Curso Clonar - Aula 7

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Qualidade da Madeira
por
Fernando José Borges Gomes
fjbgomes.fg@gmail.com
Aula 7: Interações da árvore com o ambiente 
(presença de nós na madeira e madeira de reação)
mailto:fjbgomes.fg@gmail.com
2
INTERAÇÕES DA MADEIRA COM O AMBIENTE
3
Formação de Nós na Madeira
HAYGREEN & BOWYER
4
Nó é a porção basal de
um ramo que se encontra
embebida no tronco de
madeira, provocando na
sua vizinhança desvios
ou a descontinuidade dos
tecidos lenhosos.
Fonte: DEF/UFV
Nós
✓ Os nós podem ser vivos
ou mortos.
5
Fonte: DEF/UFV
Fonte: DEF/UFV
Fonte: DEF/UFV
✓ O nó morto corres-
ponde a um galho sem
atividade fisiológica que
deixou de participar do
desenvolvimento do tronco.
✓ Os nós ao morrerem
apresentam acúmulos de
resina e outros materiais
que lhes conferem dureza
Nós
6
Letras não comuns expressam diferenças significativas pelo teste de Tukey a 5%
Presença de Nós (%) em Madeira de Eucalyptus
Gilberth Ferrari – Monografia Lato Sensu, UFV, 2013
Número de Nós/m³ em Diferentes Secções 
das Árvores
0% - base árvore 100% - topo da árvore
Aspecto dos nós
7
1. Cavacos normais - 2. Nós - 3. Casca
Madeira Anormal
➢Madeira de Compressão – coníferas
➢Madeira de Tração - folhosas
8
9
 
Ação de Vestos e Força Gravidade
ROSADO, M.A. – Lato Sensu, UFV2006
10
Formação Madeira Tração e Compressão
Guimarães, C.C.J. – Lato Sensu, UFV-2006
11
Seções Transversais Madeira Tração
e Compressão
Guimarães, C.C.J. – Lato Sensu, UFV-2006
12
Madeira de Tração em Folhosa
HAYGREEN & BOYER
13
Causas Formação Madeira Tração
➢Geotropismo – Manutenção crescimento vertical
➢Ventos (Okuyama, 1997 – Kubler, 1988)
➢Deficiência luz – movimentação árvore p/ captação luz floresta
➢Desfolhamento Agente Externo (Barefoot, 1963)
Madeira Anormal - Compressão
Madeira de Compressão (coníferas)
- Parte inferior troncos inclinados e de galhos
- Traqueídeos menores
- Formato circular dos traqueídeos (transversal)
- Espaços intercelulares
- Parede mais espessa
- Densidade mais elevada
- Mais lignina e menos celulose
- Polpa de celulose mais escura
- Menor rendimento de polpação
- Branqueamento mais difícil
- Propriedades inferiores de resistências da polpa
14
15
NORMAL COMPRESSÃO
Fibras circulares, espaços interfibras e
fissuras helicoidais
Madeira Normal e de Compressão
Madeira Anormal - Tração
Madeira de Tração (folhosas)
- Parte superior troncos inclinados e de galhos 
- Camada gelatinosa após S3
- Mais celulose e menos lignina
- Maior rendimento
- Mais galactana e menos xilana
- Vasos menores e menos frequentes
- Densidade mais elevada
- Propriedades resistência inferiores
16
17
Camada Gelatinosa – Madeira de Tração
18
gl – camada gelatinosa
r - raio
Madeira de Tração – Populos sp
19
Inclinação de Árvores
Eucalyptus pelo Vento
FERNANDES,D.E – Lato Sensu, UFV-2003
20
Efeito de Ventos em Floresta de 
Eucalyptus – Vale Paraíba, SP
21
Madeira Tração – Tronco Eucalyptus
FERNANDES,D.E – Lato Sensu, UFV-2003
22
Madeira Eucalyptus - Normal
FERNANDES,D.E – Lato Sensu, UFV-2003
23
FERNANDES,D.E – Lato Sensu, UFV-2003
Madeira Eucalyptus - Tração
24
Madeira Normal x Madeira Tração
Eucalyptus urophylla
Parâmetros Normal Tração
Diâmetro vasos, μm 123 116
Frequencia vasos, n°/mm2 15 11
Espessura parede, μm 3,4 3,8
Diâmetro lume, μm 7,7 6,5
Comprimento fibra, mm 0,8 0,9
Largura fibra, μm 14,4 14,0
GOMIDE, 2003
25
Madeira Celulose Xilanas Galactanas Mananas Arabinanas Lignina
Alcool/
Tolueno
Ácidos
Urônicos
Acetil
Acetil
/10Xilose
Normal 50,0 11,5 1,8 0,4 0,3 27,6 1,62 4,2 2,7 6,4
Tração 65,2 6,1 6,1 0 0,5 15,8 0,72 3,9 1,8 8,1
Madeira Normal e Tração
GOMIDE - 2003
Constituição Química - Eucalyptus
26
Madeira Normal e Tração
GOMIDE - 2003
Produção de Celulose - Eucalyptus
Álcali Número Rendimento, Viscosidade,
Madeira Ativo, % Kappa % cP
Normal 19,8 17,4 49,0 37,1
Tração 14,7 17,5 57,6 38,0
27
Propiedades Mad. Normal Mad. Tração
Energia refino (W.h) 10 39
Índice estouro (kPa.m2/g) 5,3 4,3
Índice rasgo (mN.m2/g) 7,3 9,3
Dobras duplas (n°) 122 46
Shopper Riegler (°SR) 33 39
Resistência ao ar (s/100ml) 10,6 6,7
Volume específico (cm3/g) 1,59 1,85
Polpa Branqueada Eucalyptus
(Medidas no Índice Tração 70 N.m/g)
Guimarães, C.C.J. – Lato Sensu, UFV-2006
28
Análise de Fibras
29
Análise de Fibras na Madeira, Polpa ou Papel
Pulp and Paper Microscopy – Irving H. Isenberg – The Institute of
Paper Chemistry, Appleton, Wisconsin, USA – 1997, 395p.
-Morfologia da Fibra
-Microestrutura das Fibras
-Análise de Fibras
-Corantes e Reagentes
-Microseccionamento
-Microfotografia
-Etc.
Norma TAPPI T263 sp-97 – Identification of wood and fibers from 
conifers. 16p.
-Diferenciação entre madeiras de folhosas e coníferas
-Características anatômicas das madeiras de coníferas utilizadas para celulose
-Determinação da espécie de conífera presente na polpa ou papel
30
Análise de Fibras na Madeira, Polpa ou Papel
Pulp and Paper Microscopy – Irving H. Isenberg – The Institute of
Paper Chemistry, Appleton, Wisconsin, USA – 1997, 395p.
-Morfologia da Fibra
-Microestrutura das Fibras
-Análise de Fibras
-Corantes e Reagentes
-Microseccionamento
-Microfotografia
-Etc.
Norma TAPPI T263 sp-97 – Identification of wood and fibers from 
conifers. 16p.
-Diferenciação entre madeiras de folhosas e coníferas
-Características anatômicas das madeiras de coníferas utilizadas para celulose
-Determinação da espécie de conífera presente na polpa ou papel
31
Análise de Fibras na Madeira, Polpa ou Papel
Norma TAPPI T401 om-93 – Fiber analysis of paper and paperboard. 
16p.
-Identificação de fibras presentes em papel e papelão (analista habilidoso e experiente!)
-Características morfológicas de fibras
- Uso freqüente de amostras padrões
-Técnicas de desintegração do papel, coloração e preparo de slides
-Norma TAPPI T259 sp-98 – Identification of nonwood plant fibers. 
13p.
-Objetivo: identificar fibras não-madeiras presentes no papel
- Identificação de fibras não-madeira pelas suas características morfológicas
32
EXEMPLOS 
QUALIDADE DA MADEIRA
Qualidade da Madeira de Eucalyptus para 
Produção de Celulose
Experiências do Núcleo de Celulose e 
Papel
Universidade Federal de Viçosa
33
Figura 1 - Densidade básica das madeiras de Eucalyptus.
34
Clones de Comerciais de Eucalyptus
D
en
si
d
ad
e 
B
ás
ic
a,
 K
g
/m
3
Variabilidade da Densidade Básica
Figura 2 - Teor de lignina das madeiras de Eucalyptus.
35
2 5 ,1
2 7 ,4 2 7 ,8 2 7 ,4
2 5 ,7 2 5 ,5
2 7 ,2
2 7 ,9
2 6 ,7
2 8 ,4
2 7 ,1 2 7 ,5 2 6 ,4
2 7 ,4
2 6 ,3
2 7 ,2
2 8 ,1 2 8 ,0
2 6 ,3
2 7 ,5 2 7 ,3
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
T
eo
r 
d
e 
L
ig
n
in
a,
 %
Variabilidade do Teor de Lignina
Clones de Comerciais de Eucalyptus
Figura 3 - Teor extrativos em álcool/tolueno das madeiras de
Eucalyptus.
36
3 , 1
2 , 4
2 , 6
2 , 4
2 , 1
1 , 6
2 , 2
2 , 4
3 , 1
1 , 7
2 , 3
1 , 5
1 , 8
2 , 7
2 , 8
1 , 7
3 , 2
2 , 4
1 , 6
2 , 5 2 , 5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Clones de Eucalyptus
S
o
lu
b
il
id
ad
e 
em
 Á
lc
o
o
l/
to
lu
en
o
, 
%
Variabilidade do Teor de Extrativos
Clones de Comerciais de Eucalyptus
kappa 18.
37
1 9 , 0
1 8 , 0 1 8 , 3
1 9 , 0
1 8 , 0
1 7 , 0
1 9 , 0
2 1 , 5
1 9 , 5
1 7 , 5 1 7 , 0
1 9 , 0
1 7 , 0
1 8 , 5
1 9 , 5
1 8 , 0
2 4 , 0
2 1 , 0
1 8 , 0
2 1 , 5
1 8 , 0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Clones de Eucalyptus
Á
lc
al
i 
A
ti
v
o
, 
%
Variabilidade de AA Para Kappa 18
Clones de Comerciais de Eucalyptus
FIGURA 5: Rendimento depurado das celuloses de número kappa 18.
38
4 8 , 9 4 8 , 9 4 9 , 4
5 0 , 0 5 0 , 7
5 1 , 6
4 8 , 3
4 6 , 5
4 9 , 0 4 9 , 0
5 0 , 1
4 8 , 7
5 0 , 0
4 9 , 0 4 8 , 5
5 1 , 1
4 4 , 0
4 6 , 3
4 9 , 9
4 8 , 24 7 , 3
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Clones de Eucalyptus
R
en
d
im
en
to
 D
ep
u
ra
d
o
, 
%
Variabilidade do Rendimento Depurado
Clones de Comerciais de Eucalyptus
FIGURA 6: Viscosidade das celuloses de número kappa 18.
39
4 8 , 3
3 4 , 9
3 8 , 0
3 2 , 1
4 0 , 5
4 7 , 5
3 2 , 9
3 3 , 8
4 1 , 9
4 1 , 1
4 4 , 4
4 6 , 4
4 5 , 1
3 7 , 7
3 9 , 2
3 5 , 1
2 0 , 4 2 0 , 6
3 5 , 9
2 9 , 0
3 4 , 5
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
Clones de Eucalyptus
V
is
co
si
d
ad
e,
 c
P
Variabilidade da Viscosidade da Polpa
Clones de Comerciais de Eucalyptus
Conclusões Gerais
• Considerável variação na qualidade da 
madeira
• Para kappa 18±1  AA = 17,0 a 24,0%
Rendimento = 44,0 a 51,6%
Viscosidade = 20,4 a48,3 cP
  
Importância das Análises de Qualidade da
Maderia para o Programa de Melhoramento
Florestal
40
Importância da Qualidade da Madeira
Uma Demonstração Simples - Economia de Madeira
(Fábrica de 1.000 Ton/Dia):
Rendimento: 51,6 e 44,0% ( = 7,6%)

 335 Ton. Madeira/Dia

R$152,00/Ton

R$50.920,00 /Dia

R$ 17.822.000,00/Ano
41
Importância da Qualidade da Madeira
Uma Demonstração Simples - Aumento de Produção
(Fábrica de 1.000 Ton/Dia):
Rendimento: 51,6 e 44,0% ( = 7,6%)

 76 Ton. Celulose/Dia

$700,00/Ton (Custo ?)

$53.200,00/Dia

$18,6 Milhões/Ano
42
Qualidade da Madeira de Pinus para 
Produção de Celulose
Experiências do Laboratório de Celulose e Papel
Universidade Federal de Viçosa
43
44
349
384 374
401 406 399
418
392
361
401
378
361 353
411
445 431
388
362
363
336
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
D
e
n
s
id
a
d
e
 b
á
s
ic
a
 (
K
g
/m
3
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Famílias de Pinus
Densidade básica das madeiras de Pinus
45
Teor de Lignina das Madeiras de Pinus
28,2 27,8
26,7
26,1
26,6 26,8 27,5
28,3
28,9
28,1 27,9
28,9
28,4
27,5
26,6 26,3
26,9
27,828,1
28,4
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
L
ig
n
in
a
 T
o
ta
l 
(%
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Famílias de Pinus
46
Teor de Extrativos das Madeiras de Pinus
2,40 2,47 2,39
1,95
2,18
1,81
2,17
1,71
2,56
3,22
2,3
2,91
2,53 2,55
1,79
1,94
2,29
2,55
5,07
2,28
0
1
2
3
4
5
E
x
tr
a
ti
v
o
s
 
Á
lc
o
o
l/
T
o
lu
e
n
o
 (
%
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Famílias de Pinus
47
Álcali Ativo Para Kappa 100
15,7
15,4
14,2
15,2
14,8
15,3
14,4
15,1 15,1 15,1
14,8
15,5
14,9
15,7
14,2
14,6
15
14,7 14,8
15,1
10
11
12
13
14
15
16
17
Á
lc
a
li
 A
ti
v
o
 (
%
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Famílias de Pinus
48
Rendimento Depurado Para Kappa 100
55,8
57,5
58,7
58,4
58,9
58,6
58,1
57,7
57,3
57,8 57,7
55,5
57,4
59,1 59,3 58,8
58,1
57,2
57,1
56,4
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
R
e
n
d
im
e
n
to
 (
%
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Famílias de Pinus
49
Viscosidade Para Kappa 100
94
88
74
104
94
104
93
100 99
101 100
76
93
100 100
111
103
98
93
87
70
75
80
85
90
95
100
105
110
115
V
is
c
o
s
id
a
d
e
 (
c
P
)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Famílias de Pinus
Conclusões Gerais
• Considerável variação na qualidade da 
madeira
• Para kappa 100  AA = 14,2 a 15,7%
Rendimento = 55,5 a 59,3%
Viscosidade = 74 a 111 cP
  
Importância das Análises de Qualidade da 
Madeira para o Programa de Melhoramento 
Florestal
50
Importância da Qualidade da Madeira
Uma Demonstração Simples - Economia de 
Madeira
(Fábrica de 1.000 Ton/Dia):
Rendimento: 59,3 e 55,5% ( = 3,8 %)

 116 Ton. Madeira/Dia

R$200,00?/Ton

R$23.200,00/Dia

R$8.120.000,00 Milhões/Ano
51
Importância da Qualidade da Madeira
Uma Demonstração Simples - Aumento de Produção
(Fábrica de 1.000 Ton/Dia):
Rendimento: 59,3 e 55,5% ( = 3,8%)

 38 Ton. Celulose/Dia

$900/Ton (Custo ?)

$34.200,00/Dia

≈ $11,9 Milhões/Ano
52
53
Qualidade da Madeira
?
?
??
? ?