Use of experimental design techniques for the optimization of the resin distillation process of <i>Pinus elliottii</i>

Autor/innen

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509840346

Schlagworte:

Resination, Pitch, Turpentine

Abstract

In the last decades, the resin product sector in Brazil is demonstrating a growing demand perspective for resin gum producers, what requires advances in the technical part of the extraction and purification processes. This work aimed to analyze, through experimental design techniques, the washing and distillation processes of the Pinus elliottii oleoresin. The natural resin was collected in the coastal region of Rio Grande do Sul state, Brazil. The results of the washing step revealed that the linear with second-order interactions was the empirical model that best suited for this study. Therefore, the optimal test was determined with the following factors: temperature of 50ºC, time of 20 min, and 20% turpentine used for dilution. For the distillation process, the best model was the linear without interactions taking into account the Monetary Value (Real – R$) response per 100 g of processed resin. Thus, it was determined that the optimum region obtained the following factors: temperature between 156 and 170 ºC and time between 61 and 100 min. Therefore, the use of experimental design techniques enabled to propose some alternatives on the processing of natural resin to the producer, what consequently caused the increase in its added value to the marketed product.

Downloads

Keine Nutzungsdaten vorhanden.

Autor/innen-Biografien

Afonso Henrique da Silva Júnior, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, SC

Atualmente é mestrando no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) no Laboratório de Materiais e Computação Científica (LabMAC) e cursa Pós-Graduação lato sensu em Engenharia de Segurança do Trabalho (UniESPG). É graduado em Engenharia Agroindustrial - Agroquímica pela Universidade Federal do Rio Grande (FURG). Estagiou no setor de Saúde e Segurança no Trabalho na Cooperativa Agroindustrial Cooperja (COOPERJA). Foi Diretor-Presidente/Co-fundador da Empresa Júnior EngerSolution Consultoria Jr. Também, trabalhou no grupo de pesquisa: Novos Materiais e Processos Limpos (Laboratório de Simulação e Desenvolvimento de Processos - LSDP). No ano de 2017, foi bolsista de mobilidade acadêmica internacional pelo Programa BRACOL na Universidad del Magdalena. Em 2014, participou do projeto de Análise de risco aplicado a cenários de acidentes com vazamento industrial de substâncias químicas na fase gasosa, como bolsista PIBITI-CNPq. E entre os anos de 2014 e 2017, foi integrante (líder) do grupo PET FURG/SAP.

Arthur Doria Nogueira, Universidade Federal do Rio Grande, Santo Antônio da Patrulha, RS

Ensino Médio concluído no ano de 2014 pelo Instituto Estadual de Educação Pereira Coruja, cursando Engenharia Agroindustrial - Indústrias Alimentícias na Universidade Federal do Rio Grande.

Manoel Leonardo Martins, Universidade Federal do Rio Grande, Santo Antônio da Patrulha, RS

Químico Industrial pela Universidade de Santa Cruz do Sul (1997), mestre em Química no ano de 2004 e doutor em Química no ano de 2010 no Programa de Pós-Graduação em Química da Universidade Federal de Santa Maria. Pós doutorado de 2011 a 2014 no PPGQuímica da UFSM-PNPD-CAPES. Atualmente é Professor Adjunto na Universidade Federal de Rio Grande (FURG) na Escola de Química e Alimentos (EQA), na área de Química Analítica. Professor Permanente no Programa de Pós Graduação em Química Ambiental e Tecnológica – PPGQTA/FURG e no Programa de Pós Graduação em Ensino de Ciências Exatas – PPGECE/FURG. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Análise de Traços e Química Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: Cromatografia, Espectrometria de Massas, Preparo de Amostras e determinação de Resíduos de Pesticidas e compostos orgânicos relacionados, Planejamento de Experimentos, Ensino de Química.

Toni Jefferson Lopes, Universidade Federal do Rio Grande, Santo Antônio da Patrulha, RS

Apresento formação em Engenharia Química a nível de Doutorado pela Universidade Federal de Santa Catarina (2006) e pós-doutoramento pela Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto - Portugal (2008). Atualmente, atuo como professor Associado I na Universidade Federal do Rio Grande - FURG. Também, já atuei como Professor nas Universidades Unochapeco, UDESC e UFMT em cargos administrativos, acadêmicos, de extensão e pesquisa. No período de 2002 a 2007, participou como pesquisador/colaborador do projeto MIGRAÇÃO ADVECTIVA EM DUTOS SUBMARINOS (Programa Tecnológico–05902/Projeto – 600981 – CENPES/PETROBRAS) pela Universidade Federal de Santa Catarina. Tem experiência na área de Engenharia Química e Engenharia de Alimentos, com ênfase em desenvolvimento de novos produtos e processos.

Literaturhinweise

AMPESSAN, C. G. M. et al. Optimization of the storage time of Pinus taeda and Pinus elliottii chips for pulp and paper production. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 43, n. 108, p. 885-893, 2015.

ASSOCIAÇÃO DOS RESINADORES DO BRASIL. Produção nacional de goma resina de pinus. Avaré, 2018. Disponível em: http://www.aresb.com.br/portal/estatisticas/. Acesso em: 14 maio 2018.

ASSUMPÇÃO, R. M. V. Destilaria piloto de resinagem. Piracicaba: IPEF, 1978. v. 39.

BOX, G. E. P; HUNTER, J. S.; HUNTER, W. G. Statistics for experimenters: design, innovation and discovery. 2nd ed. New Jersey: Wiley-Interscience, 2005. 633 p.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Ministério da Agricultura incentiva plantio de florestas comerciais. Brasília, 2011. Disponível em: http://www.brasil.gov.br/economia-e-emprego/2011/02/ministerio-da-agricultura-incentiva-plantio-de-florestas-comerciais. Acesso em: 14 maio 2018.

BRITO, J; BARRICHELO, L; GUTIERREZ, L. Qualidade do breu e terebintina de pinheiros tropicais. Piracicaba: IPEF, 1980.

CASSOL, P. C. et al. Changes in organic carbon in soil of natural grassland converted to Pinus taeda plantations at three ages. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 29, n. 2, p. 545-558, 2019.

FERNANDES, G. A. et al. Utilização de técnicas de planejamento experimental na obtenção de carvão de pinhão (Araucaria angustifolia) para a adsorção de corante de azul de metileno. Revista Ciência e Engenharia, Uberlância, v. 25, n. 1, p. 105-111, 2016.

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS. Global forest resources assessment 2015. Rome, 2015. 253 p. Disponível em: http://www.fao.org/3/a-i4808e.pdf. Acesso em: 14 maio 2018.

FUSATTO, A. L. M. et al. Stimulating pastes on system for resin flow of Pinus elliottii var. elliottii. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 23, n. 3, p. 483-488, 2013.

GEORGIN, J. Pinus elliottii on small farms in the north of Rio Grande do Sul. Revista Monografias Ambientais, Santa Maria, v. 14, n. 3, p. 3341-3345, 2014.

HASELEIN, C. R. et al. Wood characteristics of plantation slash pine at age 30. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 10, n. 2, p. 135-144, 2000.

KOLICHESKI, M. B. Síntese do mirceno a partir da isomerização térmica do β-pineno. 2006. Tese (Doutorado em Engenharia de Processos Térmicos e Químicos) – Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2006.

LOPES, T. J. et al. Statistical analysis of the result of hypothetical accident scenarios with leakage of chlorine gas obtained by simulation using the software ALOHA ®. Revista Ciências Exatas e Naturais, Guarapuava, v. 18, p. 296-308, 2016.

MARCELINO, F. A.; FENNER, P. T. Estudo dos custos de produção da atividade de resinagem em Pinus elliottii Engelm. var. elliottii.Energia Agrícola, Botucatu, v. 20, n. 2, p. 41-52, 2005.

MISSIO, A. L. et al. Propriedades mecânicas da madeira resinada de Pinus elliottii. ciência Rural, Santa Maria, v. 45, n. 8, p. 1432-1438, 2015.

MONTGOMERY, D. C. Design and analysis of experiments. 8th ed. Chichester: John Wiley & Song, 2012.

SCHNEIDER, P. R. et al. Dominant height growth of Pinus elliottii and Pinus taeda in arenized degraded soils in the west of Rio Grande do Sul, Brazil. Ciência Rural, Santa Maria, v. 43, n. 11, p. 1981-1986, 2013.

SILVA JÚNIOR, A. H.et al. Analysis of consequence applied to hypothetical scenarios of accidents with industrial leakage of hydrogen sulfide using aloha 5.4.4® software. International Journal of Research in Engineering and Technology, Bangalore, v. 7, p. 88-97, 2018.

SUKARNO, A. et al. Oleoresin production, turpentine yield and components of Pinus merkusii from various indonesian provenances. Journal of Tropical Forest Science, Kuala Lumpur, v. 27, n. 1, p. 136-141, 2015.

Veröffentlicht

2021-03-15

Zitationsvorschlag

Silva Júnior, A. H. da, Nogueira, A. D., Martins, M. L., & Lopes, T. J. (2021). Use of experimental design techniques for the optimization of the resin distillation process of <i>Pinus elliottii</i>. Ciência Florestal, 31(1), 252–270. https://doi.org/10.5902/1980509840346

Ausgabe

Rubrik

Artigos