Introdução a Madeira

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INTRODUÇÃO - 
MADEIRA 
Mestranda Daniele Potulski 
Disciplina Química da madeira I 
Estrutura da madeira 
• A madeira é um material heterogêneo; 
• É constituída, basicamente, por tecidos formados por células 
com paredes celulares espessas, cujas formas e tamanhos 
variam de acordo com a espécie. 
• Sua variabilidade estrutural e química refletida numa ampla 
gama de propriedades físicas, tais como: densidade 
permeabilidade; comportamento quanto à capilaridade; 
condutividade térmica; difusão da água de impregnação, entre 
outras. 
Estrutura da madeira 
• Diferentes espécies de árvores apresentam diferente 
composição celular (anatomia); 
• Variação dentro das espécies (devido a fatores genéticos e 
ambientais); 
• Variação dentro da árvore (relacionado a posição na árvore) 
 
 
Estrutura da madeira 
• O arranjo de seus componentes físicos (macroscópicos, 
microscópicos, ultramicroscópicos) e químicos definem a 
estrutura lenhosa como uma engenhosa organização 
arquitetônica da madeira. 
Estrutura da madeira 
• As madeiras podem ser agrupadas em duas categorias 
distintas: 
 
 
 
A: Moles, softwoods ou coníferas; 
(grupo das gimnospermas) 
Exemplo: Pinus, Araucária. 
 
B: Duras, hardwoods ou folhosas; 
(grupo das angiospermas dicotiledôneas) 
Exemplo: Imbuia, Ipê, Eucalyptus. 
 
 
Estrutura da madeira 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
• Casca: A parte externa é morta e tem função de proteção da 
árvore. A parte interna é viva e tem função de condução de 
nutrientes; 
• Cambio: Situa-se entre a casca e o lenho, constituída de tecido 
vivo. Tem como função a reprodução dos tecidos; 
• Alburno: Camada mais externa e mais clara. Tem como função 
a condução dos nutrientes; 
• Cerne: Parte mais resistente. Tem como função sustentação 
mecânica; 
• Medula: Miolo central do tronco, parte fraca e defeituosa. 
Primeiro tecido da árvore; 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
• Anéis de crescimento: representam a idade da árvore, através 
da contagem dos lenhos tardio e inicial; 
• Lenho inicial ou primaveril: o crescimentos do anel inicia-se na 
primavera e termina no outono – é caracterizado por células 
de dimensões menores, por isso a madeira composta por esse 
lenho é menos densa; 
• Lenho tardio ou outonal: fim do período – é caracterizado por 
células mais robustas, portanto a madeira é mais densa e 
geralmente mais resistente; 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
• Lenho de reação 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
Lenho de reação 
• A função é corrigir a curvatura, manter o tronco na vertical, 
também ocorre em galhos, mantendo os seus ângulos; 
• Surge na porção sujeita a compressão – lenho de compressão 
(gimnospermas); 
• Surge na zona tracionada – lenho de tração (angiospermas 
dicotiledôneas); 
• Resulta em características físicas, químicas e anatômicas 
diferentes entre coníferas e folhosas; 
ASPECTOS ANATÔMICOS Macroscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
 
 
 
 
 
• Esses elementos são 
observados através dos 
cortes anatômicos; 
 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Microscópicos 
CONÍFERAS FOLHOSAS 
Traqueoides Fibras 
Raios Parênquima 
Vasos 
Raios 
TRANSVERSAL RADIAL TANGENCIAL 
Estrutura da madeira 
 
 
Estrutura da parede celular 
 
LM = lamela média 
P = parede primária 
S1 = camada 1 da parede secundária 
S2 = camada 2 da parede 
secundária 
S3 = camada 3 da parede secundária 
ou parede terciária 
W= camada verrugosa 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Microscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
Estrutura da parede celular 
 
• Lamela média: é uma fina camada, a qual une (cola) as células 
entre si, formando o tecido. Embora fibrilas simples possam 
cruzar a lamela média, esta camada é em princípio livre de 
celulose. Sua espessura pode varias de 0,2 a 1,0 μm. 
• Parede primária: as fibrilas de celulose são arranjadas em 
delgadas camadas que se cruzam formando um aspecto de 
redes. A parede primária é a primeira camada depositada 
durante o desenvolvimento da célula. Sua espessura varia 
entre 0,1 a 0,2 μm. 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Microscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
Estrutura da parede celular 
 
• Parede secundária: é a camada mais espessa da célula, 
depositada sobre a parede primária após seu crescimento 
superficial ter-se completado. Sua espessura pode variar de 1 
a 10 μm e a porcentagem de celulose pode chegar a 90% ou 
mais. Consiste de três camadas: 
• externa - S1 
• média - S2 
• interna - S3 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Microscópicos 
Estrutura da madeira 
 
 
Estrutura da parede celular 
 
• Camada S1: O ângulo formado entre as fibrilas em relação ao eixo da 
célula considerada pode variar entre 50 e 70º. E a espessura pode 
varias de 0,2 a 0,3 μm; 
• Camada S2: As fibrilas estão dispostas num ângulo praticamente 
reto em relação ao eixo da célula, podendo variar entre 10 e 30º. E a 
espessura pode variar de 1 a 9 μm, tornando-a a camada mais 
espessa; 
• Camada S3: As fibrilas de celulose são arranjadas numa inclinação 
suave, porém não numa forma estritamente paralela. 
 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Microscópicos 
Estrutura da madeira 
 
Pontoações 
 
• É uma abertura na parede secundária da célula; 
• Após as células atingirem o tamanho final, é depositado a 
parede secundária sobre a primária, as áreas onde não é 
depositada parede secundária consistem das pontuações, que 
assemelham-se a furos nas paredes celulares. 
• Tem como função estabelecer comunicação entre as células. 
 
ASPECTOS ANATÔMICOS Microscópicos 
Química da madeira 
Componentes químicos elementares 
• Em relação a composição química elementar da madeira, 
pode-se afirmar que não há diferenças consideráveis, levando-
se em conta as madeiras de diversas espécies. 
 
• Os principais elementos existentes são : 
• Carbono (C), 
• Hidrogênio (H), 
• Oxigênio (O) e 
• Nitrogênio (N), este em pequenas quantidades. 
 
Química da madeira 
Componentes químicos elementares 
• A análise da composição química elementar da madeira de 
diversas espécies, coníferas e folhosas, demonstram a 
seguinte composição percentual, em relação ao peso seco da 
madeira; 
 
Elemento Quantidade 
 C 49 – 50% 
 H 6% 
 O 44 – 45% 
 N 0,1 – 1% 
 
Química da madeira 
Componentes químicos elementares 
• Além destes elementos encontram-se pequenas quantidades 
de: 
• Cálcio (Ca), 
• Potássio (K), 
• Magnésio (Mg) 
• e outros, constituindo as substâncias minerais existentes na 
madeira. 
 
Química da madeira 
Substâncias macromoleculares 
• Do ponto de vista da análise dos componentes da madeira, os 
principais componentes macromoleculares constituintes da 
parede celular, que estão presentes em todas as madeiras: 
• Celulose; 
• Polioses (hemiceluloses); 
• Lignina; 
 
Química da madeira 
Substâncias macromoleculares 
 
Polioses Celulose Lignina 
Química da madeira 
Substâncias macromoleculares 
 
Parede celular 
Química da madeira 
 
Química da madeira 
Componentes minoritários 
• São os que possuem baixo peso molecular: 
• Materiais acidentais; 
• Extrativos; 
• Substâncias minerais; 
 
• Estes são geralmente mais relacionados a madeira de
certas 
espécies, 
• Variam em relação ao tipo e quantidade. 
• As proporções e composição química da lignina e polioses 
diferem em coníferas e folhosas, enquanto que a celulose é 
um componente uniforme da madeira. 
 
Química da madeira 
Composição Média de Madeiras de Coníferas e Folhosas 
 
Constituinte Coníferas Folhosas 
Celulose 42 ± 2% 45 ± 2% 
Polioses 27 ± 2% 30 ± 5% 
Lignina 28 ± 2% 20 ± 4% 
Extrativos 5 ± 3% 3 ± 2% 
 
• Existe grande variabilidade, especialmente em madeiras 
tropicais; 
 
Química da madeira 
Celulose 
• É o componente majoritário tanto de coníferas, como de 
folhosas; 
• É caracterizada como um polímero linear de alto peso 
molecular, constituído exclusivamente por unidades de β-D-
glucose; 
• Devido a suas propriedades químicas e físicas, bem como à 
sua estrutura supra molecular, preenche sua função como o 
principal componente da parede celular dos vegetais. 
 
 
POLÍMERO: é uma macromolécula formada pela repetição de pequenas e 
simples unidades químicas (monômeros), ligadas covalentemente. 
Química da madeira 
Celulose 
 
O
O
O
O
CH2OH
CH2OH
CH2OH
CH2OH
O
O
O O
O
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
OH
Química da madeira 
Polioses (hemiceluloses) 
• Estreitamente associadas com a celulose na parede celular. 
• Cinco açucares neutros, as hexoses : glucoses, manose e 
galactose; e as pentoses : xilose e arabinose, são os principais 
constituintes das polioses. 
• Algumas polioses contém adicionalmente ácidos urônicos. 
• As cadeias moleculares são muito mais curtas que a de 
celulose, podendo existir grupos laterais e ramificações em 
alguns casos. 
• As folhosas, de maneira geral, contém maior teor de polioses 
que as coníferas, e a composição é diferenciada. 
 
 
Química da madeira 
Polioses (hemiceluloses) 
 
Glucouronoxilose (arabinose) 
Química da madeira 
Lignina 
• É a terceira substância macromolecular componente da madeira. 
• As moléculas de lignina são formadas completamente diferente 
dos polissacarídeos, pois são constituídas por um sistema 
aromático composto de unidades de fenil-propano. 
• Há maior teor de lignina em coníferas do que em folhosas, 
• Existem diferenças estruturais entre a lignina encontrada nas 
coníferas e nas folhosas. 
• Está localizada na lamela média composta, bem como na parede 
secundária. 
• Durante o desenvolvimento das células, a lignina é incorporada 
como o último componente na parede, interpenetrando as 
fibrilas e assim fortalecendo, enrijecendo as paredes celulares. 
Química da madeira 
Lignina 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obrigada pela atenção!!