Caracterização da madeira de quatro espécies florestais / Characterization of wood of four forest species

O conhecimento das relações existentes entre a estrutura anatômica da madeira com suas propriedades físicas ou mecânicas é importante para seu uso adequado. Este trabalho teve como objetivo caracterizar a anatomia microscópica e propriedades físicas da madeira de quatro diferentes espécies florestais. A madeira estudada foi proveniente das seguintes espécies: Cedrela fissilis (Cedro), Híbrido clonal Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis (Eucalipto urograndis), Hovenia dulcis (Uva do Japão) e Gallesia integrifolia (Pau d'alho). Para a determinação da retratibilidade, utilizou-se a norma MB26/40 da ABNT (1940); as dimensões lineares foram obtidas com palmer, precisão de 0,001mm. O estudo da anatomia da madeira seguiu as recomendações da norma de procedimento em estudos de anatomia de madeira, da COPANT (1974) e também da IAWA (1989). Os caracteres anatômicos avaliados foram: diâmetro tangencial (µm) e frequência de vasos (nomm-2); comprimento de fibra (µm), diâmetro de lume (µm) e espessura de parede de fibra (µm); altura (µm), largura (µm) e frequência de raios (nomm-1). Os valores do coeficiente anisotrópico foram de 1,16; 1,77; 1,81 e 1,84 para a madeira de C. fissilis, H. dulcis, Híbrido clonal e G. integrifolia, respectivamente, demonstrando que a madeira de C. fissilis possui elevada estabilidade dimensional e as demais madeiras, valores aceitáveis para esse coeficiente.

This study aimed to characterize the microscopic anatomy and physical properties of wood from four different forest species. The wood has been studied from the following species: Cedrela fissilis, Crossbreed clone Eucalyptus urophylla × Eucalyptus grandis, Hovenia dulcis and Gallesia integrifolia. To determine the shrinkage it was used the standard of MB26/40 of ABNT (1940), the linear dimensions were obtained with palmer, accuracy of 0.001mm. The study of wood anatomy followed the recommendations of standard procedure in studies of anatomy of wood, COPANT (1974) and also the IAWA (1989). The anatomical characters evaluated were: tangential diameter (µm) and frequency of vessels (nomm-2), fiber length (µm), diameter of lumen (µm) and wall thickness of fiber (µm), height (µm), width (µm) and frequency of rays (nomm-1). The anisotropic factor values were of 1.17, 1.83, 1.89 and 1.90 for C. fissilis, H. dulcis, Crossbreed clone and G. integrifolia, respectively, showing that the C. fissilis wood has high stability dimensional and wood other acceptable values for this coefficient.

Anatomical and energy characteristics of charcoal made from five species / Características anatômicas e energéticas do carvão de cinco espécies

Charcoal is an important energy raw material and its properties are influenced by the wood's anatomical and chemical composition and the production process. The aim of this study was to evaluate the anatomical characteristics, calorific power and volatiles and ash content of carbonized wood from Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense and Schefflera morototoni. The calorific power varied from 26,878 to 31,117 kJ kg-1; the content of volatile materials ranged from 20.9 to 31.7%; ash content ranged from 0.1 to 3.8%; and carbon content varied from 68.2 to 75.3%. Anatomical structures of charcoal can be used for species identification. The studied species are not indicated for charcoal production because the levels of ash and volatile compounds are higher than those recommended for charcoal produced for household use. In addition, the calorific power and level of carbon content are insufficient for use in the steel industry.

O carvão vegetal é um importante insumo energético, sendo suas propriedades influenciadas pela composição anatômica e química da madeira utilizada e pelo processo de produção. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as características anatômicas, poder calorífico e o conteúdo de voláteis e cinzas da madeira carbonizada de Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense e Schefflera morototoni. O poder calorífico variou de 26.878 a 31.117 kJ kg-1; o teor de voláteis variou de 20,9 a 31,76%; o teor de cinzas variou de 0,1 a 3,8% e o teor de carbono no carvão ficou entre 68,2 e 75,3%. A estrutura anatômica do carvão pode ser utilizada na identificação de espécies. As espécies estudadas não são indicadas para a produção de carvão, pois o teor de cinzas e materiais voláteis é superior ao indicado para carvão produzido para uso doméstico. Além disso, porque o poder calorífico e o teor de carbono do carvão são insuficientes para uso na indústria siderúrgica.

A supramolecular proposal of lignin structure and its relation with the wood properties

In spite of the great importance of cellulose the lignin is considered the second most abundant substance of the wood. However, little attention has been given it, mainly to wood properties. The lignin as well as other structural compounds (cellulose and hemicelluloses), has obviously an important role on the wood properties, probably due its composition and existent bonds. In general lignins have β-O-4 (Alkyl Aril Ether) as majoritary bond. This bond in a continued structure form big molecules with spiral conformation as virtual model. Based on this idea, lignins that have high/low β-O-4 content may have differentiated spiraled structures,suggesting different behaviors on the wood properties,which shows that the lignins (Guaicyl:Syringyl (GS)) of angiosperms, for example, which have higher β-O-4 content would present higher spiral conformation than gymnosperms lignins(HG). On the other hand HG lignins have chance of being more anchored on the matrix compound than GS lignins. In this context, the β-O-4 bonds of lignins possibly affect the wood properties, therefore, it is considered relevant for wood technology science discussion.

Apesar da grande importância da celulose a lignina é considerada a segunda substância mais abundante da madeira. Entretanto, pouca atenção tem sido dada a ela, principalmente com relação às propriedades da madeira. A lignina assim como outras substâncias (celulose e hemicelulose), tem obviamente um papel importante sobre as propriedades da madeira, provavelmente devido a sua composição e a existências de ligações. Geralmente as ligninas possuem majoritariamente ligaçõesβ-O-4 (Éter Alquil-Arílico), esta ligação em uma estrutura contínua forma grandes moléculas com conformação em espiral, como visto em modelo virtual. Com base nesta idéia, ligninas que possuem alto/baixo teor de β-O-4, podem ter estruturas espiraladas diferenciadas, sugerindo comportamentos diferentes sobre as propriedades da madeira. Isto mostra que as ligninas de angiospermas ((Guaicílica:Siringilica) (GS)), que possuem mais alto teor de β-O-4, por exemplo, apresentariam uma conformação mais espiralar do que as ligninas de gimnospermas (HG). Por outro lado, as ligninas HG possuem mais chances de serem ancoradas sobre a substância matriz do que as ligninas GS. Neste contexto, ligações β-O-4 das ligninas afetam as propriedades da madeira, portanto, isto pode ser considerado relevante para discussão em ciência e tecnologia da madeira.