Potencial tecnológico da madeira serrada de plantios mistos

Abstract

A crescente demanda por madeira de origem sustentável tem impulsionado o interesse por sistemas de plantios mistos que combinam espécies nativas e exóticas, capazes de diversificar a produção, ampliar a oferta de madeira de qualidade e reduzir a pressão sobre florestas naturais. Apesar desse potencial, ainda há lacunas sobre como diferenças anatômicas e variações nas propriedades físicas e mecânicas de espécies jovens influenciam seu desempenho tecnológico, especialmente em processos industriais de usinagem. A integração dessas dimensões é fundamental para orientar o manejo, o beneficiamento e a seleção de espécies em sistemas produtivos tropicais. O objetivo desta tese foi avaliar a qualidade tecnológica da madeira de cinco espécies tropicais de plantios mistos e comerciais, sendo elas Calophyllum brasiliense, Cariniana legalis, Cordia trichotoma, Khaya grandifoliola e Khaya senegalensis. A tese foi estruturada em três capítulos que abordam, de forma complementar, a anatomia da madeira, as propriedades físicas e mecânicas e a trabalhabilidade em operações padronizadas de usinagem. A análise anatômica revelou diferenças estruturais marcantes entre as espécies. Khaya grandifoliola apresentou vasos de maior área e diâmetro, enquanto Cordia trichotoma exibiu raios e fibras de maiores dimensões. O conjunto de variáveis anatômicas permitiu identificar padrões funcionais distintos, refletindo estratégias divergentes entre condução, suporte e organização tecidual. A análise multivariada explicou mais de 70% da variação total e mostrou agrupamentos coerentes entre espécies com características estruturais semelhantes. No capítulo sobre propriedades físicas e mecânicas foram observados contrastes significativos entre densidade, resistência e rigidez. Cariniana legalis apresentou os maiores valores de densidade e de resistência à compressão. Khaya grandifoliola destacou-se pelo maior módulo de elasticidade, enquanto Cordia trichotoma exibiu os menores valores para a maioria das propriedades avaliadas. Os resultados confirmam a estreita relação entre a estrutura anatômica do lenho e o desempenho físico-mecânico. A avaliação da trabalhabilidade mostrou que as espécies respondem de maneira distinta às operações de aplainamento, desengrosso, lixamento, perfuração e pregação. Cariniana legalis e Cordia trichotoma apresentaram melhor qualidade no aplainamento. Khaya senegalensis registrou o maior número de defeitos no desengrosso. A perfuração resultou em levantamento da grã em todas as espécies, enquanto o fendilhamento por pregos apresentou desempenho amplamente satisfatório. Os resultados integrados demonstram que as diferenças anatômicas determinam o comportamento físico-mecânico e influenciam diretamente a trabalhabilidade. As evidências apresentadas contribuem para o entendimento da qualidade tecnológica em sistemas de plantios mistos e oferecem subsídios para o manejo florestal e o processamento industrial da madeira.

The growing demand for sustainably sourced wood has intensified interest in mixed-species plantations that combine native and exotic species, capable of diversifying production, increasing the supply of quality timber and reducing pressure on natural forests. Despite this potential, there are still gaps in the understanding of how anatomical differences and variations in the physical and mechanical properties of young wood influence its technological performance, especially in industrial machining processes. Integrating these dimensions is essential to guide management, processing and species selection in tropical production systems. The objective of this thesis was to evaluate the technological quality of wood from five tropical species grown in mixed and commercial plantations: Calophyllum brasiliense, Cariniana legalis, Cordia trichotoma, Khaya grandifoliola and Khaya senegalensis. The thesis is structured into three complementary chapters addressing wood anatomy, physical and mechanical properties and machinability under standardized testing conditions. The anatomical analysis revealed marked structural differences among species. Khaya grandifoliola exhibited larger vessel areas and diameters, while Cordia trichotoma showed larger ray dimensions and longer fibers. The set of anatomical variables allowed the identification of distinct functional patterns, reflecting divergent strategies related to conduction, support and tissue organization. Multivariate analysis explained more than 70 percent of the total variation and indicated coherent groupings among species with similar structural traits. The chapter on physical and mechanical properties showed significant contrasts in density, strength and stiffness. Cariniana legalis presented the highest values for density and compressive strength. Khaya grandifoliola stood out with the highest modulus of elasticity, while Cordia trichotoma displayed the lowest values for most evaluated properties. These findings confirm the strong relationship between wood anatomical structure and its physical and mechanical performance. The machinability assessment demonstrated that the species respond differently to planing, surfacing, sanding, drilling and nail-withdrawal tests. Cariniana legalis and Cordia trichotoma achieved the best performance in planing. Khaya senegalensis exhibited the highest incidence of defects during surfacing. Drilling resulted in grain raising across all species, while nail-withdrawal tests showed overall satisfactory performance. The integrated results demonstrate that anatomical differences determine physical and mechanical performance and directly influence machinability. The evidence presented contributes to advancing the understanding of technological quality in mixed-species plantations and provides practical support for forest management and industrial wood processing.