Entendendo a madeira

A madeira tem sido usada há milhares de anos como combustível, como material de construção e para fazer ferramentas e armas, móveis e papel. Recentemente, tornou-se uma matéria-prima usada para fazer celofane e outros derivados de celulose, como acetato de celulose. Hoje, quem trabalha no campo da marcenaria e da engenharia civil conhece o valor essencial da madeira. É por isso que a palavra madeira é um termo obrigatório para discussão.



Neste artigo, o seguinte sobre madeira será discutido à medida que as perguntas abaixo forem respondidas:

• O que é madeira?
• quais são os usos da madeira?
• Quais são as propriedades da madeira?
• Quais são os vários tipos de madeira?
• Como a madeira é produzida?

Vamos mergulhar!

O que é madeira?

A madeira é uma substância orgânica derivada da árvore viva e possui uma textura fibrosa, heterogênea e anisotrópica. Um dos materiais de construção antigos é a madeira. Desde os tempos pré-históricos, a madeira é utilizada pelo homem como uma espécie de proteção e abrigo. Devido ao declínio das florestas devido a inúmeros fatores, à dificuldade de substituir as árvores que foram cortadas por novas árvores ou ao desenvolvimento tardio das árvores, o valor da madeira cresceu hoje. Além de ser utilizada como material de sustentação ou estético em maquetes e andaimes, a madeira também é empregada como ferragens para telhados, marcenaria e material de revestimento. Além disso, materiais de construção feitos pelo homem feitos de subprodutos da indústria da madeira, como lascas de madeira, serragem e poeira, incluem aglomerado, MDF e madeira compensada. A madeira serrada é uma madeira que foi tratada e cortada em dimensões uniformes.

Nos caules e raízes de árvores e outras plantas lenhosas, a madeira é uma substância estrutural porosa e fibrosa. É uma substância orgânica feita de fibras de celulose, que são fortes sob tensão, contidas em uma matriz de lignina, que é resistente à compressão. A madeira desempenha um papel de suporte em uma árvore viva, permitindo que as plantas lenhosas cresçam ou se levantem sozinhas. A madeira às vezes é definida apenas como o xilema secundário nos caules das árvores ou é definida de forma mais ampla para incluir o mesmo tipo de tecido em outros lugares, como nas raízes de árvores ou arbustos. Além disso, transfere nutrientes e água entre as raízes, outros tecidos em desenvolvimento e folhas.

Quais são os usos da madeira?

Os seguintes são usos comuns da madeira:

• Combustível
• Madeira para polpa
• Construção
• Produtos projetados
• Móveis e utensílios
• Arte
• Equipamentos esportivos e recreativos
• Outros

Combustível

Hoje, principalmente nas áreas rurais do mundo, a madeira ainda é utilizada como combustível, como tem sido por muito tempo. Por produzir menos fumaça e queimar mais lentamente que a madeira macia, recomenda-se a madeira dura. É comum pensar que um fogão a lenha ou lareira proporcionará calor e ambiente a uma casa.

Madeira para polpa

O termo “madeira para celulose” refere-se à madeira cultivada exclusivamente para fabricação de papel.

Construção

Desde que as pessoas começaram a fazer cabanas, casas e barcos, a madeira tem desempenhado um papel significativo na construção. Até o final do século 19, quase todos os barcos eram feitos de madeira, e a madeira ainda é frequentemente usada para fazer barcos hoje. O olmo foi escolhido especificamente para esta aplicação porque, desde que mantido úmido, resistiu ao apodrecimento (também serviu como um cano de água antes do advento do encanamento mais moderno).

Lumber é o nome popular para a madeira usada para construção na América do Norte. Madeira é o termo para tábuas serradas e utilizáveis, enquanto a madeira serrada é normalmente usada para indicar árvores que foram derrubadas em outro lugar. O carvalho era o material de escolha para todos os edifícios de madeira na Europa medieval, incluindo vigas, paredes, portas e pisos. Uma variedade maior de madeiras é agora empregada, e álamo, pinho de pequenos nós e abeto de Douglas são freqüentemente usados ​​para fazer portas de madeira maciça.

Produtos de engenharia

As aplicações de construção e industriais frequentemente usam produtos de madeira projetados, que são componentes de construção colados “projetados” para critérios de desempenho específicos para a aplicação. Para criar uma unidade estrutural composta mais forte e eficaz, fios de madeira, folheados, madeira ou outros tipos de fibra de madeira são colados para gerar produtos de madeira de engenharia colados.

Esses produtos incluem madeira de fios paralelos, vigas em I, madeira de folheado laminado (LVL) e outros itens de madeira composta estrutural (SCL). Painéis estruturais de madeira feitos de compensado, painéis de fibra orientada e painéis compostos também estão entre eles. Em 1991, cerca de 100 milhões de metros cúbicos de madeira foram utilizados para isso. Prevê-se que painéis de partículas e painéis de fibra substituam o compensado, de acordo com as tendências.

Móveis e utensílios

Para cadeiras e camas, entre outros itens de mobiliário, a madeira é um material popular há muito tempo. Além disso, é utilizado para os cabos de utensílios como a colher de pau e lápis, bem como ferramentas e talheres como pauzinhos e palitos de dente.

Arte

Por muitos anos, a madeira tem sido um meio artístico popular. Por milênios, tem sido usado para esculpir e criar esculturas. Exemplos incluem os totens feitos de troncos de coníferas, frequentemente de cedro vermelho ocidental, por tribos indígenas da América do Norte. Outros usos da madeira nas artes incluem:

• Gravura e gravura em xilogravura
• A madeira pode ser uma superfície para pintar, como na pintura de painéis
• Muitos instrumentos musicais são feitos principalmente ou inteiramente de madeira

Equipamento esportivo e recreativo

Inúmeras categorias de equipamentos esportivos são atualmente feitas de madeira ou já foram. Por exemplo, o salgueiro branco é o material usual usado para fazer bastões de críquete. Os bastões de beisebol que podem ser usados ​​na Major League Baseball são tipicamente feitos de madeira de freixo, nogueira e, mais recentemente, bordo, embora essa madeira seja um pouco mais delicada. As quadras da National Basketball Association costumam ser compostas de parquet.

Outros

Novos usos para cola de lignina, embalagens de alimentos recicláveis, substituições de pneus de borracha, tratamentos médicos antibacterianos e tecidos ou compósitos de alta resistência são alguns outros avanços. Novos produtos mais sofisticados entrarão no mercado à medida que cientistas e engenheiros continuarem a estudar e criar novos procedimentos para extrair diferentes componentes da madeira ou modificar a madeira, como adicionar componentes à madeira. O monitoramento eletrônico do teor de umidade pode ajudar a melhorar a proteção da madeira da próxima geração.

Quais são as propriedades da madeira?

• Características sensoriais
• Densidade e gravidade específica
• Propriedades mecânicas
• Propriedades térmicas
• Propriedades elétricas
• Propriedades acústicas
• Degradação
• Higroscopicidade
• Encolhimento e inchaço

• Características sensoriais

Cor, brilho, cheiro, sabor, textura, grão, figura, peso e dureza da madeira são exemplos de propriedades sensoriais. Para fins de identificação ou outros usos, essas características macroscópicas adicionais são úteis para descrever um pedaço de madeira. Existem madeiras em uma ampla gama de cores, embora a maioria das madeiras sejam tons de branco e marrom. Outras cores incluem amarelo, verde, vermelho e branco praticamente puro. Dependendo das diferenças de cor entre os canais de cerne, alburno, madeira precoce, madeira tardia, raios e resina, as variações podem ser visíveis em uma única peça de madeira. O branqueamento ou tingimento, assim como a exposição prolongada ao meio ambiente, podem alterar a cor natural. Gafanhotos negros, gafanhotos melosos e algumas espécies tropicais são apenas alguns exemplos de madeiras brilhantes.

Densidade e gravidade específica

A gravidade específica é a razão entre o peso ou massa de madeira e a de água, enquanto a densidade é o peso ou massa de uma unidade de volume de madeira. Como 1 cc de água pesa 1 grama, a densidade média e a gravidade específica da madeira de abeto de Douglas são 0,45 grama por centímetro cúbico (g/cc), respectivamente, no sistema métrico de medição. (Um grama por centímetro cúbico, ou aproximadamente 62,4 libras por pé cúbico, é expresso como peso por unidade de volume). materiais. O peso e o volume são calculados em valores de umidade predeterminados para produzir resultados semelhantes.

Higroscopicidade

Se em contato com a água, a madeira pode absorvê-la como um líquido ou como um vapor do ar. A água é o líquido ou gás mais significativo que a madeira pode absorver, apesar disso. A madeira sempre inclui umidade devido à sua natureza higroscópica, seja um componente da árvore viva ou um material. (Os termos água e umidade são usados ​​de forma intercambiável aqui.) A umidade tem um impacto em todos os aspectos da madeira, embora deva ser destacado que apenas a umidade encontrada nas paredes das células é significativa; a umidade encontrada nas cavidades das células faz pouco mais do que adicionar peso.

Encolhimento e inchaço

Quando o nível de umidade na madeira varia abaixo do ponto de saturação da fibra, ocorrem mudanças dimensionais. O encolhimento e o inchaço são causados ​​pelo ganho e perda de umidade, respectivamente. Essas mudanças dimensionais são anisotrópicas, o que significa que diferem nas direções axial, radial e tangencial. Aproximadamente 0,4%, 4% e 8%, respectivamente, são os valores médios de encolhimento. A perda de volume é de cerca de 12%, mas existem diferenças significativas entre as espécies. Esses números são fornecidos como uma porcentagem das dimensões verdes e correspondem a transformações da condição verde para a condição de secagem em estufa. A estrutura da parede celular é a principal responsável pelo encolhimento e dilatação diferencial em várias orientações de desenvolvimento.

A orientação das microfibrilas nas camadas da parede celular secundária pode ser usada para explicar as variações entre as direções axial e lateral (radial e tangencial), no entanto, não está claro por que essas discrepâncias existem nas direções radial e tangencial.

Degradação

Bactérias, fungos, insetos, brocas marinhas, bem como variáveis ​​ambientais, mecânicas, químicas e térmicas, contribuem para a destruição da madeira. A aparência, estrutura ou composição química da madeira pode mudar devido à degradação, o que pode afetar árvores vivas, troncos ou produtos. Essas mudanças podem variar de pequenas descolorações a transformações irreversíveis que tornam a madeira totalmente inútil. Como evidenciado, por exemplo, por móveis e outros artefatos de madeira descobertos em perfeitas condições nas tumbas dos antigos faraós egípcios, a madeira pode durar centenas ou milhares de anos (ver arte egípcia). Somente sob a influência de elementos externos a madeira se deteriora ou é destruída.

Propriedades mecânicas

As propriedades mecânicas, ou de resistência, da madeira são sinais de sua capacidade de resistir a forças externas que podem potencialmente tender a alterar seu tamanho e forma. A quantidade e o método de aplicação dessas forças, bem como a densidade e o teor de umidade da madeira, afetam a resistência a essas forças. Na direção axial, ou paralela ao grão, as características de resistência da madeira são notavelmente diferentes daquelas ao longo do grão (na direção transversal).

A resistência da madeira em tração e compressão (medida nas direções axial e transversal), cisalhamento, clivagem, dureza, flexão estática e choque são algumas de suas características mecânicas (flexão de impacto e tenacidade). Testes respectivos determinam tensões por unidade de área carregada (no limite elástico e carga máxima), bem como outros critérios de resistência, incluindo tenacidade, módulo de ruptura e módulo de elasticidade (uma medida de rigidez). Amostras pequenas e transparentes com seção transversal de 2 x 2 cm ou 2 x 2 polegadas são normalmente usadas para testes.

Propriedades térmicas

Embora a madeira se expanda e contraia com as variações de temperatura, o encolhimento e o inchaço causados ​​por mudanças no teor de umidade são alterações dimensionais muito mais significativas. Essa expansão e contração relacionadas à temperatura são tipicamente insignificantes e sem consequências práticas. As verificações de superfície só podem ocorrer em temperaturas abaixo de 0 °C (32 °F); rachaduras de geada podem ocorrer em árvores vivas devido à contração desigual das camadas externas e internas.

Em comparação com materiais como metais, mármore, vidro e concreto, a madeira tem uma baixa condutividade térmica (alta capacidade de isolamento térmico). Madeiras leves e secas são isolantes superiores porque a condutividade térmica é mais alta na direção axial e aumenta com a densidade e o teor de umidade.

Propriedades elétricas

O isolamento elétrico pode ser encontrado em madeira seca no forno. No entanto, quando o teor de umidade aumenta, a condutividade elétrica também aumenta, fazendo com que a madeira saturada (madeira com maior teor de umidade) se comporte mais como água. É notável como a resistência elétrica cai drasticamente à medida que o teor de umidade aumenta de 0 até o ponto em que as fibras estão saturadas. A resistência elétrica cai mais de um bilhão de vezes nessa faixa, mas apenas cerca de 50 vezes do ponto de saturação da fibra até o teor de umidade mais alto. A resistência elétrica da madeira não é afetada principalmente por outros parâmetros, como espécie e densidade; as variações entre as espécies estão relacionadas à química dos extrativos. A resistência axial é aproximadamente metade da resistência transversal.

O condutor dielétrico ou pobre, as propriedades da madeira também são importantes. A constante dielétrica e o fator de potência desempenham um papel prático na fabricação de medidores elétricos (tipo perda de potência e de radiofrequência) para medir o teor de umidade da madeira, secar madeira com corrente elétrica (uma possibilidade teórica, embora não seja atualmente uma realidade) e colar madeira com corrente elétrica de alta frequência. A polarização elétrica (o aparecimento de cargas elétricas opostas em lados opostos de uma peça) que ocorre quando o estresse mecânico é aplicado faz com que a madeira apresente o efeito piezoelétrico. Ao contrário, a madeira sofre deformação mecânica quando exposta a um campo elétrico (mudanças de tamanho).

Propriedades acústicas

A madeira pode tanto criar som (por golpe direto) quanto ampliar ou desviar as ondas sonoras provenientes de outros objetos. É um material especial para instrumentos musicais e outras aplicações acústicas devido a esses fatores. O tamanho, densidade, teor de umidade e módulo de elasticidade da madeira têm um impacto na frequência de vibração, que por sua vez afeta o tom do som gerado. Maior densidade e elasticidade reduzem o teor de umidade e dimensões menores contribuem para sons mais agudos.

Quais são os vários tipos de madeira?

Todos os tipos de madeira são classificados da seguinte forma:

• Difícil
• Suave
• Madeira engenheirada

Difícil

Qualquer árvore que não produza agulhas ou cones é uma fonte de madeira de lei. Essas árvores são mais frequentemente chamadas de árvores de folha caduca ou angiospermas no jargão científico. As árvores que produzem folhas e sementes são conhecidas como madeiras duras. Carvalho, bordo, cerejeira, mogno e nogueira são exemplos de espécies comuns de madeira de lei. Embora várias espécies de madeira dura sejam bem conhecidas por seus padrões de grão de madeira impressionantes e distintos, as espécies de madeira dura nem sempre são mais fortes que as madeiras macias.

Além disso, várias madeiras são classificadas como folhosas, mas são provenientes de árvores não caducifólias, como bambu e palmeira. Embora tecnicamente referidas como monocotiledôneas, essas plantas são frequentemente categorizadas como madeiras de lei, pois possuem muitas das mesmas características. O bambu e as palmeiras podem ocasionalmente ser incluídos na seguinte categoria de madeira manufaturada.

Suave

As árvores coníferas são usadas para produzir madeiras macias, como madeira serrada e produtos de madeira. As árvores coníferas, também conhecidas como gimnospermas, são todas as árvores que têm agulhas e cones de urso. Pinho, Cedro, Abeto, Abeto e Redwood são alguns exemplos de árvores de madeira macia comuns usadas na fabricação de móveis, carpintaria e outros campos relacionados.

Madeira engenheirada

As madeiras projetadas são o terceiro tipo de madeira que você pode encontrar. A madeira projetada é criada em vez de ocorrer naturalmente no ambiente. Essas placas são normalmente criadas a partir de madeira que foi modificada para ter características ou propriedades particulares. Esses produtos, também chamados de madeira composta, são frequentemente criados usando resíduos de serraria.

A madeira engenheirada é frequentemente aquecida ou tratada quimicamente para gerar um produto de madeira que pode atender a tamanhos específicos que são difíceis de obter na natureza. Madeira compensada, placa de fio orientado, placa de fibra de média densidade e placa composta são alguns exemplos comuns de madeiras projetadas. Dado que frequentemente tem que ser trabalhado, seja usando técnicas de corte especializadas ou juntando peças para produzir um tamanho preciso ou padrão de grão de madeira, as lâminas de madeira podem ocasionalmente ser categorizadas como madeira de engenharia.

Como a madeira é produzida?

A madeira é um componente do sistema usado pelas plantas para armazenar alimentos produzidos durante a fotossíntese, transportar água e minerais dissolvidos das raízes para o resto da planta e fornecer suporte mecânico. Acredita-se que apenas 3.000 a 4.000 tipos de plantas, incluindo as herbáceas, geram madeira apropriada para uso como material, das estimadas 25.000 a 30.000 espécies de plantas que a produzem. Gimnospermas e angiospermas são os dois grupos que incluem árvores florestais produtoras de madeira e outras plantas lenhosas. Angiospermas, ou árvores com cones, geram madeiras temperadas e tropicais como carvalho, faia, teca e balsa, enquanto gimnospermas, ou árvores com cones, produzem madeiras macias como pinheiro e abeto. Deve-se notar que nem todas as situações se enquadram na distinção entre madeira dura e madeira macia. Algumas madeiras duras - por exemplo, balsa - são mais macias do que algumas madeiras macias - por exemplo, teixo.

A madeira é uma substância com valor econômico significativo. Ao contrário do carvão, minérios e petróleo, que se esgotam gradualmente, é um recurso renovável que pode ser mantido de forma sustentável. A madeira promove o crescimento econômico, cria empregos e garante a subsistência básica em algumas nações por meio de sua colheita nas florestas, transporte, processamento em fábricas, comércio e consumo. A forte demanda contínua por madeira e produtos de madeira é um sinal de sua importância.

Em termos de peso, a madeira é consumida muito mais do que outros materiais. A maior parte da produção mundial de madeira redonda (tora) é usada como combustível, principalmente em países em desenvolvimento. O crescimento mais rápido na produção de produtos de madeira foi observado em papel e papelão, e esse padrão deve continuar à medida que o consumo por pessoa nos países em desenvolvimento alcança o dos industrializados. O crescente uso de madeira e o consequente desmatamento são causados ​​pelo aumento da população global. A produção de um suprimento adequado de madeira para atender a necessidade prevista é duvidosa devido à destruição de muitas florestas, principalmente nos trópicos. Parar a perda de cobertura florestal na Terra, aumentar a produtividade das florestas já existentes, estabelecer extensos projetos de reflorestamento e plantar viveiros de espécies arbóreas de rápido crescimento, reciclar papel e melhorar a utilização de madeira por meio de pesquisas podem ajudar a resolver o problema da oferta de madeira e reduzir o impacto ambiental da indústria madeireira.

Perguntas frequentes

O que é madeira, explique?

A madeira é um material orgânico com textura fibrosa, heterogênea e anisotrópica produzido a partir da árvore, que é um organismo vivo . A madeira é um dos materiais de construção mais antigos. A humanidade utiliza a madeira para fins de abrigo e proteção desde os tempos antigos.

Do que é feita a madeira?

A madeira é composta por celulose :A celulose é um polímero (C6H10O5) que pode cristalizar para formar fibras muito fortes. A celulose é o principal material de reforço da madeira. Lignina:A lignina também é um polímero, mas normalmente está em uma forma amorfa.

Quais são os principais usos da madeira?

Construção de casas e outras estruturas:As casas de madeira ainda são frequentemente utilizadas em ambientes domésticos. Além disso, a cobertura interna de certos edifícios é construída em madeira. Semelhante à forma como a madeira de bambu às vezes é usada na construção de edifícios para apoiar um edifício até que seja resistente o suficiente para ficar em pé por conta própria.

Quais são as propriedades da madeira?

As principais propriedades físicas da madeira incluem cor, brilho, textura, macroestrutura, odor, umidade, encolhimento, tensões internas, inchaço, rachaduras, empenamento, densidade, som – eletro – condutividade térmica . A cor, o brilho, a textura e a macroestrutura determinam a aparência da madeira.

A formação da madeira é um processo biológico complexo, envolvendo cinco etapas principais de desenvolvimento, incluindo (1) divisão celular a partir de um meristema secundário chamado câmbio vascular, (2) expansão celular (alongamento celular e alargamento radial), (3) deposição da parede celular secundária, (4) morte celular programada e (5) cerne

Madeira natural significa árvores, incluindo toras, troncos ou lajes, troncos, galhos, galhos e tocos de madeira, incluindo madeira, toras ou lajes, especialmente quando preparadas para uso .

Quando a madeira foi usada pela primeira vez?

A evidência mais antiga de marcenaria vem de um 1,5 milhão de anos Sítio do Homo erectus chamado Peninj na Tanzânia.

Exemplos incluem freixo, faia, bétula, mogno, bordo, carvalho, teca e nogueira. As madeiras macias geralmente vêm de árvores perenes (coníferas) (aquelas que têm agulhas e cones e as retêm durante todo o ano, também chamadas de gimnospermas. Exemplos incluem cedro, cipreste, abeto, pinheiro, abeto e sequoia).

As propriedades mecânicas da madeira incluem resistência à tração e compressão (medida nas direções axial e transversal), cisalhamento, clivagem, dureza, flexão estática e choque (flexão por impacto e tenacidade) .

Geralmente reconhecida como a madeira mais dura, lignum vitae (Guaiacum sanctum e Guaiacum officinale) mede 4.500 libras-força (lbf) na escala Janka.

Conclusão

A madeira é uma substância orgânica derivada da árvore viva e possui uma textura fibrosa, heterogênea e anisotrópica. Um dos materiais de construção antigos é a madeira. Desde os tempos pré-históricos, a madeira é utilizada pelo homem como uma espécie de proteção e abrigo. A madeira é usada para combustível, madeira para celulose, construção, produtos de engenharia, móveis, utensílios, etc.

Isso é tudo para este artigo, onde as seguintes questões estão sendo discutidas:

• O que é madeira?
• quais são os usos da madeira?
• Quais são as propriedades da madeira?
• Quais são os vários tipos de madeira?
• Como a madeira é produzida?

Espero que você tenha aprendido muito com a leitura, se puder, compartilhe com os outros, obrigado por ler, e até a próxima!