adapted from Tamen et al. (2005) [5]O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>35


de maneira distinta os compósitos com eles formados. Nasregiões cristalinas existe um arranjo geométrico que serepete nos eixos principais da estrutura cristalina - eixoscristalográficos - para formar o volume total do cristal.Em cristalografia, a esse arranjo geométrico dá-se o nomede célula unitária. A célula unitária tem dimensões bemdefinidas (Figura 2). No caso da celulose existem maisde uma forma polimórfica, ou seja, não há uma dimensãoúnica para a célula unitária. [1] A celulose I - celulosenativa - é a base da estrutura cristalina da célula unitáriaencontrada nas fibras celulósicas.No modelo de Meyer e Misch para celulose I, a estruturacristalina inicialmente proposta era monoclínica, constituídade duas cadeias de polissacarídeos dispostas antiparalelamente.Quase cinquenta anos mais tarde, estudosrealizados por Sarko et al. (1974 e 1980) e Gardner e Blackwell(1974), citados por Souza Lima e Borsali (2004), [1]Klemm et al. (2002) [6] e Samir et al. (2005), [2] mostraramresultados diferentes com respeito às dimensões da célulaunitária da celulose nativa. Além disso, segundo Sarkoet al. (1974 e 1980), citados por Souza Lima e Borsali [1] ,a disposição das cadeias era paralela, e não antiparalelacomo reportado anteriormente por Meyer e Misch (1937)nos primeiros estudos sobre o tema. A possibilidade daexistência de dois tipos de celulose nativa surgiu apósGardner e Blackwell (1974) terem proposto estruturamonoclínica com cadeias paralelas para a célula unitáriada alga Valonia, e Sarko e Muggli (1974) terem propostoestrutura triclínica com cadeias paralelas para a celulosenativa, ambos citados por Klemm et al. (2002). [6]ferently influence the composites formed with them. Incrystalline regions there exists a geometric arrangementhappening again on the main axes of the crystallinestructure − crystallographic axes − in order to formthe total volume of the crystal. In crystallography, thisgeometric arrangement is called unit cell. The unit cellhas well-defined dimensions (Figure 2). In the case ofcellulose there is more than one polymorphic form, i.e.,there is not a sole dimension for the unit cell. [1] CelluloseI − native cellulose − is the basis of the crystallinestructure of the unit cell found in the cellulosic fibers.In Meyer and Misch’s model for cellulose I, the crystallinestructure, as initially proposed, was monoclinic,consisting of two polysaccharide chains arranged inantiparallel. Almost fifty years later, studies carried outby Sarko et al. (1974 and 1980) and Gardner and Blackwell(1974), cited by Souza Lima and Borsali (2004), [1]Klemm et al. (2002), [6] and Samir et al. (2005), [2] showeddifferent results with regard to the dimensions of the unitcell of native cellulose. Moreover, according to Sarko etal. (1974 and 1980), cited by Souza Lima and Borsali [1] ,chain arrangement was parallel, not antiparallel, aspreviously reported by Meyer and Misch (1937), in thefirst studies on the theme. The possibility of existingtwo types of native cellulose arose after Gardner andBlackwell (1974) have proposed a monoclinic structurewith parallel chains for the unit cell of Valonia alga,and Sarko and Muggli (1974) have proposed a triclinicstructure with parallel chains for native cellulose, bothof them cited by Klemm et al. (2002). [6]O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>36Figura 2. Célula unitária da celulose I de fibra de rami de acordo com o modelo de Meyer e Misch (1937) [7]Figure 2. Unit cell of cellulose I of ramie fiber according to Meyer and Misch’s model (1937) [7]


Dez anos mais tarde, Atalla e Vanderchart (1984), citadospor Klemm et al. (2002) [6] e Samir et al. (2005), [2] utilizandoespectrosco<strong>pi</strong>a de Ressonância Magnética Nuclear de altaresolução, mostraram que a celulose nativa consistia de duasdiferentes estruturas cristalinas, uma monoclínica - celuloseI β, e outra triclínica - celulose I α. A Figura 3 ilustra as duasestruturas propostas para a celulose nativa, indicando aexistência de diferentes arranjos cristalográficos na matrizonde se tem a ≠ b ≠ c com α ≠ β ≠ γ ≠ π/2 para celulose deestrutura triclínica I αe α = β = π/2 ≠ γ para a celulose deestrutura monoclínica I β.A proporção entre as frações I αe I βem qualquer amostrade celulose nativa está relacionada com a origem. SegundoKlemm et al. (2002), [6] a celulose de bactéria e de alga (Valonia)contém larga quantidade da célula unitária I α, triclínica,enquanto nas celuloses de algodão, rami e madeira predominama célula unitária I β, monoclínica.A depender do tratamento a que a celulose nativa forsubmetida - químico e/ou térmico -, há diferentes alteraçõesnas dimensões da célula unitária e, consequentemente,na sua estrutura cristalina, o que resulta emdiferentes polimorfos da celulose. A Figura 4 apresentade forma simplificada rotas de obtenção de cinco tipos depolimorfos de celulose a partir da celulose nativa, I αe I β:II, III 1, III 2, IV 1e IV 2. A Tabela 1 apresenta as dimensõesTen years later, Atalla and Vanderchart (1984), citedby Klemm et al. (2002) [6] and Samir et al. (2005), [2] usinghigh-resolution Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy,showed that native cellulose consisted of two differentcrystalline structures, one monoclinic − celluloseI β, and the other one triclinic − cellulose I α. Figure 3illustrates both structures proposed for native cellulose,indicating the existence of different crystallographicarrangements in the matrix, where a ≠ b ≠ c with α ≠ β≠ γ ≠ π/2 for triclinic structure cellulose I α, and α = β =π/2 ≠ γ for monoclinic structure cellulose I β.The proportion of fraction I αto fraction I βin anysample of native cellulose is associated with the origin.According to Klemm et al. (2002), [6] the bacterial andalgal (Valonia) cellulose contains a large amount of unitcell I α, triclinic, while unit cell I β, monoclinic, predominatesin the cotton, ramie, and wood celluloses.Depending on the treatment native cellulose is submittedto − chemical and/or thermal −, there are differentalterations in the unit cell dimensions and consequentlyin its crystalline structure, which results in different polymorphiccrystal structures of cellulose. Figure 4 presentsin a simplified way the obtainment routes of five types ofpolymorphic crystal structures from native cellulose, bothI αand I β: II, III 1, III 2, IV 1,and IV 2. Table 1 indicates the unit[1]Figura 3. Estruturas propostas para a celulose nativa: (a) Triclínica, I α , e (b) Monoclínica, I β[1]Figure 3. Structures proposed for native cellulose: (a) Triclinic, Iα, and (b) Monoclinic, I βCelulose IV 1Cellulose IV 1GlicerolGlycerol260 °CNH 3 (l)Celulose IαCellulose IαNaOHCelulose III Celulose III 1NaOHCelulose IICellulose III 1 Cellulose II2Cellulose III 2GlicerolNH 3 (l)NaOHGlycerol260 °CCelulose IβCellulose IβCelulose IV 2Cellulose IV 2Figura 4. Transformação da celulose nativa em vários polimorfos. Extraído e adaptado de Klemm et al. (2002) [6]Figure 4. Transformation of native cellulose into several polymorphic crystal structures. Extracted and adapted from Klemm et al. (2002) [6]O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>37


Tabela 1. Dimensões de células unitárias para polimorfos de celulose determinadas por difração de raios-XTable 1. Dimensions of unit cells for polymorphic crystal structures of cellulose, determined by X-ray diffractionPolimorfoPolymorphic crystal structureDimensões / Dimensionsa, Å b, Å c, Å β, °Celulose I / Cellulose I 7,85 8,17 10,34 96,4Celulose II / Cellulose II 9,08 7,92 10,34 117,3Celulose III / Cellulose III 9,9 7,74 10,3 122Celulose IV / Cellulose IV 7,9 8,11 10,3 90Nota: Fonte: Sarko (1976), citado por Krässig (1993). [8] Ver Figura 3 para localizar a, b, c e β / Note: Source: Sarko (1976), cited by Krässig (1993). [8] See Figure 3 to locate a, b, c, and βTabela 2. Estrutura, disposição das cadeias e origem para os polimorfos tipo I e IITable 2. Structure, chain arrangement, and origin for types of polymorphic crystal structures I and IIPolimorfoPolymorphic crystal structureEstruturaStructureDisposição das cadeiasChain arrangementOrigemOrigincelulose I α / cellulose Iα Triclínica / Triclinic Paralela / Parallel Alga Valonia / Valonia algacelulose I β / cellulose Iβ Monoclínica / Monoclinic Paralela / ParallelCelulose II / Cellulose II Monoclínica / Monoclinic Antiparalela / AntiparallelFonte/Source: Krässig, 1993 [8]Algodão, rami e madeiraCotton, ramie, and woodCeluloses mercerizada e kraftMercerized and kraft pulpsO PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>38de célula unitária para alguns polimorfos da celulose.Segundo Yamamoto e Horii (1993), citados por Klemm etal. (2002), [6] numa transformação irreversível a celuloseI α, menos estável, pode ser transformada na celulose I β,mais estável, através de tratamento térmico.Certos polimorfos são considerados mais importantesque outros e são, consequentemente, mais estudados. É ocaso dos polimorfos celulose I e celulose II. O primeirorefere-se a celulose nativa, ou seja, tal como encontradana natureza, enquanto o segundo pode ser obtido pormeio do tratamento da celulose com solução alcalina -mercerização -, ou por meio da dissolução da celulose esua posterior regeneração, por isso também conhecidacomo celulose regenerada. [8] A Tabela 2 sumariza as informaçõesdescritas por Krässig (1993) para a estruturae disposição das cadeias dos polimorfos da celulose I eII de acordo com sua origem.Whiskers de celulose são isolados a partir de diferentesfontes de fibras celulósicas (Tabela 3), de fonte vegetal, [9-12][13, 14]tais como algodão, eucalipto e outros, e de fonte animal,tal como os tunicados. No Brasil, podem ser citados algunsestudos utilizando a fibra de coco [15] e os whiskers provenientesdo amido e de resíduos agrícolas de mandioca. [9]A celulose pode apresentar dimensões e estruturasdiversas para sua célula unitária originando diferentespolimorfos de celulose. Devido a diferentes procedênciase condições de processos de isolamento, emboraconstituídos por moléculas de celulose os whiskers pocelldimensions for some polymorphic crystal structures ofcellulose. According to Yamamoto and Horii (1993), citedby Klemm et al. (2002), [6] in an irreversible transformation,cellulose I α, less stable, can be transformed into celluloseI β, more stable, by means of thermal treatment.Certain polymorphic crystal structures are consideredto be more important than other ones and, in consequence,they are more extensively studied. This is the case of polymorphiccrystal structures of cellulose I and cellulose II.The first one refers to native cellulose, i.e., such as it isfound in nature, and the second one can be obtained bysubmitting the cellulose to a treatment with alkaline solution– mercerization −, or else by cellulose dissolution andits later regeneration, for which reason it is also known asregenerated cellulose. [8] Table 2 summarizes the informationof Krässig’s description (1993) of the structure andchain arrangement of the polymorphic crystal structuresof cellulose I and II according to their origin.Cellulose whiskers are isolated from different sources ofcellulosic fibers (Table 3), from vegetable source, [9-12] suchas cotton, eucalyptus, and other ones, and from animalsource, [13, 14] such as the tunicates. In Brazil, some studiesusing the coconut fiber [15] and the whiskers coming fromstarch and agricultural manioc residues [9] can be cited.The cellulose can present different dimensions and structuresfor its unit cell, giving rise to different polymorphiccrystal structures of cellulose. Due to different provenanceand isolation process conditions, although consisting of


Tabela 3. Dimensões médias de whiskers de celulose originados de diferentes matérias primasTable 3 – Average dimensions of cellulose whiskers originated from different raw materialsMatéria prima de origemRaw material of originComprimento (C), nmLength (C), nmDiâmetro (D), nmDiameter (D), nmReferênciaReferenceAlgodão / Cotton 105-141 21-27 [13]Algodão / Cotton 100-300 8-10 [1]Celulose microcristalina (CMC)Microcrystalline cellulose (CMC)105 12 [13]Tunicados / Tunicates 1073 28 [13]Tunicados / Tunicates 100-alguns µm / 100-some µm 10-20 [1]Tunicados / Tunicates 1000 – 2000 15 [14]Eucalyptus / Eucalyptus 147±7 4,8±0,4 [16]Spruce (Picea mariana) Spruce (Picea mariana) 141 – 105 5 – 4,5 [16]dem apresentar particularidades nas suas característicasdimensionais e superficiais e, consequentemente, no seudesempenho como partícula de reforço em compósitos. ATabela 3 também apresenta as dimensões dos whiskers detunicados que possuem a tunicina como polímero, a qual seassemelha ao polissacarídeo celulose.A Figura 5 mostra foto de uma suspensão de whiskersisolados de tunicados, esquerda, e uma fotomicrografia emmicroscó<strong>pi</strong>o de transmissão de elétrons de uma matriz contendowhiskers de algodão, direita. [2]molecules of cellulose, whiskers may present peculiaritiesin their dimensional and superficial characteristics and,in consequence, in their performance as reinforcementparticle in composites. Table 3 also indicates the whiskerdimensions of tunicates having tunicin as polymer, whichis similar to the polysaccharide cellulose.Figure 5 shows a photo of a suspension of whiskersisolated from tunicates on the left, and a photomicrographyin an electron transmission microscope ofa matrix containing cotton whiskers, on the right. [2]ISOLAMENTO DOS WHISKERS DE CELULOSEOs principais processos de isolamento dos whiskers sãoquímicos, com emprego de ácidos fortes. Esses processos seapóiam no fato de que as regiões cristalinas são insolúveisem ácidos nas condições em que estes são empregados.Isso se deve à inacessibilidade que as mesmas apresentampela elevada organização das moléculas de celulose na suaCELLULOSE WHISKER ISOLATIONThe main whisker isolation processes are chemical,with strong acid application. These processes are basedon the fact that the crystalline regions are acid-insolubleunder the conditions the latter are applied. This is due totheir inaccessibility, caused by the high organization ofthe molecules of cellulose in their nanostructure. On theFigura 5. Suspensão de whiskers isolados de tunicados observada através de polarizadores (esquerda) e fotomicrografia detransmissão de elétrons de matriz com whiskers de algodão (direita). Extraído de Samir et al. (2005) [2] / Figure 5. Suspension ofwhiskers isolated from tunicates, observed through polarizers (left), and an electron transmission photomicrography of a matrix with cottonwhiskers (right). Extracted from Samir et al. (2005) [2]O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>39


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>40nanoestrutura. Por outro lado, a desorganização naturaldas moléculas de celulose nas regiões amorfas favorece aacessibilidade dos ácidos e consequentemente a hidrólisedas cadeias de celulose presentes nestas regiões. Assim, oisolamento dos whiskers é facilitado pela cinética de hidrólisemais rá<strong>pi</strong>da apresentada pelas regiões amorfas em relação àsregiões cristalinas. [2]O processo para isolamento dos whiskers a partir dematérias primas celulósicas consiste de várias etapas, tendoinício no pré-tratamento da matéria prima, passando pelahidrólise e podendo chegar à filtração da suspensão dewhiskers obtida.No pretratamento o material é classificado e purificado,caso necessário. Beck-Candanedo et al. (2005) adotaram amoagem das fibras de conífera e folhosa no moinho Wiley,seguida por classificação em peneira de 200 mesh comoetapa de pretratamento antes da hidrólise [16] . Por outro lado,Habibi et al. (2007 e 2008) [4, 17] pretrataram fibras de ramicom solução de soda 2% por 2 h, com o objetivo de purificaro material antes da hidrólise com ácido.Na hidrólise ácida são preservados os domínios cristalinos.Após esta ocorre a lavagem por centrifugação, diáliseda suspensão até neutralidade, dispersão dos whiskersde celulose e filtração da suspensão. Edgar e Gray (2003)realizaram a lavagem até atingir pH maior que um para osobrenadante [18] . Por outro lado, Braun et al. (2008) centrifugarama suspensão a 10.000 rpm por 3 min para remoçãodo ácido. Nesse caso, o material foi ressuspenso em águadestilada por duas vezes e centrifugado com a mesmarotação por 10 min. [19] A neutralização é realizada atravésda diálise, em que a suspensão no interior da membranaalcança pHs em torno de 2 a 2,7, segundo os estudos deEdgar e Gray (2003). A dispersão do material é realizadaatravés do tratamento da suspensão com ultrassom. [18-21]O tempo de sonificação citado na literatura é variável.Jean et al. (2008) sonificaram a suspensão por 4 min. [20]Por outro lado, Edgar e Gray (2003) realizaram diálisespor vários dias intercaladas por sonificação de 7 min, atéalcançarem um total de 35 min de sonificação. Em contrapartida,Braun et al. (2008), com o objetivo de romperos agregados remanescentes, submeteram a suspensão a25 min de sonificação, adotando ciclos de centrifugação,substituição do sobrenadante e sonificação para alcançardispersão estável. Para a etapa de filtração, Habibi et al.(2007 e 2008) utilizaram cadinho de vidro sinterizado. [4,17]Por outro lado, Edgar e Gray (2003) utilizaram papelde filtro para a mesma finalidade. [18]Etapas adicionais às mencionadas, como o fracionamentodessas partículas por ultracentrifução para obtençãode partículas estratificadas por tamanho e a funcionalizaçãoda superfície das mesmas também pode ser realizado, [1,4, 17]entretanto, dependerão do uso desse material.other hand, the natural disorganization of the moleculesof cellulose in the amorphous regions favors the accessibilityof acids, and, consequently, the hydrolysis of thecellulose chains present in those regions. Thus, whiskerisolation is facilitated by the quicker hydrolysis kineticspresented by the amorphous regions, as compared to thecrystalline ones. [2]The process for whisker isolation from cellulosicraw materials consists of various stages, beginningat raw material pretreatment, continuing withhydrolysis, and possibly reaching filtration of theobtained whisker suspension.At the pretreatment the material is classified andpurified if required. Beck-Candanedo et al. (2005)adopted Wiley mill softwood and hardwood fiber refining,followed by classification in a 200 mesh screen aspretreatment stage prior to hydrolysis [16] . On the otherhand, Habibi et al. (2007 and 2008) [4, 17] pretreated ramiefibers with 2% soda solution for 2 h, in order to purifythe material prior to acid hydrolysis.At acid hydrolysis the crystalline domains are preserved.Thereafter occurs washing by centrifuging,dialysis of the suspension until neutrality, dispersionof the cellulose whiskers, and filtration of the suspension.Edgar and Gray (2003) carried out washing untilreaching a pH higher than one for the supernatant. [18]On the other hand, Braun et al. (2008) centrifuged thesuspension at 10,000 rpm for 3 min, for acid removal.In the last case, the material was resuspended twice indistilled water and centrifuged at the same rotation for10 min. [19] Neutralization is achieved through dialysis, inwhich the suspension inside the membrane reaches pHsaround 2 to 2.7, according to Edgar and Gray’s studies(2003). The material dispersion is carried out by treatingthe suspension with ultrasonic. [18-21] The ultrasonictreatment time cited in the literature is variable. Jean etal. (2008) ultrasonicated the suspension for 4 min. [20] Onthe other hand, Edgar and Gray (2003) conducted dialysesfor several days, intercalated by 7 min of ultrasonictreatment until reaching a total ultrasonic treatment timeof 35 min, while Braun et al. (2008), aiming to break upthe remaining aggregates, submitted the suspension to25 min of ultrasonic treatment, adopting centrifugingcycles, supernatant replacement, and ultrasonic treatmentto attain a stable dispersion. For the filtrationstage, Habibi et al. (2007 and 2008) used a sinteredglass. [4, 17] On the other hand, Edgar and Gray (2003)used filter paper for the same purpose. [18]Stages additional to those mentioned, as fractionatingthese particles by ultracentrifuging to obtain particles stratifiedby size, and making their surface functional are alsopossible, [1, 4, 17] but will depend on the use of this material.


Hidrólise ácidaNa hidrólise ácida podem ser utilizados os ácidos sulfúrico eclorídrico. O ácido sulfúrico, na concentração de 64% a 65% p/p,se constitui no ácido que mais vem sendo utilizado em estudos[4, 13, 16, 17, 19, 20, 22, 23]para o isolamento dos whiskers de celulose.Segundo Braun et al. (2008), [19] o isolamento dos whiskersde celulose utilizando hidrólise com ácido sulfúrico foiinicialmente documentado por Rånby em 1951, quando foiproduzida uma suspensão coloidal desses materiais. Segundoos mesmos autores, em 1962 Battista e Smith descobriramque suspensão estável dessas partículas poderia ser alcançadaatravés da hidrólise com ácido clorídrico seguida por umaetapa de tratamento mecânico. Segundo Braun et al. (2008),as partículas referidas por Rånby se constituíam de celulosemicrocristalina (CMC). A partir dessa descoberta permitiuseo uso comercial de suspensão de partículas de CMC nasindústrias farmacêutica e de alimentos. [19]A hidrólise ácida empregando ácido clorídrico é menoscomum em relação à hidrólise com ácido sulfúrico. Araki etal. (1998) isolaram whiskers de polpa kraft de conífera comos ácidos clorídrico (4N) e sulfúrico (65%), com o objetivode comparar os resultados. [22] Por outro lado, van den Berg etal. (2007) utilizaram ácido clorídrico 3N para isolar whiskersde tunicados. [14]Acid hydrolysisSulfuric and hydrochloric acids can be used foracid hydrolysis. Sulfuric acid in 64% to 65% w/wconcentration is the acid being most used in studies[4, 13, 16, 17, 19, 20, 22, 23]into cellulose whisker isolation.According to Braun et al. (2008), [19] cellulose whiskerisolation by means of sulfuric acid hydrolysis wasinitially documented by Rånby in 1951, when a colloidalsuspension of these materials was produced. Accordingto these same authors, Battista and Smith discovered in1962 that a stable suspension of these particles mightbe achieved by hydrochloric acid hydrolysis, followedby a mechanical treatment stage. According to Braun etal. (2008), the particles referred to by Rånby were of microcrystallinecellulose (CMC). Based on this discovery,commercial use of CMC particle suspension was allowedin the pharmaceutical and food industries. [19]Acid hydrolysis using hydrochloric acid is less common,as compared to sulfuric acid hydrolysis. Araki etal. (1998) isolated softwood kraft pulp whiskers withhydrochloric (4N) and sulfuric (65%) acids, with thepurpose of comparing the results. [22] On the other hand,van den Berg et al. (2007) used 3N hydrochloric acid toisolate tunicate whiskers. [14]Condições de hidróliseAs variáveis encontradas na literatura consultada para ascondições de hidrólise são: concentração do ácido, tempo,temperatura e a relação ácido/matéria prima.Em estudos para polpa branqueada e celulose microcristalina,as concentrações mais comuns encontradas na[16, 18, 19, 21]literatura, no caso do ácido sulfúrico, são 64% p/p[4, 13, 17, 20, 22]e 65% p/p.Em relação ao tempo de hidrólise, valores que vão desde10 min [22] até 13h [13] puderam ser encontrados. Entretanto,[4, 13, 17, 19-21]variações entre 30 a 60 min foram mais comuns.Considerando a relação ácido/matéria prima, os valoresencontrados na literatura consultada variam entre 10 mL/g [18,22]até 20 mL/g [21] para a hidrólise com ácido sulfúrico. Nocaso de ácido clorídrico, Araki et al. (1998) usaram 35 mL/gpara a mesma relação. A Tabela 4 apresenta um sumário decondições de hidrólise encontradas na literatura consultada.Depois de completado o tempo de hidrólise, algumasalternativas são citadas para paralisar a reação: (1) diluir 10vezes os conteúdos da mistura [18] e (2) submeter a mistura aum banho de gelo para completo resfriamento. [19]Efeito das condições de hidrólise nas característicasdos whiskersAs condições de processo, seja de preparação de fibras oude hidrólise para isolamento dos whiskers, afetam as característicasmorfológicas desses[2, 13, 16]nanomateriais.Hydrolysis conditionsThe variables found in the literature consultedfor hydrolysis conditions are: acid concentration,time, temperature, and acid-raw material ratio.In studies on bleached pulp and microcrystallinecellulose, the commonest concentrations found in theliterature, as far as sulfuric acid is concerned, are64% w/w [16, 18, 19, 21] [4, 13, 17, 20, 22]and 65% w/w.With regard to hydrolysis time, values from 10min [22] to 13h [13] could be found. However, variationsfrom 30 to 60 min were commoner.[4, 13, 17, 19-21]Considering the acid-raw material ratio, the valuesfound in the consulted literature range from 10 mL/g [18,22]to 20 mL/g [21] for sulfuric acid hydrolysis. In the caseof hydrochloric acid, Araki et al. (1998) applied 35mL/g to the same ratio. Table 4 presents a summary ofhydrolysis conditions found in the consulted literature.After completing the hydrolysis time, some alternativesare cited to paralyze the reaction: (1) to dilute 10 timesthe mixture contents, [18] and (2) to submit the mixture toan ice bath for complete cooling. [19]Effect of hydrolysis conditions on whiskercharacteristicsThe process conditions, whether concerning fiber preparationor hydrolysis for whisker isolation, affect the morphologicalcharacteristics of these[2, 13, 16]nanomaterials.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>41


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>42Tabela 4. Matéria prima e respectivas condições de hidrólise / Table 4. Raw material and respective hydrolysis conditionsMatéria primaRaw materialPolpas kraft branqueadasde conífera efolhosa / Bleachedsoftwood and hardwoodkraft pulpsConífera e papel defiltro / Softwood andfilter paperFibra de ramiRamie fiberLínter de algodãoCotton linter<strong>Papel</strong> de filtroFilter paperFibra de algodãoCotton fiberPolpa kraft branqueadade coníferaBleached softwoodkraft pulpPolpa kraft branqueadade coníferaBleached softwoodkraft pulpLínter de algodãoCotton linterCelulose microcristalinaMicrocrystalline celluloseTunicadosTunicatesÁcidoAcidConcentração, % p/pConcentration, % w/wO ácido empregado na hidrólise pode afetar as característicasde dispersão dos whiskers em sistema aquoso. Araki etal. (1998) realizaram estudo com polpa kraft branqueada deconífera onde avaliaram o efeito do ácido empregado sobreas propriedades de dispersão dos whiskers de celulose. [22]Esses autores utilizaram dois tratamentos para isolamentodos whiskers: (1) ácido sulfúrico (65%) e (2) ácido clorídrico(4N). Foi observado que a remoção do ácido clorídrico apósa hidrólise foi mais fácil do que a do ácido sulfúrico. Cristaisde whiskers isolados apresentaram tamanhos e formasde partículas similares para os dois tratamentos observadospor microsco<strong>pi</strong>a eletrônica. Entretanto, as partículas obtidasa partir do tratamento com ácido sulfúrico, quando em suspensãoapresentaram carga de superfície negativa de 84 meq/kg -1 devido à introdução de grupos sulfatos. Por outro lado,Temperatura, °CTemperature, °CH 2SO 464 45Tempo, minTime, minVariávelVariableRelação ácido/matériaprima, mL/g a.s.Acid-raw material ratio,mL/g o.d.VariávelVariableReferênciaReferenceH 2SO 464 45 45 10 [18]H 2SO 465 55 30 - [4, 17]H 2SO 464 50 45 17,54 [19]H 2SO 464 45 60 20 [21]H 2SO 465 63 30 - [20]H 2SO 465 70 10 10 [22]HCl 4N 80 225 35 [22]H 2SO 465 45, 54, 63 e 72 30 - [13]H 2SO 465 72 30 - [13]H 2SO 445 55 780 - [13][16]The acid used for hydrolysis may affect the characteristicsof whisker dispersion in an aqueous system.Araki et al. (1998) carried out a study with bleachedsoftwood kraft pulp, in which they evaluated the effectof the acid used on the dispersion properties of cellulosewhiskers. [22] These authors used two treatments withtwo different acids for whisker isolation: (1) sulfuricacid (65%) and (2) hydrochloric acid (4N). It could beobserved that hydrochloric acid removal after hydrolysiswas easier than that of sulfuric acid. Isolated cellulosewhiskers presented similar particle sizes and shapes forboth treatments, as observed by electron microscopy.However, the particles obtained from the sulfuric acidtreatment, when in suspension, presented a negativesurface charge of 84 meq/kg -1 due to the grafting of sul-


nos whiskers obtidos a partir do tratamento com ácido clorídriconão foi detectada carga superficial, utilizando titulaçãocondutimétrica. O uso de ácido sulfúrico na preparação dewhiskers de celulose conduz a obtenção de dispersões aquosasmais estáveis em relação às procedentes do tratamentocom ácido clorídrico.Whiskers de tunicados foram isolados por van den Berg etal. (2007) utilizando os ácidos sulfúrico e clorídrico [14] . Semelhanteao reportado por Araki et al. (1998), [22] nanopartículascom e sem densidade de carga de superfície foram obtidascom hidrólises com ácido sulfúrico e clorídrico, respectivamente.Entretanto, a utilização de solventes próticos, como om-cresol e o ácido fórmico, permitiu uma boa dispersividadedos whiskers de tunicados isolados, mesmo aqueles que nãoapresentaram carga superficial.Elazzouzi-Hafraoui et al. (2008), [13] isolaram whiskersde línter para estudar o efeito da temperatura. Foi realizadahidrólise com ácido sulfúrico 65% em quatro níveis diferentes:45°C, 54°C, 63°C e 72°C, com tempo de reação fixo de30 min. Após a hidrólise, a suspensão obtida foi lavada porcentrifugação e dialisada até à neutralidade com água destilada,dispersa por sonificação durante 4 minutos e filtrada emmembrana de nitrato de celulose com o objetivo de eliminar oresidual de eletrólito. Considerando o efeito da temperatura,esses autores encontraram que houve redução do tamanhodos whiskers com o aumento da temperatura de hidrólise.Por outro lado, não foi encontrada correlação clara entre oefeito da temperatura e o diâmetro dos whiskers.Dong et al. (1998) estudaram o efeito das condições dehidrólise na estrutura dos cristais de celulose de algodãoisolados com ácido sulfúrico. Eles reportaram que o comprimentodos cristais isolados foi reduzido, enquanto que acarga superficial foi aumentada com a elevação do tempode hidrólise. [24]O efeito do tempo de reação e da relação ácido/polpa demadeira nas propriedades e no comportamento da suspensãode whiskers, obtidas por hidrólise com ácido sulfúrico, foi estudadopor Beck-Candanedo et al. (2005), [16] que, semelhanteao que foi verificado por Dong et al. (1998), observaramque whiskers mais curtos com menor variabilidade no comprimentoforam obtidos em tempos mais longos de reação.Beck-Candanedo et al. (2005) [16] também verificaram que oaumento da relação ácido/polpa também conduz a whiskerscom dimensões reduzidas.Dispersividade dos whiskers de celuloseA importância da boa dispersão dos whiskers, tanto emsuspensão quanto em matrizes poliméricas, tem sido reportadapor vários pesquisadores como prerrequisitos paraalcançar resultados desejáveis quando da aplicação dessas[14, 25, 26]nanopartículas como materiais de reforço mecânico.Segundo Bondeson et al. (2007), [27] a repulsão eletrosfategroups. On the other hand, by using conductimetrictitration no surface charge was detected in the whiskersobtained from the hydrochloric acid treatment. Usingsulfuric acid in cellulose whisker preparation leads tomore stable aqueous dispersions, as compared to thoseresulting from hydrochloric acid treatment.Tunicate whiskers were isolated by van den Berg etal. (2007) by using sulfuric and hydrochloric acids [14] .Similarly to that reported by Araki et al. (1998), [22] nanoparticleswith and without surface charge density wereobtained by sulfuric and hydrochloric acid hydrolyses,respectively. Nevertheless, using protic solvents, like m-cresol and formic acid, allowed a good dispersibility ofthe isolated tunicate whiskers, even of those which didnot present any surface charge.Elazzouzi-Hafraoui et al. (2008), [13] isolated linterwhiskers in order to study the effect of temperature. 65%sulfuric acid hydrolysis was carried out at four differentlevels: 45°C, 54°C, 63°C, and 72°C, at fixed reaction timeof 30 min. After hydrolysis, the suspension obtained waswashed by centrifuging and dialyzed to neutrality withdistilled water; dispersed by ultrasonic treatment during 4minutes and filtered through a cellulose nitrate membrane,with the purpose of eliminating the electrolyte residual.Considering the effect of temperature, these authors foundout that a reduction occurred in whisker size as a resultof the increase in hydrolysis temperature. On the otherhand, no clear correlation was found between the effectof temperature and the whisker diameter.Dong et al. (1998) studied the effect of hydrolysisconditions on the structure of cotton cellulose crystalsisolated with sulfuric acid. They reported that the isolatedcrystal length was reduced, while the surface charge wasincreased as a function of extending hydrolysis time. [24]The effect of reaction time and acid-wood pulpratio on the properties and behavior of the whiskersuspension, obtained by sulfuric acid hydrolysis, wasstudied by Beck-Candanedo et al. (2005), [16] who,similarly to that found out by Dong et al. (1998),observed that shorter whiskers, less variable inlength, were obtained in longer reaction times. Beck-Candanedo et al. (2005) [16] also found out that anincrease in the acid-pulp ratio also leads to whiskerswith reduced dimensions.Cellulose whisker dispersibilityThe importance of good whisker dispersion, both insuspension and polymeric matrixes, has been reportedby several researchers to be a prerequisite to achievedesirable results when applying these nanoparticles as[14, 25, 26]mechanical reinforcement materials.According to Bondeson et al. (2007), [27] the electro-O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>43


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>44tática dos whiskers em suspensão pode ser alcançada porhidrólise com ácido sulfúrico devido à introdução natural degrupos sulfatos sobre a superfície dos whiskers durante essaetapa. Por outro lado, van der Berg et al. (2007) [14] reportaramque whiskers de celulose sem modificação de superfícieapresentam fortes interações entre partículas, com notóriadificuldade em serem redispersas em água. Entretanto, estesautores obtiveram para whiskers de tunicados isolados comácido clorídrico, dispersões estáveis com ácido fórmico e comm-cresol, sem tratamento superficial. [14] Segundo esses autores,os solventes citados foram capazes de romper as pontesde hidrogênio formadas entre os agregados dos whiskers,alcançando dispersões com birrefringência, apesar de aspartículas não apresentarem cargas superficiais. A presençade birrefringência foi considerada por esses autores comocritério de boa dispersividade.Segundo Revol et al. (1994), citados por Souza Lima eBorsali, [1] a isotro<strong>pi</strong>a e a anisotro<strong>pi</strong>a da dispersão dos whiskersde celulose dependem de sua concentração. Dispersõesdiluídas levam a sistemas isotró<strong>pi</strong>cos em que os cristalitosestão orientados aleatoriamente. Por outro lado, dispersõesconcentradas levam a sistemas anisotró<strong>pi</strong>cos, em que oscristalitos aparecem como gotas esféricas ou ovais.Souza Lima e Borsali (2002 e 2004) [1, 28] estudaram aestabilidade e o ordenamento de suspensões de whiskersutilizando espalhamento de luz dinâmico. Numerosos <strong>pi</strong>cosna intensidade de espalhamento de luz foram interpretadoscomo interações eletrostáticas repulsivas entre as partículas.Foi também suposto que o arranjo dos whiskers seria cilíndricoou hexagonal. A adição de sal à suspensão conduziuà destruição dos arranjos e à floculação dos whiskers. Paraesses autores, isso demonstrou a importância da interaçãoeletrostática entre os whiskers de celulose para controle daestabilidade e do arranjo conformativo dessas partículas emsuspensão conforme predito por Onsager (1949), citado porSamir et al. (2005), [2] em que esse autor estudou a ordeme a desordem orientacional dos whiskers de celulose emsuspensão.Alternativas como uso de surfactantes, [2, 27] uso dedimetilformaldeído [29] e a pós-sulfonação dos whiskerspreparados a partir da hidrólise com ácido clorídrico, [2] têmsido estudadas com o objetivo de melhorar a dispersividadedos whiskers em suspensão. Alternativas adicionais com omesmo objetivo também podem ser citadas: oxidação dasuperfície, [30, 31] acilação [32] e enxertia (grafting) com maleatode polipro<strong>pi</strong>leno. [33]A obtenção de suspensões estáveis de whiskers de celulosecom dimetilformaldeído foi realizada por Samir et al.(2004), [29] sem a adição de surfactantes ou modificação dasuperfície, o que permitiu a não utilização de água comosolvente. Esses autores concluíram que tal resultado mostraexistir a possibilidade de uso de whiskers de celulose emstatic repulsion of the whiskers in suspension can beachieved by sulfuric acid hydrolysis due to the naturalgrafting of sulfate groups onto the whisker surface duringthis stage. On the other hand, van der Berg et al. (2007)[14]reported that cellulose whiskers without surfacemodification presented strong interactions between particleswith notorious difficulty to be redispersed in water.However, these authors obtained for tunicate whiskersisolated with hydrochloric acid stable dispersions withformic acid and with m-cresol, without surface treatment.[14]According to the authors, these solvents were able tobreak up the hydrogen bonds formed between the whiskeraggregates, achieving dispersions with birefringency, althoughthe particles did not present any surface charges.The presence of birefringency was considered by theseauthors as a good dispersibility criterion.According to Revol et al. (1994), cited by SouzaLima and Borsali, [1] the isotropy and anisotropy of thecellulose whisker dispersion depend on the respectiveconcentration. Diluted dispersions lead to isotro<strong>pi</strong>csystems in which the crystallites are randomly oriented.On the other hand, concentrated dispersions lead toanisotro<strong>pi</strong>c systems, in which the crystallites appear asspherical or oval drops.Souza Lima and Borsali (2002 and 2004) [1, 28] studiedthe stability and ordering of whisker suspensions byusing dynamic light scattering. Numerous peaks in thelight scattering intensity were interpreted as repulsiveelectrostatic interactions between the particles. Thewhisker arrangement was also supposed to be cylindricalor hexagonal. The addition of salt to the suspensionled to arrangement destruction and whisker flocculation.For these authors, this demonstrated the importance ofelectrostatic interaction between the cellulose whiskersfor the control of stability and conformation arrangementof these particles in suspension, as predicted byOnsager (1949), cited by Samir et al. (2005), [2] wherethis author studied the orientational order and disorderof the cellulose whiskers in suspension.Alternatives as the use of surfactants, [2, 27] use ofdimethylformaldehyde, [29] and the postsulfonation of thewhiskers prepared by the hydrochloric acid hydrolysis, [2]have been studied with the purpose of improving dispersibilityof whiskers in suspension. Further alternatives with[30, 31]the same purpose can be also cited: surface oxidation,acylation, [32] and grafting with polypropylene maleate. [33]Stable cellulose whisker suspensions with dimethylformaldehydewere obtained by Samir et al. (2004), [29]without adding any surfactants or modifying the surface,which allowed not using water as solvent. Theseauthors concluded that this result shows that there isthe possibility of using cellulose whiskers in matrixes


matriz com polímeros hidrofóbicos. O uso de surfactantes éo método mais simples para alcançar a estabilidade da dispersão.Entretanto, devido à grande quantidade de surfactanterequerida para cobrir a superfície dos nanocristais isolados,esse método pode se tornar economicamente inviável. [2]A dispersão dos whiskers foi melhorada com a utilizaçãode surfactante aniônico nas dosagens de 5%, 10% e 20% empeso em estudo efetuado por Bondeson e Oksman (2007).[27]Nanocompósitos biodegradáveis foram preparados peloprocesso de extrusão utilizando 5% em peso de whiskers decelulose em matriz com ácido polilático. Entre as dosagensestudadas, a concentração de 5% de surfactante apresentoumelhores resultados. Embora tenha sido observada degradaçãonas matrizes, a adição de surfactante contribuiu para oaumento da resistência mecânica dos nanocompósitos quandocomparada às matrizes sem surfactantes.A melhoria na dispersão dos whiskers pode ser obtida poroxidação tendo TEMPO-NaCl-NaBr (NaCl/NaBr/2,2,6,6-tetrametil<strong>pi</strong>peridina-1-oxil) como radical controlador resultandoem whiskers com superfícies altamente carboxiladas,portanto, negativamente carregadas. [34]with hydrophobic polymers. The use of surfactants isthe simplest method to achieve dispersion stability.However, due to the large amount of surfactant requiredto cover the isolated nanocrystal surface, thismethod may become economically unviable. [2]The whisker dispersion was improved by using anionicsurfactant in the dosages of 5%, 10%, and 20% in weight,in a study conducted by Bondeson and Oksman (2007).[27]Biodegradable nanocomposites were prepared by theextrusion process, using 5% in weight of cellulose whiskersin a matrix with polylactic acid. Among the studieddosages, the 5% surfactant concentration presented thebest results. Though degrading has been observed in thematrixes, the addition of surfactant contributed to increasethe mechanical nanocomposite resistance, as comparedto the matrixes without surfactants.Improvement in whisker dispersion can be obtained byoxidation, having TIME-NaCl-NaBr (NaCl/NaBr/2,2,6,6-tetramethyl<strong>pi</strong>peridine-1-oxy) as controlling radical, resultingin whisker surfaces with high content of carboxylgroups, and therefore, negatively charged. [34]Caracterização dos whiskers de celuloseBasicamente, em estudos envolvendo whiskers de celulose,a caracterização desses nanomateriais é realizada paraavaliação de suas características dimensionais, sua carga desuperfície, sua cristalinidade, sua estabilidade da suspensãoe avaliação de seu desempenho em matriz polimérica.A caracterização morfológica dos whiskers tanto podeser realizada em suspensão [1, 19, 28] quanto em estruturas dematrizes whiskers/polímero, [13, 16, 26] sendo que essas nanopartículasem matrizes também podem ser avaliadas em testesde desempenho. [12, 35, 36] Comentários sobre a confecção dematrizes ou filmes whiskers/polímero serão vistos posteriormente.Para a caracterização morfológica, as técnicas de espalhamentode luz [19, 28] e de microsco<strong>pi</strong>a [13, 16, 26] são reportadasna literatura. Os comportamentos estático e dinâmico doswhiskers em suspensão também foram avaliados com astécnicas de espalhamento de luz. [28]A densidade de carga dos whiskers de celulose pode ser[16, 37]realizada com a técnica de titulometria condutimétrica.Para o parâmetro cristalinidade, a técnica de difratometria[2, 17, 18, 38]de raios-X é a normalmente utilizada.Em suspensão, os whiskers de celulose apresentamtendência em se alinharem devido a sua elevada rigideze elevada relação comprimento/diâmetro. Essa tendênciacausa a birrefringência da dispersão e pode ser visualizadadiretamente através de polarizadores. [14]Na avaliação de desempenho, as técnicas de calorimetriadiferencial exploratória para análise térmica [12, 35, 36] ede análise dinâmico-mecânica para ensaios de resistênciaCellulose whisker characterizationBasically, in studies involving cellulose whiskers, thecharacterization of these nanomaterials is carried out toevaluate their dimensional characteristics, their surfacecharge, their crystallinity, their suspension stability, andtheir performance in a polymeric matrix.The morphological whisker characterizationcan be carried out in both suspension [1, 19, 28] andwhiskers/polymer matrix structures, [13, 16, 26] thesenanoparticles in matrixes also allowing evaluationby means of performance tests. [12, 35, 36] Commentsabout whiskers/polymer matrix or film preparationwill be made later.For morphological characterization, light scattering[19, 28]and microscopy techniques [13, 16, 26] are reported inthe literature. The static and dynamic behaviors of thewhiskers in suspension were also evaluated by the lightscattering techniques. [28]Cellulose whisker charge density evaluation can becarried out by the conductimetric titration technique. [16,37]For the crystallinity parameter, the X-ray diffractometrytechnique is that normally used.[2, 17, 18, 38]In suspension, cellulose whiskers tend to align,due to their high stiffness and high length/diameterratio. This tendency causes the dispersion birefringencyand can be directly visualized by meansof polarizers. [14]The differential scanning calorimetry technique forthermal analysis, [12, 35, 36] and that of dynamic-mechanicalanalysis for mechanical resistance tests, [12, 17, 35, 36] areO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>45


mecânica [12, 17, 35, 36] são normalmente utilizadas. Por outrolado, a resistência à água é medida através da técnica de[12, 17, 35, 36]ângulo de contato.As técnicas de laboratório e respectivos parâmetros paracaracterização e estado físico da amostra para avaliação doswhiskers de celulose encontrados na literatura consultadaestão sumarizadas na Tabela 5.normally used in the performance evaluation. On theother hand, water resistance is measured by means of[12, 17, 35, 36]the angle of contact technique.The laboratory techniques and respective parametersfor characterization and physical state of the samplefor evaluation of the cellulose whiskers, found in theconsulted literature, are summarized in Table 5.O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>46Tabela 5. Técnicas laboratoriais e respectivos parâmetros para caracterização de whiskers de celuloseTable 5. Laboratory techniques and respective parameters for cellulose whisker characterizationTécnica* / Technique* Parâmetro / Parameter Estado físico / Physical state Referência / ReferenceDLS / DLS Avaliação morfológica / Morphological evaluation Suspensão / Suspension [19]TEM, AFM e WAXSTEM, AFM, and WAXSDimensões morfológicas: formae distribuição de tamanhoMorphological dimensions: shapeand size distributionMatrizMatrixSAXS / SAXS Avaliação morfológica / Morphological evaluation Suspensão / Suspension [13]AFM /AFMCP/MAS/NMRCP/MAS/NMRFTIR, NMR e difraçãode raios-XFTIR, NMR and X-raydiffractionDifração de raios-XX-ray diffractionTitulação condutimétricaConductimetric titrationDLSDLSDLS e WAXSDLS and WAXSDLS e SLSDLS and SLSDistribuição de tamanhoSize distributionPresença de regiões cristalinas e amorfasPresence of crystalline and amorphous regionsQuantificação celulose nativa, I αe I βQuantification of native cellulose, I α and I βCristalinidadeCrystallinityDensidade de cargaCharge densityArranjo dos whiskers em dispersãoWhisker arrangement in dispersionConformação dos whiskersWhisker conformationComportamento dinâmico e estático da dispersãoDynamic and static behavior of the dispersionSuspensão seca sobre substrato/MatrizDry suspension on substrate/MatrixMatéria prima/MatrizRaw material/MatrixMatéria primaRaw materialMatriz e na suspensão após secagemMatrix and in the suspension after dryingSuspensãoSuspensionSuspensãoSuspensionSuspensão e matrizSuspension and matrixSuspensãoSuspension[13][16][2][2][17], [18][16, 22]Polarizadores / Polarizers Birrefringência / Birefringency Suspensão / Suspension [1, 14]TEM / TEM Dispersividade / Dispersibility Matriz polimérica / Polymeric matrix [14]Ângulo de contatoAngle of contactDMADMAAFM, TEM e SEMAFM, TEM e SEMAFM e XPSAFM and XPSAFM e SEMAFM and SEMElipsometriaEllipsometrySEMSEMHidrofobicidade de filmesFilm hydrophobicityAnálise de resistência mecânicaAnalysis of mechanical resistanceAnálise estrutural dos whiskers e análise desuperfície de filmesStructural analysis of whiskers and analysis of filmsurfaceAvaliação da rugosidade de filmes finos dewhiskers e da composição química da superfície,respectivamente.Evaluation of thin whisker film roughness and of thechemical surface composition, respectively.Uniformidade da superfície de camada/filmesLayer/film surface uniformityEspessura da camada/filmeLayer/film thicknessDistribuição e orientação dos whiskersWhisker distribution and orientationMatriz poliméricaPolymeric matrixMatriz poliméricaPolymeric matrixMatriz poliméricaPolymeric matrixMatriz poliméricaPolymeric matrixFilme multicamadaMultilayer filmFilme multicamadaMultilayer filmMatrizes poliméricasPolymeric matrixes[1, 28][17][1][12, 17, 35, 36][12, 17, 35, 36]DSC / DSC Resistência térmica / Thermal resistance Matrizes poliméricas / Polymeric matrixes [12, 35, 36]*DLS (Dynamic Light Scattering); SLS (Static Light Scattering); TEM (Transmission Electron Microscopy); AFM (Atomic Force Microscopy); WAXS (Wide Angle X-ray Scattering); SAXS (SmallAngle X-ray Scattering); CP/MAS/NMR (Cross-Polarization Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy); FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy); DMA (Dynamic MechanicalAnalysis); DSC (Differential Scanning Calorimeter); XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) e SEM (Scanning Electron Microscopy)[26][18][21][21][2, 26]


Matrizes whiskers/polímerosA confecção de matrizes whiskers/polímeros é tema devárias linhas de pesquisas. Alguns estudos que utilizaramos whiskers de celulose como partículas de alto desempenhopodem ser citados: indústria de plástico, [12, 33] PVC, [39] emmatriz com outros polímeros naturais [35, 40, 41] e na preparação[4, 17, 18, 42]de filmes finos.Na confecção de filmes, a técnica casting é normalmentea mais empregada. [2, 35] Outras técnicas que também forammencionadas na literatura consultada são: a eletrodeposiçãodo material em superfícies planas; [43-47] a de deposição emcamadas [21] e a prensagem a quente ou extrusão da mistura.[2]Boa descrição sobre o procedimento de preparação dessesfilmes com matriz whiskers/polímero utilizando a técnicacasting pode ser encontrada no trabalho de Samir et al.(2005). [2]A técnica de deposição de camadas foi descrita com detalhepor Podsiadlo et al. (2005). [21] Esses autores utilizaram atécnica de camada por camada, conhecida na literatura comomontagem camada por camada (Layer-by-layer assembly).Basicamente, intercalaram camadas de espessuras finas decloreto de dialil-dimetil-amônio, densidade de carga positiva,com suspensão de whiskers de celulose, procedentes de papelde filtro, densidade de carga negativa. Jean et al. (2008) [20]também utilizaram a técnica de montagem em multicamadaintercalando whiskers de algodão com polímero.Na elaboração de filmes é importante a compatibilizaçãodo meio de dispersão dos whiskers com o polímero que seráempregado na confecção da matriz. A água é o meio de dispersãomais usual, entretanto seu uso fica restrito às matrizescom polímeros hidrossolúveis. Para contornar essa limitação,Samir et al. (2005) [2] reportaram duas alternativas: (1) uso depolímero que pode ser disperso em água, por exemplo, o látex,permitindo a utilização conjunta com polímeros hidrofóbicos,e (2) dispersão dos whiskers em solventes orgânicos. O usode látex, polímero solúvel em água, como alternativa parautilização conjunta com polímeros hidrofóbicos também foireportado por Dufresne (2003). [23]Com o objetivo de obter superfícies modelo de celulosecristalina I, Edgar e Gray [18] produziram filmes finos comwhiskers de celulose de algumas fontes de fibra de polpa:celulose de conífera para dissolução e papel de filtro. Conseguirambaixa rugosidade e superfície densamente revestidacom whiskers de celulose. Posteriormente, em trabalhorealizado por Habibi et al. (2007), [4] filmes modelos foramproduzidos com whiskers de celulose de rami e de tunicadospela técnica de Langmuir-Blodgett.Avaliação de desempenho dos whiskers de celuloseO efeito das características de superfícies e de dispersãode whiskers usados como material de reforço emmatriz com polipro<strong>pi</strong>leno foi investigado por Ljungberg etWhisker/polymer matrixesThe preparation of whisker/polymer matrixes isthe theme of several lines of research. Some studiesthat used cellulose whiskers as high-performanceparticles can be cited: plastic industry, [12, 33] PVC, [39]in matrix with other natural polymers [35, 40, 41] and in[4, 17, 18, 42]thin film preparation.In film preparation, the casting technique is normallythe most used one. [2, 35] Other techniques thathave also been mentioned in the consulted literatureare as follows: electrodeposition of the material ontoflat surfaces; [43-47] layer-by-layer assembly [21] and hotpressing or extrusion of the mixture. [2] A good descriptionof the procedure for preparing these films withwhisker/polymer matrix by using the casting techniquecan be found in the work by Samir et al. (2005). [2]The layer-by-layer assembly technique wasdescribed in detail by Podsiadlo et al. (2005). [21]Basically, they intercalated thin thickness layersof diallyl-dimethyl-ammonium chloride, positivecharge density, with suspension of cellulose whiskers,coming from filter paper, negative charge density.Jean et al. (2008) [20] also used the multilayerassembly technique, intercalating cotton whiskerswith polymer.When working out films, it is important to makethe whisker dispersion medium compatible with thepolymer that will be used for matrix preparation.Water is the most usual dispersion medium, but its useis restricted to the matrixes with water-soluble polymers.To bypass this limitation, Samir et al. (2005) [2]reported two alternatives: (1) use of a polymer thatcan be dispersed in water, as, e.g., latex, allowingjoint utilization with hydrophobic polymers, and (2)whisker dispersion in organic solvents. The use oflatex, a water-soluble polymer, as an alternative forjoint utilization with hydrophobic polymers was alsoreported by Dufresne (2003). [23]With the purpose of obtaining model surfacesof crystalline cellulose I, Edgar and Gray (2003)[18]produced thin films with cellulose whiskers fromsome pulp fiber sources: softwood pulp for dissolutionand filter paper. They achieved low roughness anda densely cellulose whisker coated surface. Later, ina work performed by Habibi et al. (2007), [4] modelfilms were produced with ramie and tunicate cellulosewhiskers by the Langmuir-Blodgett technique.Cellulose whisker performance evaluationThe effect of surface and dispersion characteristics ofthe whiskers used as reinforcement material in a matrixwith polypropylene was investigated by Ljungberg et al.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>47


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>48al. (2005) [33] . Os whiskers de tunicados foram utilizados detrês alternativas diferentes, com superfícies e característicasde dispersão variadas: agregados e sem tratamentosuperficial; agregados com inserção de maleato de polipro<strong>pi</strong>lenona superfície; e individualizados e dispersos comsurfactante. Os filmes com as duas primeiras alternativasse apresentaram opacos, enquanto que o filme com surfactantese apresentou transparente. Este fato foi explicadopor esses autores pela presença de agregados nos doisprimeiros e a sua ausência no último, avaliados pela técnicade SEM. Os filmes confeccionados com agregados dewhiskers apresentaram resistência mais baixa comparandoaos whiskers individualizados. Esses autores observaramque a qualidade de dispersão dos whiskers é um aspectoimportante e que afeta a qualidade do filme.Os três estudos a seguir, relativamente recentes, tratarambasicamente da avaliação da concentração de whiskers decelulose como compósitos em matriz de reforço com polímerotermoplástico, [12, 35, 36] seguindo a mesma idéia já proposta porFavier et al. (1995). [41]Em 2005, Lu et al. [12] estudaram o efeito da concentraçãode whiskers de línter de algodão em filmes dematriz glicerol-amido plastizado nas características deresistências térmica, mecânica e à água. Concentrações dewhiskers variando de 0% a 30% foram usadas na confecçãodos filmes. Os filmes reforçados com whiskers apresentaramas seguintes características: resistência aumentou de2,5 para 7,8 MPa, e o módulo de Young aumentou de 36para 301 MPa. Aumento da resistência dos filmes a águatambém foi observado.Um ano depois, 2006, Wang et al. [36] fizeram o mesmoestudo com línter de algodão em filmes com matrizglicerol-proteína de soja termoplástica nas característicasde resistências térmica, mecânica e à água. Estes autoresencontraram que a resistência do filme passou de 5,8 MPa(0% de whiskers) para 8,1 MPa (30%). Para o módulo deYoung, estes autores encontraram um aumento de 44,7MPa para 133,2 MPa para as mesmas concentrações. Aresistência a água também foi aumentada com o aumentoda concentração dos whiskers nos filmes.Recentemente, em 2008, Cao et al. [35] encontraramtendência semelhante para filmes com whiskers de fibrasde cânhamo como material de reforço em matriz comamido termoplástico. Os filmes foram confeccionadoscom o objetivo de avaliar suas propriedades térmicas, deresistência e higrosco<strong>pi</strong>cidade. Filmes mais hidrofóbicos,com maior cristalinidade, foram apresentados por aquelasmatrizes com maiores concentrações de whiskers em suacomposição. A resistência aumentou de 3,9 MPa para 11,5MPa quando o teor de whiskers passou de 0% para 30%em peso. Para as mesmas concentrações de whiskers, omódulo de Young passou de 31,9 MPa para 823,9 MPa,(2005) [33] . The tunicate whiskers were used from threedifferent alternatives, with varied surfaces and dispersioncharacteristics: aggregates and without surfacetreatment; aggregates with insertion of polypropylenemaleate into the surface, and individualized and dispersedwith surfactant. The films of the first two alternativesshowed to be opaque, while the film with surfactantshowed to be transparent. This fact was explained bythese authors by the presence of aggregates in the firsttwo films, and the absence in the last one, evaluatedby SEM technique. The films prepared with whiskeraggregates presented lower resistance, as compared tothe individualized whiskers. These authors observed thatthe quality of whisker dispersion is an important aspect,which affects the quality of the film.The three following relatively recent studies basicallydealt with the evaluation of the concentration of cellulosewhiskers as composites in a reinforcement matrix withthermoplastic polymer, [12, 35, 36] following the same ideaalready suggested by Favier et al. (1995). [41]In 2005, Lu et al. [12] have studied the effect of theconcentration of cotton linter whiskers in films ofplasticized glycerol-starch matrix on the characteristicsof thermal, mechanical and water resistance.Concentrations of whiskers ranging from 0% to 30%were used to prepare the films. The whisker reinforcedfilms presented the following characteristics: theresistance increased from 2.5 to 7.8 MPa, and theYoung’s modulus from 36 to 301 MPa. An increase infilm resistance to water was also observed.One year later, in 2006, Wang et al. [36] have carriedout the same study with cotton linter in films withglycerol-thermoplastic soy protein matrix on the characteristicsof thermal, mechanical, and water resistance.These authors found out that the film resistance increasedfrom 5.8 MPa (0% of whiskers) to 8.1 MPa (30%). Forthe Young’s modulus, these authors found an increasefrom 44.7 MPa to 133.2 MPa for the same concentrations.Water resistance also increased as a function ofthe increase in concentration of whiskers in the films.Recently, in 2008, Cao et al. [35] have come across asimilar tendency for films with hemp fiber whiskers asreinforcement material in a matrix with thermoplasticstarch. The films were prepared with the purpose ofevaluating their thermal properties, as well as thoseof resistance and hygrosco<strong>pi</strong>city. More hydrophobicfilms, with higher crystallinity, were presented by thosematrixes with higher concentrations of whiskers in theircomposition. The resistance increased from 3.9 MPato 11.5 MPa when the whisker content increased from0% to 30% in weight. For the same concentrations ofwhiskers, Young’s modulus increased from 31.9 MPa to


Tabela 6. Características de filmes de whiskers em matrizes poliméricas / Table 6. Characteristics of whisker films in polymeric matrixesWhiskers FonteWhiskers SourceLínterLinterLínterLinterCânhamoHempMatriz poliméricaPolymeric matrixGlicerol-amido plastizadoGlycerol plasticized starchGlicerol-proteína plastizadaGlycerol plasticized soy proteinGlicerol-amido termoplásticoGlycerol thermoplastic starchResistência mecânica, MPaConcentração whiskers, %Mechanical resistance, MPaConcentration of whiskers, %Módulo de Young, MPaConc. whiskers, %Young’s modulus, MPaConc. of whiskers, %0% 30% 0% 30%2,5 7,8 36 3015,8 8,1 44,7 133,23,9 11,5 31,9 823,9Resistênciaa águaWaterresistanceAumentouIncreasedAumentouIncreasedAumentouIncreasedReferênciaReference[12][36][35]respectivamente. A Tabela 6 mostra um resumo dos resultadosdos três[12, 35, 36]últimos.823.9 MPa, respectively. Table 6 summarizes the results[12, 35, 36]of the last three studies.APLICAÇÃO DOS WHISKERS DE CELULOSEO interesse por nanomateriais não se deve apenas à melhoriadas propriedades de desempenho de matrizes, mastambém vislumbra o desenvolvimento de novos produtosutilizando-os como material de reforço. Segundo Dufresne(2002), [25] além das excelentes propriedades mecânicasapresentadas pelos whiskers de celulose em relação a outrasnanopartículas, a vantagem de apresentarem elevada superfícieespecífica por peso de material os tornam altamenteatrativos quando são considerados os fenômenos de interfacesólido-líquido. [23]O interesse por whiskers de celulose vem crescendo nosúltimos anos, o que pode ser comprovado pelo aumento donúmero de trabalhos publicados sobre o assunto. Entretanto,não há ainda uma aplicação industrial desse material. Provavelmentedevido à necessidade de contornar certos fatorese aprofundar o conhecimento sobre o seu comportamento.Pontos principais a serem contornados segundo a literaturaconsultada são:A celulose é altamente higroscó<strong>pi</strong>ca, pode inchar e variarsuas dimensões, o que poderia afetar as propriedades mecânicasdas matrizes contendo esses nanomateriais. SegundoSamir et al. (2005), [2] esse fator pode ser contornado coma hidrofobização dos whiskers através do encapsulamentonuma matriz de polímero hidrofóbico;Tendência à aglomeração, o que pode ser contornado coma modificação de sua superfície;Limitação como material de reforço em matriz com polímerotermoplástico, como polietileno, polipro<strong>pi</strong>leno, cloreto[2, 3]de polivinila e poliestireno;Suspensões aquosas de whiskers não são compatíveiscom a grande maioria dos polímeros utilizados comomatrizes, devido esses polímeros serem insolúveis emágua, o que dificulta as interações na formação dosnanocompósitos. Entre as alternativas empregadas paracontornar esta situação estão: (1) a utilização de umAPPLICATION OF CELLULOSE WHISKERSThe interest in nanomaterials is not only due tothe improvement in the performance properties ofmatrixes, but also contemplates the development ofnew products, using them as reinforcement material.According to Dufresne (2002), [25] in addition to theexcellent mechanical properties presented by cellulosewhiskers, as compared to other nanoparticles, theadvantage of presenting high specific surface per materialweight render them highly attractive when thesolid-liquid interface phenomena are considered. [23]The interest in cellulose whiskers has been growingin the last years, which can be demonstrated bythe increase in the number of works published on thesubject. However, up to now there is no industrialapplication of this material, probably due to the needto bypass certain factors and deepen the knowledgeabout its behavior. According to the consulted literature,the main points to be bypassed are as follows:Cellulose is highly hygrosco<strong>pi</strong>c, it may swell and itsdimensions may vary, which might affect the mechanicalproperties of the matrixes containing these nanomaterials.According to Samir et al. (2005), [2] this factor can bebypassed by whisker hydrophobization, by encapsulatingthem in a matrix of hydrophobic polymer;Tendency towards agglomeration, which can bebypassed by modifying their surface;Limitation as reinforcement material in matrixes withthermoplastic polymer, such as polyethylene, polypropylene,polyvinyl chloride, and polystyrene;[2, 3]Aqueous whisker suspensions are not compatiblewith the overwhelming majority of polymers used asmatrixes, due to the fact that these polymers are waterinsoluble,which makes interactions in nanocompositeformation more difficult. Among the alternatives employedto bypass this situation, the following can beO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>49


polímero mediador que permita simultaneamente as interaçõesentre nanopartículas e polímero na matriz; (2)modificação química da superfície dos whiskers elevandoa sua hidrofobicidade, como, por exemplo, a inserção decadeias químicas na superfície, procedimento conhecidona literatura como funcionalização de superfície; e (3) autilização de surfactantes de forma a facilitar a dispersãodos whiskers em solventes orgânicos.Segundo Samir et al. (2005), [2] os whiskers de celulose têmpotencial de aplicação industrial. Esses autores citam doiscampos de aplicação: (1) para aplicações ópticas em papéisde segurança e (2) para melhoria da resistência mecânica defilmes polieletrólitos de baixa espessura em baterias de lítio.O trabalho de Hubbe e Rojas (2008) cita outras possibilidadesde aplicação de whiskers de celulose, entre as quais uso nocampo da medicina. [48]cited: (1) utilization of a mediatory polymer simultaneouslyallowing interactions between nanoparticles andpolymer in the matrix; (2) chemical whisker surfacemodification, so as to increase their hydrophobicity,as, e.g., grafting of chemical chains into the surface,a procedure known in the literature as surface functionalization;and (3) utilization of surfactants so as tofacilitate whisker dispersion in organic solvents.According to Samir et al. (2005), [2] cellulose whiskershave the potential for industrial application. Theseauthors cite two fields of application: (1) for opticalapplications in security papers, and (2) to improve themechanical resistance of low-thickness polyelectrolytefilms in lithium cells. Hubbe and Rojas’s work (2008)cites other possibilities of cellulose whisker application,among which their use in medicine. [48]O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 34 - 52 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>50COMENTÁRIOS FINAISA literatura consultada permitiu concluir que ainda hácaminho a ser trilhado ao considerar a aplicação industrialdos whiskers de celulose. Os whiskers de celulose têm potencialde aplicação industrial após contornar alguns fatorese apresentam vantagens em relação a outros materiais: nãonecessitam serem sintetizados; existem na natureza de formaabundante, uma vez que estão em todas as fibras celulósicas,e provêm de fontes renováveis.O isolamento dessas nanopartículas é realizado por hidrólisecom ácidos fortes e ainda em escala de laboratório.Alguns fatores devem ser contornados para uma eventualaplicação industrial.Existe um potencial de uso em matrizes poliméricascom a finalidade de melhorar propriedades dessas matrizes,especialmente sua resistência mecânica.Este trabalho é uma com<strong>pi</strong>lação das pesquisas recentessobre whiskers de celulose e teve como foco apresentar deforma prática os elementos essenciais referentes à origem,ao isolamento e à caracterização de whiskers de celulosecomo contribuição para pesquisas futuras.Referências / ReferencesFINAL COMMENTSThe consulted literature allowed concluding that thereis still a path to tread when considering the industrial applicationof cellulose whiskers. Cellulose whiskers havethe potential for industrial application after bypassingsome factors, and present advantages as compared toother materials: it is not necessary to synthesize them; theyexist abundantly in nature, since they are in all cellulosicfibers, and come from renewable sources.The isolation of these nanoparticles is carried outby strong acid hydrolysis, and still on a laboratoryscale. Some factors must be bypassed for a contingentindustrial application.There is the potential for use in polymeric matrixes,with the purpose of improving the properties of thesematrixes, especially their mechanical resistance.The present work is a com<strong>pi</strong>lation of recent researchon cellulose whiskers and is focused on presenting in apractical way the essential elements concerning origin,isolation, and characterization of cellulose whiskers,meant as a contribution to future research.1. Souza Lima, M.M., Borsali, R. 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Artigo TécnicoPEER-REVIEWED ARTICLEImpacto da qualidade da madeira deeucalipto no desempenho financeiro de ummodelo de fábrica brasileira de celuloseInfluence of eucalyptus wood properties on thefinancial performance of a modeled Brazilianpulp millAutores/Authors*: Juan Lopez 1José Lívio Gomide 2Richard Phillips 3Palavras-chave: celulose de mercado, clones, economia,Eucalyptus, plantaçõesKeywords: Clones, economics, eucalyptus, marketpulp, plantationsResumoUm vasto conjunto de informações sobre propriedadesdas madeiras e de polpação de dez clones de Eucalyptus,desenvolvidos e caracterizados no Brasil (GOMIDE, 2005),serviu de base para desenvolver um modelo técnico e econômicode uma “Floresta e Fábrica de Celulose Hipotéticas deEucalyptus no Ano 2000”, com capacidade de produção de 1milhão de toneladas de celulose por ano. Além do modelo simuladode uma fábrica de celulose, foi construído um modelode uma floresta adjacente, de maneira que se pôde estabelecerum “preço de transferência” apropriado da madeira para afábrica, com base no conceito de taxa de desconto de 12%para os investimentos feitos na floresta e na fábrica.O Valor Presente Líquido (VPL) do complexo integradopela floresta e fábrica foi significativamente influenciado peloIncremento Médio Anual da floresta (IMA: m 3 /ha/ano), teorde lignina na madeira e densidade básica da madeira (toneladaseca/m 3 ). Foi detectada uma diferença de VPL superior a 200milhões de dólares entre o “melhor” e o “<strong>pi</strong>or” dos dez clones,dependendo da restrição de produção (gargalo) da fábrica.Foram analisadas, para cada um dos dez clones, três situaçõesde restrição da produção potencial da fábrica, a fim de determinarcomo os gargalos de produção da fábrica poderiam serABSTRACTExtensive literature information on wood andpul<strong>pi</strong>ng properties of ten actual Eucalyptus clonesdeveloped and characterized in Brazil (GOMIDE,2005) was used to prepare a technical and economicmodel of a hypothetical “Year 2000 EucalyptusPlantation and Adjacent Pulp Mill” of nominal 1million air dry metric tons per year capacity. Inaddition to the pulp mill simulation model, a plantationmodel of an adjacent forest was built, sothat a proper “transfer price” of wood to the millcould be established, based on financial evaluationat equal 12% discount rate for both the forest andmill investments.The Net Present Value (NPV) of the integratedforest–mill complex was significantly influencedby eucalyptus growth rate (cubic meters per hectareper year), lignin content in wood, and wooddensity (bone dry tonne of wood per cubic meter).Greater than US$200 million of NPV differencewas detected between the “best” and the “worst”of the ten clones, depending on the mill productionbottleneck. Three mill potential production con-*Referências dos Autores / Authors’ references:1. CAMCORE (Central American & Mexico Conifers Research), Universidade do Estado da Carolina do Norte, Raleigh, NC, USACAMCORE (Central American & Mexico Conifers Research), North Carolina State University, Raleigh, NC, USA2. Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, BrasilUniversidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brasil3. Universidade do Estado da Carolina do Norte, Departamento da Madeira e <strong>Papel</strong>, Raleigh, NC, USA - E-mail: richard_phillips@ncsu.eduNorth Carolina State University, Department of Wood and Paper, Raleigh, NC, USA – E-mail: richard_phillips@ncsu.eduO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>53


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>54afetados pelas propriedades físicas ou químicas das madeiras.Foi verificado que: (1) limitações de capacidade da caldeirade recuperação favoreceram clones com baixo teor de lignina;(2) limitações da capacidade de alimentação volumétrica dodigestor favoreceram clones com alta densidade da madeira;(3) limitações da capacidade da máquina de secagem da celulosefavoreceram clones de alta produtividade florestal. Nosúltimos anos, fornecedores de fábricas de celulose ampliarama capacidade de projetos mais antigos, indicando que a pesquisade melhoramento clonal de Eucalyptus deveria focalizarprimeiramente a produtividade florestal, em segundo plano adensidade da madeira e, por último, o teor de lignina.IntroduçãoGomide et al. (2005) caracterizaram as propriedades dasmadeiras e das celuloses não-branqueadas de dez clones deeucalipto, provenientes das maiores fábricas brasileiras decelulose, e considerados como um dos melhores clones decada empresa. Foi fornecido pelos produtores de celuloseo Incremento Médio Anual da floresta clonal, expresso emmetros cúbicos de madeira por hectare por ano (IMA: m 3 /ha/ano). A caracterização foi ampla, proporcionando informaçõesdetalhadas sobre a composição química das madeiras edas polpas kraft, rendimentos em celulose não-branqueadae densidades básicas das madeiras.O presente estudo foi fortemente baseado nessa publicaçãode Gomide para obtenção de dados que foram utilizados comoinformações para uma fábrica hipotética de celulose, integradaà floresta, com o objetivo de analisar como a constituição químicada madeira, o rendimento de polpação e o crescimento dafloresta influenciam no retorno do investimento financeiro, emdiferentes condições de restrições (gargalos) da fábrica.Propriedades dos clonesNa Tabela 1 são apresentados os dados básicos das madeirase dos rendimentos em celulose e nas Figuras 1 a 3 osdez clones foram classificados em ordem de “melhor” a “<strong>pi</strong>or”em relação aos desenvolvimentos volumétricos das florestas,teores de lignina e densidades básicas das madeiras.straints were analyzed for each of the ten clones todetermine how mill bottlenecks might be impactedby the woods physical or chemical properties: (1)recovery boiler capacity limitations favored cloneswith low lignin; (2) volumetric feed capacity limitationsfavored clones with high wood density; (3)pulp drying capacity limitations favored cloneswith high forest productivity. In recent years, pulpmill suppliers have developed capability to overcomeolder design limitations, which means thateucalyptus clonal research should focus principallyon forest productivity, secondarily on wood density,and lastly on lignin content.IntroductionGomide et al. (2005) characterized the woodand unbleached pulp properties of ten eucalyptusclones which had been submitted for testingby Brazilian pulp mills as being one of their bestclones. In addition, growth rate expressed as cubicmeters per hectare per year (Mean Annual Increment,MAI, m 3 /ha/year) was supplied by the pulpproducers. The characterization was extensive,providing a wealth of data on compositional analysisof woods and pulps, unbleached pulp yields andwood density.This study relied extensively on the Gomidepublication for data to input to an integrated forest-pulpmanufacturing facility and determine howthe wood composition and growth rate influencethe financial investment return under a variety ofmill constraints.Clones propertiesTable 1 displays the basic wood and pulp yielddata, while Figures 1-3 array each of the tenclones in order of “best” to “worst” with respectto forest growth, chemical composition, and physicaldensity.Tabela 1. Características tecnológicas dos clones A-J de Eucalyptus* (fonte: Gomide et al., 2005)Table 1. Properties of Eucalyptus clones A-J* (source: Gomide et al., 2005)Clones / Clones A B C D E F G H I JMédiaAverageIMA,m 3 /ha/anoMAI,m 3 /ha/yr52.90 46.00 47.00 45.40 33.90 40.00 43.90 39.50 46.10 50.00 44.47Lignina, %% Lignin30.5 27.5 30.6 28.2 30.1 27.5 29.2 31.7 27.8 29.9 29.3Densidade, ton/m 3Density, ton/m 3 0.510 0.465 0.482 0.472 0.486 0.505 0.503 0.482 0.490 0.501 0.490Rendimento,%Pulp yield, %47.5 54.7 50.7 52.6 48.1 51.7 49.5 46.6 51.5 48.5 50.1*Rendimentos calculados para polpa branqueada. Dados em cinza representam valores que foram melhores que a média para o conjunto / *Pulp yields werecalculated by standard pul<strong>pi</strong>ng models. Cells shaded gray have values that are better with respect to financial value than the average for the set


Taxa de Crescimento / Growth RateIMA: m 3 /ha/ anoMAI: m 3 /ha/year605040302052.950.047.0 46.1 46.0 45.443.940.0 39.533.910-A J C I B D G F H EFigura 1. Incremento médio anual (IMA: m 3 /ha/ ano) dos dez clones deEucalyptus (fonte: Gomide) / Figure 1. Volumetric growth rate (MAI: m 3 /ha/year) of the ten Eucalyptus clones (source: Gomide)Densidade. t a.s./m 3 / Density. b.d. t/m 3Densidade / Density0.52 33%0.5100.5132%0.505 0.503 0.5010.5031%0.4900.4930%0.486 0.482 0.4820.4829%0.4720.470.46528%0.4627%0.450.44A F G J I E C H D BFigura 2. Densidades básicas das madeiras de Eucalyptus (fonte: Gomide)Figure 2. Basic density of Eucalyptus wood (source: Gomide)% Lignina / % Lignin26%25%29.2%27.8% 28.2%27.5% 27.5%% lignina / % Lignin29.9% 30.1% 30.5% 30.6%31.7%B F I D G J E A C HFigura 3. Teores de lignina dos clones de Eucalyptus (fonte: Gomide)Figure 3. Lignin content in Eucalyptus clones (source: Gomide)Na Figura 1 pode ser observado que os clones A e J caracterizaram-sepelas melhores taxas de crescimento, enquantoo clone E apresentou uma taxa de crescimento 30% inferior.Na Figura 2 é mostrada a densidade básica de cada madeiraque, ao ser multiplicada pelo crescimento florestal (m 3 /ha/ano),determina a produtividade em madeira seca, que é a característicaeconômica mais importante. Novamente, o clone Afoi o “melhor”, juntamente com o clone F. O clone B foi o demenor densidade da madeira, mas apresentou o rendimentoem celulose mais elevado, como mostrado na Tabela 1. Comoo produto final é a celulose totalmente branqueada, é de grandeimportância considerar o teor de lignina apresentado na Figura3. Nessa Figura pode ser observado que os clones B e F (clonesde crescimento mais lento) foram melhores, enquanto o clone H(também de crescimento lento) apresentou o teor mais elevado delignina. O clone I foi o único que apresentou as três importantescaracterísticas acima da média de todos os clones (Tabela 1). Deum modo geral, os clones apresentaram uma mistura de características“melhores” e “<strong>pi</strong>ores”, tornando inviável a prediçãode superioridade financeira sem que seja realizada uma análisefinanceira do complexo floresta-fábrica de celulose totalmenteintegrado, tal como proporciona o presente estudo.Clones A and J featured superior volumetricgrowth rate (Figure 1), while E had 30% lowergrowth rate. Figure 2 takes into account the wooddensity, which, when multiplied by growth (m 3 /ha/year), determines dry matter growth rate, the moreimportant economic characteristic. Once againclone A was the “best”, along with clone F. CloneB was least dense, but had the highest pulp yield(Table 1). Since the final product is fully bleachedpulp, wood lignin content (Figure 3) is critical toconsider. Clones B and F (slow growth rate clones)were superior, while H (also slow-growing) containedthe highest lignin content. Clone I was thesingle variety where all three of the main characteristicswere actually above the average for allclones (Table 1). Overall, each clone had somemixture of characteristic, making prediction offinancial superiority impossible without undertakinga totally integrated forest-pulp mill financialanalysis as provided in the present study.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>55


Forças propulsoras financeiras para a rentabilidade dafábrica de celuloseO custo da madeira é uma vantagem econômica primordialpara os produtores brasileiros de celulose, respondendopor cerca de 50% do custo de fabricação da celulose, comomostrado na Tabela 2 para o clone F. Nessa Tabela, o custo deprodução inclui custos diretos (menos frete) e custos indiretos(menos depreciação). O custo da fibra foi baseado no preço damadeira transferida da floresta, de modo a proporcionar umaTaxa Interna de Retorno (TIR) de 12% sobre o investimentona floresta. O rá<strong>pi</strong>do crescimento das florestas brasileiras deeucaliptos, proporcionado pelo solo e clima favoráveis, permiteque sejam estabelecidas plantações da ordem de 100.000a 200.000 hectares e, ainda, a uma distância econômica detransporte de 150 a 200 km em relação à fábrica.As tecnologias para a preparação da madeira, polpação,branqueamento, recuperação de produtos químicos e acabamentodo produto final atingiram uma escala em que fábricasda ordem de 1 milhão de toneladas por ano já eram disponíveisno ano 2000. Esta elevada escala de produção resultou em altaeficiência do ca<strong>pi</strong>tal, normalmente expressa como custo doca<strong>pi</strong>tal por tonelada anual de produção. A combinação dessesfatores e, em menor grau, as vantagens em termos de custo demão de obra e de energia proporcionaram o rá<strong>pi</strong>do crescimentoda indústria brasileira de celulose de eucalipto.Financial driving forces for pulp mill profitabilityWood cost is a major economic advantage forBrazilian pulp producers but still it accounts forclose to 50% of the cash manufacturing cost, ascan be seen in Table 2, which applies only to cloneF. In Table 2, cash cost at the mill includes indirectcost (less depreciation), and fiber cost is based onthe price of wood transferred from the forest thatallows a 12% Internal Rate of Return (IRR) on theforest investment. The advantageous growth ratesdue to Brazilian soil and climate allows plantationson the order of 100,000 to 200,000 hectaresto be established to supply 1million ton/year pulpmill, yet remaining within an economical 150-200kilometers delivery distance.Finally, technology for wood preparation, pul<strong>pi</strong>ng,bleaching, chemical recovery and pulp productfinishing has reached a scale where mills on theorder of 1 million admt/year were available in theyear 2000 timeframe. This leads to highly proficientca<strong>pi</strong>tal efficiency, frequently expressed as ca<strong>pi</strong>talcost per annual ton of production. The above combinationof factors, and, to a lesser extent, laborand energy cost advantages, has led to the ra<strong>pi</strong>dgrowth of the Brazilian Eucalyptus pulp industry.Tabela 2. Custos de produção modelados para o clone F baseados nas propriedades da madeira e no crescimento florestalTable 2. Clone F modeled manufacturing cost analysis based on wood properties and forest growthProdução anual, em toneladas / Finished tons per year 1.000.000O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>Custo final por tonelada, US$ / Cost per finished ton, US$ 388Custo direto, US$ / Direct cost, US$ 264Frete, US$ / Freight, US$ 106Fibra, US$ / Fiber, US$ 116Produtos químicos, US$ / Chemicals, US$ 26Energia, US$ / Energy, US$ 13Materiais de acabamento, US$ / Finishing materials, US$ 4Custo indireto, US$ / Indirect cost, US$ 124O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>56Manutenção, US$ / Maintenance, US$ 14Mão de Obra (excluindo reparos), US$ / Labor (excluding repair), US$ 7Materiais de operação, US$ / Operating materials, US$ 8Outros custos fixos da fábrica, US$ / Other mill fixed cost, US$ 13Custo em espécie na fábrica, US$ / Cash cost at the mill, US$ 201


Objetivo do EstudoO objetivo deste estudo foi determinar como as propriedadesde dez clones de eucalipto influenciavam a atratividadefinanceira de investimento numa fábrica de celulose. Foi,ainda, analisado o valor econômico de melhorar as principaispropriedades dos clones de eucalipto, uma vez que elaspoderiam afetar as vantagens financeiras de um investimentointegrado floresta-fábrica.Descrição do Modelo e MetodologiaNeste estudo foram considerados três cenários de restriçõesde produção (gargalos) numa fábrica de celulose, a saber: (1)Capacidade da caldeira de recuperação, (2) Capacidade dealimentação dos cavacos no digestor e (3) Capacidade da secadorade celulose. Para cada um dos três diferentes cenáriosde restrição da produção, as propriedades de cada um dos dezclones foram incluídas num Modelo de Avaliação Técnica eEconômica derivado de um modelo genérico de fábrica de celulosee papel (TAEM) desenvolvido na North Carolina StateUniversity, USA. Foram determinados os resultados financeiros,expressos em Valor Presente Líquido, utilizando uma taxa de12% para descontar todos os fluxos de caixa (inclusive investimentoem terras) retroativos ao ano 2000, estabelecido comoo ano do inicio de produção da fábrica. Uma vez que a taxa dedesconto para investimentos pode ser uma questão de escolhafoi, também, calculada a Taxa Interna de Retorno.Modelo Técnico-Econômico de Simulação (TAEM) deuma fábrica de celulose e papelUm modelo de simulação financeira e de operação de umafábrica de celulose e papel (descrito mais detalhadamente naTabela A1 do Apêndice) foi usado para determinar os impactosdas propriedades das madeiras nos principais parâmetros dedesempenho financeiro. Em resumo, o modelo foi baseado emamplo e criterioso exame de relatórios publicados sobre investimentosem fábricas de celulose durante vários anos, permitindouma estimativa de custo do ca<strong>pi</strong>tal em cada setor da fábrica, emfunção da escala de produção e do ano de início de operação.O modelo requer que o usuário estabeleça, ou calcule retroativamente,a taxa de produção para o ano de 2007. O usuáriodeve fazer a seleção do produto, das características tecnológicado processo, da pressão de vapor, da configuração da instalaçãogeradora de energia e do quadro de pessoal e remuneração. Adepreciação anual é rastreada ano a ano e outros custos indiretossão estimados com base nos dados alimentados pelo usuáriosobre categoria de manutenção e complexidade da fábrica. Oscustos unitários de mão de obra e matéria-prima, específicos daregião, são alimentados com base nos custos reais do ano 2007e indexados retroativamente até o ano de início de operação epara o futuro, por um período de até 20 anos.Os resultados financeiros anuais incluem o custo portonelada, a rentabilidade, o fluxo de caixa, o Valor PresenteObjective of THE studyThe aim of this paper was to determine how thevariation in properties of ten hybrids of eucalyptusclones influences the financial attraction of a pulpmill investment. The objective was also to determinethe economic value of improving the mainproperties of eucalyptus clones as they impact thefinancial attraction of an integrated forest-pulp millinvestment.Model and Methodology DescriptionFor each three production constraint scenarios,the experimental properties of each of the tenclones were input to a Technical and EconomicEvaluation Model derived from a generic pulpand paper mill model developed at North CarolinaState University. Financial results expressedas Net Present Value were determined using a12% rate to discount all cash flows (includingland investment) back to year 2000 considered asthe year production commenced. Since discountrate for investments can be a matter of judgment,internal rate of return was also calculated.Technical and Economic Simulation Model(TAEM) of a pulp and paper millThe pulp and paper operating and financialsimulation model (described in more detail inAppendix Table A1) was used to determine themajor financial performance parameters as impactedby wood properties. In brief, the modelis based on extensive review of published millinvestment reports over many years, and allowsestimation of the ca<strong>pi</strong>tal cost, by each mill department,as a function of scale and startup year.The model requires the user to set, or alternativelyback calculate, production rate for 2007.Selection is made by the user of the product,process technology features, power plant steampressure and configuration, along with staffinglevels and compensation. Annual depreciationis tracked year-by-year and other indirect costsare estimated based on the user input of class ofmaintenance and mill complexity. Region-specificlabor and raw material unit costs are input basedon 2007 actual costs, and indexed back to startupyear and forward as many as 20 years.Annual financial outputs include cost perton, profitability, free cash flow, investment NetO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>57


Líquido do investimento (VPL) e a Taxa Interna de Retorno(TIR). Neste estudo, para calcular o VPL foi adotada umataxa de desconto de 12%.Cenários de restrições da produçãoAs propriedades das madeiras e das celuloses foram alimentadasno Modelo Técnico e Econômico (TAEM) para predizerresultados de processo nas condições dos três cenários maiscomuns de gargalos de produção de fábricas. No ano 2000, asfábricas de celulose brasileiras estavam pressionando os limitesdos fornecedores no sentido de projetar grandes fábricas de celulosede uma única linha de produção em três áreas principais:1- Cenário 1: Capacidade da Caldeira de Recuperação.A capacidade da caldeira de recuperação, expressa em Gj/m 2 , pode ser restringida pela liberação de calor da fornalha(capacidade de combustão de materiais orgânicos injetadoscom teor de sólidos do licor negro - SLN de 75%-80%), peloteor total de sólidos secos (toneladas de SLN por hora) oupelo fluxo de vapor proveniente do tambor de vapor que separaágua na fase líquida da fase de vapor. Neste estudo, foiestabelecido que o fluxo de sólidos, por tonelada de celulose,fosse fator limitante para todos os clones.Present Value (NPV) and Internal Rate of Return(IRR). A discount rate of 12% was used to calculateNPV.Product constraints scenariosThe Gomide’s wood and pulp compositionalproperties were input to the TAEM to drive processoutputs under the three most common scenariosfor mill production bottlenecks. In year2000, Brazilian pulp mills were stretching thelimits of suppliers to design single line pulp inthree main areas:1- Scenario 1: Recovery Boiler Capacity. Recoveryboiler capacity can be constrained by hearthheat release, expressed as Gj per m 2 hearth crosssectionalarea (ability to combust organic materialsfired at 75%-80% black liquor solids (BLS) content,total dry solids content (tons BLS per hour), or steamflow (tons per hour) from steam drum that separateswater from the liquid to the vapor phase. Scenario1 assumes that black liquor solids flow per admt ofproduction is the limiting factor for all clones.O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>58Cenário 2: Capacidade Volumétrica de Alimentação deCavacos no Digestor. Um alimentador contínuo do digestoré um dispositivo volumétrico e, portanto, a capacidade éestabelecida pelo número de rotações por minuto vezes ovolume de cavacos alimentado por rotação. Isto, por sua vez,é determinado pela densidade da madeira. Neste estudo, foiestabelecido que a densidade básica da madeira (t seca/m 3 )fosse o gargalo da produção para todos os clones.Cenário 3: Capacidade da Secadora de Celulose. Emboraatualmente não seja um problema, os projetos do ano 2000ampliaram o fluxo de massa de celulose, a drenagem da tela,a prensagem e a capacidade de secagem para que atingissema produção anual de 1 milhão de toneladas seca ao ar (teorde umidade de 10%). Foi pressuposto, nesse cenário 3, que aprodução fosse fixa nesse nível para todos os clones.Modelo florestalAs principais pressuposições em que se baseia o ModeloFlorestal estão apresentadas na Tabela A2 do Apêndice e sãosucintamente discutidas a seguir. Os principais conceitos sãoque os produtores brasileiros de celulose ti<strong>pi</strong>camente compramterra e iniciam o plantio de florestas 8 a 10 anos antes doinício de operação da fábrica, e que a floresta não tem outrovalor a não ser o de fornecer madeira para a fábrica que seráconstruída posteriormente. A madeira é, então, transferidapara a fábrica de celulose a um preço que restitui o preçoda compra da terra e de todos os custos de implantação dos2- Scenario 2: Digester Chip Feed VolumetricCapacity. A continuous digester feeder is avolumetric device and, therefore, the capacity isset by revolutions per minute x volume of chipsfed per revolution. This in turn is dictated by thewood density. Scenario 2 assumes the wood density(dry t wood per m 3 ) is a production bottleneckfor all clones.3- Scenario 3: Pulp Dryer Capacity. Whilenot presently an issue, year 2000 designs werestretched to provide the pulp stock flow delivery,wire drainage, pressing, and drying capacity toachieve on the order of 1 million admt pulp at10% moisture content. Scenario 3 assumes thatproduction is fixed at that level for all clones.Forest modelThe main assumptions driving the ForestModel are presented in Appendix Table A2, andbriefly discussed here. The main concept is thatBrazilian pulp producers ty<strong>pi</strong>cally purchase landand begin development of plantations 8-10 yearsin advance of a planned mill startup, and in realitythat forest has no economic value other thanto supply wood for the mill that will be built later.Wood, then, must be transferred to the pulp mill ata price that pays back the land purchase and all


plantios a uma Taxa de Retorno idêntica à Taxa de Descontoestabelecida para o investimento da fábrica. Procedimentodiferente resulta numa situação em que a floresta subsidia oinvestimento da fábrica. O investimento global do complexofloresta-fábrica poderia ser analisado como um empreendimentoeconômico integrado único. Entretanto, mantê-losseparados possibilita estabelecer como as propriedades etaxas de crescimento dos clones impactam o preço de transferênciada madeira da floresta para a fábrica.Resultados e DiscussãoImpacto das propriedades dos clones nos retornos dosinvestimentosNas Figuras 4 a 6 são apresentados os resultados obtidos apartir do modelo, correspondentes às propriedades do clone F,onde cada propriedade foi ampliada em +/-10% em relação aovalor real (ponto zero) determinado por Gomide et al. (2005).Nessas Figuras, os extremos de +/-10% dos teores de ligninacorrespondem aos resultados calculados para polpação. Osresultados +/-10% para densidade e IMA foram determinadosem simulações do Modelo Florestal.plantation development costs at an Internal Rateof Return that is identical to the Discount Rate setfor the mill investment (to do otherwise results ina situation where the forest subsidizes the mill investment).The entire forest-mill investment couldbe analyzed as a single integrated economic enterprise,but the value of kee<strong>pi</strong>ng them separate isgain understanding of how the clone properties andgrowth rates impact the transfer price.Results and DiscussionHow clone properties impact investment returnsIn Figures 4-6 are presented the modeled resultsusing clone F properties input to the model, with eachproperty changed to +/-10% around the actual Gomide’sresult, and illustrate the principal findings of this studyas discussed below. In these Figures the zero point isbased on the clone F properties from Gomide’s, while+/- extremes for lignin contents are based on calculatedpul<strong>pi</strong>ng results. The +/-10% results for density and MAIare based on Forest Model simulations.Valor Presente Líquido a 12% Taxade Desconto, $ Milhões% Variação sobre Proposições Centrais / % Change from Central AssumptionsFigura 4. Valor presente líquido na taxa de desconto de 12% para o clone F (restrição da caldeira de recuperação) / Figure 4. Net present valueat 12% discount rate of clone F (recovery boiler constraint)Valor Presente Líquido a 12% Taxade Desconto, $ MilhõesNet Present Value at 12% forinvestment, $ MillionsNet Present Value at 12% forinvestment, $ Millions$ 120$ 100$ 80$ 60$ 40$ 20$ 200$ 150$ 100$ 50$ -$ (50)$ -- 10%- 10%Lignina / LigninDensidade / MAI / Density / MAI% Variação sobre Proposições Centrais / % Change from Central AssumptionsDensidade / Density0%0%MAI / MAI10%10%Lignina / LigninO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>Figura 5. Valor presente líquido na taxa de desconto de 12% para o clone F (restrição da taxa de alimentação volumétrica)Figure 5. Net present value for 12% discount rate of clone F (volumetric feed rate constraint)59


Valor Presente Líquido a 12% Taxade Desconto, $ MilhõesNet Present Value at 12% forinvestment, $ Millions$ 80$ 70$ 60$ 50$ 40$ 30$ 20$ 10$ -- 10% 0% 10%% Variação sobre Proposições Centrais / % Change from Central AssumptionsLignina / LigninDensidade / MAI / Density / MAIFigura 6. Valor presente líquido na taxa de desconto de 12% para o clone F (restrição da secadora de celulose para produzir 1 milhão t s.a./ano)Figure 6. Net present value for 12% discount rate of clone F (pulp dryer constrained to produce 1 million admt pulp per year)O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>60As Figuras 4 a 6 mostram claramente as principais observaçõesdeste estudo:Em condições de restrição da caldeira de recuperação,o teor de lignina apresentou 1,7x o efeito da densidade damadeira ou do IMA, que foram iguais. Embora esta tendêncianão seja surpreendente, a magnitude relativamente pequenada influência da lignina demonstra a importância das outraspropriedades da madeira.Sob condições de constrangimento da alimentação volumétricade madeira, a densidade da madeira teve um efeito 2,5x oimpacto do teor de lignina e 3,3x o impacto de IMA.Sob condições de restrição da capacidade de secagem dacelulose, em que foi estabelecido que todos os modelos produziriam1 milhão de toneladas de celulose/ano, o custo de fabricaçãofoi o principal fator propulsor. O IMA e a densidade foramidênticos, exercendo 1,5 vezes o efeito do teor de lignina.A compreensão destas influências num único clone facilitaa interpretação do valor financeiro dos dez diferentesclones, que apresentaram uma ampla variação de propriedadescom relação às três características principais, e de comoessas características afetaram os resultados nos três cenáriosde restrição da produção.Produção de celuloseNa Figura 7 são mostradas as taxas de produção anualpara todos os clones nos três cenários de restrição de produção.Considerando os pressupostos para essas análises,bem como a importância da geração de receita para obterrentabilidade, a primeira consideração é para a taxa de produçãoanual. O cenário de produção constante de celulose éo mais fácil de analisar, uma vez que a produção foi fixadaem 1 milhão de toneladas s.a./ano. Todos os clones atingiramesse nível ainda que, obviamente, com diferentes custos. Nocaso de alimentação constante, o clone F proporcionou onível mais elevado de produção de celulose. Embora o cloneF apresentasse uma densidade ligeiramente inferior à doFigures 4-6 clearly show the main outcomes ofthis study:Under recovery boiler constraint, lignin contenthad 1.7x the impact of either wood density or MAI(which were equal). While the trend is not surprising,the relatively small magnitude of the lignin influenceis, thus, indicating the importance of the other woodproperties.Under volumetric wood feed constraint, wooddensity had 2.5x the impact of lignin content and 3.3xthe impact of MAI.Under pulp dryer capacity constraint, where allmodels were constrained to produce 1 million admt ofpulp, manufacturing cost was the main driver. Here,MAI and wood density were identical and had 1.5xthe influence of lignin content.Understanding these influences on a single clone willfacilitate interpretation of the financial value of the tendifferent clones, all of which presented a wide distributionof properties with respect to the three main characteristics,and how those characteristics drive resultsunder the three scenarios of production constraint.Pulp productionFigure 7 shows the annual production ratesfor all clones under the three production ratescenarios. Given the assumptions that drive thisanalysis and the importance of revenue generationto profitability, first consideration was given to annualproduction rate. The constant pulp scenariowas easiest to interpret: Since pulp production wasset at 1 million admt pulp, all clones could achievethis level, although, obviously, with different inputcosts. In the case of constant feed, clone F producedthe highest pulp level. Although clone F wasslightly lower in wood density than clone A, the


Taxa Anual de Produção de Celulose (1.000 t s.a.)Annual Pulp Production Rate (1000 ADMt)1,1001,0501,000950900850800A B C D E F G H I JRecuperação ConstanteConstant RecoveryAlimentação ConstanteConstant FeedCelulose ConstanteConstant PulpFigura 7. Taxa de produção anual para cada clone nas condições dos três cenários de produçãoFigure 7. Annual production rate achieved for each clone under the three production rate scenariosclone A, o seu nível de lignina era significativamente maisbaixo, de modo que o rendimento em celulose por unidadede madeira alimentada foi significativamente mais elevado.Os resultados com recuperação constante foram superiorespara o clone B, o que não foi surpreendente, uma vez queesse clone apresentava dentre todos os outros o mais baixoteor de lignina e o mais alto teor de carboidratos.lignin level was significantly lower and thus pulpyield per unit wood fed was significantly higher.The results with constant recovery were superiorfor clone B, which, not surprisingly, had the lowestlignin and highest carbohydrate content among allthe clones.Rendimento em celuloseA celulose de mercado de eucalipto é um produto deelevada alvura, quase completamente livre de lignina. Amadeira, além de carboidratos e lignina, contém pequenasquantidades de outros constituintes, tais como extrativos ecinza, que são dissolvidos em larga escala nos processos depolpação e branqueamento. Portanto, pode-se prever quebaixos teores de lignina proporcionem rendimentos mais altosde celulose branqueada (celulose a.s. / madeira a.s.). A Figura8 mostra que essa relação é positiva (R 2 = 0,75), mas queoutros constituintes também afetam a equação. O impactoeconômico da lignina foi mais pronunciado nas condições deRendimento da CeluloseBranqueada, % sobre Madeira a.s.Bleached Pulp Yield, % on BD Wood55.0%53.0%51.0%49.0%47.0%45.0%Pulp yieldEucalyptus market pulp is a high brightnessproduct almost completely lignin-free. Wood containssmall amounts of other constituents, such asextractives and ash that are largely dissolved inthe pul<strong>pi</strong>ng/bleaching process. It would be reasonableto expect lowest lignin content in woodto give the highest bleached pulp yield (bone drypulp / bone dry wood). Figure 8 shows this relationship(R 2 =0.75) was good, but clearly otherconstituents also enter the equation. The economicimpact of lignin will be shown most profound underR² = 0.7527% 28% 29% 30% 31% 32%Teor de Lignina da Madeira, % / Lignin Content of Wood, %Figura 8. Rendimentos em celulose branqueada dos dez clones de eucalipto com base em modelos de polpação e branqueamentoFigure 8. Bleached pulp yields calculated for the 10 clones based on pul<strong>pi</strong>ng and bleaching modelsO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>61


estrição da caldeira de recuperação, como apresentado naseção abaixo, uma vez que influencia o custo da madeira emdois aspectos diferentes: (1) mais lignina significa que maismadeira precisa ser comprada; (2) uma quantidade maior demadeira comprada resulta em madeira proveniente de maioresdistâncias, elevando o custo de transporte da madeira.the recovery boiler product constraint scenario1, but it influences wood cost from two differentperspectives: (1) more lignin, more wood must bepurchased; (2) more wood purchased means woodmust come from further distance, driving the transportationcomponent of wood cost up.O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>Custo da madeiraInternacionalmente, é prática comum expressar o custoda madeira fornecida em dólares por metro cúbico, principalmentepor motivos históricos. Entretanto, é mais apropriadoexpressar o custo em dólares por tonelada de madeira absolutamenteseca (US$/t a.s.), como apresentado na Figura9. Esta medição já inclui a densidade da madeira e tambémconsidera que o eucalipto colhido e descascado na florestatende a apresentar teor de umidade mais baixo que o descascadona fábrica. As diferenças para um mesmo clone nos trêscenários de produção devem ser ocasionadas inteiramente pordiferenças na produção de celulose, uma vez que produçãomais alta requer mais madeira, o que implica em custo detransporte mais alto da floresta até a fábrica, e em maiorescustos de plantações florestais mais extensas.As diferenças do custo da madeira nos três cenários derestrição foram ocasionadas não somente por diferenças dataxa de produção, mas, também, pela taxa de crescimento dafloresta e pela densidade da madeira. O clone E apresentouo custo de madeira mais elevado, acima de US$70/t a.s. emtodos os três cenários, principalmente porque ele se localizavaabaixo do ponto médio em relação a todas as propriedadesprincipais que determinam o custo da madeira, comomostrado na Tabela 1. O clone A apresentou o menor custode madeira fornecida, caracterizado por uma alta taxa decrescimento da floresta e alta densidade da madeira, emboraapresentasse teor de lignina mais alto.Custo da Madeira, US$ por t de Madeira a.s.Wood cost, $ per b.d. t Wood$ 80$ 70$ 60$ 50$ 40$ 30$ 20$ 10$ 0Recuperação ConstanteConstant RecoveryAlimentação ConstanteConstant FeedWood costInternationally, it is common to compare deliveredwood cost in dollars per m 3 basis, largelyfor historical reasons. In fact, dollars per bonedry ton (Figure 9) is more appropriate, since thismeasure removes the impact of wood density, andalso considers that harvested eucalyptus debarkedin the forest tends to be lower moisture contentthan commonly wood pulp logs. Differences for agiven clone within the three production scenarioswere entirely due to differences in pulp production,since higher production requires more wood andthus higher transportation cost from the forest tothe mill, as well as greater plantation costs as theyimpact annual volume requirement.The costs differences among the 10 clones weredue, not only to production rate differences, butalso growth rate and density. Clone E appearedanomalously high (over US$70 per b.d. t in allthree scenarios), largely because it was belowmidpoint in Table 1 in all major properties thatdetermine wood cost. Clone A presented the lowestdelivered wood cost, featuring high growth as wellas high density, though lignin was on the high side.A B C D E F G H I JCelulose ConstanteConstant Pulp62Figura 9. Custo da madeira (US$/tonelada a.s.) / Figure 9. Wood cost (US$ per b.d. metric tonne)


$ 250Valor Presente Líquido a 12% Taxade Desconto, $ MilhõesNet Present Value at 12% forinvestment, $ Millions$ 200$ 150$ 100$ 50$ -$ (50)$ (100)$ (150)A B C D E F G H I JRecuperaçãoRecoveryAlimentaçãoFeedCelulosePulpFigura 10. Valor Líquido Presente dos clones nos cenários de restrição da produção / Figure 10. Net Present Value of clones as a function ofthe production constraint scenariosComparações financeirasAs comparações quantitativas e qualitativas acima estabelecidassão tecnicamente importantes, mas na Figura10 é apresentado, de uma maneira global, o desempenhofinanceiro de cada clone nos três cenários de produção. Oclone F foi constante para os três cenários de produção, umavez que ele foi selecionado como referência para a capacidadede recuperação, para o volume de madeira e para aprodução de celulose. Cada cenário será discutido, a seguir,separadamente.1- Capacidade Constante da Caldeira de Recuperação.Alto rendimento em celulose deve resultar em baixa cargapara a caldeira de recuperação e, portanto, os clones B, D,I e F foram favorecidos, sem considerar nenhum outro fatornos cálculos. De fato, o clone B foi muito superior a qualqueroutro. O clone F foi somente o quinto melhor, prejudicado porum crescimento florestal relativamente lento. O clone I, comapenas 27,8% de lignina e com IMA e densidade relativamentecompetitivos, ocupou a segunda posição em relação a alto VPL(Valor Presente Líquido) no Cenário 1. Os clones E e H (amboscom mais de 30% de lignina e densidade abaixo de 0,49 t/m 3 )foram os clones de mais baixos desempenhos nas condiçõesde restrição da capacidade da caldeira de recuperação.2 - Taxa de Alimentação Volumétrica Constante do Digestor.Alta densidade básica da madeira favorece a alimentação do digestorem condições de restrição e, portanto, poder-se-ia esperarque os clones A (0,510 de densidade) e F (0,505 de densidade)fossem os clones de melhor desempenho. Entretanto, esses clonesocuparam o segundo e terceiro níveis mais altos em termos deVLP (Valor Presente Líquido). O clone B, que possuía a densidademais baixa (0,465), proporcionou o mais alto VPL por causa doseu baixo teor de lignina (27,5%) e alto rendimento em celulose(51,5%), em comparação com o clone A que possuía teor maisFinancial comparisonsThe above quantitative and qualitative comparisonsare technically interesting, but thefinancial performance of each clone under thethree production scenarios rolls all the factorstogether in Figure 10. Each scenario will beseparately discussed. Clone F was constant forall three production scenarios as it was selectedto be the base for recovery capacity, wood volume,and pulp production in all cases.1 - Constant Recovery Boiler Capacity. Highpulp yield per bone dry ton of wood should resultin the lowest load on the recovery boiler,and would favor clones B, D, I and F if no otherfactor entered the calculation. In fact, cloneB was far superior to any other. Clone F wasonly fifth best, suffering from relatively slowgrowth. Clone I, with only 27.8% lignin andrelatively competitive MAI and density, tooksecond rank for high NPV in scenario 1. ClonesE and H, both with more than 30% lignin andbelow 0.49 density, were the lowest performingclones under constraints of constant recoveryboiler capacity.2 - Constant Digester Volumetric Feed Rate.High wood density should be favored under thisconstraint, so clone A (0.510 density) and F(0.505 density) should be expected to be amongthe best performing clones. While these cloneswere second and third highest in NPV, cloneB (0.465 density), the lowest density clone inthe set, produced the highest net present value,due to its low lignin level and high pulp yieldO PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>63


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>64elevado de lignina (30,5%) e rendimento mais baixo (47,5%). Oclone F apresentou alto custo da madeira, ocasionado pela sua baixataxa de crescimento florestal. O clone E, cujo custo da madeirafoi o mais alto de todos, apresentou o <strong>pi</strong>or desempenho.3 - Produção Constante de Celulose. Os clones A e Iforam os que apresentaram os melhores desempenhos nascondições de restrição de produção da secadora de celulosee, mais uma vez, o clone E apresentou o <strong>pi</strong>or desempenho.Neste cenário, a ordem do desempenho financeiro pareceseguir rigorosamente o custo da madeira por tonelada e orendimento em celulose que, conjuntamente, constituem ocusto da madeira por tonelada de celulose.O investimento de ca<strong>pi</strong>tal inicial é um fator propulsorprimordial do Valor Presente Líquido (VPL). Como anteriormentemencionado, a estrutura de ca<strong>pi</strong>tal pressupostapara esta análise foi a de uma fábrica genérica, construídapara atingir 1 milhão de toneladas de celulose por ano, combase nas propriedades do clone F. Iniciada a operação dafábrica, as propriedades dos clones determinaram a evoluçãoda produção e do custo ao longo do período de tempo destaanálise. A Eficiência do Ca<strong>pi</strong>tal, medida pelo Custo de Ca<strong>pi</strong>talpor Tonelada Anual, foi diferente para cada clone nascondições de cada cenário, conforme mostrado na Figura11. O clone B, nas condições de restrição da capacidade derecuperação constante, apresentou o uso mais eficiente doca<strong>pi</strong>tal (e também apresentou o maior valor líquido atual,conforme mostrado na Figura 10). Os clones E e H, em geral,apresentaram a menor eficiência do ca<strong>pi</strong>tal e os menoresvalores VPL dentre as 30 comparações, tendo sido os únicosclones em que todas as características principais da madeiraestavam abaixo da média.Custo de Ca<strong>pi</strong>tal por ToneladaAnual (Ano 2000), US$Ca<strong>pi</strong>tal Cost per Annual Tonne(Year 2000), $$ 1,050$ 1,000$ 950$ 900$ 850$ 800(54.7%) versus clone A (47.5%). Clone F sufferedhigh wood cost due to its low growthrate. Clone E, the highest wood cost, was thepoorest performer.3 - Constant Pulp Production. Clones A andI were the top performers under this productionconstraint, and once again clone E was thepoorest. In this scenario, the order of financialperformance appears to strictly follow woodcost per ton wood and pulp yield, which togethercomprise wood cost per ton of pulp.Initial ca<strong>pi</strong>tal investment is a major driver ofNet Present Value (NPV). As discussed earlier, theca<strong>pi</strong>tal framework assumed for this analysis was asingle, generic mill that was built with the expectationof achieving 1 million admt of product peryear, based on clone F properties. Upon startup, theclonal properties determined how production andcost evolved over the time period under analysis.It follows that Ca<strong>pi</strong>tal Efficiency, as measured byCa<strong>pi</strong>tal Cost per Annual Ton was different for eachclone under each scenario, which was the case asshown in Figure 11. Clone B, under the constraintof constant recovery capacity, was the most efficientuse of ca<strong>pi</strong>tal (and also had the highest single netpresent value as shown in Figure 10). Clones Eand H generally had the lowest ca<strong>pi</strong>tal efficiencyand lowest NPV values among the 30 comparisons,and were the only clones where all major woodcharacteristics were below average.A B C D E F G H I JRecuperação ConstanteConstant RecoveryAlimentação ConstanteConstant FeedFigura 11. Custo do ca<strong>pi</strong>tal por tonelada anual de produção de celulose para cada cloneFigure 11. Ca<strong>pi</strong>tal cost per annual ton of pulp production for each cloneCelulose ConstanteConstant Pulp


18.0%16.0%Taxa Interna de Retorno, %Internal Rate of Return, %14.0%12.0%10.0%8.0%6.0%4.0%A B C D E F G H I JRecuperação ConstanteConstant RecoveryAlimentação ConstanteConstant FeedCelulose ConstanteConstant PulpFigura 12. Taxa interna de retorno do investimento no complexo integrado floresta-fábricaFigure 12. Internal rate of return on the integrated forest-pulp mill investmentOs melhores clonesUm dos objetivos deste estudo foi proporcionar orientaçãopara cientistas florestais no desenvolvimento futuro de clonesde eucaliptos. Para essa finalidade, deve-se considerar a TaxaInterna de Retorno (TIR) dos diferentes clones nas condiçõesdos cenários de restrição da produção (Figura 12) e, então,tentar identificar os “melhores” e os “<strong>pi</strong>ores” clones. Na Figura12, os clones que renderam mais de 12% da taxa internade retorno, nas condições dos três cenários de restrição dataxa de produção, foram considerados “melhores” e os querendem menos de 11% foram os “<strong>pi</strong>ores”.Ouve-se, com freqüência, que o sucesso das fábricasbrasileiras de celulose de eucalipto baseia-se em madeirae mão de obra de baixo custo, mas essa afirmação deixa deconsiderar importantes fatores. Embora o eucalipto brasileiroseja de baixo custo em comparação com madeiras de váriospaíses, são as elevadas taxas de crescimento das florestas deeucalipto, aliadas ao custo relativamente baixo da terra e damão de obra, que tornam a relação entre volume e custo demadeira muito atrativa. No Brasil, fábricas de celulose de elevadaprodução podem ser construídas sem que seja necessáriotransportar a madeira a grandes distâncias, o que poderiatornar o empreendimento financeiro pouco atraente. Intuitivamente,pode-se esperar que o custo unitário da madeirafornecida seja determinado pela taxa de crescimento, uma vezque alto IMA possibilita aquisição de menores áreas de terrae proporciona custos de transporte mais baixos. Contudo, avariabilidade da densidade da madeira, por menor que seja,também é um fator que deve ser considerado.Pode-se esperar que as características de composiçãoquímica da madeira, principalmente o teor de lignina, determinemo rendimento em celulose e, consequentemente,afetem tanto o custo de fabricação quanto o de investimentoThe best clonesOne objective of this analysis was to providedirection to forest scientists to guide future developmentof eucalyptus clones. To that end, oneshall look at the Internal Rate of Return of thedifferent clones under the production constraintscenarios (Figure 12), and then try to identifythe “best” and the “worst” clones. All cloneswhich yield >12% under all three productionrate constraint scenarios were considered “best”and those less than 11% were “worst”.One frequently hears that the success ofthe Brazilian eucalyptus mills is based onlow cost wood and labor, but this observationmisses the main point. While Brazilianeucalyptus wood is low cost comparedto many parts of the world, it is the prolificgrowth rates and relatively low cost land andlabor that serve to make the volume/cost relationshipattractive. In Brazil the massiveproduction facilities can be built without theproducer have to haul wood over such longdistances that the financial proposition wouldbe unattractive. Intuitively, one should expectthat unit delivered wood cost will be driven bygrowth rate, since a high MAI would lead tolower land purchase requirements and lowertransportation costs. However, wood densityvariability, however small, is also a factor.One should expect that wood compositionproperties, especially lignin content, drives pulpyield and thus both manufacturing and investmentcosts to produce a finished ton of product.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>65


O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>66para produzir uma tonelada do produto acabado. Embora asdiferenças tenham sido significantes nas comparações comrestrição da caldeira de recuperação, mais de US$200 milhõesde diferença do VPL entre o melhor e o <strong>pi</strong>or caso, elasse intensificaram nas comparações referentes à alimentaçãoconstante do digestor.Na Tabela 3 é apresentada uma classificação dos clones,de “melhor” para “<strong>pi</strong>or”, somando-se a taxa interna de retornodos três cenários de restrição de produção e comparando aclassificação com as classificações relativas das três principaispropriedades dos clones (% lignina, densidade e IMA).As análises realizadas demonstraram claramente que osclones H e E foram inferiores aos demais. O clone B foi, demodo geral, o “melhor”, quando se somou a Taxa Internade Retorno (TIR) para os três cenários. A ordem geral declassificação se correlacionou melhor com o teor de lignina,embora o clone A (o melhor em IMA e densidade) contrarietal afirmação. A correlação com a densidade foi a mais fraca,mas a faixa de variação da densidade (CV = 0,03) foi bempequena.Este estudo indicou que, embora as propriedades do eucaliptoimpactem significativamente os retornos do investimentonuma fábrica de celulose de mercado de eucalipto, o gargalo deprodução da fábrica determina exatamente qual propriedadedo clone é a mais importante. Toda fábrica de celulose possuium gargalo de produção. Ti<strong>pi</strong>camente esse gargalo pode ser ataxa de alimentação de cavacos (nesse caso a maior densidadeserá a melhor), ou a taxa de queima de sólidos orgânicos nacaldeira de recuperação (nesse caso o menor teor de ligninaserá o melhor) ou, ainda, a taxa de secagem da máquina secadorade celulose (nesse caso a taxa de crescimento da florestaé a mais significativa). Não considerar a floresta como um empreendimentofinanceiro autônomo, com expectativa de obtero mesmo retorno financeiro minimamente aceitável (Taxa deDesconto) que o da fábrica de celulose, poderá conduzir osinvestidores na direção errada.While the differences were significant in the recoverylimited comparisons, more than US$200million NPV difference between the best andworst case, they were accelerated in the constantfeed comparisons.Table 3 shows the ranking of the 10 clones,classified from “best” to “worst” by summingthe internal rate of return of the three productionscenarios and comparing the ranking withthe relative rankings in the three main clonalproperties.Overall, it is clear that clones H and Ewere inferior to the others. Clone B wasoverall the “best” when summing the % IRRfor the three scenarios. The general ordercorrelates best to lignin content, though cloneA (best in MAI and density) violates that conclusion.The correlation with density was theweakest, but the range of density variation(CV = 0.03) was quite small.This study shows that, while Eucalyptus propertiessignificantly impact the investment returnson a eucalyptus market pulp mill, the mill productionbottleneck will dictate exactly whichclonal property is most important. All mills havea production bottleneck. Ty<strong>pi</strong>cally that bottleneckwill be either chip feed rate (in which casehighest density is best) or recovery boiler organicsolids burning rate (where lowest lignin isbest) or pulp machine drying rate (in which casethe forest growth rate is most significant). Withoutinsisting that the forest be treated as a standalonefinancial enterprise with expectation forthe same minimum acceptable financial return(the Discount Rate) as the pulp mill, investorsmay be led in the wrong direction.Tabela 3. Classificação dos 10 clones (de “melhor” para “<strong>pi</strong>or”) / Table 3. Ranking of the 10 clones (“best” to “worst”)Clones / ClonesTotal / TotalRecuperação constanteConstant recoveryAlimentação constanteConstant feedProdução constanteConstant pulpB 46% 1 1 3C 43% 2 7 2I 43% 4 2 5D 42% 3 2 6A 42% 6 6 1F 42% 5 4 8J 41% 8 8 4G 41% 7 5 7H 35% 9 9 9E 33% 10 10 10


APÊNDICEModelo técnico da fábricaTAEM é um modelo de simulação de processo configurávelpelo usuário que permite especificar até cinco diferentestipos de fábricas, abrangendo quatro máquinas de papel, duasmáquinas de celulose, quatro cortadeiras de folhas e até oito diferentestipos de fibra (inclusive fibra comprada). As máquinaspodem ter iniciado a operação entre 1986 e 2007, e o modelocalculará automaticamente o custo do ca<strong>pi</strong>tal e a depreciaçãoanual a partir de um programa selecionado pelo usuário. Atecnologia do processo é selecionada pelo usuário a partir deum menu de configurações do digestor e do branqueamento.O rendimento em celulose e o número kappa podem ser especificados.O usuário também pode selecionar o desenho ea configuração da instalação de força motriz, e o programacalculará a produção de vapor e energia. O TAEM possui ummodelo florestal configurável ou pode ser conectado, comono presente estudo, a um modelo de plantação externo maisdetalhado. O modelo está disponível, sem custos, mediantesolicitação ao Dr. Richard Phillips (autor).Como muitos investimentos, o Rendimento por UnidadeProduzida (custo do ca<strong>pi</strong>tal por tonelada anual de celulose) éo principal determinante da rentabilidade. No presente estudo,os preços reais de celulose de mercado de eucalipto, publicadosentre 2000 e 2007, foram adotados para calcular os ganhos portonelada, descontados em 14% para clientes localizados naÁsia, tendo sido idênticos para cada clone e cada cenário.Para as celuloses de mercado, o frete é normalmente pagopelo produtor até um armazém localizado no país do cliente,sendo os custos de distribuição local negociados separadamente.Um custo do frete de US$106 por tonelada s.a., para o anode 2007, foi incluído como um custo direto. O frete é, normalmente,o componente de maior peso do custo e foi estabelecidoo mesmo valor para todos os clones e cenários.Os preços dos produtos se baseiam em preços reais publicadose são estimados descontos para clientes nos anosanteriores a 2007, bem como tendências de preços futuros.O usuário seleciona a localização da fábrica e dos clientes,por região, o que possibilita estabelecer o custo do frete.Os preços das matérias-primas são os reais para o ano de2007 e podem ser ajustados pela inflação e índices para todosos anos no passado e futuro. São disponíveis duas categoriasde manutenção e produtividade da fábrica, juntamente comestratégias de re-investimento da fábrica. O quadro de pessoalé estabelecido pela configuração da fábrica e os salários ecustos de benefícios podem ser padronizados ou, então, seremajustados para diferentes regiões. Todos os custos diretos eindiretos são selecionados pelo usuário e são alocados àsunidades de produção ou estabelecidos em sua totalidade.Um demonstrativo de receita rastreia todos os rendimentos ecustos anuais, bem como a depreciação e investimentos anuais,APPENDIXMill technical modelTAEM is a user-configurable process simulationmodel that allows the user to specify up to fivedifferent types of mill, four paper machines, twopulp machines, four sheeters, and up to eight differenttypes of fiber (including purchased fiber).Machines may start up from 1986 to 2007 and themodel will automatically calculate ca<strong>pi</strong>tal cost andannual depreciation (from a user-selected schedule).Technology is user-selected from a menu ofdigester and bleach plant configurations. Pulpyield and/or kappa number are selected. The usermay also select power plant design and configuration,and the program will calculate steam andpower production. TAEM has a configurable forestmodel or can be connected, as in this study, toa more detailed external plantation model. Modelavailable at no cost upon request from Dr. RichardPhillips (author).Like many investments, Revenue per Unit Produced(ca<strong>pi</strong>tal cost per annual ton of pulp) is themain determinant of profitability. In this study, actualpublished 2000-2007 eucalyptus market pulplist prices were used for revenue per ton, discountedby 14% to customers located in Asia, and wasidentical for each clone and each scenario.For market pulp, freight is normally paid by theproducer to a warehouse in the customer country,and local distribution costs are negotiated separately.A 2007 freight cost of US$106 per admt wasincluded as a direct cost. Freight was the largestcomponent of cost, and was the same for eachclone and scenario.Product prices are based on actual list pricesand estimated customer discounts for all yearsprior to 2007, and trend line models for futurepricing. The user selects the mill location as wellas location of customers by region, which serves toset freight cost.Raw material prices are fact for 2007, and adjustedby inflation and indices for all years in the past and future.Two classes of mill maintenance and productivityare available, along with mill re-investment strategies.Staffing level is driven by the mill configuration, defaultsalaries and benefit costs are provided, and may be adjustedfor different regions. All direct and indirect costsare driven by the user selections, costs are allocated toproduction units as well as collected in total.An income statement tracks all annual revenuesand costs, as well as annual depreciation and in-O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>67


e calcula o desempenho financeiro anual desde o início de operaçãoaté 20 anos além do ano-base (ano 2007). São calculadosFluxos de Caixa Pós-Impostos que são usados para determinar oValor Presente Líquido e a Taxa Interna de Retorno. Um resumodessas informações está apresentado na Tabela A1.Relação das características da madeira com o TAEMA metodologia usada para relacionar o Modelo Florestalespecífico dos cenários e clones com o TAEM está descritaa seguir:Cenário 1 – Carga de Recuperação Constante. O cloneF foi selecionado como um clone acima da média, mas nãoo melhor, e foi utilizado para estabelecer a carga de recuperaçãoda fábrica de 1 milhão de toneladas s.a. por ano.Todos os outros clones foram ajustados para a mesma cargade recuperação, ajustando do nível de produção para o ano2007. A quantidade de madeira necessária para cada clone(que depende da composição da madeira, principalmente teorvestments, and calculates annual financial performancefrom startup to 20 years past the base year(currently 2007). After Tax Cash Flows are calculatedand used to determine Net Present Value andInternal Rate of Return.Linking wood characteristics to TAEMFollowing describes the methodology used tolink the scenario, and clone-specific Forest Modelto TAEM:Scenario 1: Constant Recovery Loading.Clone F was selected as an above-average butnot best clone available to set mill recovery loadfor 1 million admt pulp production. All otherclone cases were set to the same recovery load byadjusting the 2007 production level. The wood requirementsfor each case (which in turn are basedon wood composition, mainly lignin content andTabela A1. Resumo dos pressupostos financeiros para o modelo da fábrica / Table A1. Summary of financial assumptions for mill modelFator / FactorInvestimento de ca<strong>pi</strong>talCa<strong>pi</strong>tal investmentDiscussão / DiscussionEstimado pelo TAEM com base na capacidade da fábrica e na tecnologia selecionada. Embora cada variaçãotenha diferido em demanda da área de processo, TAEM foi ajustado manualmente para proporcionar umCusto Instalado Total (CIT) idêntico para cada uma das 30 variações.Estimated by TAEM based on the mill capacity and technology selected. Although each variation differed inprocess area demand, TAEM was manually adjusted to give identical Total Installed Cost (TIC) for each ofthe 30 variations.O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>68Programação do projetoProject scheduleInício da produçãoProduct startupTecnologiaTechnologyRecuperação e energiaRecovery and powerO numerário foi distribuído por um período de 4 anos, com término em 1º de janeiro de 2000.O programa de despesas tomou por base 5%-15%-30%-50%.Cash was dispersed over a 4-year period ending on January 1, 2000.Spending schedule was 5%-15%-30%-50% basis.O início de operações foi estabelecido como 1º/1/2000. A taxa de produção anual para os primeiros quatroanos de operação foi acoplada a uma produtividade anual (0,4%/ano, seguindo quatro anos de ascensão)para resultar na taxa de produção de celulose objetivada para 2007.Startup commenced January 1, 2000. Annual production rate for the first four years of operation werecoupled with an annual productivity (selected as 0.4% per year, following four years of ramp up) to give thetarget pulp production rate for 2007.Os parâmetros da tecnologia foram selecionados de modo a refletir uma fábrica de celulose totalmentenova, incluindo digestor, deslignificação por oxigênio em 2 estágios e branqueamento em 5 estágios(D oE o+PDED).Technology parameters were selected to reflect a vintage-2000 greenfield pulp mill, including digester system,2-stage oxygen delignification, 5-stage D oE o+PDED bleaching process.Licor negro e serragem da operação dos <strong>pi</strong>cadores foram os únicos combustíveis usados, além do forno decal que queimou gás natural. O vapor da queima do licor negro foi suficiente para prover todo o vapor deprocesso e o excesso foi condensado para geração de energia adicional. Pressupôs-se madeira descascadana floresta e a serragem dos <strong>pi</strong>cadores foi queimada para prover energia adicional. Em todos os casos, foiinstalada na fábrica uma geração de energia de 120 MW e o excesso de demanda de energia foi supridocom energia comprada.Black liquor and sawdust from chipper operation were the only fuels used outside the lime kiln (which burnednatural gas). Steam from black liquor was sufficient to provide all process steam and provide excess thatwas condensed for additional power generation. Wood was assumed debarked in the forest and the chippersawdust was burned to provide additional power. In all cases, 120 MW power generation was installed atthe mill and excess power demand was met from a purchased power tie.


Custo da madeiraWood costCalculado para cada clone e cenário como custo de Madeira Fornecida, estimado pelo Modelo Florestal etransferido para a fábrica.Calculated for each clone and scenario as the Delivered Wood Cost estimated by the Forest Model andtransferred to the mill.Re-investimento de ca<strong>pi</strong>talCa<strong>pi</strong>tal re-investmentRe-investimento anual de 0,5% do Valor do Ativo de Reposição que se supôs gerar a base para a melhoriada produtividade mencionada acima mais a redução de custos de 3 anos de recuperação do investimento(antes de imposto). Essas pressuposições foram arbitrárias, mas consistentes com a Melhor Prática.Annual re-investment of 0.5% of Replacement Asset Value was made and assumed to generate the basisfor the productivity improvement cited above plus cost reduction of 3-year payback (before tax). These assumptionsare arbitrary but consistent with Best Practice.DepreciaçãoDepreciationTaxa do impostoTax rateRAJIDAEBITDAA depreciação em todos os investimentos de ca<strong>pi</strong>tal, com exceção da terra, foi calculada iniciando-se no anoem que o ativo foi utilizado. Um sistema de 7 anos de Recuperação de Custo Acelerado Modificado (RCAM) foiadotado em todos os investimentos depreciáveis, com exceção da infra-estrutura (sequência de 20 anos).Depreciation on all ca<strong>pi</strong>tal investments (except land) was calculated starting with the year the asset wasplaced in service. A 7-year Modified Accelerated Cost Recovery System (MACRS) was used on all depreciableinvestments except infrastructure (20-year straight line).O imposto foi computado em 35% da Receita Antes dos Juros e Impostos (RAJI). Quando a RAJI era negativa,a perda do imposto foi acumulada e transportada.Tax was computed at 35% of Earnings Before Interest and Taxes (EBIT). When EBIT was negative, tax losswas accumulated and carried forward.Receita Antes dos Juros, Imposto, Depreciação e Amortização (RAJIDA) é frequentemente usada como indicaçãodo desempenho financeiro do ativo, porque representa a receita operacional fundamental da fábrica,livre de impostos e ajustes financeiros feitos externamente à área de operações.Earnings Before Interest, Tax and Depreciation and Amortization. Frequently used as a barometer of assetfinancial performance because it represents fundamental mill operational earnings, free of taxes and financialadjustments made outside the operations area.Fluxo de caixaCash flowSoma da renda pós-imposto (renda líquida) + depreciação anual.Sum of after-tax income (net income) + annual depreciation.Fluxo de caixa livreFree cash flowValor presente líquido comtaxa de desconto de 12%Net present value at 12%discount rateVida do projetoProject lifeValor terminalTerminal valueTaxa interna de retornoInternal rate of returnSoma do fluxo de caixa (inclusive investimentos feitos antes do início das operações) menos investimentoanual em novo ca<strong>pi</strong>tal fixo.Sum of cash flow (including investments made before startup) less annual investment in new fixed ca<strong>pi</strong>tal.Todos os Fluxos de Caixa Livres, antes, durante e após o início de operações são descontados para o Ano2000, adotando-se a taxa de desconto de 12%. A seleção da taxa de desconto é feita de maneira a refletiruma expectativa de retorno financeiro ajustada ao risco.All Free Cash Flows before, during, and after startup are discounted to Year 2000 by using 12% discount rate.The selection of discount rate is made to reflect a risk-adjusted expectation of financial return.Apenas para fins de avaliação financeira, a vida do projeto é estabelecida em 10 anos após o início deoperações no Ano 2000 (isto é, até e inclusive <strong>2009</strong>).For financial evaluation purposes only, the project life is set at 10 years following Year 2000 startup (i.e. upto and including <strong>2009</strong>).Para fins de avaliação financeira, um Valor Terminal do Projeto no Ano de <strong>2009</strong> é calculado como sendo 5x RAJIDA no ano de <strong>2009</strong>. O Valor Terminal representa, teoricamente, um Valor de Venda que poderia seraplicado à fábrica.For financial evaluation purposes, a Project Terminal Value in Year <strong>2009</strong> is calculated as 5 x EBITDA in year<strong>2009</strong>. The Terminal Value theoretically represents a Sales Value that could be placed on the mill.Taxa de Desconto com a qual o Valor Presente Líquido seria igual a zero.Discount Rate at which Net Present Value would be zero.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>69


de lignina, e da composição da polpa) foi relacionada commodelo florestal específico dos clones ao nível de demandado ano 2007. Com estas informações, o Modelo Florestalutiliza a densidade da madeira e a taxa de crescimento dafloresta para estimar a área anual de terra necessária e adistância de transporte para suprir a demanda de madeirapara cada ano de produção. Cada clone tem um custo específicode madeira fornecida, determinado pelo valor damadeira em pé, custo fixo da colheita e custo de transportebaseado na distância média. O custo calculado da madeira érealimentado no TAEM e usado como parte do cálculo doscustos de produção.Cenário 2 – Alimentação Constante de Cavacos no Digestor.A taxa de alimentação volumétrica (metro cúbico porunidade de tempo) do clone F serviu de base para todos oscálculos referentes aos outros clones. No modelo florestal decada clone usou-se a densidade da madeira específica do clonepara estabelecer o volume anual de madeira equivalente aoclone F. Assim, foi determinada a massa real de madeira paraa fábrica de celulose, que foi alimentada no TAEM específicodo clone. A taxa de produção foi ajustada para combinar como fluxo volumétrico de madeira para o clone F.Cenário 3 – Produção Constante de Celulose. Todos osmodelos TAEM foram ajustados para uma produção de celulosede 1 milhão de t/ano, tendo como resultado a massa demadeira. A massa de madeira de cada clone foi alimentadano modelo florestal, obtendo-se as características econômicasespecíficas de cada clone.pulp compositional analysis) are linked back tothe clone-specific forest model as a 2007 demandlevel. From this, the Forest Model uses wooddensity and wood growth rate to estimate theland requirements, by year, and hauling distancerequired to supply the demand level of wood foreach year of production. Each clone case has aspecific delivered wood cost based on stumpage,fixed harvesting cost, and a transportation costbased on average distance. The calculated woodcost is fed back to TAEM and used as part of calculatingproduction costs.Scenario 2: Constant Chips Feed to Digester.Clone F volumetric feed rate (m 3 per unit time) wasused as the basis for all other clone calculations.Each clone forest model used clone-specific wooddensity to establish annual wood volume equivalentto clone F. This establishes actual wood mass tothe pulp mill, which was fed to the clone-specificTAEM. Production rate was adjusted to match thevolume wood flow to clone F.Scenario 3 – Constant Pulp Production. Inthese cases, all TAEM models were set to 1 millionadmt of pulp production, with wood mass asan output. The wood mass output was linked tothe forest model, and thus drove the model outputto reflect the economics of the clone-specificwood supply.O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>70Modelo florestalFoi construído um modelo florestal genérico para cadaclone, utilizando a área de terra necessária que foi determinadacom base na quantidade de madeira necessária, nataxa de crescimento da floresta e na densidade da madeira.Foi estabelecida uma rotação da floresta de sete anos, com aprimeira aquisição de terra e o início dos plantios sete anosantes da data de início de operação da fábrica, fixada para1º de janeiro de 2000. Áreas adicionais de terra para plantaçõesfuturas foram adquiridas na medida da necessidade.Os custos da terra foram baseados no custo médio de 2007,publicados no Brasil, tendo sido ajustados pelas taxas deinflação brasileiras e taxas de câmbio (reais para dólaresamericanos). Não foi feita qualquer alteração, dentro domodelo de clone, da taxa de crescimento ano a ano. Todosos custos de depreciação foram estimados com base emcustos publicados, também ajustados pela inflação e taxa decâmbio. Os custos de colheita foram constantes em todos oscasos e os custos de transporte foram calculados com basena distância média entre a plantação e a fábrica, adotando-seUS$0,15 por tonelada de madeira úmida por quilômetro. Nãose pressupôs qualquer processo de replantio após a primeiracolheita, dependendo-se da brotação natural para obtençãodo segundo e terceiro ciclos de rotação.O custo da madeira foi baseado no preço de transferênciada floresta para a fábrica, estabelecido para se obter umaTaxa Interna de Retorno (TIR) de 12% sobre o investimentoForest modelA generic forest model was constructed foreach clone by calculating land requirements,based on wood requirements, and as influencedby the clone-specific growth rate and density. Aseven-year planting rotation was assumed, withthe first land acquisition and planting begun 7years before the startup date of January 1, 2000.Additional land was purchased as needed for futureplanting. Land costs were based on the average2007 published cost in Brazil, with all yearsadjusted for actual Brazilian inflation rates andBrazilian reais per U.S. dollar exchange rates.No change was made within a clone model in thegrowth rate year to year. All depletion costs wereestimated based on published costs, also adjustedfor inflation and exchange rate. Harvesting costswere constant in all cases and transportation costswere calculated based on the average distancefrom the plantation to the mill site, using US$0.15per green ton per kilometer. No replanting was assumedfollowing harvest, depending on natural regenerationfrom cop<strong>pi</strong>ce to provide the second andthird rotation cycles.The cost of wood to the mill in each case wasbased on the transfer price from the forest requiredto achieve a 12% Internal Rate of Return on the


Tabela 2. Resumo dos pressupostos financeiros para o modelo florestal / Table 2A. Summary of financial assumptions for forest modelFator / FactorDiscussão / DiscussionIMA / MAI Os valores para cada clone foram obtidos de: Gomide (2005) / Values for each clone, taken from Gomide (2005)Densidade da madeiraAs densidades para cada clone foram obtidas de: Gomide (2005) /Wood densityValues for each clone, taken from Gomide (2005)Comprada pelo preço de US$2.500 por hectare (base de 2007), valor representativo da média das regiões Sul eSudeste do Brasil. Tratada como um investimento para o cálculo do fluxo de caixa. A área de terra necessária foiestimada para cada cenário dos dez clones, pressupondo-se uma cobertura florestal de 80% e o IMA específicodos clones. Pressupôs-se que a terra valorizasse à razão de 1% ao ano e pudesse ser vendida valorizada noTerraano 7. A venda da terra foi tratada como um valor terminal para o cálculo do fluxo de caixa no ano 7 a contarLanddo início de operações da fábrica / Purchased at US$2,500 per hectare (2007 basis), based on average fromBrazil south and southeast areas. Treated as an investment for cash flow calculation. Land requirements areestimated for each scenario and all 10 clones, assuming 80% forest coverage and the clone-specific MAI. Assumedthat land appreciates at 1% per year and can be sold in year 7 at the appreciated value. The land saleis treated as a terminal value for cash flow calculation in year 7 following the mill startup.Custos de plantioPlanting costsCustos do consumoDepletion costsValor da madeira em péStumpageCusto da colheitaHarvesting costCusto de transporteTransportation costCusto total da entrega, US$/t verdeTotal delivery cost, US$ per green tonTaxa de impostoTax rateflorestal. Esta metodologia é a indicada para se avaliar uminvestimento num complexo integrado floresta-fábrica, masdifere de relatórios comumente publicados, que indicam valoresmuito mais baixos para os custos da madeira brasileira. Ataxa de desconto de 12% é apropriada quando tanto a florestaquanto a fábrica constituírem parte da mesma empresa, maspoderia ser diferente se volumes significativos de madeirafossem comprados de terceiros, que poderiam aceitar umretorno menor. Por exemplo, fábricas norte-americanas adquiremmadeira de empresas que não investem em fábricase que poderiam ficar satisfeitos com uma taxa de 6%.US$1.000 por hectare (base de 2007), com base na média dos custos brasileiros publicados.US$1,000 per hectare (2007 basis) based on average Brazilian published costs.O custo das mudas, a preparação do local, os produtos químicos, a mão de obra de plantação e os aluguéisforam mantidos como um custo do ano em que o trabalho foi realizado. Os custos de consumo associados auma área plantada específica foram tratados como um investimento no ano em que se plantou e como umadespesa, antes de impostos, no ano de colheita.Cost of seedlings, site preparation, chemicals, and planting labor and rentals are carried as a cost in the yearwork was done. Depletion costs associated with a specific planted area are treated as an investment in theyear planted and as a before-tax expense in the year harvested.Custo de transferência da floresta para a fábrica, por ocasião da colheita, para proporcionar uma taxa internade retorno de 12% para a floresta.The transfer cost required at the time of harvest to produce a 12% internal rate of return to the forest.Custo constante da madeira fornecida, à razão de US$6 por tonelada verde.Treated as a constant cost of delivered wood, at US$6 per green ton.Tratado como um custo constante, no valor de US$0,15/tonelada verde por quilômetro transportado, mais US$6de custo fixo para cada viagem.Treated as a constant cost on a US$0.15 per green ton per kilometer hauled basis, plus US$6 per green tonfixed cost for each trip.Soma dos valores da madeira em pé, do custo da colheita e do custo de transporte.Sum of stumpage, harvesting and transportation cost.A taxa de imposto do lucro da floresta foi de 25%. A taxa nominal de imposto brasileiro sobre o lucro é de 25%,mais um imposto social de 9%. Até 70% do imposto sobre o lucro pode ser perdoado pelo governo estadualbrasileiro. As despesas em relação ao valor da madeira em pé foram calculadas de maneira a resultar na taxainterna de retorno pós-imposto de 12%.Tax rate of forest profit was 25%. Brazilian nominal tax rate on profit is 25% plus a 9% social tax. Up to 70% ofthe profit tax can be forgiven by the Brazilian state government. Stumpage charges for the wood were calculatedto yield the 12% after tax internal rate of return.forest investment. This methodology is the correctway to assess an integrated forest-mill investment,but differs from commonly published reports thatshow much lower values for Brazilian wood costs.The 12% discount rate is appropriate where bothforest and mill are part of the same company, butcould be different if significant volumes of woodare purchased from woodlot owners who may accepta lower return. For example, U.S. mills buyingfrom entities which are not mill’s investors, andmight therefore be satisfied with a 6% IRR.Referências / References1. GOMIDE, J.L., COLODETTE, J.L, OLIVEIRA, R.C. & SILVA, C.M. Caracterização tecnológica para produção de celuloseda nova geração de clones de Eucalyptus do Brasil. <strong>Revista</strong> Árvore, v.29, n.1, p.129-137. 2005.2. GOMIDE, J.L., COLODETTE, J.L, OLIVEIRA, R.C. & SILVA, C.M. Technological characterization of the new generationof Brazilian Eucalyptus clones for kraft pulp production. In: 2005 Tap<strong>pi</strong> Pul<strong>pi</strong>ng Conference, Philadelphia, PA, USA.Conference Proceedings, 2005.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong> O PAPEL vol. 70, num. 07, pp. 53 - 71 JUL <strong>2009</strong>71


INFORME TÉCNICOTechnical ReportBenchmarking Energético na Indústria deCelulose e <strong>Papel</strong>Energy Benchmarking in the Pulp andPaper IndustryAutor/Author * : Dorian L. BachmannIntroduçãoA indústria sempre deu importância ao consumo energéticodos processos devido à sua relevância como componente decusto. Recentemente, a questão da energia passou a ser vistatambém pelo seu aspecto ambiental. Por essa razão, a gestãoenergética atual tem buscado tanto o menor custo quanto o usode insumos e tecnologias que causem os menores impactossociais ou ambientais. Tal prática exige o conhecimento das característicasdos combustíveis disponibilizados para a produção,além do entendimento de toda a cadeia produtiva. Só assim épossível afirmar que não há desrespeito a questões sociais, comoo uso de carvão obtido com mão-de-obra infantil ou escrava,ou de lenha retirada de florestas nativas. É importante, ainda, aminimização da geração de gases do efeito estufa por meio douso intensivo das chamadas energias renováveis.O Projeto Indicadores ABTCP colabora nesse processopelo levantamento periódico de indicadores de desempenhoque permitem a comparação de resultados, inclusive energéticose ambientais, e a identificação de pontos para melhoria. Oconhecimento, por exemplo, de que outra empresa consegueproduzir quantidade semelhante de celulose com um consumosignificativamente menor de energia elétrica serve deincentivo para a busca de tecnologias e soluções capazes dereproduzir os bons resultados do concorrente. Para viabilizar ascomparações, os levantamentos são feitos com a aplicação demétricas padronizadas e avalizadas pelas comissões técnicasda ABTCP. Embora criados para benchmarking, os indicadoresABTCP estão sendo adotados por algumas empresas do setorem seus processos internos de gestão. A descrição completada metodologia de cálculo dos indicadores já padronizados,inclusive os não descritos neste trabalho, pode ser encontradanos sites da ABTCP e da Bachmann & Associados.IntroductionThe industry has always given importance to the energyconsumption of processes, due to its relevance as a costcomponent. Recently, energy began also being analyzed forits environmental aspect. For this reason, current energymanagement has pursued not only the lowest cost but alsothe utilization of raw materials that cause lower social andenvironmental impacts. Such practice requires knowing thecharacteristics of fuels available for production, since thisis the only way to state that social matters are not beingdisrespected, such as the use of carbon obtained from infantor slave labor, or the use of wood removed from native forests.It is also important to minimize the greenhouse effectgases through the intensive use of renewable energies.The ABTCP Indicators Project helps in this processthrough the periodic gathering of performance indicatorsthat allow comparing results, including those relativeto energy and the environment, and identify areas forimprovements. By knowing, for example, that anothercompany is able to produce a similar quantity of pulpwith a significantly less energy serves as an incentive toseek technologies and solutions that allow reproducingthe good results obtained by the competitor. In order toallow for comparisons, studies are carried out by applyingstandardized metrics and approved by ABTCP’s technicalcommissions. Although created for benchmarkingpurposes, ABTCP’s indicators are being adopted by somecompanies in the sector in their internal managementprocesses. The complete description of the calculationmethodology of these already standardized indicators,including those not described in this paper, can be foundin the ABTCP and Bachmann & Associados websites.O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>72Principais indicadores ABTCP de energia• Consumo Específico de Vapor no Cozimento (CEVC)• Consumo Específico de Vapor na Secadora (CEVS)• Geração Específica de Vapor na Caldeira deRecuperação• Eficiência na Evaporação do Licor Preto• Consumo Específico de Energia Elétrica (CEEE).ABTCP key energy indicators• Specific Consumption of Steam in Cooking (CEVC)• Specific Consumption of Steam in the Dryer (CEVS)• Specific Generation of Steam in theRecovery Boiler• Black Liquor Evaporation Efficiency• Specific Consumption of Electric Energy (CEEE)*Referências do Autor / Author’s references:Bachmann & Associados Ltda. – Rua Desembargador Motta, 1.499 − conj. 501 − Batel − 80420-190 − Curitiba (PR)Site: www.bachmann.com.br – E-mail: bachmann@bachmann.com.br.


Como demonstração, seguem alguns resultados de 2007retirados de levantamento-<strong>pi</strong>loto, com dados de 14 fábricas decelulose, conduzido pela ABTCP e Bachmann & Associados.Do mesmo modo que nos relatórios fornecidos às empresasparticipantes e demais interessados, os nomes das fábricasforam codificados para que o sigilo seja mantido.Consumo Específico de Vapor no CozimentoO Consumo Específico de Vapor no Cozimento (CEVC)da celulose tem o propósito de avaliar a eficiência energéticadessa etapa do processo. Assim, valores menores indicamresultados melhores.Consumo Específico de Vapor no Cozimento (CEVC)CEVC = Σ (Vapor x Fator)CeluloseOnde:Vapor – quantidade de vapor, de determinada classede pressão, alimentada no digestor durante o períodoconsiderado, em toneladas.Fator – equivalência energética do vapor correspon-dente, em GJ/t de vapor.Celulose – quantidade de celulose produzida, medidana descarga do digestor, durante o período considerado,em toneladas de celulose seca ao ar.A medida do consumo de vapor, expressa em Joules,facilita a comparação entre plantas que usam vapor emdiferentes pressões e temperaturas, além de ser uma práticaconsagrada no exterior.No levantamento, para o qual foram comparados os resultadosde 2007 de 14 fábricas, o CEVC variou de 1,5 a 6,8 GJ/tsa, com a mediana em 2,9 GJ/tsa (Figura 1). Naturalmente,esses resultados são bastante influenciados pela tecnologiausada (RDH, Enerbatch, Super-Batch, Lo-Solids, CompactCooking, ITC e Convencional, entre outras) e pela existênciaou não de sistema de recuperação de condensados. O con-As example, provided below are some results for2007 obtained from the <strong>pi</strong>lot study with 14 pulp mills,conducted by ABTCP and Bachmann & Associados. Asin the reports furnished to the participating companiesand other interested parties, the names of mills werecodified in order to maintain confidentiality.Specific Consumption of Steam in CookingThe specific consumption of steam in pulp cookingaims to assess the energy efficiency in this stage of theprocess. As such, lower values indicate better results.Specific Consumption of Steam in Cooking (CEVC)CEVC = Σ (Steam x Factor)PulpWhere:Steam – amount of steam, of a given pressureclass, fed into the digester during the period underanalysis, in tons.Factor – energy equivalence of correspondingsteam, in GJ/t of steam.Pulp – amount of pulp produced, measuredthrough the discharge from the digester, in tons ofair-dried pulp.The steam consumption measure, expressed inJoules, facilitates comparisons among mills that utilizesteam with different pressures and temperatures, in additionto being a standard practice abroad.In the study, in which the results of 14 mills in 2007were compared, the specific consumption of steam incooking varied between 1.5 and 6.8 GJ/adt, with a meanof 2.9 GJ/adt (figure 1). Naturally, these results are highlyinfluenced by the technology employed (RDH, Enerbatch,Super-Batch, Lo-Solids, Compact Cooking, ITC,Conventional, etc.) and the existence or not of a con-8,06,04,02,00,0F1 F8 F10 F5 F14 F13 F11 F3 F4 F12 F7 F2 F6 F9O PAPEL - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>Figura 1 − Consumo Específico de Vapor no Cozimento, GJ/tsa / Figure 1 – Specific Consumption of Steam in Cooking, GJ/adt73


Tabela 1 − Consumo Específico de Vapor no Cozimento (CEVC), GJ/tsa / Table 1 - Specific Consumption of Steam in Cooking (CEVC), GJ/adtFábricasMillsF8 F5 F14 F3 F4 F7 F6 F9 F1 F10 F11 F13 F12 F2MédiaAverageCEVC 4,4 3,7 3,3 2,7 2,7 1,8 1,7 1,5 6,8 3,9 3,1 3,2 2,1 1,7 3,0 1,6FibraFiberLongaLongCurtaShortCurtaShortCurtaShortCurtaShortCurtaShortCurtaShortCurtaShortCurta/longaShort/longLongaLonga-Curta /longaShort/longCurta/longaShort/longMédia20%20%AverageNota: A “Média 20%” corresponde à média dos 20% melhores resultados da amostra / Note: The “20% Average” corresponds to the average of the 20% best results in the sample-sumo específico de vapor no cozimento médio das fábricascom processo kraft ficou em 2,8 GJ/tsa, e o das fábricas queprocessam exclusivamente fibras curtas foi de 2,5 GJ/tsa.Esses valores são significativamente superiores à média dos20% melhores resultados (1,6 GJ/tsa), uma primeira referênciapara benchmarking(Tabela 1).Consumo Específico de Vapor na SecadoraO indicador Consumo Específico de Vapor na Secadora(CEVS) mede o consumo específico de vapor usado na secadorade celulose, com o propósito de avaliar a eficiênciaenergética na secagem. Assim, valores menores indicamresultados melhores.Consumo Específico de Vapor na Secadora (CEVS)CEVS = VaporCeluloseOnde:Vapor – quantidade de vapor de baixa pressão (4 kgf/cm 2 man.) alimentada na secadora de celulose, noperíodo considerado, em toneladas.Celulose – quantidade de celulose produzida, medidana descarga da secadora de celulose, no período considerado,em toneladas de celulose seca ao ar.O Consumo Específico de Vapor na Secadora das fábricasde celulose que processam fibras curtas é bastante uniforme(Tabela 2), com uma média de 0,96 t/tsa. Porém, duas fábricas(F1 e F3) apresentaram valores mais baixos, de apenas 0,64t/tsa (Figura 2). O levantamento não considerou o tipo decelulose produzida nem as características da secadora.denser recovery system. The average specific consumptionof steam at mills with kraft process was 2.8 GJ/adt,while that of mills that exclusively process short fiberswas 2.5 GJ/adt. These values are significantly higher tothe average of the 20% best results (1.6 GJ/adt), whichis the first reference for benchmarking (Table 1).Specific Consumption of Steam in the DryerThe Specific Consumption of Steam in the Dryer(CEVS) indicator measures the specific consumption ofsteam used in the pulp dryer, for purposes of assessingthe energy efficiency in the drying process. As such,lower values indicate better results.Specific Consumption of Steam in the Dryer (CEVS)CEVS = SteamPulpWhere:Steam – quantity of low pressure steam (4 kgf/cm 2 man.) fed into the pulp dryer during the periodunder analysis, in tons.Pulp – amount of pulp produced, measured throughthe discharge from the pulp dryer, during the periodunder analysis, in tons of air-dried pulp.The Specific Consumption of Steam in the Dryerat pulp mills that process short fibers is quite uniform(table 2), with an average of 0.96 t/adt. However, twomills (F1 and F3) presented lower values, of just 0.64 t/adt (figure 2). This study did not take into account the typeof pulp produced or the characteristics of the dryer.1,201,00O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>0,800,600,400,200,00F4F7F9F6F1F374Figura 2 − Consumo Específico de Vapor (de 4 kgf/cm 2 man.) na Secadora, t/tsaFigure 2 – Specific Consumption of Steam (4 kgf/cm 2 man.) in the Dryer, t/adt


Tabela 2 − Consumo Específico de Vapor (de 4 kgf/cm 2 man.) na Secadora, t/tsaTable 2 - Specific Consumption of Steam (4 kgf/cm 2 man.) in the Dryer, t/adtFábrica / Mill F4 F7 F9 F6 Média / AverageCEVS / CEVS 1,02 0,99 0,95 0,86 0,96Nota: apenas fábricas de celulose que processam fibra curta / Note: Only pulp mills that process short fiberConsumo Específico de Energia ElétricaEste indicador mede o consumo específico de energiaelétrica na produção de celulose e papel, com a finalidade deavaliar a eficiência energética do processo. Assim, valoresmenores indicam resultados melhores.Consumo Específico de Energia Elétrica (CEEE)CEEE = Energia consumidaCelulose + <strong>Papel</strong>Onde:Energia consumida – quantidade total de energia elétricaconsumida na fábrica (comprada + produzida internamente− vendida) no período considerado, em kWh.Celulose – quantidade total de celulose para venda,produzida no período considerado, em toneladas decelulose seca ao ar.<strong>Papel</strong> – quantidade total de papel para venda, produzidano período considerado, em toneladas.Specific Consumption of Electric EnergyThis indicator measures the specific consumption ofelectric energy in the production of pulp and paper, forpurposes of assessing the energy efficiency of the process.As such, lower values indicate better results.Specific Consumption of Electric Energy (CEEE)CEEE = Energy consumedPulp + PaperWhere:Energy consumed – amount of electric energy consumedat the mill (purchased + produced internally- sold) during the period under analysis, in kWh.Pulp – Total amount of pulp for sale, produced duringthe period under analysis, in tons of air-driedpulp.Paper – Total amount of paper for sale, producedduring the period under analysis, in tons.O Consumo Específico de Energia Elétrica nas fábricasde celulose variou entre 439,9 e 937,5 kWh/tsa, com média de686,7 kWh/tsa. Nas fábricas integradas, o indicador variouem uma faixa mais ampla: de 212,9 a 1556,2 kWh/t, commédia de 778,0 kWh/t (Tabela 3). Na amostra disponível, nãofoi possível correlacionar o Consumo Específico de EnergiaElétrica com a escala de produção. Embora o indicador possaser calculado tanto para fábricas de celulose quanto parade papel e integradas, a comparação só deve ser feita entreinstalações semelhantes. No caso das fábricas integradas, aThe Specific Consumption of Electric Energy at pulpmills varied between 439.9 and 937.5 kWh/adt, the averagebeing 686.7 kWh/adt. In integrated mills, the indicatorregistered a greater variation, between 212.9 and 1,556.2kWh/t, the average being 778.0 kWh/t (table 3). In thesample available, it wasn’t possible to correlate the SpecificConsumption of Electric Energy with the production scale.Although the indicator can be calculated both for pulp millsand integrated pulp and paper mills, comparisons shouldonly be made among similar installations. In the case of1600,01200,0Fábricas de Celulose / Pulp MillsFábricas Integradas / Integrated Mills800,0400,00,0F8 F4 F10 F2 F3 F13 F7 F6 F9 F12 F1 F11 F14O PAPEL - Abril Julho 2006 <strong>2009</strong>Figura 3 − Consumo Específico de Energia Elétrica, kWh/t / Figure 3 – Specific Consumption of Electric Energy, kWh/t75


Tabela 3 − Consumo Específico de Energia Elétrica, kWh/t / Table 3– Specific Consumption of Electric Energy, kWh/tFábricas / Mills F4 F7 F9 F6 F1 F3 F14 F8 F12 F13 F11 F10 F2MédiaAverageCelulose / Pulp 937,5 755,6 643,8 656,8 439,9 - - - - - - - - 686,7Integrada / Integrated - - - - - 899,9 212,9 1556,2 587,0 760,0 372,2 926,8 909,3 778,0Nota: este indicador foi calculado em kWh/tsa para as fábricas de celulose e em kWh/t (t de papel + tsa de celulose) para as integradasNote: This indicator was calculated in kWh/adt for the pulp mills and in kWh/t (t of paper + adt of pulp) for the integrated plantscomparação ainda é prejudicada porque algumas delas usamapenas uma parte da celulose para fabricar papel.Considerações finaisOs levantamentos de benchmarksrealizados periodicamentepela ABTCP, em parceria com a Bachmann & Associados, per-mitem que as fábricas de celulose e de papel comparem, de formasegura e sigilosa, seu desempenho com empresas concorrentes.Essa comparação facilita a identificação de pontos para melhoriae mobiliza as equipes na busca das melhores práticas, visandoao aumento da competitividade e da lucratividade.No aspecto específico da gestão energética, a razoáveldispersão dos resultados encontrados no levantamento<strong>pi</strong>loto,ainda que parcialmente explicada pelas diferençastecnológicas, aponta oportunidades de ganhos para boa partedas empresas. A medida do efetivo aproveitamento dessasoportunidades poderá ser observada nos resultados dos levantamentosque serão feitos nos próximos anos.integrated mills, the comparison is still hindered becausesome of them use only a part of the pulp to produce paper.Final considerationsThe benchmarking studies carried out periodicallyby ABTCP, in partnership with Bachmann & Associados,allow pulp and paper mills to compare, in a safeand confidential manner, their performance againstcompeting companies. This comparison facilitates theidentification of areas for improvement and mobilizesteams in their pursuit of better practices for purposesof boosting competitiveness and profitability.With regards to energy management aspects, thereasonable dispersion of results obtained in the <strong>pi</strong>lotstudy point to gain opportunities for most companies.The measurement of these opportunities being effectivelytapped will be able to be observed in studies thatwill be carried out in the following years.<strong>Revista</strong> O PaPelPel. Quem vê o seu anúncio aQui não esQueceA revista O <strong>Papel</strong> é o periódicomais importante do mercadode celulose e papel. Trabalhostécnicos, entrevistas,reportagens sobre o setor, novastecnologias... Tudo passa porsuas páginas. São mais de 16 milleitores atingidos diretamente.Pessoas que fazem o dia-a-diado mercado e que não podemficar de fora da estratégia decomunicação da sua empresa.<strong>Revista</strong> O <strong>Papel</strong>. A informaçãoque você precisa, e o produto quevocê procura, você só encontra aqui.- Julho <strong>2009</strong>76Entre em contato com a ABTCP, por email: relacionamento@<strong>abtcp</strong>.org.brou telefone (11) 3874-2738.


Indicadores de PreçosEconomic DataJÁ ESTAMOS SEGUINDO RUMO À RECUPERAÇÃO?Carlos José Caetano BachaProfessor Titular da ESALQ/USPApesar de ser cedo para garantir, há claros sinais de que o <strong>pi</strong>or(o chamado “fundo do poço”) já está passando nos mercados decelulose, papéis e aparas. Nos mercados internacionais de celuloseocorreu cenário misto de preços em dólar em maio, seguido detendência de alta em junho. Já nos mercados internacionais depapéis prevaleceu o cenário misto de preços em junho, assimcomo no Brasil. O mesmo ocorre nos mercados de aparas noBrasil (nesse último, considerando as cotações em reais).Em maio passado, os preços em dólar da celulose subiram naChina e na Europa, mas caíram nos EUA e no Brasil. No entanto,em junho, os preços em dólar da celulose subiram nessas quatroregiões. Também na Europa, as cotações em euros das celulosessubiram em junho. Uma das possíveis explicações para essa recuperaçãode preços é a queda dos estoques de celulose na Europae o bom desempenho das economias dos BIC (Brasil, Índia eChina). Apesar dessa recuperação de preços, as cotações atuaisainda são muito inferiores aos <strong>pi</strong>cos de meados de 2008 (gráficos1 e 2). Resta, agora, observar os meses seguintes para saber seessa recuperação dos preços da celulose se mantém.As cotações em dólar dos papéis indicam <strong>pi</strong>ora de situaçãonos EUA, com expressiva queda dos preços do papel jornal emjunho. Enquanto isso, na Europa, os preços da maioria dos papéiscaíram em euros em junho, mas, devido à valorização do eurofrente ao dólar, essas cotações aumentaram em dólar.No Brasil, observou-se em junho um cenário misto nas cotaçõesem reais dos papéis. A maioria deles manteve o mesmopreço vigente em maio, mas houve pequena alta no preço do papeloff-set e pequena redução no preço do testliner.No mercado de aparas, o cenário de preços também é misto.A maioria das aparas manteve, em junho, as mesmas cotaçõesem reais que estiveram vigentes em maio, mas com as cotaçõesdas aparas de jornal e cartolina 2 caindo e as cotações das aparasGráfico 1 - Evolução dos preços da tonelada de celulose de fibra longanos EUA e Europa (US$ por tonelada)Tabela 1 - Preços médios da tonelada de celulose na Europa - preço CIF - em dólaresTable 1 - Average prices per tonne of pulp in Europe - CIF price - in dollarsTabela 2 - Preços médios da tonelada de celulose na Europa - preço CIF - em eurosTable 2 - Average prices per tonne of pulp in Europe - CIF price - in eurosTabela 3 - Evolução dos estoques internacionais de celulose (mil toneladas)Table 3 - International pulp inventories (1000 tonnes)Fev/09Feb/09Fev/09Feb/09Tabela 4 - Preços médios da tonelada de celulose e papel-jornal nos EUA - preço CIF - em dólaresTable 4 - Average prices per tonne of pulp and newsprint in USA - CIF price - in dollarsFev/09Feb/09Mar/09Mar/09Mar/09Mar/09Mar/09Mar/09Abr/09Apr/09Mai/09May/09Jun/09Jun/09Celulose de fibra longa / Long fiber pulp 681,48 656,59 645,87 639,73 651,50<strong>Papel</strong>-jornal / Newsprint 719,27 692,48 668,89 618,45 546,90Fonte/Source: FoexNota: o papel jornal considerado tem gramatura de 48,8 g/m 2 / 30 lb./3000 pés 2Abr/09Apr/09Abr/09Apr/09Mai/09May/09Mai/09May/09Utipulp A 856 769 782 777Europulp B 1.761 1.667 1.467 1252Jun/09Jun/09Celulose de fibra curta / Short fiber pulp 416,34 382,28 366,19 356,79 357,08Celulose de fibra longa / Long fiber pulp 460,92 441,42 439,13 428,09 436,73Fonte/Source: FoexFev/09Feb/09Mar/09Mar/09Abr/09Apr/09Mai/09May/09Jun/09Jun/09Celulose de fibra curta / Short fiber pulp 529,34 500,41 484,59 490,56 501,75Celulose de fibra longa / Long fiber pulp 585,98 577,95 579,51 588,58 613,45Fonte/Source: FoexFonte/Source: Foex / Nota: *Valor sujeito a retificação / N.d. - não divulgado / A= estoques dos consumidores europeus / B= estoques nos portos europeusNote: *amount subject to correction; n.a. - data not available. / A = inventories of European consumers / B = inventories in European portsTabela 5 - Preços médios da tonelada de celulose fibra curta na China - em dólaresTable 5 - Average prices per tonne of pulp in China - in dollarsFev/09Feb/09Mar/09Mar/09Abr/09Apr/09Mai/09May/09Jun/09Jun/09Preço / Price 400,24 391,88 409,04 421,67 458,27Fonte/Source: FoexGráfico 2 - Evolução dos preços da tonelada de celulose de fibra curtana Europa, China e no Brasil (US$ por tonelada)Tabela 6 - Preços médios da tonelada de papéis na Europa - preço delivery - em dólaresTable 6 - Average prices per tonne of papers in Europe - delivery price - in dollarsMar/09Mar/09Abr/09Apr/09Mai/09May/09Jun/09Jun/09<strong>Papel</strong> LWC(cuchê) / LWC Paper (couchê) 909,01 920,58 958,05 980,79<strong>Papel</strong> Ctd WF / Ctd WF Paper 909,59 921,27 954,37 978,32<strong>Papel</strong> A-4(cut size) / A-4 Paper (cut size) 1.075,10 1.080,08 1.118,24 1.137,44<strong>Papel</strong>-jornal* / Newsprint* 673,39 682,66 712,32 729,07Kraftliner / Kraftliner 576,92 556,80 560,78 558,15Miolo / Fluting 358,45 340,61 342,87 341,51Fonte/Source: Foex / Nota: *o preço do papel-jornal na Europa é CIFNote: *the price of newsprint in Europe is CIFO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>79


Tabela 7 – Preços médios da tonelada de papéis na Europa – preço delivery – em eurosTable 7 – Average prices per tonne of papers in Europe – delivery price – in eurosO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>80brancas do tipo 4 aumentando em relação às cotaçõesvigentes em maio.MERCADO INTERNACIONALAs cotações em dólar das celuloses na Europa, EUAe China tiveram diferentes intensidades de altas em junho.Variações diferentes também tiveram as cotaçõesem dólar de papéis similares entre EUA e Europa.EuropaAs tabelas 1 e 2 evidenciam os aumentos, emjunho, das cotações dos preços em dólar e em euros,respectivamente, para as celuloses de fibra longa ecurta na Europa. A maior elevação percentual foi dacotação da celulose de fibra longa. Observa-se na tabela1 que esse produto teve aumento de 4,2%, em média,de seus preços entre maio e junho. Isto correspondeua quase US$ 25 a mais por tonelada desse produto.Essas altas são, em parte, atribuídas à desvalorizaçãodo dólar frente ao euro, mas também ocorrem devidoao aumento em euros das cotações da celulose (que foide 2% em junho, em relação à cotação média de maio,para o caso da celulose de fibra longa).A elevação das cotações das celuloses na Europase deve, em grande parte, à redução dos estoquesdesse produto na Europa. Observa-se, na tabela 3,que nos últimos três meses há expressivas reduçõesdesses estoques.Segundo a FOEX, alguns produtores já almejam,para julho, preço de US$ 660 por tonelada de celulosede fibra longa a ser vendida na Europa. Em final dejunho, esse produto era cotado ao preço médio deUS$ 621,36 por tonelada na Europa. Para a celulosede fibra curta, a intenção de preço é de US$ 530 portonelada em julho, sendo que em final de junho omesmo produto foi vendido na Europa ao preço médiode US$ 505,74 por tonelada.Em junho houve claro cenário de variações mistasdas cotações em euros dos papéis na Europa. Observandoos dados da tabela 7 constata-se que os preçosem euros dos papéis cuchê e jornal aumentaram emjunho em relação às cotações de maio, mas caíramas cotações médias dos papéis cut size, kraftliner emiolo. Mas devido à desvalorização do dólar frente aoeuro, as cotações em dólar de todos os tipos de papéissupracitados aumentaram em junho (ver tabela 6).Segundo a FOEX, ao longo do 1o semestre de<strong>2009</strong>, a demanda de papéis foi menor do que emidêntico período de 2008. No entanto, as quedas dedemanda têm sido menores nos dois últimos meses,indicando que o mercado de papéis está “<strong>pi</strong>orandomenos”. Isto, associado ao aumento dos preços dacelulose, explica as pequenas altas de preços emeuros de alguns tipos de papéis na Europa. Restaobservar se essas altas de preços se generalizam ese mantêm nos próximos meses.EUAEm junho, houve aumento de mais de US$ 20no preço de cada tonelada de celulose de fibra longanegociada nos EUA. Observa-se na tabela 4 que, emmaio, a cotação média vigente para a tonelada desseproduto foi de aproximadamente US$ 640 nos EUA,passando a quase US$ 652 em junho. Os vendedoresTabela 10 - Preços médios da tonelada de papel posta em São Paulo - sem impostos - vendas domésticas - em reaisTable 10- Average prices per tonne of paper put in São Paulo - without taxes - domestic sales - in reaisProduto/Product Mar/09 / Mar/09 Abr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09 Jun/09 / Jun/09Cut size 2.707 2.707 2.737 2.737Cartão/Board(resma)/reamCartão/Board(bobina)/reelCuchê/Couchédúplex 2.831 2.831 2.831 2.831tríplex 3.333 3.333 3.333 3.333sólido/solid 3.933 3.933 3.933 3.933dúplex 2.710 2.710 2.710 2.710tríplex 3.203 3.203 3.203 3.203sólido/solid 3.803 3.803 3.803 3.803resma/ream 3.400 3.400 3.400 3.400bobina/reel 3.395 3.395 3.395 3.395<strong>Papel</strong> offset/Offset paper 2.980 2.980 2.980 2.982Fonte/Source: Grupo Economia Florestal - Cepea /ESALQ/USPMar/09 / Mar/09 Abr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09 Jun/09 / Jun/09<strong>Papel</strong> LWC / Cuchê 693,83 695,76 696,57 698,06<strong>Papel</strong> Ctd WF / Off set 696,23 696,29 693,90 696,31<strong>Papel</strong> A-4 / Cut size 820,69 816,43 813,05 809,56<strong>Papel</strong> jornal* / Newsprint 513,98 516,34 517,90 518,91Kraftliner / Kraftliner 440,51 418,95 407,75 398,50Miolo / Fluting 273,80 253,57 249,32 243,06Fonte: FOEX / Source: FOEX ; Nota: * o preço do papel jornal na Europa é preço CIF / Note: * the price of newsprint in Europe is CIFTabela 8 - Preços da tonelada de celulose de fibra curta (tipo seca) posta em São Paulo - em dólaresTable 8 - Prices per tonne of short fiber pulp (dried) put in São Paulo - in dollarsVendadomésticaDomesticsalesVenda externaExport salesPreço-lista / List priceCliente médio / Medium-size clientAbr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09 Jun/09 / Jun/09Mínimo/Minimum 485 483 488Médio/Average 512 502 513Máximo/Maximum 570 540 570Mínimo/Minimum 448 445 476Médio/Average 468 464 479Máximo/Maximum 485 480 483334 319 n.d.Fonte: Grupo Economia Florestal - CEPEA /ESALQ/USP e MDIC, n.d. valor não disponível. Source: Group of Forestry Economics - CEPEA and MDICNota: Os valores para venda no mercado interno não incluem impostos /Note: The values for sale on the domestic market do not include taxesVenda domésticaDomestic salesTabela 9 - Preços da tonelada de celulose úmida em São Paulo – valores em dólaresTable 9 - Price per tonne of wet pulp in São Paulo - in dollarsMar/09 / Mar/09 Abr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09 Jun/09 / Jun/09Preço-lista / List price 500 475 450 450Cliente médio / Medium-size client 465 a 475 425 425 425Fonte/Source: Grupo Economia Florestal - Cepea /ESALQ/USPTabela 11 - Preços médios da tonelada de papel posta em São Paulo - com impostos - vendas domésticas - em reaisTable 11- Average prices per tonne of paper put in São Paulo - with taxes - domestic sales - in reaisProduto/Product Mar/09 / Mar/09 Abr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09 Jun/09 / Jun/09Cut size 3.466 3.466 3.505 3.505Cartão/Board(resma)/reamCartão/Board(bobina)/reelCuchê/Couchédúplex 3.625 3.625 3.625 3.625tríplex 4.268 4.268 4.268 4.268sólido/solid 5.036 5.036 5.036 5.036dúplex 3.470 3.470 3.470 3.470tríplex 4.102 4.102 4.102 4.102sólido/solid 4.870 4.870 4.870 4.870resma/ream 4.353 4.353 4.353 4.353bobina/reel 4.347 4.347 4.347 4.347<strong>Papel</strong> offset/Offset paper 3.815 3.815 3.815 3.818Fonte/Source: Grupo Economia Florestal - Cepea /ESALQ/USP


Tabela 12 – Preços sem desconto e sem ICMS e IPI da tonelada dos papéis miolo, testliner e kraftliner (preços em reais)para produto posto em São Paulo sem ICMS e IPI / Table 12 - Prices without discount for tonne of fluting paper, testlinerand kraftliner for product put in São Paulo - Without ICMS and IPI taxes - in reaisMiolo(R$ por tonelada)Fluting(R$ per tonne)Capa reciclada(R$ por tonelada)Recycled liner(R$ per tonne)Testliner(R$ por tonelada)Kraftliner(R$ por tonelada)Mar/09 / Mar/09 Abr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09 Jun/09 / Jun/09Mínimo/Minimum 902 861 861 861Médio/Average 1.097 1.074 1.067 1.067Máximo/Maximum 1.310 1.310 1310 1.310Mínimo/Minimum 902 961 961 961Médio/Average 1.041 1.056 1.056 1.056Máximo/Maximum 1.180 1.150 1.150 1.150Mínimo/Minimum 1.590 1.590 1.550 1.530Médio/Average 1.645 1.645 1.625 1.615Máximo/Maximum 1.701 1.700 1.700 1.700Mínimo/Minimum 1.476 1.320 1.320 1.320Médio/Average 1.602 1.568 1.557 1.557Máximo/Maximum 1.877 1.870 1.870 1.870Fonte: Grupo Economia Florestal - Cepea .Source: Grupo Economia Florestal - Cepea /ESALQ/USPTabela 13 – Preços da tonelada de papel kraftliner em US$ FOB para o comércio exterior – sem ICMS e IPI - BrasilTable 13 - Prices per tonne of kraftliner paper for export - Without ICMS and IPI taxes - Brazil - Price FOB - in dollarsExportação(US$ por tonelada)Export(US$ per ton)Importação (US$por tonelada)Imports (US$per ton)Fonte:Aliceweb.Source: AlicewebFev/09 / Feb/09 Mar/09 / Mar/09 Abr/09 / Apr/09 Mai/09 / May/09Mínimo/Minimum 366 351 329 317Médio/Average 479 474 435 411Máximo/Maximum 624 617 585 488Mínimo/Minimum 0 328 578 0Médio/Average 0 328 578 0Máximo/Maximum 0 328 578 0Tabela 14 - Preços da tonelada de aparas posta em São Paulo - em reaisTable 14 - Prices per tonne of recycled materials put in São Paulo - in reaisProduto/Product Maio 09 / May 09 Junho 09 / June 09Aparas brancasWhite recycledmaterialAparas marrons(ondulado)Brown materials(corrugated)TipoGrademínimominimummédioaveragemáximomaximummínimominimummédioaveragemáximomaximum1 1.000 1.030 1.100 1.000 1.030 1.1002 500 631 720 500 631 7204 320 408 580 350 414 5801 180 212 250 180 211 2502 150 197 250 150 195 2503 140 180 220 140 180 220Jornal / Newsprint 180 228 300 180 225 300CartolinaFolding Board1 240 245 260 240 245 2602 250 260 270 250 255 260Fonte: Grupo Economia Florestal - Cepea .Source: Grupo Economia Florestal - Cepea /ESALQ/USPTabela 15 – Importações brasileiras de aparas marrons (código NCM 4707.10.00) – ano de <strong>2009</strong>Table 15 – Recycled brown waste papers [Code NCM 4707.10.00] – Brazilian import - Year <strong>2009</strong>Janeiro / 09January / 09Fevereiro / 09February / 09Valor em US$ / US$ Quantidade (em kg) / Amount kg Preço médio (US$ / t) / Average (US$ / t)10.875 125.000 87,0010.875 125.000 87,00Março/09March/0910.875 125.000 87,00Abril/09April/0919.575 225.000 87,00Maio/09May/0921.750 250.000 87,00Fonte:Aliceweb.Source: Aliceweb.Confira os indicadores de produção e vendas de celulose, papéis epapelão ondulado no site da ABTCP, www.<strong>abtcp</strong>.org.br.falam, segundo a FOEX, em solicitar de US$ 670 aUS$ 680 por tonelada de celulose de fibra longa naAmérica do Norte em julho.No entanto, as cotações em dólar dos papéis deimprensa estão caindo persistentemente em <strong>2009</strong>. Entrejunho e fevereiro, o preço da tonelada desse produtoreduziu-se em US$ 172 nos EUA. Segundo a FOEX, essaredução de preços advém da forte queda da demanda depapel jornal nos EUA, a qual se origina da redução dapropaganda em jornais, do tamanho das notícias publicadase das economias de papel pelos jornais.ChinaA recuperação dos preços da celulose de fibra curtae seca no mercado chinês é consistente desde abril(ver tabela 5). Apenas em junho, o preço médio datonelada de celulose de fibra curta na China aumentouUS$ 37 em relação à cotação média vigente em maio.Esses aumentos de preços são atribuídos ao aumentoda demanda interna de celulose na China.MERCADO DOMÉSTICOAs cotações domésticas em dólar da celulose defibra curta e seca no Brasil acompanharam, em junho, ocenário de alta de preços na Europa. E no mercado de papéisvigorou, também, um cenário misto de preços, masem reais. O mesmo ocorreu no mercado de aparas.Mercado de pastasObserva-se na tabela 8 que ocorreram altas depreços na tonelada de celulose vendida aos clientespequenos e médios no Brasil. Essas altas são maispróximas às vigentes na Europa do que na China. Porexemplo, o preço-lista médio da tonelada de celulosetipo seca de fibra curta em junho no Brasil foi US$ 11superior ao de maio, e o preço médio pago por clientesmédios foi US$ 15 a mais em junho em relação a maio.A alta de preço de produto similar na Europa foi deUS$ 11 por tonelada e, na China, de US$ 37.Já no mercado doméstico de celulose úmidaobserva-se que as cotações ficaram estáveis em junhoem relação a suas cotações de maio (tabela 9).Mercado de papéisEm junho, a maioria dos preços dos papéis deimprimir, escrever e embalagem manteve as mesmascotações em reais que estavam vigentes em maio.As exceções foram a pequena alta do preço médiodo papel off-set (de R$ 2 por tonelada, sem incluirimpostos) e a queda de R$ 10 por tonelada de papeltestliner (ver as tabelas 10 e 12, respectivamente).Mercado de aparasAs cotações em reais das aparas também indicaramcenário misto em junho. Houve queda de R$3 no preço médio da tonelada de aparas de jornais ede R$ 5 por tonelada de aparas de cartolina do tipo 2em junho em relação às cotações de maio. Já o preçomédio das aparas brancas do tipo 4 teve aumento deR$ 6 por tonelada (tabela 14).Há relativa estabilidade dos preços das aparas importadaspelo Brasil. Desde o início de <strong>2009</strong>, o preçomédio das aparas marrons importadas pelo Brasil temsido de US$ 87 por tonelada (ver tabela 15).O PAPEL - Julho <strong>2009</strong>81


DiretoriaBoard of DirectorsO PAPEL - Julho <strong>2009</strong>82DIRETORIA EXECUTIVA - Gestão 2008/<strong>2009</strong>Presidente:Alberto MoriVice-Presidente:Lairton Oscar Goulart Leonardi1º Secretário-Tesoureiro:Gabriel José2º Secretário-Tesoureiro:Jair PadovaniCONSELHO DIRETORAlessandra Fabiola B. Andrade/Equipalcool; AlexandreBaron/Clariant; Alexandre Molina/Tesa;Anderson Bonaldi/BASF; André Luis de OliveiraCoutinho/Woodward; Angelo Carlos Manrique/DAG Química; Antonio Claudio Salce/Pa<strong>pi</strong>rus;Aparecido Cuba Tavares/Orsa; Ari A. Freire/ Rolldoctor;Arnaldo Marques/Avebe; Aureo MarquesBarbosa/CFF-Federal; Carlos Alberto Farinhae Silva/Pöyry; Carlos Alberto Fernandes/SKF;Carlos Alberto Jakovacz/ Senai-Cetcep; CarlosAlberto Sanchez Fava/Melhoramentos; Carlos deAlmeida/Alstom; Carlos Renato Trecenti/Lwarcel;Celso Luiz Tacla/Metso; Cesar Augusto de MatosGaia/DOW; Claudia de Almeida Antunes/Dupont;Claudinei Oliveira Gabriel/Schaeffler; CláudioAndrade Bock/Tidland; Darley Romão Pap<strong>pi</strong>/Xerium; Étore Selvatici Cavallieri/Imetame;Francisco F. Campos Valério/Votorantim Celulosee <strong>Papel</strong>; Gilmar Avelino Pires/Prominent; HaruoFuruzawa/NSK; José Alvaro Ogando/VLC; JoséEdson Romancini/Looking; Jatyr Drudi Júnior/Nalco; José Gertrudes/Conpacel; José Joaquimde Medeiros/Buckman; José Luiz Dutra Siqueira/Peróxidos; Jürgen Meier/Evonik Degussa; LiviaSilva Mello/Contech; Luiz Carlos Domingos/Klabin; Luiz Leonardo da Silva Filho/Kemira;Luiz Mário Bordini/Andritz; Luiz Walter Gastão/Ednah;Manoel Moyses Zauberman/Inpal;Marcelo Ronald Schaalmann/Omya; Marco AntonioAndrade Fernandes/Enfil; Marco Aurélioda Fonseca/Xerium; Marcus Aurelius GoldoniJunior/Schweitzer – Mauduit; Nestor De CastroNeto/Voith; Newton Caldeira Novais/H. Bremer;Nicolau Ferdinando Cury/Ashland; OswaldoCruz Jr./Fabio Perini; Paulo Kenichi Funo/Gl&V;Paulo Roberto Bonet/Bonet; Paulo Roberto BritoBoechat/Brunnschweiler; Paulo Roberto ZinslyDe Mattos/TMP; Pedro Vicente Isquierdo Gonçales/Rexnord;Rafael Merino Gomes/Dynatech;Renata Pirozzi/Inlacinox; Reynaldo Barros/CornProducts; Ricardo Araújo do Vale/Biochamm;Robinson Félix/ Cenibra; Rodrigo Vizotto/CBTI;Rosiane Soares/Carbinox; Sérgio Kono/1001;Simoni de Almeida Pinotti/Carbocloro; SoniaPedroso/STI; Valcinei Fernando Bisineli/GoldenFix; Valentin Suchek/Eka Chemicals; VilmarSasse/Hergen; Vinícius Alvarenga/Lyon; WaldemarAntonio Manfrin Junior/TGM; WelingtonCintra/ABB.Conselho Executivo – Gestão 2006/<strong>2009</strong>Carlos Alberto Farinha e Silva/Pöyry Tecnologia;Celso Luiz Tacla/Metso Paper ; Dino Angelo Ranzani/GrupoOrsa; Edson Makoto Kobayashi/Suzano;Elídio Frias/Albany; Francisco Barel Júnior/Santher; Francisco Cezar Razzolini/Klabin; FlorealPromethee Puig/Aracruz; Jeferson Lunardi/Melhoramentos;João Florêncio da Costa/VotorantimCelulose e <strong>Papel</strong>; Luiz Eduardo Taliberti/Cocelpa;Nelson Rildo Martini/International Paper; Nestor deCastro Neto/Voith Paper; Pedro Stefanini/Lwarcel;Roberto Nascimento/Peróxidos do Brasil.DIRETORIAS DIVISIONÁRIASAssociativo: Ricardo da QuintaCultural: Thérèse Hofmann GattiRelacionamento Internacional:Celso Edmundo FoelkelAmérica do Norte: Lairton Cardoso• Canadá: François Godbout• Chile: Eduardo Guedes Filho• Escandinávia: Taavi Siuko• França: Nicolas PelletierMarketing e Exposição: Valdir PremeroNormas Técnicas: Maria Eduarda DvorakPlanejamento Estratégico: Umberto CaldeiraCinqueSede e Patrimônio: Jorge de Macedo MáximoTécnica: Vail ManfrediREGIONAISEspírito Santo: Alberto Carvalho de Oliveira FilhoMinas Gerais: Maria José de Oliveira FonsecaRio de Janeiro: Áureo Marques Barbosa,Matathia PolitiRio Grande do Sul:Santa Catarina: Alceu A. ScramocinCONSELHO FISCAL - Gestão 2008/2011Efetivos:Gentil Godtdfriedt FilhoMauro Antonio CerchiariVanderson VendrameSuplentes:Altair Marcos PereiraFranco PetroccoJeferson DominguesCOMISSÕES TÉCNICAS PERMANENTESAutomação – Ronaldo Ribeiro/CenibraCelulose – Carlos SantosManutenção – Hilário Sinkoc/SKFMeio Ambiente – Nei Lima<strong>Papel</strong> – Julio Costa/SMIComissão Técnica de <strong>Papel</strong> Reciclado – Alfredo LeonRecuperação e Energia – César Anfe/LwarcelRecursos Humanos – Deyzi Weber/SindusRevestimento e Acabamento – Rui Vogt/DowSegurança do Trabalho e Saúde OcupacionalTissue – Edison da Silva CamposCOMISSÕES DE ESTUDO –NORMALIZAÇÃOABNT/CB29 – Comitê Brasileiro de Celulose e <strong>Papel</strong>Superintendente: Maria Eduarda Dvorak (Regmed)Aparas de papelCoord: Manoel Pedro Gianotto (Klabin)Ensaios gerais para chapas de papelão onduladoCoord: Maria Eduarda Dvorak (Regmed)Ensaios gerais para papelCoord: Leilane Ruas Silvestre (Suzano)Ensaios gerais para pasta celulósicaCoord: Daniel Alinio Gasperazzo (Aracruz)Ensaios gerais para tubetes de papelCoord: Hélio Pamponet Cunha Moura (S<strong>pi</strong>ral Tubos)Madeira para a fabricação de pasta celulósicaCoord: Luiz Ernesto George Barrichelo (Esalq)Papéis e cartões dielétricosCoord: Milton Roberto Galvão(MD Papéis – Unid. Adamas)Papéis e cartões de segurançaCoord: Maria Luiza Otero D’Almeida (IPT)Papéis e cartões para uso odonto-médico-hos<strong>pi</strong>talarCoord: Roberto S. M. Pereira (Amcor)Papéis para fins sanitáriosCoord: Ezequiel Nascimento (Kimberly-Clark)Papéis recicladosCoord: Valdir Premero (ABTCP)Terminologia de papel e pasta celulósicaCoord: -ESTRUTURA EXECUTIVAGerência InstitucionalCentral de Relacionamento: Ana Paula Assis eFernanda G. Costa BarrosContas a Pagar: Margareth Camillo DiasCoordenador Administrativo e Financeiro: AbdoGeosef Tufik BandoukCoordenadora de Comunicação: Patrícia CapoCoordenadora de Relações Institucionais: ClaudiaCardenetteDiagramação: Juliana Tiemi Sano SugawaraFinanceiro: Viviane Aparecida Alves SantosGerente Institucional: Francisco Bosco de SouzaRecursos Humanos: Solange Mininel<strong>Revista</strong>s e Publicações: Luciana Perecin eMarina FaleirosRecepção: Ariana Pereira dos SantosTecnologia da Informação: James Hideki HiratsukaZeladoria / Serviços Gerais: Nair Antunes Ramos eMessias Gomes TolentinoGerência TécnicaCapacitação Técnica: Alan Domingos Martins, DenisePeixoto de Araújo e Viviane NunesCoordenadora de Capacitação Técnica:Patrícia Féra de Souza CamposCoordenadora de Eventos: Milena LimaCoordenadora de Normalização: Cristina DóriaCoordenador de Soluções Tecnológicas: Celso PenhaGerente Técnico: Afonso Moraes de Moura


ANO <strong>2009</strong>CALENDÁRIO DE EVENTOSAgostoCOMISSÃO TÉCNICAPAPELRECUPERAÇÃOMEIO AMBIENTECELULOSEDATA19-20270611EVENTOEncontro de operadores maquina de revestimento19º Seminário de recuperaçãoMesa-redonda sobre paradigmas do setor (Eucalipto,Dioxinas e consumo de água)Mesa-redonda sobre o consumo de água no branqueamentoLOCALFATEB - SCFAAP - SPABTCP - SPABTCP - SPSetembroCOMISSÃO TÉCNICAMANUTENÇÃODATA115-16EVENTOMesa-redonda - Seminário ABRAMANCurso de fabricação de papelLOCALRECIFE - PEABTCP - SPOutubroCOMISSÃO TÉCNICAPAPELRECURSOS HUMANOSMANUTENÇÃOSEGURANÇA E SAÚDERECUPERAÇÃO E ENERGIADATA2727282829EVENTOMesa-redonda sobre competitividade do papelMesa-redonda sobre recrutamento e seleçãoMesa-redonda sobre sustentabilidade e seussubtemas associados: conservação dos recursosnaturais, redução de consumo de energiaMesa-redonda sobre ergonomiaMesa-redonda sobre o impacto dos NPE’s nociclo de recuperação, ações e medidas mitigatoriasLOCALCongresso ABTCP-PICongresso ABTCP-PICongresso ABTCP-PICongresso ABTCP-PICongresso ABTCP-PIINFORMAÇÕES:Central de Relacionamento ABTCP,tels. (11) 3874-2720 / 2738ou pelo email: relacionamento@<strong>abtcp</strong>.org.brEste calendário poderá sofrer alterações. Obtenha informaçoes atualizadas em nosso site: www.<strong>abtcp</strong>.org.br

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