UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL MADEIREIRA
Monografia de Graduação
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA E ESTUDO DA VARIAÇÃO DO
COMPRIMENTO DE FIBRAS DA MADEIRA DE Eucalyptus saligna Smith E
Eucalyptus globulus Labill.
PATRÍCIA SOARES BILHALVA DOS SANTOS
Pelotas, 2010
PATRÍCIA SOARES BILHALVA DOS SANTOS
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA E ESTUDO DA VARIAÇÃO DO
COMPRIMENTO DE FIBRAS DA MADEIRA DE Eucalyptus saligna Smith E
Eucalyptus globulus Labill
Trabalho acadêmico apresentado ao
Curso
de
Engenharia
Industrial
Madeireira da Universidade Federal de
Pelotas,
como
obtenção
do
requisito
título
de
parcial
Engenheira
Industrial Madeireira.
Orientador: Prof. Dr. Darci Alberto Gatto (Brasil)
Profª. Drª. Maria Emília da Silva (Portugal)
Pelotas, 2010
à
Dados de catalogação na fonte:
( Marlene Cravo Castillo – CRB-10/744
)
S237d Santos, Patrícia Soares Bilhalva dos
Determinação da massa específica e estudo da
variação do comprimento de fibras da madeira de
Eucaliptus saligna Smith e Eucaliptus globulus Labill /
Patrícia Soares Bilhalva dos Santos ; orientador Darci
Alberto Gatto. Pelotas, 2010.54f. - Monografia (Conclusão
de Curso em Engenharia Industrial Madeireira) –.
Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, 2010.
1. Eucalipto 2.Qualidade da madeira 3.Anatomia da
madeira I. Gatto, Darci Alberto(orientador) II .Título.
CDD 634.97342
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS
CURSO DE ENGENHARIA INDUSTRIAL MADEIREIRA
A comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova a monografia
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA E ESTUDO DA VARIAÇÃO DO
COMPRIMENTO DE FIBRAS DA MADEIRA DE Eucalyptus saligna Smith E
Eucalyptus globulus Labill.
Elaborado por:
Patrícia Soares Bilhalva dos Santos
Como requisito parcial para a obtenção do título de
Engenheira Industrial Madeireira
COMISSÃO EXAMINADORA:
Darci Alberto Gatto, Dr.
(Presidente/Orientador)
Cristiane Pedrazzi, Drª.
(1ª examinadora)
Marcos Theodoro Müller, MSc.
(2º examinador)
Pelotas, 21 de Junho de 2010.
As doutrinas desse trabalho são exclusivamente
de responsabilidade do autor.
DEDICO
Dedico esse trabalho aos meus
pais, ENILDA E SINIBALDO e a
meu marido EDIL.
Agradecimentos
À Deus, pela minha existência e por me proporcionar todos esses
momentos;
À Universidade Federal de Pelotas, pela oportunidade de realização do
curso de Engenharia Industrial Madeireira;
Ao meu orientador e amigo, Prof. Dr. Darci Alberto Gatto, por todo o seu
empenho na realização e execução desse trabalho, pela disponibilidade, apoio
concedido e pelos valiosos conselhos, por sempre acreditar e depositar confiança
na minha capacidade, oportunidades e gestos que tornaram possíveis a minha
inclusão no meio científico e formação acadêmica;
Ao Banco Santander pela Bolsa a mim concedida, tornando possível a
realização desse trabalho com o intercâmbio UFPEL-UTAD.
À Prof.ª Maria Emília Calvão Moreira da Silva, por me orientar, por todo o
seu empenho na realização e execução desse trabalho, pela disponibilidade,
apoio concedido e pelos valiosos conselhos.
Ao meu marido Edil, pela confiança, carinho, incentivo, por todo apoio,
compreensão, amizade e disponibilidade em todos os momentos.
Aos meus queridos pais, por me darem a vida, pelo carinho, por que nunca
desistiram de mim, por sempre estarem do meu lado me apoiando em todos os
momentos.
Ao Prof. José Luís Louzada, por todo o apoio, ensinamentos e os
conselhos disponibilizados ao longo do trabalho.
Ao Eng.º César Gomes e ao Sr. Rodrigues, na colaboração na coleta do
material que serviu de base para esse trabalho, pela boa vontade, simpatia e
disponibilidade para a realização do mesmo.
Ao Sr. Armindo, por todo o conhecimento transmitido, pela boa disposição,
por todo apoio, simpatia, amizade e toda a disponibilidade sempre demonstrada.
À Sr.ª Marla, por todo o apoio, incentivo e amizade sempre demonstrado ao
longo desse trabalho.
Ao meu sobrinho Nicolas, por todos os sorrisos; à minha irmã e meu
cunhado, por todo o apoio.
Ao Dr. Ramom Fiori, pelo carinho, amizade e por todo o seu empenho para
me disponibilizar a vida.
Aos Professores Wolmer, Carlos Tillmann, Marcos, Leonardo, Èrika,
Meirielen, Cristiane por todo o apoio e por todo conhecimento transmitido.
Aos amigos Camila, Liana e Rafael, por me proporcionarem momentos
inesquecíveis e me apoiarem em todos os momentos do intercâmbio.
Às amigas Adriana e Silvia, pela amizade e por apoiarem em todos os
momentos da realização desse TCC.
À Prof.ª Cândida, Prof.ª Mabel e a todos do DIPI por todo o apoio na
realização do intercâmbio.
À todos os colegas de faculdade e de trabalho, por todo o apoio e amizade.
Aos demais professores e funcionários do Centro de Engenharias da
Universidade Federal de Pelotas, pelos conhecimentos transmitidos.
Aos amigos que sempre me transmitiram muita alegria e incentivo.
Por tudo isso e a todas as pessoas que mencionei e a todos os que amo e
me esqueci de mencionar, o meu muito obrigado e minha enorme gratidão. Sem
vocês nada disso seria possível! OBRIGADA!
Sumário
Lista de Figuras........................................................................................................9
Lista de Tabelas......................................................................................................10
1INTRODUÇÃO.....................................................................................................13
2 OBJETIVOS........................................................................................................16
2.1 Objetivo geral..............................................................................................16
2.2 Objetivos específicos..................................................................................16
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................17
3.1 A variabilidade da madeira..........................................................................17
3.1.1 Variação do lenho juvenil-adulto..............................................................19
3.1.2 Variabilidade da massa específica...........................................................20
3.1.3 Variabilidade do comprimento das fibras.................................................23
4 MATERIAL E MÉTODOS....................................................................................27
4.1 Caracterização da área de estudo..............................................................27
4.2 Coleta das amostras de madeira................................................................29
4.3 Métodos laboratoriais.................................................................................30
4.3.1 Determinação da massa específica básica.............................................30
4.3.2Determinação do comprimento fibras.......................................................31
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO...........................................................................36
5.1 Variação da massa específica ...................................................................36
5.2 Análise de variância da massa específica..................................................40
5.3 Variação do comprimento das fibras ..........................................................42
5.4 Análise de variância do comprimento das fibras ........................................46
6 CONCLUSÕES...................................................................................................49
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................50
Lista de Figuras
Figura 1 -
Figura 4 -
Variação da massa específica no sentido transversal, para
coníferas e folhosas….................................................................
Ultraestrutura da parede celular do fixo ao x ileso das arvores
mostrando as camadas típicas que compõem a
mesma.........................................................................................
Variação radial do comprimento das fibras, ao nível da base,
em três locais para o Choupo .....................................................
Mapa de Portugal com destaque para Vila Velha de Ródão......
Figura 5 -
Mapa de Portugal com destaque para Salvaterra de Magos..... 28
Figura 6 -
Determinação do volume saturado.............................................. 30
Figura 7 -
Projetor de perfis......................................................................... 33
Figura 8 -
Visualizacao das fibras..............................................................
Figura 2 Figura 3 -
Figura 9 - Marcação e medicao do comprimento das fibras com o auxilio
Figura 10 - do corvemetro.............................
Variação radial da massa específica básica para valores
médios das 9 árvores de Eucalyptus saligna.........................
Figura 11 - Variação radial da massa específica da madeira de Eucalyptus
saligna nas 9 árvores analisadas................................................
Figura 12 - Variação radial da massa específica básica para valores
médios das 9 árvores de Eucalyptus globulus............................
Figura 13- Variação radial da massa específica da madeira de Eucalyptus
globulus nas 9 árvores analisadas..............................................
Figura 14- Representação gráfica da variação radial da massa
específica....................................................................................
Figura 15- Variação radial do comprimento das fibras para valores médios
da madeira de Eucalyptus saligna...............................................
Figura 16- Variação radial do comprimento das fibras da madeira de
Eucalyptus saligna.......................................................................
Figura 17- Variação radial do comprimento das fibras para valores médios
da madeira de Eucalyptus globulus.............................................
Figura 18- Variação radial do comprimento das fibras da madeira de
Eucalyptus globulus.....................................................................
Figura 19- Resumo da análise de variância do comprimento de fibras para
as 2 espécie de Eucalyptus.........................................................
22
24
25
27
33
34
36
37
38
39
41
42
43
44
45
47
Lista de Tabelas
Tabela 1Tabela 2Tabela 3-
Teores de carboidratos e lignina total da madeira de seis
espécies de eucalipto ...............................................……........ 19
Resumo da análise de variância da massa específica para
duas variedades de eucalipto………………….......................... 44
Resumo da análise de variância para o comprimento das
fibras
para
as
duas
espécies
de
eucalipto
estudadas..................................................................................
46
RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso
do Curso de Engenharia Industrial Madeireira
da Universidade Federal de Pelotas
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA E ESTUDO DA VARIAÇÃO DO
COMPRIMENTO DE FIBRAS DA MADEIRA DE Eucalyptus saligna Smith E
Eucalyptus globulus Labill
Autora: Patrícia Soares Bilhalva dos Santos
Orientador: Dr. Eng. Ftal Darci Alberto Gatto
Data e Local da Defesa: Pelotas, 21 de junho de 2010.
A caracterização das propriedades física da madeira de Eucalyptus ssp.
eucaliptos é extremamente importante para a sua utilização na indústria de
celulose e papel, considerando as variações existentes entre e dentro de
espécies. Visando esses aspectos, foi estudada a variação radial da massa
específica básica e do comprimento das fibras de duas espécies cultivadas em
Portugal Eucalyptus globulus e Eucalyptus saligna. Para as características
estudadas foram encontradas variações: (i) os valores de massa específica e
comprimento das fibras aumentaram no sentido medula-casca, (ii) as árvores de
Eucalyptus globulus apresentaram uma tendência para a estabilização da massa
específica a partir da distância de 7 cm da medula. No presente trabalho são
discutidas as diferenças encontradas na estrutura da madeira entre e dentro das
espécies de eucalipto estudadas.
Palavras-chave: qualidade da madeira; anatomia da madeira; eucalipto.
ABSTRACT
Conclusion of Course
Course of Industrial Engineering Wood,
Federal University of Pelotas,
DETERMINATION OF DENSITY AND STUDY OF VARIATION IN LENGTH OF
FIBER Eucalyptus saligna Smith and Eucalyptus globulus Labill.
Author: Patricia Bilhalva Soares dos Santos
Advisor: Dr. Eng. Ftal Darci Alberto Gatto
Date and Location of Defense: Pelotas, June 21, 2010.
The characterization of physical properties of the eucalyptus wood is extremely
important for their use in the pulp industry, considering the variations between and
within species. To achieve these aspects, we studied the radial variation of the
density and the length of the fibers of two species grown in Portugal Eucalyptus
globulus and Eucalyptus Saligna. For traits variations were found: (i) the values of
the density of fiber length increased in the pith-bark, (ii) The trees of Eucalyptus
globulus Labill have a tendency to stabilize the density From the distance of 7 cm
. In this paper we discussed the differences in wood structure between and within
species
of
eucalyptus
Keywords: wood quality, wood anatomy; eucalyptus.
studied.
1 INTRODUÇÃO
A madeira é um dos primeiros materiais utilizado pela humanidade e
mantém-se como matéria-prima para múltiplos produtos, devido principalmente à
sua disponibilidade e características ainda não superadas por outro material.
As espécies de rápido crescimento e especificamente as espécies
do gênero Eucalyptus apresentam-se como uma opção potencial das mais
importantes como produtoras dessa matéria-prima. Não somente pela sua
capacidade produtiva e adaptabilidade a diversos ambientes mas, sobretudo, pela
grande diversidade de variedades, tornando possível atender aos requisitos
tecnológicos dos mais diversos segmentos da produção industrial madeireira.
A madeira do gênero Eucalyptus tem-se prestado a uma série de
finalidades. Além dos usos tradicionais, como lenha, celulose e papel, painéis de
fibras e de partículas, há uma forte tendência em utilizá-la, também, para usos
mais nobres, como fabrica de casas, móveis e estruturas (PEREIRA et al., 2000).
Em Portugal, a área florestal ocupa cerca de 38% do território. As
principais espécies cultivadas são o sobreiro (Quercus suber), o pinheiro bravo
(Pinus pinaster Ait.) e os eucaliptos (Eucalyptus ssp.), os quais apresentam
elevado valor econômico. Na União Européia, Portugal é o País com a maior área
de floresta privada repartida por um elevado número de proprietários, sendo essa
uma das causas da baixa rentabilidade florestal.
Segundo os estudos publicados pela CELPA (2008), o sobreiro é a
espécie florestal que ocupa maior área em Portugal Continental, com 737 mil
hectares, ultrapassando o pinheiro bravo com 711 mil hectares; o eucalipto é a
terceira espécie, ocupando 647 mil hectares.
Com a implantação da indústria papeleira, em meados do século XX,
houve uma expansão na produção de eucaliptos, principalmente de Eucalyptus
globulus Labill. O eucalipto encontra-se distribuído de forma heterogénea por todo
o território português, com maior ocupação na região central (CELPA, 2008).
Segundo a ABRAF (2008), existem hoje no Brasil cerca de 5,56
milhões de hectares ocupados com florestas plantadas, sendo 67,5% com
eucalipto, ocorrendo um acréscimo de 10% de 2005 a 2007, nas áreas de
florestas plantadas de eucalipto, em 2007 totalizando, 3,75 milhões de hectares.
Em sua maior parte, as florestas de eucalipto estão concentradas nas regiões
Sudeste, Sul e Centro-Oeste do Brasil. O PIB do agronegócio florestal, somadas
todas as cadeias produtivas, está estimado pela Sociedade Brasileira de
Silvicultura em R$ 57 bilhões de reais, cerca de 4% do PIB nacional. Os
empregos gerados no agronegócio de madeira, papel e celulose atingem 4,5
milhões de emprego no País.
Ainda, segundo a BRACELPA (2010), a produção brasileira de
celulose foi de 13,4 milhões toneladas a produção de celulose no Brasil cresceu
6,0% em 2009, relação a 2008 e a de papel, 9,34 milhões toneladas com queda
de 0,7% em relação a 2008. Nesse mesmo ano, o setor exportou US$ 5.837
milhões, gerando saldo comercial de US$ 3,7 bilhões, pagou R$ 2,2 bilhões em
impostos. O Brasil está em 4º lugar ranking mundial na produção de celulose e
11º lugar na produção de papel.
Tanto em Portugal como no Brasil o gênero Eucalyptus é exótico,
pois é nativo da costa leste da Austrália, desde o sul da Nova Gales do Sul até o
sudeste de Queensland. No entanto, varias especíes deste gênero estão em
expansão em
ambos países, por desempenhar um importante papel nas
indústrias de celulose e papel e de painéis de fibras.
Devido às inúmeras espécies que produz a madeira, esta apresenta
grande diversidade de características químicas, mecânicas, cor, de massa
específica e de resistência aos agentes xilófagos. No entanto, a sua
heterogeneidade causa uma série de transtornos na indústria de processamento e
transformação. Tal diferenciação determina o seu uso final, tornando difícil o
estabelecimento de classificações genéricas.
Estruturalmente a madeira é um material mais ou menos complexo,
composto por diferentes tipos de células dispostas e organizadas em diferentes
direções e com propriedades específicas, de forma a desempenharem todas as
funções vitais para a árvore, tais como: a condução de líquidos, a transformação,
o armazenamento, o transporte de substâncias nutritivas e a sustentação vegetal.
Existem vários parâmetros importantes na fabricação de celulose e
papel que são diretamente relacionados à qualidade da madeira, sendo os
principais a massa específica e os relacionados à morfologia das fibras.
Segundo Foelkel (1975a), a massa específica da madeira influência
tanto no custo da madeira produzida quanto no rendimento do processo industrial
e, sobretudo, na qualidade das polpas e dos papéis.
De acordo com Foelkel (2009), as polpas de eucaliptos são
recomendadas para a fabricação de variados tipos de papeis devido a excelente
qualidade que estas conferem aos mesmos como, por exemplo: porosidade,
opacidade, formação volume específico, lisura, estabilidade dimensional,
absorção, maciez entre outras.
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Correlacionar os valores de massa especifica e comprimento de
fibras das madeiras de Eucalyptus globulus Labill e Eucalyptus saligna Smith, das
madeiras provenientes da região central de Portugal.
2.2 Objetivos específicos
•
Definir a massa específica e sua variação no sentido casca-medula da
madeira de Eucalyptus saligna Smith e o Eucalyptus globulus Labill;
•
Definir o comprimento das fibras e sua variação no sentido casca-medula
da madeira de Eucalyptus saligna Smith e o Eucalyptus globulus Labill;
•
Realizar análise estatística (ANOVA, análise de regressão) com os dados
obtidos e variaveis em estudo, de forma a correlacionar seus valores.
•
Comparar os resultados obtidos com a literatura.
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A descoberta da composição química da madeira, por Amiele Payen
(1830), evidenciou que a madeira apresenta celulose em sua constituição. A partir
desse estudo e passados vinte anos, a fibra passou a ser usada como estrutura
na fabricação do papel. Antes dessa descoberta o papel era produzido com fibras
de algodão e algumas fibras vegetais, e produção em pequena escala devido à
falta de matéria-prima, à dificuldade do processo de produção e à pouca
qualidade do produto gerado com essas fibras (GOMES, 1977).
3.1 A variabilidade da madeira
A madeira apresenta-se como um material altamente variável, tanto
em sua estrutura anatômica como em sua composição química, devido ser
produto obitido de um sistema biologico complexo (MOREIRA ,1999).
A madeira é um material constituído estruturalmente por vários
elementos celulares, unidos entre si, formando tecidos diferenciados conforme a
função que desempenham, e que variam de acordo com a classificação da planta.
Por exemplo, em madeiras de angiospermas (hardwood), os elementos de vasos
e as fibras são as células responsáveis tanto pelas funções de condução quanto
de sustentação, respectivamente, enquanto em madeiras de gimnospermas
(softwood), as células que desempenham essas funções são os traqueídeos
(ROWELL, 2005). Ao observarmos os seus diferentes cortes é possível verificar
uma variação gradual das dimensões dos diferentes elementos estruturais, bem
como a estrutura, composição e forma dos tecidos, os quais se diferenciam à
medida que estas células se afastam da medula (LOUZADA,1991).
De acordo com Mokfienski (2004), as caracteristicas da madeira
variam entre espécies, entre as árvores da mesma espécie, na mesma árvore e
na seção transversal dessa. Por isso para o adequado uso madeira como
matéria-prima nas industrias é necessário a compreensão da variabilidade da
madeira, devido estar relacionado com suas principais características.
Segundo Foelkel (1975b), a qualidade da madeira, ou seja, sua
capacidade para preencher os requisitos para um determinado uso, é julgada por
um ou mais fatores que afetam sua estrutura e consequentemente, suas
propriedades físicas e mecânicas. A madeira é um material anisotrópico, de alta
variabilidade. Tal variabilidade resulta de um complexo sistema de fatores que
modificam os processos fisiológicos envolvidos na formação da madeira. Além do
fato da própria madeira ser estruturalmente constituída de elementos orientados
em direções preferenciais, fatores outros, como genéticos e ambientais,
contribuem para a variação nas suas propriedades. Os modelos de variação dos
elementos estruturais e das propriedades físicas da madeira são relativamente
bem estudados. As variações das características anatômicas são geralmente
descritas em duas direções: radial e axial.
Em estudos realizado por Magaton et al (2006), para determinação
da composição química da madeira de seis espécies de eucalipto, as madeiras de
Eucalyptus dunnii, globulus e nitens apresentaram as melhores condições para a
produção de polpa celulósica, ou seja, maiores teores de carboidratos, menores
de lignina, como pode ser observado na Tabela 1 adaptada. Nesse estudo foi
comparado a relação entre o grupo de acetilas e siringilas/guaiacilas (S/G)
presentes na lignina. Importante ressaltar que a espécie que apresentou maior
relação entre siringilas e guaiacilas (4,3 mol/mol) foi o Eucalyptus globulus. Tal
resultado explica, em parte, a maior facilidade de deslignificação desta madeira
em relação as demais espécies de eucalipto. Segundo
OUDIA et al. (2007),
diante da diversidade estrutural das ligninas em diferentes gêneros vegetais, ou
ainda, dentro de uma mesma espécie, uma vez que as ligninas apresentam
elevadas quantidades da estrutura siringila, que é a mais reativa se comparadas
com as guaiacila. O parâmetro usualmente estabelecido para tal quantificação é a
relação siringila/guaiacila (S/G), ou seja, é a proporção entre as unidades siringila
e guaiacila presentes na lignina, que está relacionada proporcionalmente com a
capacidade de deslignificação e ausência de condensação da lignina durante o
cozimento.
Apesar das vantagens apresentadas pelos grupos siringila em
termos da sua maior reatividade em processos de deslignificação, sabese que
existe uma grande diversidade estrutural de ligninas em árvores do mesmo
gênero, da mesma espécie, ou até mesmo, em diferentes regiões morfológicas do
vegetal. Considerando a elevada variedade de espécies existentes, torna-se
indispensável investigar a composição estrutural da lignina presente nas madeiras
(MARCELO, 2007).
Tabela 1─ Teores de Carboidratos e lignina total da madeira de seis especies
de eucalipto (adaptado MAGATON et al. 2006).
Amostras
X (%) H (%) C (%)
Total CH2O (%)
L T (%)
R
Eucalyptus dunni
12,4
21,0
54,4
75,4
24,5
3,0
Eucalyptus globulus
14,1
24,5
48,8
73,3
26,7
4,3
Eucalyptus nitens
15,8
30,9
43,8
74,7
25,3
2,7
Eucalyptus grandis
10,2
20,5
51,7
72,2
27,8
3,2
Onde: X= Xilanas, H=Hemicelulose, C=Celulose, LT=Lignina Total e
R= razão entre siringilas e guaiacilas mol/mol
3.1.1 Variação do lenho juvenil-adulto
A madeira juvenil é aquela originada nos primeiros anos de vida da
árvore correspondente aos primeiros anos de vida do câmbio. É a madeira é a
mais próxima da medula que, do ponto de vista tecnológico, diferencia-se da
madeira adulta em diversas propriedades. Há uma grande diferença anatômica e
física, entre a madeira juvenil e madeira adulta que ocorrem no sentido da medula
para a casca do tronco.
Conforme Evans et al. (2000), os estudos sobre a madeira juvenil em
coníferas estão consolidados, porém em madeiras de folhosas os estudos da
formação da madeira juvenis ainda não são bem conhecidos.
De acordo com Calonego (2005), o uso do termo madeira juvenil
pode ser considerado de certa forma erróneo, pois não há uma mudança abrupta
da madeira juvenil para a adulta, mas sim uma variação gradual e que ocorre ao
longo de anos, onde há uma variação das propriedades físicas, químicas,
mecânicas e anatômicas da madeira, caracterizando-se a zona juvenil por
apresentar propriedades muito variáveis e a zona adulta por uma estabilização
dessas mesmas propriedades.
Muitos estudos têm sido conduzidos para determinar o ponto ou a
idade de transição entre a madeira juvenil e a adulta em várias espécies.
Segundo Zobel (1980), o estudo da variação da massa específica juntamente com
o estudo da variação do comprimento das fibras constituem os principais meios
na definição do limite entre a madeira adulta e juvenil.
3.1.2 Variabilidade da massa específica
Segundo Durlo (1991), a massa específica básica é a relação entre a
massa seca (g) de um corpo e seu volume saturado (cm3). Para a madeira o valor
obtido indica a quantidade aproximada de massa lenhosa, ou de modo inverso, o
volume de espaços vazios existentes.
De acordo com Mokfienski (2004), a massa específica da madeira é
o resultado da disposição e quantidade dos elementos anatômicos e da
composição química desses elementos na madeira, por exemplo, teor de vasos,
espessura e largura da parede das fibras, etc.
A massa específica se apresenta como sendo uma das variáveis de
maior impacto na capacidade e no custo de produção. É a característica que
exerce maior influência sobre a qualidade da polpa, devido o seu valor médio ser
utilizado para estabelecer a dosagem alcalina no processo polpação. Erros nos
valores de massa específica causam, erros de dosagem de álcali no processo,
que compromentem a qualidade da polpa marrom e o rendimento do processo
(FONSECA et al., 1996).
A massa específica da madeira é característica mais importante para
a avaliação de sua qualidade, pois influência a produção e a qualidade do lenho
para diversas utilizações variando entre espécies. Sendo determinada através de
uma amostra extraída apenas em um nível DAP (diâmetro a altura do peito)
medido por convenção a 1,30 m do solo que foi proposta por Nylinder (1965),
conforme Ferreira (1968, 1970) as amostras transversais do gênero Eucalyptus
tomadas ao DAP estimam a massa específica básica média da árvore.
Apesar da grande variação dos valores de massa específica da
madeira, a massa específica da parede celular possui um valor constante de 1,50.
Dessa forma, as diferenças de massa específica da madeira não podem ser
atribuídas as diferenças entre a parede celular, mas sim a diferença de proporção
de parede e espaços vazios existentes na madeira (SILVA, 2001).
De acordo com Moreschi (2007), verifica-se as variações da massa
específica no sentido medula-casca dentro da própria árvore . Para as coníferas,
ocorre um aumento da medula para a casca, tendendo a estabilizar-se no lenho
adulto. Já nas folhosas com cerne distindo do alburno, o valor máximo se situa-se
próximo à medula, isto ocorre devido a maior quantidade de extrativos, presentes
no cerne destas espécies conforme ilustra a Figura 1. Todavia, Gatto (2006)
encontrou um acréscimo da massa específica básica nos primeiros anos de
crescimento seguida de uma estabilização e uma pequena tendência de
decréscimo nos últimos anos de vida, para a madeira de açoita cavalo, noguerirapecã e plátano para sentido medula casca.
(MORESCHI, 2007).
Figura 1 ─ Variação da massa específica no sentido transversal, para coníferas e
folhosas
Segundo Mokfienski (2004), a massa específica tem sido um
parâmetro de controle de qualidade da madeira nas fábricas de polpa celulósica,
devido a grande facilidade de medição. A massa específica básica é um
parâmetro de qualidade complexo, pois vária radial e longitudinalmente numa
mesma árvore entre árvores da mesma espécie, entre espécie.
A variação da massa especifica no sentido medula-casca (radial) pode
ocorrer das seguintes formas: cresce linearmente da medula para a casca (caso
mais comum); decresce nos primeiros anos e cresce nos anos subsequentes;
cresce no inicio, proximo a medula, permanecendo, a seguir, mais ou menos
constante ou podendo decrescer nas porções mais próximas a casca e/ou
decresce linearmente da medula para a casca (PANSHIN e ZEEUW, 1970).
O crescimento da massa especifica é o resultado do aumento da
espessura da parede celular das fibras ou de um aumento na proporção das
fibras em relação, por exemplo, a proporção de vasos. De maneira inversa, um
aumento na proporção de vasos, com ou sem decréscimo na espessura da
parede celular, leva a redução na massa especifica básica. No entanto, os efeitos
são interativos e difíceis de serem avaliados isoladamente (PANSHIN e DE
ZEEUW, 1970).
3.1.3 Variabilidade do comprimento das fibras
Segundo Foelkel (2009), as fibras dos eucaliptos despontam cada
vez mais como sendo as grandes vencedoras na disputa dos mercados
papeleiros, crescendo vertiginosamente em importância no todo desse segmento
industrial, em quaisquer dos países grandes produtores de papéis. Isso se deve
às altas produtividades das florestas plantadas de eucalipto e à perfeita
adaptação da qualidade de sua madeira para produção tanto de celuloses como
de papéis.
A madeira é composta fundamentalmente pelos componentes
macromoleculares celulose, hemicelulose e lignina. Os dois primeiro representam
a principal porção de carboidratos contida na madeira, que formam uma
combinação denominada holocelulose. Pode-se dizer que as hemiceluloses
envolvem o esqueleto de celulose e estão intimamente associadas à lignina,
sendo que esta última confere rigidez ao conjunto (MORAIS et al., 2005).
Segundo Mokfienski (2004), nas árvores as cadeias de celulose
estão agrupadas em feixeis, nas fibras e fibrilas imersas em hemicelulose e
cimentadas pela lignina. As fibras são os principais elementos estruturais da
madeira e se apresentam em quatro camadas (parede primaria, secundária que
se divide em S1,S2 e S3) concêntricas envolvendo a cavidade central (lumém)
conforme Figura 2. A camada S2 é a mais importante do ponto de vista da
produção de celulose , por ser, geralmente, dez vezes mais espessa que a
primaria, S1 ou S3, e nela se encontra a maior quantidade de celulose da fibra. A
região entre as fibras, denominada lamela média, é rica em lignina, para a
fabricação de celulose um dos objetivos do processo químico de cozimento é o
de remover a lignina da lamela média, visando a separação das fibras, no entanto
o licor de cozimento não se limita à lamela média, retira também a lignina e os
carboidratos presentes nas paredes das fibras.
Figura 2 ─ Ultraestrutura da parede celular da fibra do xilema das árvores
mostrando as camadas típicas que compõem a mesma (KLOCK, 2009).
O estudo do comprimento das fibras é extremamente necessário
para a utilização na indústria papeleira. Em algumas árvores do gênero
Eucalyptus ocorre a variação das características das fibras do xilema em função
da posição radial dos anéis de crescimento (SANTOS, 1961).
Do ponto de vista anatômico e fisiológico, o lenho da região mais
próxima da medula, denominado de lenho juvenil, apresenta fibras com diâmetros
ligeiramente mais pequenos, paredes menos espessadas e de menor
comprimento que as fibras do lenho adulto (ZOBEL, 1965).
De fato, quando avançamos da medula para a casca, verificamos
que as fibras junto à medula são mais curtas, aumentando rapidamente na zona
de madeira juvenil em direção à casca. Na zona correspondente ao lenho adulto o
comprimento das fibras, além de ser maior, tem variações muito menores com
tendência para estabilizar conforme observado na Figura 3, o comportamento do
comprimento das fibras para o híbrido de choupo em três locais distintos de
Portugal.
Apesar de estarem representados poucos anéis de crescimento é
possível ver que numa fase inicial há um grande acréscimo do comprimento das
fibras enquanto nos anéis mais periféricos se verifica uma certa estabilização
(SILVA, 2005).
Comprimento das Fibras (mm)
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
1,1
1,0
0,9
Mirandela
0,8
T‡bua
0,7
Montemor-o-Velho
0,6
0,5
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Anel de crescimento
Figura 3 ─ Variação radial do comprimento das fibras, ao nível da base,
em três locais distintos de Portugal para o Choupo (SILVA, 2005).
Para Zobel (1980), o comprimento das fibras e/ ou traqueídes
constitui na principal variável de definição do limite entre a madeira juvenil e a
adulta. Próximo à medula as fibras são curtas, possuem menor diâmetro e têm
paredes mais finas e aumentam rapidamente da zona de madeira juvenil em
direção à casca, o comprimento das fibras, para as folhosas, é duas vezes maior
na madeira adulta do que na juvenil e para as coníferas, essa variação é de três a
quatro vezes.
Entretanto, Evans et al. (2000) afirma que, comportamento da
madeira juvenil em coníferas foi muito explorado e comparativamente o
comportamento da madeira juvenil em folhosas foi pouco estudado, em madeiras
de Eucalipto os limites de formação de madeira juvenil
ainda não estão
claramente conhecidos e poucas comparações têm sido feitas, entre as
propriedades da madeira próxima da medula e àquela normal ou adulta.
Segundo Foelkel (2009), o comportamento de uma polpa na
fabricação de papel depende muito das propriedades anatômicas e químicas
dessa mistura, mas também dos diferentes processos de produção de papel e de
celulose empregados. A morfologia das fibras e seus constituintes químicos são
muito importantes para se permitir previsões acerca do comportamento da polpa
em condições operacionais de processo. A performance do processo kraft não é a
mesma para as diferentes matérias-primas que alimentam os digestores, já que o
teor de lignina afeta diretamente a conversão da madeira a celulose kraft, pois
impacta no consumo de álcali, no rendimento em celulose e na geração de
sólidos secos ao sistema de recuperação do licor. Existem espécies com
reconhecidos teores menores de lignina, maior facilidade para individualização
das fibras e os melhores rendimentos em celulose, para as madeiras de
Eucalyptus globulus, Eucalyptus dunnii, Eucalyptus maideni em comparação a
outras espécies como Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna,
Eucalyptus x
urograndis, Eucalyptus nitens. Isso se deve às diferenças anatômicas, físicas e
químicas dessas madeiras.
A medição das dimensões celulares é realizada por individualização
das fibras e a observação em projetor de perfis (microscópio invertido com mesa
de projeção) que podem operar com diferentes graus de ampliação da imagem
sendo comumente adotados os fatores 10x, 20x, 50x e 100x. As principais fontes
de erro nos projetores de perfil são: ampliação, posicionamento da mesa/feixe
luminoso, retilineidade e ortogonalidade dos movimentos.
4 MATERIAL E MÉTODOS
4.1 Caracterização da área de estudo
O presente trabalho foi desenvolvido em duas regiões de Portugal:
•
Conselho Vila Velha de Ródão (39°39′5″N, 7°40′24″W) que está
localizada no Distrito de Castelo Branco, região centro, subregião da Beira
do Interior Sul (Figura 4). Possui um clima mediterrânico, com influências
continentais, sendo os verões bastante quentes, segundo a classificação
climática de Köppen. A região apresenta predominância climática do tipo
(Csa), sendo uma região de clima temperado úmido com verão seco e
quente, com temperaturas ao redor dos 30 °C, e os invernos
consideravelmente frios. Nos recursos hídricos é de maior importância o rio
Tejo, sobre o qual passa a Barragem de Fratel, com 43 m de altura.
Figura 4 – Mapa de Portugal com destaque para Vila Velha de Ródão (hachura
com coloração destacada), local onde foi desenvolvido o estudo.
•
Salvaterra de Magos (39°1′33″N, 8°47′34″W) é uma vila pertencente ao
Distrito de Santarém, região do Alentejo e na sub-região da Leziria do Tejo
(Figura 5). Possui um clima mediterrânico, com influências continentais,
sendo os verões bastante quentes, segundo a classificação climática de
Köppen. A região apresenta predominância climática do tipo (Csa) de clima
temperado úmido com Verão seco. Situa-se na bacia hidrográfica do Tejo,
numa região onde os recursos hídricos subterrâneos são mais abundantes
em Portugal continental.
Figura 5 – Mapa de Portugal com destaque para Salvaterra de Magos (hachura
com coloração destacada), local onde foi desenvolvido o estudo.
4.2 Coleta das amostras de madeira
Para o estudo da massa especifica e do comprimento de fibras da
madeira das duas espécies de eucalipto estudadas, o material foi selecionado por
extração ao acaso, conforme norma COPANT (1971) e ASTM D5536-94 (1995).
Para a realização desse trabalho foi utilizado madeira de
Eucalyptus globulus Labill, de 9 árvores com aproximadamente 30 anos,
proveniente de povoamento pertencente a empresa Silvicaima, localizado em Vila
Velha de Ródão na Quinta da Bouça. As amostras de Eucalyptus saligna Smith
estudadas foram coletadas, no Horto Florestal da Mata Nacional do Escarupim
em Salvaterra dos Magos, 9 árvores de aproximadamente 43 anos selecionadas
ao acaso, tendo como única preocupação que fossem árvores saudáveis e com
boa conformação.
Depois de escolhidas as árvores, foram realizadas amostras
transversais do caule (verrumas), através da sonda de Pressler no sentido nortesul e direção casca-medula. Somente no nível do dap (diâmetro a altura do peito,
por convenção, medido a 1,30m do solo). Assim obtiveram-se 9 amostras de cada
espécie na direção casca-medula, de modo a que cada verrumada incluísse a
medula da árvore. Essas amostras com forma de cilindro, de seções de
aproximadamente 12 mm de diâmetro, representam o tronco da árvore e
permitem fazer estudos da sua madeira sem que seja necessário destruir a árvore
(BRASIL ,1972).
Inicialmente as amostras foram acondicionadas em tubos de
polietileno e enviadas para o laboratório de Produto Florestal da UTAD,
colocaram-se as amostras devidamente identificadas em papel ofício para uma
pré-secagem, com o objetivo de estabilizar a sua umidade e deste modo diminuir
as possibilidades de contaminação por microrganismos.
4.3 Métodos laboratoriais
4.3.1 Determinação da massa específica básica
Cada amostra transversais do caule (verrumas), foi dividida em 10
provetes de 1cm no sentido medula-câmbio. A numeração dos provetes é feita de
modo a que o provete 1 seja o mais próximo da medula e o provete 10 o mais
distante.
Procedeu-se em seguida à saturação de cada provete. Para isso
colocaram-se em tubos de ensaio, previamente numerados, com água em
ambiente de vácuo para que todo o oxigênio fosse retirado e, com a sua saída, se
desse a entrada de água e ocorresse a saturação completa dos provetes.
Após a completa saturação da amostra, foi determinado o volume
saturado por meio de pesagem pelo método descrito pelo FOREST PRODUCTS
LABORATORY - MADISON (1956) e FERREIRA (1970). Esse método baseia-se
no princípio de Arquimedes que diz que sendo a água um líquido de massa
específica igual a 1, o volume de uma peça de madeira nela mergulhada
corresponde ao volume de água por ela deslocado, na relação 1 g/ 1 cm3 (Figura
6). Como o volume saturado das amostras, foi determinado pelo deslocamento de
água, para que não houvesse imprecisão no processo devido a absorção da água
pelo lenho foi necessária a saturação completa das amostras.
Figura 6- Determinação do volume Saturado.
Após a determinação do volume por pesagem, colocaram-se as
amostras numa estufa a 102ºC até obtenção de peso constante. Depois de
retiradas as amostra da estufa estas foram colocadas num dessecador com sílicagel por alguns minutos para que se estabilizasse e então pudesse ser
determinado o peso seco. Com o volume saturado e o peso seco de cada provete
foi determinada a sua massa específica.
Para o calculo da massa especifica básica, utilizou-se a equação 1:
MEb =
3
Mo (g)
= (g/cm )
3
Vu (cm )
Eq.(1)
MEb= massa especifica básica (g/cm3);
Vu = volume saturado (cm3);
Mo = massa seca (g).
4.3.2 Determinação do comprimento fibras.
Para determinação do comprimento médio das fibras procedeu-se,
de igual forma das 18 árvores foram amostradas em seções cujos segmentos
representavam as regiões casca-medula. Os segmentos repreentativos dessas 10
partes tinham aproximadamente 1 cm de comprimento. A numeração dos
provetes é feita de modo a que o provete 1 seja o mais próximo da medula e o
provete 10 o mais distante. Esses provetes foram picados com o auxilio de
estilete cirúgico, dissociou-se em estilhas finas, no sentido das fibras,
foram
colocados em tubos de ensaios.
A maceração dos elementos fibrosos foi feita em solução (1:1),
composta por uma parte de peróxido de hidrogénio a 130 volumes com uma parte
de ácido acético glacial. O material lenhoso foi mantido em banho aquecido, a
uma temperatura de 70ºC, durante aproximadamente 24 horas até completa
deslignificação do material. A amostra, já desprovida de lignina, foi macerada com
o auxílio de um bastão de vidro contra as paredes do tubo de ensaio e agitada
para favorecer a separação final das fibras.
O material macerado foi lavado num crivo (peneira) de bronze em
água corrente e, com o auxílio de uma pinça, retirou-se uma porção de amostra
que foi colocada numa placa de petri à qual se adicionou ±5 ml de água.
As fibras, depositadas no fundo da placa de petri, foram
desenhadas com o auxílio de um Projetor de Perfil (microscópio invertido com
mesa de projeção), modelo chão Vertical da Marca BATY Shadomaster SM20,
idêntico ao apresentado na Figura 7. Onde a amostra foi colocada em uma base
de vidro onde era projetada, através de lâmpada encandecente, por espelhos em
uma mesa de vidro fosco, na qual coloca-se uma folha A4 de papel seda, onde
foram desenhada as fibras.
De cada amostra foram selecionadas aleatóriamente 20 fibras com o
único cuidado foram analisadas para que fossem medidas somente fibras inteira e
não repetidas. No desenho das fibras foi utilizada uma ampliação de 100 vezes,
conforme mostra a Figura 8. a observação em projetor de perfis que podem
operar com diferentes graus de ampliação da imagem sendo comumente
adotados os fatores 10x, 20x, 50x e 100x. As principais fontes de erro nos
projetores de perfil são: ampliação, posicionamento da mesa/feixe luminoso,
retilineidade e ortogonalidade dos movimentos.
As fibras foram medidas com o auxílio de um curvímetro (Figura 9)
um equipamento digital com precisão de 1mm, em sua extremidade apresenta
uma esfera, na qual movimenta o medidor do aparelho, quando realizada a
fricção deste equipamento sobre a folha de papel seda, onde estão desenhadas
as fibras e logo após foram reduzidas a ampliação de 100x utilizada.
Figura 7- Projetor de perfil.
Figura 8- Visualização das fibras.
Figura 9- Marcação e medição do comprimento das fibras com o auxílio do
curvímetro.
Todas as análises foram realizadas no Laboratório de Tecnologia da
Madeira do Departamento de Engenharia Florestal da Universidade de Trás-osMontes e Alto Douro em Vila Real, Portugal. Todos os dados foram descritos em
tabelas para posterior análise.
Os resultados foram analisados estatisticamente com o auxílio dos
programas Statgraphics Centurion XV e SPSS 16.0 EV e o Programa
Superanova a partir de análises de variância, que tem como objetivo avaliar se
as diferenças observadas entre as médias das amostras são estatisticamente
significantes, tomando como fontes de variação as espécies, as árvores, a
direção radial, as fibras e as respectivas interações.
Na análise de regressão, onde para a definição das equações utilizou-se o
procedimento Stpwise, sendo que o programa é que determina a escolha da
equação mais representativa aos dados em análise. Análise de regressão
realizada resulta numa equação matemática que descreve a relação entre a
variavel dependente e as variável independente. Graficamente, a análise de
regressão implica no ajuste de uma reta que represente de uma “boa forma” a
estrutura dos dados.
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Variação da massa específica
A massa específica de uma espécie é o resultado de diversos fatores
ambientais que se concretizam em estruturas anatômicas específicas,
explicadas, em alguns casos, pelo crescimento e produção hormonal,
manifestando-se, em última instância, nas dimensões das fibras ou traqueídeos.
A determinação da massa específica foi realizada, utilizando-se nove árvores de
cada espécie.
•
Eucalyptus saligna
A Figura 10 apresenta a variação da massa especifica básica da
madeira de Eucalyptus saligna, onde ocorre um crescimento da massa especifica
básica no sentido medula-casca. Foelkel et al. (1982), encontrou para a mesma
espécie, um modelo semelhante de crescimento para a massa específica no
sentido medula-casca em árvores de 10 anos de idade.
0,55
Massa específica básica (g/cm 3)
0,53
0,51
0,49
0,47
0,45
0,43
0,41
0,39
0,37
0,35
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Distância ra dial (cm)
Figura 10- Variação radial da Massa específica básica para valores médios das 9
árvores de Eucalyptus saligna.
Demonstrando um crescimento da massa especifica básica, tendo
média de 0,44 (g/cm3), em todas as nove árvores analisadas. Os mesmos
resultados encontrados Oliveira e Silva (2003), onde a massa específica básica
média foi 0,47 g/cm3 para o Eucalyptus saligna demostrando que, pouco difere
das florestas brasileiras, fato que demonstra alta herdabilidade génetica e pouca
interferência dos fatores ambientais (sitio, temperatura etc.).
A variação
da massa especifica básica, foi influênciada
significativamente pela varição radial (P<0,0001). Essa caracteristica é
representada pela equação ME= 0,363831 + 0,0143733*dist. Radial, como
mostra a Figura 11, com R2 = 38 que significa que aproximadamente 38% dos
meus dados estão representados pela reta formada.
Equação:
R2 (%)
Sxy
F
P
38
0,83
53
<0,0001
ME= 0,363831 + 0,0143733*dist. radial
·
Observado
-- Estimado
0,6
Massa específica básica (g/cm3)
0,57
0,54
0,51
0,48
0,45
0,42
0,39
0,36
0,33
0,3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Distância radial (cm)
Figura 11- Variação radial da Massa específica da madeira de Eucalyptus
saligna nas 9 árvores analisadas.

Eucalyptus globulus
Já para o Eucalyptus globulus observa-se na figura 12, um
crescimento da massa especifica basica até aproximadamente um raio de 7 cm,
depois desse ponto houve uma tendência de estabilização em direção a casca.
0,55
Massa específica básica (g/cm3)
0,53
0,51
0,49
0,47
0,45
0,43
0,41
0,39
0,37
0,35
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Distância radial (cm)
Figura 12 - Variação radial da Massa específica básica para valores médios das 9
árvores de Eucalyptus globulus.
A
variação
da massa especifica básica, foi influênciada
significativamente pela varição radial (P<0,0001). Esta característica está
representada pela equação ME= 0,400001 + 0,0111401*dist. radial, como mostra
a Figura 13, com R2 = 39 que significa que aproximadamente 39% dos meus
dados estão representados pela reta formada.
Equação:
ME= 0,400001 + 0,0111401*dist. radial
Massa específica básica (g/cm3)
·
R2 (%)
Sxy
F
39
0,2620
52
Observado
P
<0,0001
-- Estimado
0,6
0,57
0,54
0,51
0,48
0,45
0,42
0,39
0,36
0,33
0,3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Distância radial (cm)
Figura 13- Variação radial da Massa específica da madeira de Eucalyptus
globulus nas 9 árvores analisadas.
Na madeira de Eucalyptus globulus semelhante ao Eucalyptus
saligna, ocorre um acréscimo da massa especifica básica da medula-casca,
tendo média de 0,46 (g/cm3). Para essa espécie os valores obtidos foram
próximos aos determinados por CARVALHO (1963) e TOMAZELLO FILHO
(1985).
De acordo com Duarte (2007), o Eucalyptus globulus com 12 anos
de idade, apresentou resultados de massa específica básica de 0,630 g/cm3,
mais elevada quando comparado com Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis
e Betula pendula. Já Hernán (1983) encontrou resultados de massa específica
básica de 0,570 g/cm3 com g/cm3 e de 9 anos para o Eucalyptus globulus.
Entretanto Resquin (2002) salienta que a espécie de Eucalyptus globulus pode
apresentar massa específica básica na faixa de 0,430 a 0,710 g/cm3.
5.2 Análise de variância da massa específica
A análise de variância da massa específica tomando como fontes de
variação as Espécies, as Árvores, a Distância Radial e as respectivas
interacções é apresentada na tabela 2.
Tabela 2- Resumo da análise de variância da massa específica para as 2 espécie
de Eucalipto estudadas.
Nº
Origens de variação
.G.L
.Q.M
F
(%)V.E
1
E
1
0.01521
n.s 1,00411
3,6%
2
A/E
16
0.01515
*** 15,81308
33,8%
3
DR
9
0.02828
*** 29,51552
36,2%
4
DR x E
9
0.00232
* 2.42576
3,6%
5
R
144
0.00096
-
22,9%
Em que: E= espécies, A= árvores, DR= Distância Radial, R= resíduo que é (DR x
A/ E), G.L. = Graus de Liberdade, Q.M.= Quadrado Médio e F= Média dos
Quadrados.
Segundo Mokfienski (2004), a massa específica básica é um
parâmetro de qualidade complexo, pois varia radialmente numa mesma árvore,
entre árvores da mesma espécie, entre espécie. Mas na análise de variância
apresentada na Tabela 2 mostra-nos que não há diferenças significativas da
massa específica entre as duas espécies de Eucalyptus analisadas (V.E. =3,6%).
A Figura 14 demostra que o Eucalyptus globulus Labill apresenta, em termos
médios, uma maior massa específica que o Eucalyptus saligna Smith.
De fato, na Figura 15 verifica-se que, para ambas as espécies de
eucalipto, há um acréscimo da massa específica da medula para a periferia, o que
confirma o que foi estudado por
Gatto (2006) onde verifica-se variações da
massa específica crescentes no sentido medula casca dentro da própria árvore.
As árvores dentro da espécie, são uma fonte de variação altamente
significativa explicando 33,8% da variação total da massa específica. Ou seja, a
variação de árvore para árvore dentro de cada espécie é muito superior à
variação entre espécies.
No entanto, para o Eucalyptus globulus Labill, a partir dos 7 cm, há
uma tendência para a estabilização, conforme o estudo realizado por
TOMAZELLO FILHO (1985). Essa tendência pode dar a indicação que esta
variedade de eucalipto entra em formação de lenho adulto mais cedo que o
Eucalyptus saligna Smith, que nesse caso não chega a estabilizar. Como se sabe,
uma das características do lenho adulto é exatamente a estabilização de algumas
características entre as quais se encontra a massa específica.
Eucalyptus saligna
Eucalyptus glubulus
Massa específica básica (g/cm3)
0,53
0,5
0,47
0,44
0,41
0,38
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Distância radial (cm)
Figura 14 - Representação gráfica da variação radial da massa específica.
5.3 Variação do comprimento das fibras
A variação radial do comprimento das fibras aparece ao longo do
tronco e pode ser explicada, em termos, por mudancas nas dimensões das
fibras. Desta forma, as propriedades da madeira não são uniformes da medula
para o exterior. A madeira dos primeiros anéis formados apresenta menor massa
específica, menor comprimento de fibras, entre outras características. O estudo
da variação do comprimento das fibras foi realizado, utilizando-se nove árvores
de cada espécie.
•
Eucalyptus saligna
Observa-se, na Figura 15, a variação crescente do comprimento das fibras
da madeira de Eucalyptus saligna no sentido medula-casca,
123
Comrpimento da fibra (µm)
117
111
105
99
93
87
81
75
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Variação radial (cm)
Figura 15 - Variação radial do comprimento das fibras (valores médios) da
madeira de Eucalyptus saligna.
A madeira de Eucalyptus saligna demonstra um crescimento, em
todas as nove árvores analisadas, do comprimento das fibras no sentido
medula-casca. A
variação
do comprimento das fibras, foi influênciada
significativamente pela varição radial (P<0,0001). Esta característica está
representada pela equação Cf= 76,7374 + 4,15512*dist. radial, como mostra a
Figura 16, com R2 = 64 que significa que aproximadamente 64% dos meus
dados estão representados pela reta formada.
Equação:
Cf= 76,7374 + 4,15512*dist. radial
R2 (%)
Sxy
F
64
0,6543
156
P
<0,0001
· Observado -- Estimado
Comprimento das fibras (µm)
135
128
121
114
107
100
93
86
79
72
65
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Variação radial (cm)
Figura 16 - Variação radial do comprimento das fibras da madeira de
Eucalyptus saligna.
As fibras de Eucalyptus saligna, quanto ao comprimento, curtas
(0,996 mm), variando de 68 a 136 µm; valores próximos ao observado por
TOMAZELLO FILHO (1985).
•
Eucalyptus globulus
Como era de se esperar a madeira de Eucalyptus globulus
apresenta
uma variação crescente do comprimento das fibras no sentido
medula-casca (Figura 17).
Comprimento das fibras (µm)
124
118
112
106
100
94
88
82
76
70
64
1
2
3
4
5
6
7
Variação radial (cm)
8
9
10
Figura 17 - Variação radial do comprimento das fibras para valores médios das
9 árvores de Eucalyptus globulus.
A variação
do comprimento das fibras, foi influênciada
significativamente pela varição radial (P<0,0001). Esta característica está
representada pela equação Cf= 66,2481 + 5,57428*dist. radial, como mostra a
Figura 18, com R2 = 87 que significa que aproximadamente 87% dos meus
dados estão representados pela reta formada.
R2 (%)
87
Equação:
Cf= 66,2481 + 5,57428*dist. radial
·
Observado
--
Sxy
0,4425
F
581
P
<0,0001
Estimado
139
Comprimento das fibras (µm)
132
125
118
111
104
97
90
83
76
69
62
55
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Variação radial (cm)
Figura 18- Variação radial do comprimento das fibras da madeira de Eucalyptus
globulus nas 9 árvores analisadas.
As fibras de Eucalyptus globulus, quanto ao comprimento, curtas (0,969
mm), variando de 58 a 137 µm, valores próximos ao observado por TOMAZELLO
FILHO (1985).
Para ambas as espécies o aumento do comprimento das fibras nos
anos iniciais, foi semelhante ao apresentado para o parâmetro densidade básica
da madeira, tendo esse modelo de variação observado para inúmeras espécies
de eucalipto (TOMAZELLO FILHO, 1985). Da mesma forma, madeira de melhor
qualidade será obtida com a utilização de árvores em idades mais avançadas,
concentrando-se próximo à medula as fibras, de menor comprimento. O aumento
do comprimento das fibras, em função da idade, é resultado do aumento do
comprimento das células que as originam, denominadas fusiformes iniciais. A
estabilização do comprimento das fibras, conforme observado por BISSET &
DADSWELL (1950), para inúmeras espécies de eucalipto somente irá ocorrer
quando as células do câmbio atingirem comprimento máximo, iniciando a
formação da madeira caracterizada como adulta.
5.4 Análise de variância do comprimento das fibras
A análise de variância do comprimento das fibras tomando como
fontes de variação as espécies, as árvores, a distância radial, as fibras e as
respectivas interações está apresentada na Tabela 3.
Tabela 3 – Resumo da analise de variancia para o comprimento das fibras para as
duas especies de eucalipto estudados.
Nº
Origen de Variação
.G.L
.Q.M
F
(%)V.E
1
E
1
6482.93361
n.s 1.01353
0,01
2
A
16
6396.39903
***48.86767
7,5
3
DR
9
79620.81127
***608.29285
52,9
4
E x DR
9
2149.35028
***3.29682
2,0
5
DR x A
144
651.94633
***4.98079
6,2
6
R
3420
130.89224
-
31
Em que: E= espécies, A= árvores, DR= distância radial, R= resíduo que é (DR
x A/ E), G.L. = graus de liberdade, Q.M.= quadrado médio e F= média dos
quadrados
Não se verificam diferenças significativas no comprimento das fibras
das duas espécies (V.E. = 0,01%). De fato, apesar da espécie Eucalyptus
globulus apresentar, em termos médios, um comprimento das fibras inferior ao do
Eucalyptus saligna (respectivamente 0,969 mm e 0,996 mm), essa diferença não
é significativa e só acontece nos primeiros anos de vida das árvores. A Figura 19
mostra exatamente isso: a partir do 4 cm há uma sobreposição quase total das
curvas de variação radial do comprimento das fibras para as duas espécies.
Equação:
a)Cf= 66,2481 + 5,57428*dist. radial
R2 (%)
97,049
Sxy
0,394339
F
263,1
P
<0,0001
b) Cf= 76,7374 + 4,15512*dist. radial
98,4305
0,181225
501,73
<0,0001
Eucalyptus globulus
Eucalyptus saligna
b) Eucalyptus globulus
a) Eucalyptus saligna
Comprimento das fibras (µm)
125
120
115
110
105
100
95
90
85
80
75
70
65
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Variação radial (cm)
Figura 19- Sobreposição dos gráficos de comprimento de fibras ( valores
médios) da madeira da 2 espécie de Eucalyptus.
Relativamente à variação radial desta característica e tal como é de
esperar verifica-se, em ambos os casos, um aumento da medula para a periferia
(Figura 19) sendo a origem de variação distância radial a grande responsável pela
variação do comprimento das fibras explicando 52,9% da sua variação total.
Para além da distância radial, a única origem de variação com
alguma importância para o comprimento das fibras são os resíduos (fibras), que
são responsáveis por 31,4% da variação dos dados. Todas as outras origens de
variação apresentam variâncias esperadas muito baixas.
De acordo com Silva et al. (2005), que cita diversos autores
(BARRICHELO e BRITO, 1976; TOMAZELLO FILHO, 1985; SHIMOYAMA, 1990;
CRUZ, 2000) apresentaram resultados inerentes ao comprimento médio das
fibras do Eucalyptus grandis de aproximadamente 1.000 μm. A variação das
propriedades das fibras na direção medula-casca é quase sempre crescente,
acompanhando a variação da massa específica.
6CONCLUSÕES
Com base nos resultados obtidos no estudo realizado para a
variação da massa específica e comprimento das fibras para o Eucalyptus
globulus Labill e o Eucalyptus saligna Smith, ao nível de 1.30m, pode-se concluir
que:
1. Nas duas espécies em estudo e para as duas variáveis (massa específica
e comprimento das fibras) há uma variação radial altamente significativa
traduzida, nos dois casos por um aumento na direção medula a casca;
2. Não foi possível por meio da análise das características anatômicas e de
massa específica definir o ano de segregação para o Eucalyptus saligna
Smith, entretanto para o Eucalyptus globulus Labill há uma tendência para
a estabilização da massa específica a partir da distância radial de 7 cm.
Indicando
a
formação
do
lenho
adulto
a
partir
de
21
anos
aproxiamdamente.
3. A variabilidade dentro da mesma espécie e a variação radial, são fatores
principais da variação da massa específica, explicando 33,8% e 36,2%
respectivamente da sua variação total;
4. O Eucalyptus globulus Labill nos primeiros anos apresenta, em termos
médios, um comprimento das fibras inferior ao do Eucalyptus saligna
Smith. No entanto, essa diferença não é observada no transcorrer do
crescimento da árvore. A partir do 4 cm há uma sobreposição quase total
das curvas de variação radial do comprimento das fibras para as duas
espécies.
5. Sugere-se novos estudos com povoamentos crescidos no Brasil, com o
intuito de comparar as propriedades e espécies estudadas em Portugal.
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