MADEIRA
1.IMPORTÂNCIA DA MADEIRA Devido as singulares propriedades físicas, químicas e mecânicas da madeira tornaram-na de emprego obrigatório em diversos campos. Utilizada desde sempre como combustível e na construção de moradias, móveis, embarcações e outros veículos, a madeira atende assim a três necessidades primordiais do homem: combustível, casa e transporte.
2.CONSTITUIÇÃO DA MADEIRA Madeira é a matéria fibrosa, de natureza celulósica, que constitui o tronco, os ramos e as raízes das árvores, arbustos e demais tipos de plantas lenhosas. O tronco arbóreo compõe-se de duas porções fundamentais, uma viva e externa, o alburno, outra morta e interna, o cerne. Do ponto de vista prático e comercial, porém, a madeira propriamente dita é apenas o cerne, muito mais procurado que o alburno, para os trabalhos de carpintaria e marcenaria, por sua resistência, durabilidade e beleza.
3.ESTRUTURA DA MADEIRA As plantas formadoras de madeira são perenes, de caules permanentes dotados da propriedade de sofrer espessamento secundário ininterrupto. O tronco de uma planta lenhosa compõe-se de dois tecidos condutores especializados: lenho ou xilema e floema. O xilema, por sua riqueza em componentes mecânicos lenhificados, converte-se em madeira.
4.COMPOSIÇÃO DA MADEIRA Distinguem-se na substância lenhosa, responsável pelas paredes dos elementos estruturais ocos que se unem para dar à madeira sua textura sólida, três constituintes básicos: a lignina,a celulose e a hemicelulose. Em menor concentração, há outras substâncias, como óleos, resinas, taninos, gorduras, corantes, glicídios, substâncias minerais e gomas (extrativos).
A lignina, apesar do grande número de pesquisas dedicadas ao esclarecimento de sua natureza química, continua insuficientemente conhecida. Sabe-se que ela é uma substância amorfa, de origem aromática e muito complexa. A celulose é de natureza glicídica e pode ser convertida em glicídios de composição simples, como a glicose. Sob tratamento adequado com ácido nítrico ou acético, a celulose produz compostos solúveis que, precipitados, servem ao preparo da seda artificial e explosivos. A hemicelulose é um polissacarídeo de açúcares pentoses e hexoses também denominada poliose. Os diferentes tipos de madeiras são devido a formação estrutural e na composição hemicelulósica.
5.CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS 5.1. MADEIRAS BRANDAS: provêm de árvores da ordem das coníferas (da divisão das gimnospermas). As coníferas possuem folhas em forma de agulha, escamiformes ou em fita estreitada, e ocorrem, na maioria, em regiões temperadas e frias. São coníferas produtoras de madeiras os pinheiros verdadeiros (do gênero Pinus), os cedros verdadeiros (do gênero Cedrus), os abetos, lariços, ciprestes e araucárias.
5.2. MADEIRAS DURAS: provêm da classe das dicotiledôneas (da divisão das angiospermas). As árvores de madeira dura costumam ter folhas largas, que nos trópicos duram o ano todo (árvores perenifólias) mas, nas zonas temperadas, caem durante o inverno (árvores caducifólias). São espécies típicas de madeira dura das zonas temperadas: carvalho, faia, bordo, pinho, nogueira e álamo. Entre as importantes espécies de madeiras tropicais duras figuram: mogno, angelim, aroeira, cedro, cerejeira, freijó, gonçaloalves, imbuia, jacarandá e louro. *Essa classificação indica mais os tipos de estrutura do que as qualidades mecânicas, pois certas madeiras ditas brandas podem apresentar dureza superior a de madeiras do grupo das duras.
6. FISIOLOGIA DA ÁRVORE 6.1. CRESCIMENTO E IDADE O crescimento em altura do tronco e ramos de uma planta lenhosa ocorre apenas nas extremidades. Quando parte do tronco ou ramo cessa de alongar-se, conserva a capacidade de espessar-se pela produção de novas camadas de madeira. Essa aptidão é mantida pela atividade de uma camada geradora própria, o câmbio vascular, situado entre a casca e o lenho, que deposita novas capas de elementos lenhificados por fora da madeira preexistente. Nos climas frios e temperados, o câmbio só produz madeira durante a primavera e parte do verão, de modo que permanece inativo no restante do ano.
O corte transversal do tronco revela uma nítida anelação concêntrica. O número de anéis corresponde à idade do tronco, pois cada um equivale a um ano de crescimento.
6.2. NUTRIÇÃO Fotossíntese - Há a formação do radical monossacarídeo CH 2 O (componente orgânico elementar); - e, então ocorrem reações que originam os açúcares que formam a maioria das substâncias orgânicas vegetais. CO 2 + 2H 2 O + 112,3 Cal CH 2 O + H 2 O + O 2
7. ANATOMIA DO TECIDO LENHOSO A madeira é constituída principalmente por células de forma alongada apresentando vazio interno, tendo tamanhos e formas variadas.
8. DEFEITOS DA MADEIRA 8.1. Madeira de reação Uma árvore, em busca da irradiação solar, é suprimida por outras, crescendo de maneira excêntrica. Este fenômeno ocorre devido à reorientação do tecido lenhoso para manter a árvore em posição favorável a sua sobrevivência
Em uma parte do tronco é formada uma madeira mais resistente a esforços de compressão e a outra, a esforços de tração. Assim, pode-se obter na mesma tora, pranchas com propriedades bem distintas, aumentando as chances de problemas futuros de secagem ou mesmo na sua utilização pela construção civil.
8.2. NÓS É imprescindível um controle sistemático da poda para a redução desse problema. O corte de galhos durante o crescimento da árvore diminui o surgimento de nós, sendo estes, gradualmente incorporados da superfície ao centro do tronco. A sua existência dificulta o processo de desdobro, aplainamento, colagem e acabamento, propiciando assim o surgimento de problemas patológicos, como por exemplo, fissuras em elementos estruturais de madeira.
9. Propriedades Físicas Fatores que influam nas propriedades físicas da madeira. espécie da árvore;. o solo e o clima da região de origem da árvore;. fisiologia da árvore;. anatomia do tecido lenhoso;. variação da composição química. Propriedades físicas importantes:. umidade:. densidade;. retratibilidade;. resistência ao fogo;. durabilidade natural;. resistência química.
9.1. Umidade Na madeira, a água apresenta-se de duas formas: como água livre contida nas cavidades das células (lumens), e como água impregnada contida nas paredes das células. Quando a árvore é cortada, ela tende a perder rapidamente a água livre existente em seu interior para, a seguir, perder a água de impregnação mais lentamente. A umidade na madeira tende a um equilíbrio em função da umidade e temperatura do ambiente em que se encontra.o teor de umidade correspondente ao mínimo de água livre e ao máximo de água de impregnação é denominado de ponto de saturação das fibras (PSF).
9.2. Densidade A norma brasileira apresenta duas definições de densidade a serem utilizadas em estruturas de madeira: a densidade básica e a densidade aparente. A densidade básica da madeira é definida como a massa específica convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado e pode ser utilizada para fins de comparação com valores apresentados na literatura internacional. A densidade aparente é determinada para uma umidade padrão de referência de 12%, pode ser utilizada para classificação da madeira e nos cálculos de estruturas. 9.3. Retratibilidade Define-se retratibilidade como sendo a redução das dimensões em uma peça da madeira pela saída de água de impregnação.
9.4. Resistência ao fogo Apresenta resistência ao fogo superior à de outros materiais. Uma peça de madeira exposta ao fogo torna-se um combustível para a propagação das chamas, porém, após alguns minutos, uma camada mais externa da madeira se carboniza tornando-se um isolante térmico, que retém o calor, auxiliando, assim, na contenção do incêndio, evitando que toda a peça seja destruída. A proporção da madeira carbonizada com o tempo varia de acordo com a espécie e as condições de exposição ao fogo. Algumas normas prevêem uma propagação do fogo, em madeiras do tipo coníferas, da ordem de 0,7 mm/min.
9.5. Durabilidade Natural A durabilidade da madeira, com relação a biodeterioração, depende da espécie e das características anatômicas. Certas espécies apresentam alta resistência natural ao ataque biológico enquanto outras são menos resistentes. Outro ponto importante que deve ser destacado é a diferença na durabilidade da madeira de acordo com a região da tora da qual a peça de madeira foi extraída, pois, como visto anteriormente, o cerne e o alburno apresentam características diferentes, incluindo-se aqui a durabilidade natural, com o alburno sendo muito mais vulnerável ao ataque biológico. A baixa durabilidade natural de algumas espécies pode ser compensada por um tratamento preservativo adequado às peças, alcançando-se assim melhores níveis de durabilidade, próximos dos apresentados pelas espécies naturalmente resistentes.
9.6. Resistência Química A madeira apresenta boa resistência a ataques químicos. Em muitas indústrias, ela é preferida em lugar de outros materiais que sofrem mais facilmente o ataque de agentes químicos. Em alguns casos, a madeira pode sofrer danos devidos ao ataque de ácidos ou bases fortes.
10. SECAGEM DA MADEIRA As árvores retém grande quantidade de líquidos, então a madeira extraída deve passar por processos de secagem antes de ser utilizada. O início da secagem começa com a evaporação da água localizada no lúmen das células (vasos, traqueídeos, fibras, etc.), denominada de água livre ou água de capilaridade. A madeira perde de forma rápida a água de capilaridade sem sofrer contrações volumétricas significativas ou alterações nas suas propriedades resistentes. Após a perda de água de capilaridade, permanece na madeira a água contida nas paredes celulares, denominada de água de adesão. O teor de umidade relativo a este estágio é denominado de ponto de saturação das fibras (PSF), estando este valor em torno de 20% do peso seco. Alterações na umidade abaixo do PSF acarretam o aumento das propriedades resistentes da madeira e contrações volumétricas
10.1 DEFEITOS DEVIDO À SECAGEM (1) Fendas e rachaduras, geralmente devido a uma secagem rápida nas primeiras horas (2) Colapso, que se origina nas primeiras etapas da secagem e muitas vezes acompanhado de fissuras internas; (3) Abaulamento, que se deve a tensões internas as quais apresenta a árvore combinada a uma secagem irregular.
11. INDÚSTRIA DA MADEIRA A indústria da madeira abrange três grandes tipos de operações: 11.1. Beneficiamento (divisão em tábuas) e compensação (em que finas camadas -- lâminas -- são superpostas e coladas). Durante estas etapas variados fins são contemplados: o falquejamento pode ter em vista a preparação de lenha ou de peças lavradas e congêneres); o desdobramento destina-se, em geral, à construção civil (tábuas, barrotes, caibros, sarrafos, ripas, tacos para assoalho), enquanto a compensação da Há os processos de falquejamento (em que as toras são desbastadas), desdobramento serradas (para dormentes, postes, pranchões, componentes de caixotes, engradados e madeira -- que também pode ser folheada, aglutinada ou concrecionada por prensagem.
11.2. Processamento A madeira é usada química ou físico-quimicamente como matéria-prima na produção de celulose e de diversas pastas (hidráulicas, mecânicas, físico-químicas e químicas), corantes, vários tipos de látex, carvões vegetais, gases combustíveis e outros produtos. 11.3. Incorporação É criado bens ou artefatos que utilizam as propriedades essencialmente mecânicas da madeira (dureza e maciez, densidade e leveza, elasticidade e rigidez, plasticidade): cabos de ferramentas, carretéis, roldanas, fôrmas trabalhadas, embalagens comuns e especiais, artigos de palha e cortiça, móveis de todo tipo com predomínio ou participação da madeira, composições arquitetônicas e decorativas, armações e outros sistemas de utilização composta.
11.1 Processo de Laminação
12. Aplicações
12.1. Produção de papel As madeiras mais indicadas são as que possuem percentual alto de fibras de paredes finas, pouco parênquima axial e radial e densidade básica baixa. A qualidade do papel está intimamente relacionada aos caracteres anatômicos da madeira, tais como: freqüência de poros, das fibras e de parênquima, comprimento e espessura das paredes das fibras. O papel produzido com grande proporção de fibras de parede delgadas terá alta resistência ao estouro e à tração. No entanto à medida que essa proporção seja diminuída em favor das fibras com paredes espessas, as resistências obtidas anteriormente serão reduzidas, aumentando a resistência ao rasgo. 12.2. Energia Quanto maior for a fração parede das fibras, maior será a densidade básica e conseqüentemente a madeira terá mais celulose, hemicelulose, e lignina. Em geral, as madeiras de boa qualidade para a geração de energia são ricas em fibras de paredes espessas, fração parede das fibras e densidade altas.
12.2. Principais mercados
13. MADEIRAS NO BRASIL - Cerca de metade do território nacional é coberta de florestas. - A área florestada, apesar do contínuo desmatamento nos últimos dois séculos, compreende mais de um quarto da área de florestas tropicais no mundo. - São mais de 200 essas árvores nativas cuja madeira é utilizável na indústria. - A indústria madeireira é regulada e controlada pelo Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (Ibama). - Contribui com 4% do Produto Interno Bruto (PIB), e gera cerca de 30 mil empregos diretos e 60 mil indiretos.