UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL

PROPRIEDADES DA MADEIRA DE PAU-DE-BALSA EM

DUAS IDADES

RAPHAEL ANGELO DE PINHO FURTADO CALDEIRA

CUIABÁ - MT

2017

RAPHAEL ANGELO DE PINHO FURTADO CALDEIRA

PROPRIEDADES DA MADEIRA DE PAU-DE-BALSA EM DUAS

IDADES

Orientador: Prof. Dr. Aylson Costa Oliveira

Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Curso do Departamento de Engenharia Florestal, da Faculdade de Engenharia Florestal – Universidade Federal de Mato Grosso, como parte das exigências para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Florestal.

CUIABÁ – MT

2017

2

AGRADECIMENTOS

Gostaria de agradecer primeiramente a meus pais Claudia Caldeira e

Silvio Caldeira que sempre me apoiaram nos meus estudos, que são peças

fundamentais da minha vida e a quem amo mais que tudo nesse mundo, agradecer

também a minha irmã querida Larissa Caldeira que apesar de todas as discussões

também é um dos grandes amores da minha vida.

Aos professores Aylson Oliveira e Bárbara Corradi, pela enorme

paciência que tiveram comigo, por serem além de professores grandes amigos, por

todo conhecimento que me passaram e por terem me aceitado como orientado.

Ao professor e tio Sidney Caldeira que aceitou fazer parte da minha

banca e junto a minha tia Sidnéia Caldeira me receberam tantas vezes em sua

casa durante todo o período da graduação.

A minha tia Adalmar Furtado que sempre me apoiou nos estudos e me

ensinou tanto sobre todos os aspectos sociais e humanitários do mundo.

A minha madrinha Helena Schauren e meu Padrinho Claudio Schauren

que durante toda minha vida fizeram tanto por mim, a quem jamais conseguirei

retribuir e que eternamente serei grato.

A empresa Teca do Brasil que forneceu material para que o estudo

pudesse ser conduzido e ajudou em todo o processo de coleta do material.

A Universidade Federal de Viçosa e ao Laboratório de Paineis de

Energia da Madeira (LAPEM) pela realização das Análises.

A todos meus grandes amigos do Grupo do Boto Alessandro Camargo,

Ananias Bueno, Amanda Cesario, Cauê Bachega, Daiane Martini, Diogo Hudson

Eneias Roger, Fernanda Negro, Lucas Barros, Luiz Fernando Negro, Meisom

Barros, Nathália Martinhago, Phelipe Prates e Willber Heringer, que sempre

estiveram junto comigo em todos os dias de tereré, churrasco e festas mas também

em todas as madrugadas de estudo, trabalhos e seminários e que fizeram de mim

uma pessoa muito melhor.

Mais uma vez aos meus amigos Willber Heringer e Amanda Cesário que

se tornaram irmãos para mim, e aos quais tenho toda a gratidão do mundo por

existirem.

3

A minhas primas Geovanna Schauren, Nathalia Markus, Suellen

Wendpap e ao meu primo Andrey Pescador que foram durante toda minha vida

companhias para todos os momentos de alegria e tristeza.

SUMÁRIO Página

RESUMO ................................................................................................... v

1. INTRODUÇÃO .................................................................................... 1

2. OBJETIVOS ........................................................................................ 3

2.1. OBJETIVO GERAL ............................................................................. 3

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................... 3

3. REVISÃO DE LITERATURA .............................................................. 4

3.1. CARACTERISTICAS GERAIS DE Ochroma pyramidale .................... 4

3.2 QUALIDADE DA MADEIRA ................................................................. 6

3.3. INFLUENCIA DA IDADE NAS PROPRIEDADES DA MADEIRA ........ 8

4. MATERIAL E MÉTODOS ................................................................. 11

4.1. LOCAL .............................................................................................. 11

4.2. PREPARO DAS AMOSTRAS ........................................................... 11

4.3. ANÁLISE ESTATÍSTICA ................................................................... 13

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................ 14

5.1. DENSIDADE BÁSICA ....................................................................... 14

5.2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA ................................................................. 15

5.3. ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA ......................................................... 17

6. CONCLUSÕES ................................................................................. 19

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................. 20

v

RESUMO

CALDEIRA, Raphael Angelo de Pinho Furtado. Propriedades da madeira de pau-de-balsa em duas idades. 2017. Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá-MT. Orientador: Prof. Dr. Aylson Costa de Oliveira Atualmente a demanda por madeira no mundo cresce com o passar dos anos, sendo necessário o aumento dos plantios além da busca de novas espécies para fins comerciais. Este trabalho teve como objetivo verificar a influência da idade nas propriedades da madeira de Ochroma pyramidale proveniente de um plantio homogêneo experimental. As árvores amostradas neste estudo foram provenientes Fazenda Campina, de propriedade da empresa Teca do Brasil, localizada no distrito de Pirizal, município de Nossa Senhora do Livramento- MT. A amostragem foi realizada em árvores com 4 e 14 anos de idade sendo retiradas amostras em discos a 0,2 e 1,5 metros, onde foi determinada a densidade básica, composição química através dos teores de holocelulose, lignina e extrativos totais, análise química imediata com mensuração do carbono fixo, voláteis, teor de cinzas além do poder calorífico superior. Os valores observados foram submetidos a um teste f e posteriormente a um teste t a 5 % de probabilidade. Foram observadas diferenças significativas para densidade sendo aos 14 anos 0,239g/cm³ e poder calorífico superior com 4784,25 kcal/Kg, para as outras características avaliadas não houve diferença significativa entre as idades. Conclui-se que a idade afetou a densidade e o PCS, quando se considera as propriedades avaliadas. Palavras-chave: Densidade básica, análise química, Ochroma pyramidale

1

1. INTRODUÇÃO Atualmente, com o aumento da demanda por madeira no

mundo, são necessários o aumento das áreas de plantios e busca de

novas espécies para plantios comerciais. O Brasil apresenta uma área de

cobertura florestal nativa de 60,7% do território (IBGE, 2015).

O setor de floresta plantada é caracterizado principalmente

pelos plantios florestais de rápido crescimento, com Eucalyptus tendo

cerca de 5,6 milhões de hectares plantados situados na sua maioria, nos

Estados das regiões Sudeste e Sul (IBA, 2016). Outras espécies

destacadas pelo autor são a Seringueira, a Acácia e a Teca,

respectivamente com cerca de 200 mil, 160 mil e 90 mil hectares

plantados. Outra espécie que apresenta essas características potenciais

para plantio é o Ochroma pyramidale, popularmente conhecido como pau-

de-balsa.

Nos últimos anos muitas são as iniciativas para o

desenvolvimento da cultura de pau-de-balsa no Brasil. Nos estados mais

ao norte encontramos as condições mais favoráveis para este cultivo

(AGROSOFT, 2000). O mesmo trabalho ainda cita que o estado do Mato

Grosso se mostra disposto a investir nos programas de incentivo à cultura

possibilitando a formação de um mercado para essa espécie. Portanto,

são necessários estudos para atender à demanda.

Em plantios homogêneos, seu amadurecimento ocorre entre 6

e 10 anos, com um crescimento que pode chegar aos 18 metros em 6

anos e apresenta rotatividade de corte de 7 anos (CALDEIRA, 2003).

Segundo Lorenzi (2002), as principais utilizações da madeira desta

espécie são na construção de veículos de navegação fluvial como barcos

e jangadas, além de brinquedos, caixaria leve e também utilizada como

isolante térmico e acústico.

Atualmente, o principal mercado é a construção de hélices

eólicas. Também é usada como isolante, em embalagem de gêneros

alimentícios, isolante térmico e acústico, maquetes de arquitetura,

diafragma de microfones, botes salva-vidas, painéis para a forração de

2

tanques de armazenamento em navios, aeromodelismo e

nautimodelismo, para anzóis de pesca etc. (COPROMAB-MT, 2012).

Devido à característica de crescimento acelerado associado

com suas características de baixíssima densidade, a espécie apresenta

potencialidade quanto ao âmbito econômico, tendo o Equador como

principal produtor e os Estados Unidos como maior consumidor mundial

(ROLDÁN, 2009).

A cultura é relativamente nova no Brasil quando se trata de

reflorestamento, entretanto é uma espécie de ocorrência natural nas

florestas tropicais brasileiras e está em processo de domesticação para

uso florestal (FRANCIS, 1991). Por outro lado, a produção florestal desta

espécie nas áreas de terreno fértil demonstra potencial para o negócio

florestal, portanto é interessante se avaliar em que idade a Ochroma

pyramidale apresenta suas características mais relevantes ao mercado e

como essas variações na idade podem influenciar as propriedades da

madeira, afetando os métodos e os tratamentos silviculturais.

A idade da árvore, quando da formação da madeira, também

influencia a densidade da madeira. Dessa forma, o resultado final da

densidade formado depende da relação entre a influência da largura do

anel de crescimento e a influência da idade da árvore (PINHEIRO, 1999).

Devido os principais usos para a madeira de O. pyramidale

incidirem na necessidade de se obter madeira que apresente baixa

densidade, é necessário avaliar essa característica em árvores

provenientes de plantios homogêneos e em diferentes idades. Além disso

é importante conhecer as outras propriedades da madeira para indicar

possíveis utilizações para essa espécie.

3

2. OBJETIVOS

2.1. OBJETIVO GERAL

Avaliar a influência da idade nas propriedades da madeira de

Ochroma pyramidale proveniente de plantio homogêneo

2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Avaliar a densidade básica da madeira nas idades de 4 e 14

anos;

Avaliar as características químicas da madeira do pau-de-

balsa nas idades de 4 e 14 anos;

Evidenciar a potencialidade da utilização da espécie O.

pyramidale relacionando a mesma com a variação das

características da espécie nas diferentes idades.

4

3. REVISÃO DE LITERATURA

3.1. CARACTERISTICAS GERAIS DE Ochroma pyramidale

A espécie Ochroma pyramidale (Cav.) Urb. é uma árvore que

pertence à família Malvaceae (CARVALHO SOBRINHO, 2006). De acordo

com descrição feita por Lorenzi (2008), trata-se de uma espécie arbórea

pereniforme, com altura variando entre 15 a 30 metros de altura podendo

chegar em alguns casos a 35 m, apresenta diâmetro a altura do peito

(DAP) de 20 a 50 cm, tem a copa ampla, aberta, arredondada e irregular,

as folhas são simples com comprimento entre 13 e 35 cm, arredondadas

e com nervuras principais muito proeminentes.

Esta espécie também é conhecida como pau-de-jangada, balsa,

pata-de-lebre entre outros. Sua ocorrência se distribui a partir das

Antilhas, ocorrendo do Sul do México, Bolívia e na Amazônia Brasileira

(LEÃO et al., 2008).

A espécie O. pyramidale apresenta melhor desenvolvimento em

zonas de clima tropical e florestas equatoriais com terra firme (LORENZI,

2002), entretanto apresenta desenvolvimento satisfatório em solos

arenoso com pequena camada orgânica em clareiras e também em solos

que passaram pelo processo de queimada (LOUREIRO, 1979).

Trata-se de espécie que apresenta uma madeira muito leve,

com cerne castanho pálido ou avermelhado, de fácil desdobro (PIO

CORREA, 1978). Segundo Lorenzi (2002) a madeira de pau-de-balsa

apresenta potencial para utilização em construções de peças

aeronáuticas e pás de hélices utilizadas para obtenção de energia eólica.

Além da madeira, as folhas e casca também possuem utilizações sendo

as folhas utilizadas em cozimento para combate a prisão de ventre e

estresse, além de possuir propriedades abortivas e a casca utilizada em

infusão como tônico e cozida para lavar feridas e tratar doenças da pele

(KLEIN, 1984).

A espécie Ochroma pyramidale possui fruto cápsula e cada

semente medindo cerca de 5 mm de comprimento está envolta por paina

5

(RIZZINI, 1971, 1978; CORRÊA, 1978; LOUREIRO, 1979). As sementes

de pau-de-balsa têm sido reportadas como possuidoras de certo grau de

dormência segundo Alves (1982). Ainda segundo esse mesmo autor

anualmente produz grande quantidade de sementes, que são

disseminadas pelo vento, apresentando característica ortodoxa e

dormência do tipo tegumentar.

O pau-de-balsa é utilizado em plantios mistos para a recomposição

de áreas degradadas e de preservação permanente, em virtude do rápido

crescimento e tolerância à luminosidade (SANTOS et al., 2014).

Rocha et al. (2012) afirmam que a madeira pode ser utilizada na

construção civil para destinações como madeira de forma para concreto

entre outras finalidades descartáveis, devendo-se observar as

características mecânica.

A madeira do pau-de-balsa é de baixa densidade, mas de grande

resistência às tensões. É macia e fácil de trabalhar. Pelas suas

características, é ideal para construção naval no revestimento de iates, e

nas construções aérea e civil no isolante térmico e acústico. Ainda é

utilizada na construção de maquetes, caixas leves, artesanato, pranchas

de windsurfe, aeromodelismo e pode substituir a cortiça, em seus

diversos usos (LOUREIRO, 1979; LORENZI, 1992).

A comercialização da madeira do pau-de-balsa ocorre

normalmente em toras de no mínimo 15 cm de diâmetro, madeira serrada,

laminada ou faqueada. De acordo com Revilla (2001), a partir do terceiro

ano com o desenvolvimento de uma espécie de pluma que recobre as

sementes pode-se obter vantagens a partir da venda desse produto que

pode ser utilizado no preenchimento de colchoes e travesseiros.

Os principais países importadores da madeira de pau-de-balsa

são os Estados Unidos, China, Colômbia, Peru, Japão, Alemanha,

Dinamarca e México. O Estados Unidos é o importador de maior destaque

(ROMERO, 2014).

No estado de Mato Grosso houve incentivo ao cultivo dessa

espécie, segundo dados da Cooperativa dos Produtores de pau-de-balsa

a espécie já possuía, em 2012 cerca de 7 mil hectares plantados

(COPROMAB, 2012).

6

Em Mato Grosso, no município de Nossa Senhora do

Livramento, há um plantio de pau-de-balsa, onde foi utilizado

espaçamento de 3 m x 3 m, em solos com alta fertilidade, observaram-se

aos 16 meses valores médios de 12,7 cm de DAP e 8,0 m de altura, e aos

28 meses, DAP igual a 16,5 cm e altura média de 15,1 m (CALDEIRA E

FROZI, 2004).

3.2. QUALIDADE DA MADEIRA

Rozenberg e Cahalan (1997) afirmaram que o termo qualidade

da madeira pode ser utilizado para se expressar um conjunto de

características relacionadas a uma determinada utilização. Já Biermann

(1996) define como sendo a adequação da madeira para um determinado

propósito.

Nigoski (2005) considera que a qualidade da madeira pode ser

definida com base nas características que a fazem valiosa para um

determinado fim. Enquanto que, para Punches (2004) a qualidade da

madeira é composta por muitas características e é avaliada de maneira

concreta somente quando é relacionada à uma aplicação específica.

Assim dependendo da utilização da madeira, diversas

características podem ser consideradas para a determinação de sua

qualidade. Punches (2004) levanta uma situação, onde, se o objetivo for

caracterizar a qualidade da madeira para a utilização em estruturas,

informações como as características físicas de resistência, dureza e

estabilidade dimensional seriam as mais importantes a serem avaliadas,

enquanto a madeira para projetos arquitetônicos poderia requerer a

determinação de padrões de grã específicos ou cor. Na indústria de

celulose, a qualidade de madeira poderia estar concisa nas

características das dimensões de fibras, densidade e na avaliação de

componentes químicos como a de celulose.

Barrichelo e Brito (1979) e Mimms (1993) afirmam que dados

sobre os parâmetros químicos, físicos e anatômicos são essenciais para o

direcionamento da produção de celulose e papel, pois cada um destes

7

pode influenciar positivamente ou negativamente e em diferentes

aspectos ao longo do processo.

De acordo com Trugilho (1995), a utilização da madeira para a

produção de energia, apesar de não ser restritiva, depende de algumas

das suas características internas, como, por exemplo, o teor de lignina e a

densidade básica. Para esse fim, os estudos e as tecnologias adotadas

buscam melhorar as propriedades da madeira no que se refere ao poder

calorífico superior, ao teor de lignina, ao rendimento em carbono fixo, ao

incremento médio anual, à produção de massa seca e à densidade

básica, além de algumas propriedades mecânicas.

Segundo Lelles & Silva (1997), a densidade básica é uma

propriedade física que retrata a qualidade da madeira, por ser

influenciada por diversos fatores inerentes a cada gênero, espécie e

árvore, não sendo aconselhável sua utilização isolada como parâmetro de

qualidade.

Pereira et al. (2000) relatam que o aumento na densidade da

madeira associado a elevados teores de lignina favorece a produção de

carvão de melhor qualidade, com alto rendimento gravimétrico, aumento

no teor de carbono fixo e na densidade aparente do carvão.

Quando se trata da produção de painéis de madeira, Maloney

(1993) afirmou que a densidade é a variável mais importante relativa à

espécie, influenciando as propriedades finais dos painéis. Ainda para o

mesmo autor as espécies com densidade de até 0,55 g/cm³ são as mais

adequadas à produção de painéis de partículas por atingirem uma razão

de compactação adequada para o processo de densificação e

consolidação do painel até a espessura final.

Segundo Marra (1992), as propriedades da madeira possuem

forte influência na formação da ligação adesiva e, geralmente, as

madeiras de folhosas apresentam mais dificuldades do que as de

coníferas.

Na indústria de painéis de partículas de madeira aglomerada,

uma grande variedade de espécies de madeira poderia ser aproveitada

como matéria-prima. No entanto, conforme Nirdosha et al. (2009),

resíduos do processamento mecânico de espécies de folhosas não são

8

tradicionalmente utilizados na indústria de painéis de partículas devido à

alta densidade básica da madeira e teor de extrativos.

3.3. INFLUENCIA DA IDADE NAS PROPRIEDADES DA MADEIRA

Segundo Trugilho et al (1996), a madeira é um material

heterogêneo, apresentando diferentes tipos de células, que

desempenharem funções específicas. As diferentes composições

químicas, físicas e anatômicas da madeira são grandes entre espécies,

embora dentro da mesma espécie elas também ocorram, em função

principalmente da idade. Dentro de uma mesma espécie, ocorrem

diferenças significativas na altura do tronco e na direção da medula até a

casca. Além disso, existem variações entre o cerne e o alburno, madeira

de início e fim de estação de crescimento e, em escala microscópica,

entre células individuais.

A árvore não produz o mesmo tipo de células durante todo o

seu desenvolvimento. Durante os primeiros anos o lenho juvenil é

formado. Este lenho apresenta características como a maior concentração

de lignina, menor densidade, espessura da parede celular, conteúdo de

celulose, a resistência e a rigidez que diferem do lenho adulto que é

formado em uma fase posterior do seu desenvolvimento (MIMMS, 1993).

A madeira formada próxima à medula é justamente a madeira

mais velha dentro de uma árvore; entretanto, como ela é formada no

período de juvenilidade da árvore, parece apropriado se referir a ela como

lenho juvenil, enquanto a madeira mais externa recebe a denominação de

lenho adulto. Este fenômeno é mais notado nas espécies de coníferas do

que em folhosas (FOELKEL et al., 1976).

Zobel e Buijtenen (1989) relatam que a mudança do lenho

juvenil para o lenho adulto ocorre em um período de vários anos. Assim,

quase todas as propriedades físicas e químicas da madeira variam com o

passar dos anos.

Para Burger e Richter (1991), determinadas espécies podem

apresentar aumento ou diminuição da densidade básica em função da

idade, de acordo com as condições ambientais a que estejam

9

submetidas. Apesar disto, é difícil determinar a influência direta da idade

da árvore na densidade básica, pois os resultados são, frequentemente,

mascarados pelas condições ambientais durante o ciclo de vida da

árvore.

De maneira geral, a madeira apresenta elevação dos valores

de densidade, comprimento de fibra, poder calorifico, teor de holocelulose

entre outros, da fase juvenil até atingirem a maturidade, onde os valores

permanecem mais ou menos constantes. Na fase juvenil, a taxa de

incorporação de biomassa é crescente, tendendo a se estabilizar, quando

a árvore atinge a fase adulta. Essa taxa de variação da matéria seca

sintetizada com a idade é chamada de ritmo de crescimento, e depende

dos fatores genéticos, edáficos e climáticos (TRUGILHO et al., 1996).

Existem referências que ressaltam que as propriedades

químicas, físicas, anatômicas e mecânicas da madeira formada nos

primeiros anos de vida das apresentam valores muitas vezes inferiores às

da madeira formada na fase adulta da árvore (FOEKEL et al., 1976;

BALLARIN e PALMA, 2003).

O efeito da idade sobre as características físico-químicas e

anatômicas já é conhecido. Normalmente, a densidade tende a aumentar

com a idade (VITAL et al., 1984), como consequência do aumento da

espessura da parede celular e diminuição da largura das células.

Outros autores também observaram diferenças entre a madeira

formada pelo lenho juvenil quando comparado ao lenho adulto, dentre as

quais: comprimento inferior das fibras, paredes mais estreitas, maior

porcentagem de lenho primaveril, consequentemente menor proporção de

lenho outonal, densidade básica inferior, menor conteúdo de holocelulose,

maior conteúdo de lignina e anéis de crescimento maiores (FOEKEL et

al., 1976; BIERMANN, 1996; MIMMS, 1993).

Em estudo com espécies latifoliadas, Chagas et al. (2014)

afirmam que nas idades de quatro, seis e doze anos essas espécies

apresentaram massa específica, propriedades químicas e algumas

propriedades anatômicas similares. Com isso, a madeira advinda de toras

nessa faixa de idade irá proporcionar matéria-prima com propriedades

mais homogêneas, favorecendo as operações da indústria.

10

Para a Araucaria angustifolia, Hillig et (2012) verificaram

variação da massa específica entre as idades 32, 33, 43, 49, 49, 53 e 58

anos de idade, mas não puderam estabelecer um padrão de variação. Em

estudo com Toona ciliata aos 6, 12 e 18 anos, Braz et al. (2013)

encontraram tendência de crescimento dos valores de densidade em

função do aumento da idade.

11

4. MATERIAL E MÉTODOS

4.1. LOCAL

As árvores utilizadas foram provenientes de um plantio

homogêneo de origem seminal com a espécie O. pyramidale, realizado

nos anos de 2000 e 2001, na Fazenda Campina com 3.514 hectares com

plantios de diferentes espécies, de propriedade da empresa Teca do

Brasil, localizada no distrito de Pirizal, município de Nossa Senhora do

Livramento- MT, em área circunscrita à coordenada geográfica 16°12’32”

S e 56°22’57” W.

O solo da região trata-se de um Planossolo Eutrófico, com pH

de aproximadamente 6,10 e teores de potássio e fósforo em torno de

120,0 e 19,3 mg/dm³, e análise da composição física do solo resultou na

quantidade de areia, silte e argila, respectivamente de 610 g/kg de areia,

50 g/kg de silte e 330 g/kg de argila (FROSI, 2003).

De maneira aleatória, após a submissão de desbastes aos

quatro anos de idade, e após a colheita aos 14 anos de idade, foram

retirados discos de 10 cm de espessura a 0,2 metros de altura e outro a

1,5 m de altura de cada uma das três árvores desbastadas e das outras

três colhidas. Os discos foram levados para o Laboratório de Tecnologia

da Madeira da Faculdade de Engenharia Florestal da Universidade

Federal de Mato Grosso, campus Cuiabá.

4.2. PREPARO DAS AMOSTRAS

De cada disco foram retiradas duas cunhas opostas, passando

pela medula, utilizadas para determinação da densidade básica da

madeira. O restante do disco foi destinado às demais análises.

A densidade básica da madeira foi determinada pelo método

de imersão em água, de acordo com a norma ABNT NBR 11941 (ABNT,

2003), sendo as amostras colocadas em água para saturação.

12

As cunhas que sobraram foram moídas e peneiradas para

realização das análises químicas, que foram realizadas pelo Laboratório

de Painéis e Energia da Madeira da Universidade Federal de Viçosa.

Para determinação do poder calorífico superior e das análises

química estrutural e imediata, as amostras de madeira foram

transformadas em serragem, utilizando-se um moinho de laboratório tipo

Wiley, de acordo com a norma TAPPI 257 om-52 (TAPPI, 1994).

Para as análises químicas e poder calorifico superior foi

utilizada a fração serragem da madeira que passou pela peneira com

malha de 40 meshes e ficou retida na peneira com malha de 60 meshes

(ASTM, 1982). As amostras foram secas em estufa a 103±2ºC, até massa

constante.

O poder calorífico superior da madeira foi determinado de

acordo com a metodologia descrita pela norma da ABNT NBR 8633

(ABNT, 1984), em duplicatas, utilizando-se uma bomba calorimétrica

adiabática IKA300.

A determinação do teor absolutamente seco da madeira foi

realizada conforme a norma TAPPI 264 om-88 (TAPPI, 1998).

Os teores de extrativos da madeira foi determinado em

duplicatas, de acordo com a norma TAPPI 204 om-88 (TAPPI, 1996),

utilizando-se o método de determinação de extrativos totais, apenas

substituindo o etanol/benzeno, pelo etanol/tolueno.

Os teores de lignina insolúvel foram determinados em duplicata

pelo método Klason, modificado de acordo com o procedimento proposto

por Gomide e Demuner (1986). A lignina solúvel foi determinada por

espectrometria, conforme Goldschimid (1971), a partir da diluição do

filtrado proveniente do procedimento para obtenção da lignina insolúvel. O

teor de lignina total será obtido por meio da soma dos valores de lignina

solúvel e insolúvel.

A porcentagem de holoceluloses foi calculada por diferença,

considerando-se a madeira livre de extrativos, ou seja, retirou-se de 100 a

soma de celulose, extrativos e lignina total.

A composição química imediata da madeira, que corresponde

aos teores de materiais voláteis, cinzas e carbono fixo, em base seca, foi

13

determinada de acordo com a norma ABNT NBR 8112 (ABNT, 1986),

substituindo-se o cadinho de platina por cadinho de porcelana e a

temperatura para determinação do teor de cinzas de 750°C para 600°C.

4.3. ANÁLISE ESTATÍSTICA

Os tratamentos foram distribuídos em amostras independentes,

com dois tratamentos (Idade) e três repetições (árvore) por tratamento

para cada analise realizada

Os resultados dos diferentes tratamentos foram submetidos ao

teste de normalidade. Para os dados que apresentaram normalidade foi

efetuada a análise de variância, teste f, com o uso do Software Rx64

3.3.3. Quando estabelecidas igualdade entre elas foi aplicado o teste de T

a 5% de probabilidade para diferença das médias dos testes aplicados

nas duas idades.

14

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO

5.1. DENSIDADE BÁSICA

* A média difere estatisticamente segundo teste T a 5% de probabilidade

FIGURA 1 - VALORES MÉDIOS DA DENSIDADE BÁSICA DA MADEIRA

DE Ochroma pyramidale EM DUAS IDADES.

Verificou-se (Figura 1) que houve diferença estatística nos

valores médios da densidade entre as duas idades, sendo a densidade

média aos 14 anos de 0,239g/cm³, 19% maior que que o valor encontrado

aos 4 anos que foi de 0,195 g/cm. Rocha et al. (2012), ao avaliarem as

propriedades físicas da madeira de pau-de-balsa encontraram valor

médio de densidade básica igual a 0,256 g/cm³, valor próximo ao

encontrado neste trabalho. Estes mesmos autores afirmam que a madeira

pode ser utilizada na construção civil, tais como isolantes térmicos,

acústicos devendo-se observar as características mecânica. Andrade

(2006) afirma que esse aumento na densidade ocorre devido a diferença

na proporção dos lenhos juvenil e adultos nas idades avaliadas, já que

estes lenhos apresentam densidades que diferem entre si.

0,00 g/cm³

0,10 g/cm³

0,20 g/cm³

0,30 g/cm³

0,40 g/cm³

4 Anos 14 Anos *

15

Lobão et al (2011) obtiveram valores de densidade igual a 0,25

g/cm³ para o pau-de-balsa em estudo com agrupamento de espécies

florestais aos 7 anos. Vale et al. (2005) também encontrou baixos valores

para densidade do Ochroma pyramidale obtendo 0,35 g/cm³ em estudo

para caracterização e uso de galhos de árvores adultas.

Para Terezo et al. (2015) a partir de estudo realizado com

Schizolobium amazonicum, que possui características de densidade

semelhantes ao pau-de-balsa há um aumento da densidade da madeira à

medida que a árvore fica mais velha sendo que aos 6 anos apresentou

0,327g/cm³ e aos 10 anos 0,347g/cm³. Este resultado teve o mesmo

comportamento de aumento da densidade em idades mais velhas, que o

encontrado por Loureiro (2000), e posteriormente corroborado por Jesus

(2004).

Para estudo realizado com madeira de Teca proveniente de

desbaste por Chagas et al (2014). Houve aumento na densidade da

madeira ao longo dos anos sendo aos 12 anos superior aos avaliados aos

4 e 6 anos.

5.2. COMPOSIÇÃO QUÍMICA

A análise química da madeira é importante pois seus

compostos exercem influência sobre os processos pelos quais a madeira

passará, sendo para produção de papel, laminados, compensados, etc.,

refletindo na qualidade do produto final (ANDRADE, 2006).

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FIGURA 2 - VALORES MÉDIOS DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA ESTRUTURAL DA MADEIRA DE Ochroma pyramidale EM DIFERENTES IDADES.

Conforme verificado (Figura 2), os valores apresentados para

composição química da madeira de pau-de-balsa não apresentou

diferença estatística, ou seja, a idade não afeta estatisticamente nessas

características sendo visível apenas um pequeno aumento do valor

percentual de extrativos aos 14 anos e uma diminuição de holocelulose

nessa mesma idade.

Os valores 4,75% para extrativos, 25,61% para lignina e 69,64

para holocelulose foram encontrados em O. pyramidale de 7 anos de

idade em estudo de realizado por Lobão et al (2011) na área de

plantações da Estação Experimental de Anhembi, Anhembi, SP, esses

valores próximos aos encontrados para a madeira de 4 anos do presente

estudo.

26,54

26,51

68,69

67,86

4,76

5,63

0% 20% 40% 60% 80% 100%

4 anos

14 anos

Liginina Holocelulose Extrativos

17

O aumento observado neste estudo do teor de extrativos em

função da idade pode ser associada com a tendência de maturidade das

árvores, com o início de formação do cerne. BURGER e RICHTER (1991)

relatam que, ao longo do desenvolvimento das árvores, as partes internas

do câmbio perdem gradativamente sua atividade vital podendo adquirir

coloração mais escura em decorrência da deposição de substâncias

como, por exemplo, taninos, resinas, gorduras, carboidratos solúveis e

outras substâncias resultantes da transformação dos materiais de reserva

contidos nas células parenquimáticas do alburno interno.

Com os valores de holocelulose encontrados pode-se observar

que o pau-de-balsa é igualmente apropriado para a fabricação de papel e

celulose, suas fibras são longas e produzem um tipo de celulose de alta

qualidade com um grau de rendimento entre 45 e 50%, que quando crua

é muito fácil de branquear (EMPAER-MT, 2007).

5.3. ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA

Os valores médios obtidos de de cinzas, materiais voláteis e

carbono fixo, e poder calorífico superior da madeira de Ochroma

pyramidale para as idades de 4 e 14 anos são apresentados na Tabela 1.

TABELA 1 - ANÁLISE QUÍMICA IMEDIATA E PODER CALORÍFICO SUPERIOR DA MADEIRA DE Ochroma pyramidale EM DIFERENTES IDADES

IDADE

(Anos)

CINZAS (%)

MATERIAIS VOLÃTEIS (%)

CARBONO FIXO (%)

PODER CALORÍFICO SUPERIOR (kcal/kg)

4 1,15 84,39 14,46 4638,25*

14 1,11 85,53 13,36 4784,25

* A média difere estatisticamente segundo teste T a 5% de probabilidade

Ao analisar estatisticamente o teor de voláteis, teor de cinzas e

carbono fixo, observou-se que não existe diferença estatística entre as

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médias das duas idades, indicando que não há influência da idade nessas

duas características.

Valores semelhantes para a mesma espécie foram

encontrados por Vale et al (2005) para carbono fixo o valor obtido foi de

12,56% e materiais voláteis 86,85% já para cinzas de 0,59%

consideravelmente menor que o valor presente estudo.

Para os valores de poder calorífico superior obtidos, houve

diferença estatística entre idades estudadas. Porém, sabendo-se que a

diferença foi de apenas 151 kcal/kg, pode-se afirmar que o ganho

energético efetivo é muito baixo. De acordo com Brand (2010), para efeito

prático de uso da biomassa para geração de energia são consideradas

relevantes apenas diferenças superiores a 300 kcal/kg.

Com base nos resultados obtidos, não se justifica esperar a

floresta atingir a idade de 14 anos, quando a madeira for destinada para

usos energéticos. No entanto devido ao elevado valor de poder calorífico

superior observado na madeira, ou seus resíduos, pode ser destinado

para uso energético, devendo se atentar para a baixa densidade

(Figura1). Logo, uma alternativa, seria realizar a compactação.

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6. CONCLUSÕES

A idade exerce influência em algumas características da madeira

da espécie Ochroma pyramidale.

A densidade básica da madeira aumenta com a idade

A idade da árvore afetou significativamente o poder calorífico

superior.

Pode se indicar que se trata de uma espécie com usos potenciais

para produção de papel, usos energéticos após processo de

adensamento e também para qualquer utilização que necessite de

madeira de baixa densidade.

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7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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