defeitos da madeira

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158 v. 7, n.1, p.158 - 166, jan./dez. 2000 Floresta e Ambiente INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICAS INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICAS INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICAS INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICAS INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICAS DA DA DA DA DA MADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃO MADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃO MADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃO MADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃO MADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃO DE ADESIVOS DE ADESIVOS DE ADESIVOS DE ADESIVOS DE ADESIVOS CARLOS EDUARDO CAMARGO DE CARLOS EDUARDO CAMARGO DE CARLOS EDUARDO CAMARGO DE CARLOS EDUARDO CAMARGO DE CARLOS EDUARDO CAMARGO DE ALBUQUERQUE ALBUQUERQUE ALBUQUERQUE ALBUQUERQUE ALBUQUERQUE Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ JOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO JOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO JOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO JOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO JOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO LATORRACA LATORRACA LATORRACA LATORRACA LATORRACA Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ RESUMO RESUMO RESUMO RESUMO RESUMO E ste trabalho trata da influência das características anatômicas da madeira sobre a penetração e adesão de adesivos. Neste contexto, deu-se enfoque a diversidade estrutural e anatômica da madeira e seus papeis na performance de uma ligação adesiva. Palavras-chaves: aspectos anatômicos, adesão ABSTRACT ABSTRACT ABSTRACT ABSTRACT ABSTRACT ANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE IN ANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE IN ANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE IN ANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE IN ANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE IN PENETRATION AND ADHESION OF PENETRATION AND ADHESION OF PENETRATION AND ADHESION OF PENETRATION AND ADHESION OF PENETRATION AND ADHESION OF ADHESIVES ADHESIVES ADHESIVES ADHESIVES ADHESIVES This work with deal of some anatomic features’ influence in penetration and adhesion of adhesives. In this context, was considered the wood structural and anatomic diversity and their role in bond performance. Key words: anatomic features, adhesion INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO A utilização da madeira pelo homem possui uma longa e interessante história, transcorrida numa evolução, nem sempre constante através dos tempos, acompanhando o desenvolvimento da civilização humana. Nas antigas civilizações, destaca-se à do Antigo Egito, com suas sofisticadas peças de mobiliário e embarcações, manufaturados para reis e príncipes desde 3000 anos antes de Cristo (KOLLMANN et al., 1975). Com a Revolução Industrial houve um grande avanço para o uso da madeira, em virtude do aparecimento das máquinas movidas a vapor, época em que surgiram as primeiras máquinas laminadoras por faqueamento, assim como o torno desfolhador, que impulsionaram destacadamente a laminação, que passou a ser, então, a base do surgimento da indústria de compensados (ALBUQUERQUE, 1995, 1999). No século XX, houve o derradeiro impulso, e

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Page 1: Defeitos Da Madeira

158 v. 7, n.1, p.158 - 166, jan./dez. 2000

Floresta e Ambiente

INFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICASINFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICASINFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICASINFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICASINFLUÊNCIA DAS CARACTERÍSTICAS ANATÔMICASDA DA DA DA DA MADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃOMADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃOMADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃOMADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃOMADEIRA NA PENETRAÇÃO E ADESÃO

DE ADESIVOSDE ADESIVOSDE ADESIVOSDE ADESIVOSDE ADESIVOS

CARLOS EDUARDO CAMARGO DECARLOS EDUARDO CAMARGO DECARLOS EDUARDO CAMARGO DECARLOS EDUARDO CAMARGO DECARLOS EDUARDO CAMARGO DEA L B U Q U E R Q U EA L B U Q U E R Q U EA L B U Q U E R Q U EA L B U Q U E R Q U EA L B U Q U E R Q U E

Mestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJJOÃO VICENTE DE FIGUEIREDOJOÃO VICENTE DE FIGUEIREDOJOÃO VICENTE DE FIGUEIREDOJOÃO VICENTE DE FIGUEIREDOJOÃO VICENTE DE FIGUEIREDO

L A T O R R A C AL A T O R R A C AL A T O R R A C AL A T O R R A C AL A T O R R A C AMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJMestre, Prof. Assistente, DPF – IF – UFRRJ

R E S U M OR E S U M OR E S U M OR E S U M OR E S U M O

E ste trabalho trata da influência das características anatômicas da madeira sobre a penetração e adesão de adesivos. Neste contexto, deu-se enfoque

a diversidade estrutural e anatômica da madeira e seus papeis na performance deuma ligação adesiva.

Palavras-chaves: aspectos anatômicos, adesão

A B S T R A C TA B S T R A C TA B S T R A C TA B S T R A C TA B S T R A C T

ANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE INANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE INANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE INANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE INANATOMIC FEATURES’ INFLUENCE INPENETRATION AND ADHESION OFPENETRATION AND ADHESION OFPENETRATION AND ADHESION OFPENETRATION AND ADHESION OFPENETRATION AND ADHESION OF

A D H E S I V E SA D H E S I V E SA D H E S I V E SA D H E S I V E SA D H E S I V E SThis work with deal of some anatomic features’ influence in penetration andadhesion of adhesives. In this context, was considered the wood structural andanatomic diversity and their role in bond performance.

Key words: anatomic features, adhesion

I N T R O D U Ç Ã OI N T R O D U Ç Ã OI N T R O D U Ç Ã OI N T R O D U Ç Ã OI N T R O D U Ç Ã O

A utilização da madeira pelo homem possuiuma longa e interessante história, transcorridanuma evolução, nem sempre constante atravésdos tempos, acompanhando o desenvolvimentoda civilização humana.

Nas antigas civilizações, destaca-se à doAntigo Egito, com suas sofisticadas peças demobiliário e embarcações, manufaturados parareis e príncipes desde 3000 anos antes deCristo (KOLLMANN et al., 1975).

Com a Revolução Industrial houve um grandeavanço para o uso da madeira, em virtude doaparecimento das máquinas movidas a vapor,época em que surgiram as primeiras máquinaslaminadoras por faqueamento, assim como otorno desfolhador, que impulsionaramdestacadamente a laminação, que passou aser, então, a base do surgimento da indústriade compensados (ALBUQUERQUE, 1995,1999).

No século XX, houve o derradeiro impulso, e

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durante a Segunda Guerra Mundial, porexemplo, já se destacava o uso da madeira comelevada tecnologia, destacando-se a indústriaaeronáutica, na produção em larga escala daaeronave de ataque inglesa “De Havilland 98”,o “Mosquito”, que possuía estruturainteiramente confeccionada em madeira.Notadamente, após a Segunda Guerra, oemprego da madeira foi ampliado ediversificado como em nenhuma outra época(ALBUQUERQUE, 1999). Surgiram, então,novas indústrias e novos produtosfundamentados no desenvolvimentotecnológico, com a automação das máquinas,sofisticados sistemas de programaçãoautomáticos, máquinas modulares, e linhascompletas de máquinas automáticas deprodução contínua (ALBUQUERQUE, 1995).Todavia, para a atual e futura evolução, tornou-se fundamental um conhecimento científicomais profundo da madeira. Desenrolaram-seinúmeras pesquisas e trabalhos científicos, eas áreas de estrutura a base de madeira,ultraestrutura celular, estrutura molecular dosconstituintes químicos da parede celular, temconstantemente revitalizado o meio científicocomo, também, a indústria madeireira,permitindo um horizonte de novos ediversificados produtos originados da madeira.Tais produtos possuem alta qualidade, usosmais específicos e custos mais competitivos.

A ciência básica e tecnológica continuam emevolução, pois a base científica constitui umafundamental ferramenta de consolidação dodesenvolvimento industrial madeireiro. Aperspectiva futura apresenta um amplohorizonte, em decorrência do emprego denovas espécies, assim como árvoresdesenvolvidas por engenharia genética, comojá acontece nas principais indústrias do setorde papel e celulose. Segundo SJÖSTRÖM(1981), até então, eram conhecidas 520espécies de coníferas e 30.000 espécies defolhosas, com cerca de 1200 espéciesocorrendo na América do Norte, enquanto quea maioria delas se encontra em habitatstropicais. Diante deste último dado, o Brasil secoloca numa situação privilegiada, já que aAmazônia, junto com a Mata Atlântica,

possuem a maior diversidade florestal doplaneta, provavelmente, algumas espéciestecnológica e botanicamente aindadesconhecidas, enquanto que na Europa,ocorrem, naturalmente, apenas 10 espécies deconíferas e 51 espécies de folhosas(SJÖSTRÖM, 1981).

ASPECTOS ESTRUTU-ASPECTOS ESTRUTU-ASPECTOS ESTRUTU-ASPECTOS ESTRUTU-ASPECTOS ESTRUTU-RAIS E ANATÔMICOS DARAIS E ANATÔMICOS DARAIS E ANATÔMICOS DARAIS E ANATÔMICOS DARAIS E ANATÔMICOS DAM A D E I R AM A D E I R AM A D E I R AM A D E I R AM A D E I R A

A madeira é um material heterogêneo, e suadiversidade anatômica e química é refletida emvárias propriedades físicas, tais como:permeabilidade; comportamento quanto àcapilaridade; condutividade térmica; e difusãoda água de impregnação (SIAU, 1984).

A natureza lenhosa adquirida pelas plantasvasculares é considerada como umaorganização arquitetônica bem estabelecida(TSOUMIS, 1991).

As células do xilema, podem ser classificadascomo células do prosênquima e células doparênquima. Dependendo de suas funções,são classificadas como células condutoras, desustentação, de armazenagem e detransformação. As do xilema contêm cavidadesdenominadas de pontuações (SJÖSTRÖM,1981). As células parenquimatosas sãoelementos de estocagem de nutrientes, edevem permanecer vivas por um período detempo maior do que as prosenquimatosas, asquais perdem seu protoplasma no mesmoperíodo em que são formadas (KOLLMANN;CÔTÉ, 1984).

Considerando os diversos tipos de células doxilema, estas podem desempenhar diversasfunções (Quadro 1), tais como: sustentação,condução, armazenagem e secreção (KLOCK;MUÑIZ, 1998).

A madeira é, também, um material anisotrópico,com propriedades distintas nos seus três eixosortotrópicos. Tais diferenças, assim comooutras propriedades físicas da madeira, sãoresultado direto da estrutura da parede celular,

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da orientação celular, do tipo de célulaspresentes, sua distribuição, disposição e asrelativas proporções na qual estas estãopresentes. Em decorrência da anisotropia, aresistência da madeira quanto à tensão aolongo da grã, é várias vezes superior à dosentido transversal. Além disso, alteraçõesdimensionais decorrentes da adição ouremoção da água na madeira corresponde afaixa de 10 a 15% no sentido radial, enquantoque no sentido longitudinal é de apenas 0,1%.Outrossim, a permeabilidade da madeira aofluxo de líquidos é superior no sentidolongitudinal em relação ao transversal(THOMAS, 1991).

Influência das propri-Influência das propri-Influência das propri-Influência das propri-Influência das propri-edades anatômicas naedades anatômicas naedades anatômicas naedades anatômicas naedades anatômicas naadesãoadesãoadesãoadesãoadesão

Segundo KOLLMANN et al. (1975), aspropriedades da madeira possuem um nítidoefeito nas ligas adesivas e, geralmente, asmadeiras de folhosas apresentam maisdificuldades do que as coníferas.

As propriedades anatômicas da madeirapossuem uma significativa influência nacolagem de madeiras, a exemplo davariabilidade na densidade e porosidade queocorre em: lenhos inicial e tardio, cerne e

alburno, e lenho juvenil e adulto. Outrossim,destaca-se a influência da instabilidadedimensional do lenho de reação, assim comoo da direção da grã, em que a penetrabilidadese relaciona com a direção de corte (IWAKIRI,1998).

Considerando as propriedades anatômicas damadeira, a relevância está voltada aos seusefeitos no movimento do adesivo para o interiorda estrutura da madeira, ou seja, relativo àpenetração (MARRA, 1992).

Anéis de crescimento/Anéis de crescimento/Anéis de crescimento/Anéis de crescimento/Anéis de crescimento/lenho inicial e tardiolenho inicial e tardiolenho inicial e tardiolenho inicial e tardiolenho inicial e tardio

Umas das diferenças entre espécies resultado padrão de crescimento de cada árvore.Durante a estação de crescimento, formam-sediferentes tipos e tamanhos de células, istodependendo da demanda geneticamenteconduzida, que sofre alterações ao longo dotempo. Então, são formados anéis decrescimento onde grandes células sãoformadas no lenho inicial, e células robustasno lenho tardio. Os anéis resultantes devemser largos ou estreitos, além de possuirdiferentes proporções entre lenho tardio einicial, dependendo das condições decrescimento, tais como: água; temperatura;nutrientes; idade; moléstias; insetos; sol; vento;competição. As árvores desenvolvem anéis de

Madeira/Fun ª o Sustenta ª o Condu ª o Armazenagem Secre ª o

Con feras Traque idesdo lenho

tardio

Traque idesdo lenho Inicial e

radiais

ParŒnquima radiale

longitudinal

CØlulas epiteliais*e canais resin feros

FolhosasFibras libriformese fibrotraque ides

Vasose Traque ides

vasculares

ParŒnquima radiale longitudinal

CØlulas epiteliais*e canais resin feros

* Células epiteliais são células do parênquima axial especializadas na produção de resina, quedelimitam os canais resiníferos, formando um epitélio. São mais curtas e hexagonais, contêm umnúcleo grande e denso citoplasma enquanto vivas, em comparação com as células do parênquimaaxial normal (BURGER e RICHTER, 1991)

Quadro 1 - Principais funções exercidas pelos diversos tipos de células presentes em madeirasde coníferas e de folhosas (KLOCK; MUÑIZ, 1998)

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crescimento que revelam configuraçõescelulares características em cada espécie(MARRA, 1992).

Algumas árvores, apresentam um crescimentouniforme durante toda a estação decrescimento e, portanto, produzem anéismenos distintos (MARRA, 1992).

Uma característica a ser considerada emmadeiras de folhosas é o perfil dos anéis decrescimento, que consiste em: porosidade emanel, difusa, e semidifusa; transição abruptaou gradual, entre lenho inicial e tardio deconíferas. Todavia, mais importante que o perfilorganizacional, é a proporção de lenho inicial etardio. Em folhosas, o lenho formado por último,numa estação do ano, normalmente apresentamaior número de fibras do que no lenhoformado inicialmente, e desta forma, uma maiorquantidade de lenho tardio é formado,proporcionando um material lenhoso de maiordensidade. Em madeiras de coníferas, onde olenho é quase que totalmente formado portraqueóides (proporção de até 95%), as delenho tardio possuem paredes celulares maisespessas, ocasionando uma maior densidadenesta parte do anel de crescimento (BURGER& RICHTER, 1991; MARRA, 1992).

A significativa diferença de porosidade entrelenho inicial e tardio, e a pequena proximidadeentre estas duas zonas na superfície damadeira, são causadores de uma das maioresdificuldades a superar na formulação deadesivos. A otimização da movimentação doadesivo, numa face de semelhante variabilidadesuperficial, necessita muito da tolerância dascaracterísticas de mobilidade do adesivo. Emmuitos casos, o adesivo não pode fazer tudo,mas deve ser auxiliado por algum fatoroperacional sob controle do usuário, tal comotempo de montagem (MARRA, 1992).

Esta estrutura diferenciada pode ocasionarproblemas relativos à penetração de adesivos,à linha de cola “faminta” ou “espessa”, o que écontornável pela alteração na formulação doadesivo. Já a viscosidade, é dificultada emfunção da variabilidade, causada pelosdiferentes planos de corte obtidos na obtenção

dos elementos de madeira (IWAKIRI, 1998).

Cerne e alburnoCerne e alburnoCerne e alburnoCerne e alburnoCerne e alburno

Outro grande fator de variabilidade entrediversos tipos de madeira, causador de muitosproblemas de colagem, é relativo à idade econdições de crescimento das árvores. Com aidade, ocorrem mudanças químicas namadeira. Enquanto estes aparecem,primeiramente como mudanças físicas, elestambém alteram a porosidade aparente damadeira, afetando a mobilidade de adesivos(MARRA, 1992).

A formação do cerne, ainda sem umaexplicação concisa, mostra que células daregião do alburno, são lentamente preenchidascom materiais como ó leos, graxas esubstâncias fenólicas, decorrem provavelmentede processos metabólicos (bioquímicos) aindaremanescente nas células dos raios na regiãoperiférica compreendida entre o cerne e oalburno. Tais materiais alteram a cor damadeira, sua permeabilidade, suahigroscopicidade, seu equilíbrio no conteúdode umidade, sua contração e inchamento, suadurabilidade, sua densidade (em algumasespécies). Além disso, outro fato de destacadaimportância é que, certas madeiras de folhosas,durante a formação do cerne, ocorre a oclusãode vasos por tiloses. A tilose provoca, então, oentupimento dos poros e, consequentemente,reduz de forma significativa a permeabilidadeda madeira com relação aos fluídos (BURGER& RICHTER, 1991; MARRA, 1992).

A proporção de cerne e alburno é umacaracterística de cada espécie, idade, sítio, soloe clima, além de outros fatores. O cerne, emrelação ao alburno, é menos permeável,possuindo maiores dificuldades na secagem ena absorção de produtos preservativos(BURGER & RICHTER, 1991).

De modo geral, a variabilidade entre cerne ealburno se relaciona com a densidade e aporosidade (IWAKIRI, 1998).

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Idade da árvoreIdade da árvoreIdade da árvoreIdade da árvoreIdade da árvore

De forma aproximadamente semelhante aosseres humanos, as árvores possuem mais oumenos estágios distintos em seus ciclos devida, o que eqüivale às fases da infância, idadeadulta e senilidade (MARRA, 1992).

O lenho juvenil possui anéis de crescimentolargos, mas a madeira produzida possui atendência de possuir inferior qualidade, pois émais fraca, possuindo contração e inchamentomais elevados ao longo da grã. É relativamentefácil para processar a colagem, devido a suabaixa densidade e estrutura porosa, porém abaixa resistência e instabilidade. Por outro lado,árvores velhas tendem a um lento crescimento,com produção de estreitos anéis, além deapresentarem uma percentagem de cerne maiselevada, com quantidade de alburno maisreduzida (MARRA, 1992).

No processo de laminação, por sua vez, astoras com lenho juvenil geralmente não cortambem. As espécies do gênero Pinus, emespecial, possuem largas faixas de lenho inicialou primaveril, e estreitas faixas de lenho tardio,o que provoca uma tendência para a ocorrênciade trepidações na faca dos tornosdesenroladores, resultando num produto desuperfícies ásperas, com variação naespessura e defeitos na secagem. Porconseguinte, grandes quantidades de colatornam-se necessárias, elevando custos e avariação na espessura do painel produzido(SENFT, 1986).

Lenho de reaçãoLenho de reaçãoLenho de reaçãoLenho de reaçãoLenho de reação

O lenho de reação, que compreende o lenhode compressão nas madeiras de coníferas, eo lenho de tração nas madeiras de folhosas,apresenta anormalidades em suascaracterísticas. Esse tipo de lenho apresentacontração e inchamento em níveis altos aolongo da grã, além da anormal alta de densidadee baixa resistência. A elevada instabilidade, deforma não comum, ao longo da grã, causaexcessivos empenamentos e, se reprimidos,ocasionam fraturas transversais às fibras.

Enquanto madeiras deste tipo, particularmente,não são de difícil colagem, sua instabilidade éuma fonte de tensões nos produtos colados e,portanto, produz efeitos adversos na suaestabilidade (MARRA, 1992).

A madeira de compressão, parece apresentarseus anéis compostos, na maior parte, de lenhotardio, com uma gradual transição para o lenhoinicial, em vez da característica transiçãoabrupta das coníferas. Outrossim, este tipode lenho pode ocasionar problemas na indústriade celulose, devido ao seu baixo teor decelulose, maior teor de lignina com maiorcomplexidade estrutural (ABREU et al., 1999).Além disso, se caracteriza por possuirdensidade e contração longitudinal maiselevados, contudo, apresenta resistênciamecânica reduzida em relação à madeiranormal (TSOUMIS, 1991).

A madeira de tração, também possui anéislargos e superfície tangencial áspera, e talaspereza não é eliminada por processos delixamento (MARRA, 1992). Além disso, estelenho se caracteriza, anatomicamente, pelafalta de lignificação na parede celular e,freqüentemente, pela presença de uma camadagelatinosa no interior das fibras (BENDTSEN,1978; KOLLMANN & CÔTÉ, 1984). Comoconseqüência, destaca-se a elevadainstabilidade dimensional, principalmente nosentido axial, baixa resistência à compressãoe flexão, além das superfícies permaneceremásperas, com dificuldades para atrabalhabilidade e colagem (BENDTSEN,1978).

Entretanto, segundo TSOUMIS (1991), aresistência mecânica da madeira de traçãopode ser mais elevada, equivalente, ou inferior,em comparação com a madeira normal,dependendo do tipo de carga efetuado.

A madeira de tração também dificulta acolocação de pregos, e nos processos deserragem, as serras ficam comprimidas esuperaquecidas, com as superfícies serradaslongitudinalmente encrespadas e lanosas, demodo que um acabamento superficial

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adequado pode se tornar inviável (TSOUMIS,1991).

De modo geral, segundo BURGER &RICHTER (1991), o lenho de reação ocasionaas seguintes conseqüências para a qualidadee utilização da madeira:

Lenho de compressãoLenho de compressãoLenho de compressãoLenho de compressãoLenho de compressão

· Comportamento desigual;

· Instabilidade dimensional elevada;

· Madeira quebradiça;

· Baixas qualidades de trabalhabilidade;

· São propensas à empenamentos quando emprocessos de secagem;

· Maior resistência à compressão axial eperpendicular.

Lenho de traçãoLenho de traçãoLenho de traçãoLenho de traçãoLenho de tração

Difícil trabalhabilidade, em decorrência dapresença de superfícies ásperas;

Instabilidade dimensional, com tendência aoaparecimento de colapso;

Surgimento de compensados empenados,corrugados e rachados;

Elevada resistência à tração, e baixa resistênciaà compressão e flexão.

GrãGrãGrãGrãGrã

O plano da maioria das superfícies de peçasde madeira a serem coladas, não possuem acondição de perfeitamente radiais outangenciais em relação a tora originária dessaspeças, e sim, apresentam-se sob ângulos decorte intermediários. As diferenças naspropriedades de colagem, nestes casos, sãomínimas, exceto quando as superfíciesapresentam extensões diferentes de lenhotardio. Lâminas de madeira, produzidas a partirde tornos desfolhadores, podem apresentar

superfícies com o máximo de lenho tardio, emvirtude da faca cortar ao longo do anel na zonado lenho tardio, ocasionando as duassuperfícies da lâmina com lenho tardio embandas largas. Todavia, o ângulo relativo à realdireção das fibras da madeira é maisimportante, e possui forte influência naspropriedades físicas e mecânicas da madeira.O movimento da umidade, a estabilidadedimensional, a resistência, e propriedadesrelativas ao acabamento de superfícies, sãorelacionadas diretamente com o ângulo da grã(MARRA, 1992).

Os efeitos da grã na formação adesivaenvolvem, principalmente, a porosidade, queocorre em diferentes planos de corte. Grãcruzada ou superfície de topo, pelas suasdemasiadas porosidades, provocam excessivapenetração, ocasionando a linha de cola“faminta”, significando a não ocorrência daformação da linha de cola na liga adesiva. Emcompensados, pode haver uma ultrapassagemde cola, atingindo até a outra face da lâmina,prejudicando a aparência do produto (BURGER& RICHTER, 1991; MARRA, 1992).

De outra forma, em madeiras de estrutura muitofechada e superfícies lisas, a penetração doadesivo estará comprometida, reduzindo a áreade colagem, acarretando, portanto, um linha decola fraca (BURGER & RICHTER, 1991).

Superfícies de topo não devem ser coladasdiretamente, pelas seguintes razões (MARRA,1992):

a) Por ser porosa demais, ocasiona excessivapenetração e a formação da linha de cola“faminta”, o que significa que há dificuldadesna formação da linha de cola da liga adesiva;

b) Os elos de conexão do substrato são fortesdemais em seus aspectos. Eles carregam altosesforços ao longo da grã de uma estrutura, eestes esforços são, normalmente, maiselevados do que uma ligação adesiva podesuportar.

Além disso, parte do esforço está na condiçãode tração, o que representa a direção mais fraca

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para as ligações adesivas. Quando a madeiradeve ser colada em sua superfície de topo, sãoefetuadas configurações de juntas especiais,a fim de atenuar o efeito da porosidade,aumentar a área de ligação no sentidotangencial, e converter esforços de tração paracisalhamento, onde a resistência é maior(MARRA, 1992).

Para a formação de ligações fortes, a madeirade grã ligeiramente inclinada se mostra maisadequada em relação a grã reta ou direita(IWAKIRI, 1998). Tal situação, é explicada pelofato de que os adesivos de madeira possuemuma composição que combina com aporosidade, ou seja, eles não possuemmobilidade suficiente para penetrar através daparede celular. Para uma ligação forte, oadesivo deve alcançar a camada de madeiraintacta abaixo da superfície, o que ocorreatravés da penetração pelo lúmen celular oupontuação, ou fenda na parede celular(MARRA, 1992).

Madeira com grã diagonal não possui relaçãona formação da ligação adesiva, mas ocorremcomportamentos indesejáveis no produtocolado. Este tipo de madeira, projeta umcomponente de instabilidade na direção quesupostamente deveria ser estável, além de umafraqueza na direção que supõe-se forte. Alémdisso, a madeira é fraca no sentido transversal(MARRA, 1992). Portanto, a madeira apresentaalterações dimensionais difusas mais elevadas,em função das tensões irregulares, o quecompromete a performance do produto colado(IWAKIRI, 1998).

PorosidadePorosidadePorosidadePorosidadePorosidade

A porosidade se relaciona com a densidade,que influenciam na penetração dos adesivosna madeira (IWAKIRI, 1998).

A porosidade pode ser considerada como oinverso da densidade, do ponto de vista da ligaadesiva, desde que esta se relacione com asaberturas da madeira relativas a passagem delíquidos ou gases (MARRA, 1992).

O termo, que para os anatomistas se refere a

elementos de vaso, neste caso, está vinculadoao grau de fluxo de líquidos. O inverso naturalda porosidade é baseado no fato de que o tecidolenhoso, produzido principalmente pararesistência, possui uma densidade maiselevada e, portanto, apresenta paredescelulares mais espessas, lúmens reduzidos, epontuações reduzidas. Essas características,tendem a limitar a mobilidade do adesivo naestrutura lenhosa. Quanto mais densa for amadeira, menos permeável será ao adesivo e,consequentemente, ocasiona uma ligaçãoadesiva mais superficial e provavelmente maisfraca (MARRA, 1992).

A permeabilidade da madeira é umacaracterística relevante, principalmente emrelação à secagem, preservação e fabricaçãode polpa e papel. De modo geral, madeiradensas são mais difíceis de secar e impregnarcom soluções preservativas, por possuíremvolume de espaços vazios mais reduzido(BURGER & RICHTER, 1991).

A madeira densa é menos permeável, o quesugere composições diferentes de adesivospara madeiras densas, em relação às madeirasporosas, objetivando, em princípio, umapenetração ideal de adesivos em cada tipo demadeira (MARRA, 1992).

Outrossim, particularmente nas angiospermas,a presença ou não de substâncias obstrutoras,como gomo-resinas, tilos, etc., possuem umaimportância significativa no grau depermeabilidade da madeira (BURGER &RICHTER, 1991).

Pode-se observar que, um adesivo pareceprecisar de propriedades mutuamenteexclusivas, a fim de funcionar em madeirascomo red oak (Quercus rubra) e Southern pine(Pinus sp.), onde a porosidade e densidadesmáximas ocorrem dentro de um espaçomilimétrico, em superfícies da mesma peça demadeira. Tais diferenças, são responsáveis pormuito da variabilidade na qualidade da ligaçãonestas espécies. Já que o usuário do adesivo,tem muito pouco controle sobre a variabilidadeanatômica da madeira que está sendo colada,fica por conta do tecnologista de adesivos a

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formulação de um composto adesivointermediário, e ensinar a utilização correta afim de otimizar os resultados nos dois extremosde porosidade. Isto pode envolver, a princípio,composições que incorporem frações de menormobilidade junto com frações de máximamobilidade (MARRA, 1992).

Existem, ainda, outros fatores de naturezafísica, e alguns de natureza química,associados com diferenças de densidade eporosidade na madeira, que influenciam aformação da ligação adesiva. Estes fatoresafetam ações de mobilidade mais delicadas deum adesivo (MARRA, 1992).

OUTROS ESTUDOSOUTROS ESTUDOSOUTROS ESTUDOSOUTROS ESTUDOSOUTROS ESTUDOS

Outros estudos, que analisam diversos fatoresde influência, procuram desenvolver adesivose técnicas que permitam uma adesãosatisfatória. Com o aprimoramento dascaracterísticas do adesivo, tende-se a chegarnuma otimização, no sentido de conseguircombinações mais perfeitas possíveis com asparticularidades da superfície da madeira a sercolada.

Com relação à colagem de superfícies de topo,estas não são indicadas devido as dificuldadesencontradas, entretanto, estudos continuam aserem realizados à respeito.

Como observação, é de se ressalvar que acolagem de peças de madeira em posição detopo, empregando a técnica de finger jointing,não é, na realidade, uma colagem de topo. Estatécnica, em particular, cria novas superfíciesde colagem, a partir dos topos das peças demadeira a serem coladas, de forma que asposições destas novas superfícies criadas, setornem próximas do eixo longitudinal da peçade madeira, proporcionando, por conseguinte,uma colagem muito forte. Esta técnica éempregada, inclusive no Brasil, na produçãode vigas laminadas coladas, onde a matéria-prima utilizada são peças de madeiraprovenientes de sobras de serraria.

NORDSTRÖN (1995), desenvolveu umtrabalho em que várias formulações de adesivo

tipo resorcinol-formaldeído (RF) foram testadasna colagem de superfícies de topo em peçasde Picea abies.

Devido a alta porosidade encontrada, foi obtidauma retenção alta, ou seja, alta quantidade deadesivo curado na junta de colagem, a partirdo uso de formulações adesivas RF napresença de paraformaldeído comoendurecedor. Esta alta retenção proporcionouvalores de resistência à flexão mais elevados,especialmente quando o conteúdo de sólidosfoi elevado pela adição de resorcinol puro(NORDSTRÖN, 1995).

A partir do uso de fibras como meio carreadorpara adesivos RF, ocorreu adicional aumentona retenção adesiva na superfície de topo mas,apresentou-se valores em resistência à flexãorelativamente baixos. Isto foi devido a estruturaporosa na região limite de lenho inicial saturadode adesivo nas faces unidas. Os valores maisaltos em resistência à flexão foram obtidos comadesivo RF com alto teor de sólidos, a partir daadição de resorcinol, e com a presençasomente de paraformaldeído comoendurecedor, aplicado diretamente nassuperfícies a serem coladas, sem qualquer tipode sistema carreador (NORDSTRÖN, 1995).

C O N C L U S Ã OC O N C L U S Ã OC O N C L U S Ã OC O N C L U S Ã OC O N C L U S Ã O

A variabilidade estrutural e anatômica existentena madeira afeta, de modo significativo, aperformance de uma ligação adesiva. Odesenvolvimento dos adesivos, a partir daevolução tecnológica, levam em conta, entreoutros fatores, as diversas característicasrelacionadas com a anatomia e estrutura dasmadeiras e, atualmente, procura-se atingirresultados mais satisfatórios nas diversassituações e condições de colagem que ocorremna indústria madeireira. O aprimoramento atual,deve não só considerar a variabilidade entreas espécies o os planos de corte, mas tambéma que ocorre numa mesma superfície em umamesma peça de madeira.

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