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MADEIRA
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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, gonçalo- alves, 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.
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6. FISIOLOGIA DA ÁRVORE6.1. 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.
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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.
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6.2. NUTRIÇÃO
-
Há
a formação do radical monossacarídeo
CH2
O (componente orgânico elementar);
-
e, então ocorrem reações que originam os
açúcares que formam a maioria das
substâncias orgânicas vegetais.
CO2
+ 2H2
O + 112,3 Cal →CH2
O + H2
O + O2
Fotossíntese
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7. ANATOMIA DO TECIDO LENHOSO
A madeira é
constituída principalmente por células de forma alongada apresentando
vazio interno, tendo tamanhos e formas variadas.
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8. DEFEITOS DA MADEIRA8.1. 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
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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.
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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.
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9. Propriedades FísicasFatores 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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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10. SECAGEM DA MADEIRAAs 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
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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.
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11. INDÚSTRIA DA MADEIRA
A indústria da madeira abrange três grandes tipos de operações:
11.1. BeneficiamentoHá
os processos de falquejamento
(em que as toras são desbastadas), desdobramento
(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
serradas (para dormentes, postes, pranchões, componentes de caixotes, engradados e
congêneres); o desdobramento destina-se, em geral, à
construção civil (tábuas,
barrotes, caibros, sarrafos, ripas, tacos para assoalho), enquanto a compensação da
madeira --
que também pode ser folheada, aglutinada ou concrecionada
por
prensagem.
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11.2. ProcessamentoA 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. IncorporaçãoÉ
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.
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11.1 Processo de Laminação
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12. Aplicações
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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.
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12.2. Principais mercados
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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.