1

Estrutura Anatômica

da Madeira

Laboratório Celulose e Papel

UFV

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2

Tronco de Madeira: Casca - Alburno - Cerne

3

Estrutura do Tronco da Árvore

Cortex

Floema

Câmbio

Alburno

Cerne

4

Microfotografia de Modelo de Estrutura Anatômica

de Madeira de Folhosa

5

Lúmen (l)

Parede (e)

Largura (L)

Com

prim

ento

(C

)Fibra de Madeira

Índice de Enfeltramento = Comprimento / Largura

Coef. de Flexibilidade = (Diâmetro Lúmen / Largura) x 100

Fração Parede = (2 x Espessura Parede / Largura) x 100

Índice de Runkel = 2 x Espessura parede / Diâmetro Lúmen

6

Estrutura mais complexa. Células com funções

especializadasFibras: 60-75% volume

0,8-1,6 mm comprimento

14-40 m largura3-5 m espessura de parede

Parênquimas: 5-30% volumeElementos de vasos: 0,3-0,6 mm comprimento

30-150 m largura

Estrutura Anatômica das Madeiras de Folhosas

7

(a) - traquóide de conífera

(b, d, e) - elementos de vasos

(c) - fibra libriforme de folhosas

Células da Madeira de Folhosas e Conífera

8

Vasos com Perfuração Escalariforme

9

Elemento de Vaso - Eucalyptus

Aumento: 500X

10

Elemento de Vaso e Fibras - Eucalyptus

Aumento: 500X

11

Vaso e Fibras na Superfície do Papel

12

Presença de Tilose no Cerne de Eucalyptus � 500X

13

Algumas Características da

Constituição Anatômica da

Madeira de Importância na

Produção de Celulose

14

Variação Comprimento Fibras com Idade

E. urograndis

FRANCIDES - 1997

15

Largura da Fibra com Idade � E. urograndis

FRANCIDES, 1997

16

FRANCIDES, 1997

Espessura da Parede das Fibras

E. urograndis

17

(10% altura total) (10% altura total)

% %

CARNEIRO � Bahia Sul

Extrativos e Lignina ao Longo do Tronco

E. grandis

18

%%

(10% altura total)(10% altura total)

CARNEIRO � Bahia Sul

Carga de Álcali e Rendimento ao Longo do

Tronco

Eucalyptus grandis

19

20

0,5200,5100,5000,4900,4800,470

40 60 80 100

Den

sida

de B

ási

ca M

édi

a g/

cm3

Variação Radial (%)

Figura 2: Variação Radial da Densidade Eucalyptus globulos

RESULTADOS E DISCUSSÃO

LAZARETTI � ABTCP 2003

20

RESULTADOS E DISCUSSÃO

0

0,5300,5200,5100,5000,4900,4800,4700,4600,4500,440

10 20 30 40

Den

sida

de B

ási

ca M

édi

a g

/cm

3

Altura (%)

Figura 3: Variação da Densidade em Função da Altura: Eucalyptus globulus

50 60 70 80 90 100

LAZARETTI � ABTCP 2003

21

38713221,0Máximo

2558180,8Mínimo

256,58180,9urophylla

266,111211,0urophylla

324,911210,9grandis

295,612220,9grandis

285,712220,9grandis

344,613221,0grandis

266,29191,0urograndis

315,211201,0urograndis

385,012200,8nitens

256,712210,8globulus

Fibras/g

106

Coarseness

mg/100m

Lúmem

m

Largura

m

Comprimento

mm

Eucalyptus

MOKFIENSKI, 2003

Clones de Eucalyptus � Fibras

22

Ultraestrutura da Fibra

23

S1, S2 e S3 - Camadas da parede secundária

pr - Parede primária

ml - Lamela média

Seção Transversal de Traqueídeo de Conífera

24

S1

S3

S2Parede

Secundária

Parede PrimáriaLamela Média

Modelo de uma Fibra de Conífera Mostrando a Organização Estrutural das Microfibras nas Paredes

25

MICROFIBRILAS

PS1S2

26

(a) - seção longitudinal de parte de uma microfibrila

(b) - seções transversais de 5 microfibrilas adjacentes,

sendo que 3 estão ligadas lateralmente por co-cristalização

Organização Microfibrilar da Parede Celular

27

Cadeias de Celulose, Microfibrilas e Macrofibrilas

28

Constituição da Parede da Fibra

--------W

50-90°0.1S3

10-30°1-5S2

50-70°0.2-0.3S1

Ao acaso0.1-0.2P

----0.2-1.0LM

Ângulo FibrilarEspessura, mCamada

29

Densidade Básica

30

Densidade Básica

Densidade Peso/Volume

Densidade Básica Peso Seco / Volume Saturado

Relação Direta entre Densidade e Volume de Vazios

Densidade da �Substância Madeira� = 1,53 g/cm3

% Vazios = 1 � (Db / 1,53) x 100

1 � (0,500 / 1,53) x 100 = 67%

Densidade Aparente da Madeira

Densidade a Granel dos Cavacos

31

y = -6,0714x2 + 57,729x + 345,5

R2 = 0,9958

0

100

200

300

400

500

600

2 3 4 5 6

Idades (anos)

De

nsid

ad

e B

ásic

a (

Kg

/m3

)

Evolução da Densidade Básica com a Idade

- Eucalyptus -

GOMIDE - 2000

32FONSECA � Cenibra 2.001

Densidade Básica e Álcali Efetivo

y = 0,0266x + 3,461

R2 = 0,984

15,015,516,016,517,017,518,018,5

440 460 480 500 520 540 560

Db (kg/m³)

AE

(%

)

33FONSECA � Cenibra 2.001

Densidade Básica e Rendimento Depurado

y = -0,0454x + 74,16

R2 = 0,9695

4748495051525354

440 460 480 500 520 540 560

Db (kg/m³)

RD

(%

)

Kappa 17

34FONSECA � Cenibra 2.001

Idade e Consumo Específico de Madeira

y = -0,0184x2 + 0,0621x + 4,0519

R2 = 0,9696

3,00

3,40

3,80

4,20

4,60

5,00

3 4 5 6 7

IDADE (anos)

CE

(m

³/tS

A)

129 2 167 2719 2796 MÉDIA ENCOSTA (aritim.)

35FONSECA � Cenibra 2.001

Densidade Básica e Índice de Tração

(Sem Refino)

y = -0,2384x + 171,96

R2 = 0,8809

20304050607080

420 440 460 480 500 520 540

Db (kg/m³)

Índ

ice

Tra

çã

o (

Nm

/g)-

PF

I/0

36FONSECA � Cenibra 2.001

Densidade Básica e Energia de Refino

(Índice Tração 70 Nm/g)

y = 0,034x2 - 26,112x + 5328,8

R2 = 0,6957

0250500750

10001250150017502000

400 420 440 460 480 500 520 540 560 580

Db(kg/m³)

Nº

Rev.P

FI(

carg

a t

ota

l) -

IT/ 7

0 (

Nm

/g)

37

Influência da Densidade da Madeira na

Carga de Álcali Efetivo

19,0 19,521,0

15,016,5 17,0

13,5 13,7 14,3

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

Álc

ali

Efe

tiv

o,

%

Kappa 14 Kappa 17 Kappa 21

BD

MIX

AD

LANNA, A - 2001

38

Influência do Número Kappa e da

Densidade da Madeira no Rendimento

52,251,6

49,1

54,1

52,7

50,6

55,354,4

51,9

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

Ren

dim

en

to D

ep

urad

o,

%

Kappa 14 Kappa 17 Kappa 21

BD

MIX

AD

LANNA, A - 2001

39

Influência do Número Kappa e da

Densidade da Madeira na Viscosidade

44,439,3

30,6

81,9

63,8

50,8

101

90,6

73,4

0

20

40

60

80

100

120

Vis

co

sid

ad

e,

mP

a/s

Kappa 14 Kappa 17 Kappa 21

BD

MIX

AD

LANNA, A - 2001

40

Variáveis Associadas com a Madeira

Densidade:Uniformidade é importante

Impregnação e remoção lignina favorecidas por baixa densidade

Densidade Alta maior carga/volume digestor

maior produção, mas maior carga reagentes

propriedades de ligação entre fibras inferiores

papéis �tissue�

Densidade baixa menor carga/volume digestor

melhor impregnação dos cavacos

melhores ligações entre fibras

papéis de impressão e escrita