Morfometria das fibras das folhas de Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. (ARECACEAE)

Leaf fibers morphometry of Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. (ARECACEAE)

Astrocaryum

murumuru var.

murumuru Mart. (ARECACEAE)

¹

Leaf fibers morphometry of Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. (ARECACEAE)

Clarisse Beltrão Rosas Rocha^I; Raimunda Conceição de Vilhena Potiguara^II

IPós-graduação em Botânica Tropical, Museu Paraense Emílio Goeldi/Universidade Federal Rural da Amazônia. e-mail: [e-mail]

^IIPesquisadora orientadora do Museu Paraense Emílio Goeldi, Departamento de Botânica, C. Postal 399, CEP 66040-170, Belém, PA, Brasil. e-mail: [e-mail]

RESUMO

A análise morfométrica das fibras das folhas de Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. revelou que as fibras do pecíolo apresentaram comprimento e espessura da parede superiores às regiões da ráquis e folíolo, com médias variando de 1.266,09 µm a 3.270,56 µm e 5,56 µm a 10,67 µm, respectivamente. Em relação ao índice de Runckel e coeficiente de flexibilidade, as regiões pecíolo e ráquis obtiveram valores considerados favoráveis para sua utilização na indústria papeleira e, o índice de enfeltramento demonstrou que provavelmente as fibras dessas regiões apresentarão uma boa resistência ao rasgo quando submetidas às avaliações físico-mecânicas. Diante dos resultados, a espécie se revela promissora como fonte alternativa de matéria-prima para a produção de papel, sendo necessários, entretanto, estudos de resistências físico-mecânicas a consolidação deste pré-diagnóstico.

Palavras-chave: Palmeira, Fibras, Papel.

ABSTRACT

The analysis morphometric of the leaf fibers of Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. demonstrated that the petiole's fibers had presented length and wall thickness superiors than the rachis and leaflets, with yours means varying of 1.266,09 µm to 3.270,56 µm and 5,56 µm to 10,67 µm, respectively. In relation the index of Runckel and flexibility's coefficient the petiole and rachis had gotten values considered favorable for its use in the paper industry and, the felting index it probably demonstrated that the fibers of these regions will present good crash resistance when submitted to the evaluations physical-mechanical. therefore, the results show the species is a alternative source of raw material to produce paper, but its necessary to do physical-mechanical resistance studies to consolidate this pre diagnostic.

Keywords: Palms, Fibers, Paper.

INTRODUÇÃO

Astrocaryum murumuru Mart. está distribuída em todos os estados amazônicos, ao longo dos rios, nas áreas temporariamente inundadas e em formações florestais densas ou semi-abertas. As comunidades amazônicas conhecem as propriedades fibrosas de suas folhas e estipe, seu palmito e óleo comestíveis (Lorenzi et al., 1996; Miranda et al., 2001). Apesar do seu potencial econômico, a espécie é pouco explorada comercialmente, provavelmente pela dificuldade em seu manuseio, visto que possui inúmeros espinhos. Atualmente existem no mercado produtos que utilizam como matéria-prima óleos extraído de seus frutos, como por exemplo, o Cheysoap, um produto que reúne triglicerídeos saponificados de palmeiras do gênero Astrocaryum, utilizando-os como aditivos em formulações de sabonetes (Silva, 2003).

A produção de fibras vegetais ocupa posição proeminente na estrutura da economia agrícola mundial, sendo a maioria das plantas fibrosas conhecidas atualmente utilizadas em grande quantidade na indústria têxtil e o restante, visto apenas como recursos naturais que os povos menos civilizados empregam em suas indústrias primitivas e rústicas (Medina, 1959). O mesmo autor afirma não ser improvável que algumas das fibras têxteis, atualmente de valor secundário, possam um dia, tornar-se sucedâneas de outras fibras tradicionais, ou então que, com o desenvolvimento da tecnologia, tenham o seu aproveitamento industrial intensificado e passem a ocupar o grupo das fibras primárias.

Trabalhos relacionados a fibras vegetais, abordando seu aproveitamento na indústria tem sido foco de estudos, como o de Costa et al. (1974, Apud Pereira et al., 2003), Melo et al. (1975) e Pereira et al. (2002), estudando tecnologias voltadas à produção de celulose e papel a partir do estipe e das folhas de palmeiras e Savastano Júnior & Pimentel (2000), tratando da viabilidade do aproveitamento de resíduos de fibras vegetais para fins de obtenção de material de construção.

Este trabalho teve por objetivo determinar as características morfológicas e micrométricas das fibras de Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. e fornecer subsídios para seu uso como matéria-prima alternativa na indústria de papel, baseados nas relações das suas dimensões.

MATERIAL E MÉTODOS

O material botânico foi coletado na ilha do Combú, município do Pará, onde foram selecionados ao acaso três indivíduos, dos quais foram retiradas duas folhas de cada, localizadas logo após as folhas senescentes, sendo analisadas 125 fibras do pecíolo, ráquis e folíolo, regiões mediana/central e mediana/periférica, totalizando 4.500 fibras mensuradas.

Para a caracterização morfológica foram confeccionadas lâminas semi-permanentes, a partir do material macerado segundo a técnica de Franklin (1945), no Laboratório de Anatomia Vegetal, departamento de Botânica do Museu Paraense Emílio Goeldi.

As mensurações foram feitas em sistema de análise digital, utilizando o programa de computador Axio Vision 3.0, acoplado ao microscópio Carl Zeiss, posteriormente esses dados foram analisados com auxílio do programa estatístico Biostat 3.0 (Ayres et al., 2003), utilizando o teste de Kruskal-Wallis, que forneceu médias de comprimento (l), diâmetro (D), diâmetro do lúmen (d) e espessura da parede (e) das fibras e analisou variâncias entre e dentre indivíduos. De posse desses valores, foram calculadas algumas das principais relações entre as dimensões das fibras, consideradas importantes para a produção de celulose para papel e que estão relacionadas às propriedades físico-mecânicas do papel produzido, tais como:

Coeficiente de Flexibilidade (CF): CF = d/D x 100 (Milanez & Foelkel,1981)

Índice de Enfeltramento (IE): IE = l/D (Milanez & Foelkel,1981)

Índice de Runkel (IR): IR = 2e/d (Runkel, 1952)

O coeficiente de flexibilidade é um indicativo do grau de colapso que as fibras sofrem durante o processo de fabricação de papel, quanto mais alto este valor maior será sua resistência à ruptura, enquanto que o índice de enfeltramento está relacionado à resistência ao rasgo quando as fibras são submetidas à avaliação físico-mecânica, quanto mais alto este valor maior será sua resistência ao rasgo.

Runkel (1952), estabeleceu que o Índice de Runkel forneceria um determinante diagnóstico do uso das fibras para papel, seus valores podem ser agrupados em cinco grupos, as fibras classificadas no grupo I (até 0,25) são consideradas excelente para papel, do grupo II (0,25 - 0,5) muito boas para papel, no grupo III (0,5 - 1,0) boas para papel, no grupo IV (1,0 - 2,0) regulares para papel e no grupo V (acima de 2,0) não devem ser usadas para papel tendo em vista que o grau de colapso é muito baixo.

Quanto ao comprimento, foram classificadas em: extremamente curta (menos de 500 µm); muito curta (500 a 700µm); moderadamente curta (700 a 900 µm); tamanho médio (900 a 1600 µm); moderadamente longa (1600 a 2200µm); muito longa (2200 a 3000 µm) e extremamente longa (acima de 3000 µm) (Metcalfe & Chalk, 1983).

Em relação à espessura da parede, foram classificadas em muito espessa (> 5 µm); espessa (3 - 5 µm); delgada (2 - 3 µm) e muito delgada (< 2 µm) (Manimekalai et al., 2002).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

As fibras da espécie em estudo possuem características anatômicas bastante diferenciadas, em geral são células hialinas, alongadas, de paredes lignificadas, raramente onduladas, com terminações do tipo filiforme e filiforme-arredondada, podendo ocorrer também os tipos bifurcada, desigualmente bifurcada e em forma de flecha (Figura 1 A a I).

Catling & Grayson (1982) ao estudarem espécies de Poaceae encontraram fibras semelhantes às observadas para murumuru, o que demonstra que as fibras não servem como indicativo taxonômico, visto pertencerem a famílias diferentes.

Nas Tabelas 1 e 2 estão apresentadas as características morfológicas das fibras de murumuru, assim como as principais relações entre as dimensões das fibras, que indicaram valores adequados à produção de papel nas regiões do pecíolo e ráquis.

Em relação ao comprimento, as fibras foram classificadas em tamanhos médios a extremamente longo, com valores médios variando de 814,32 a 3.696,60 µm, já quanto à espessura da parede em fibras espessadas e muito espessadas (2,39 a 10,67 µm ); o diâmetro da fibra teve uma variação de 10,62 a 41,67 µm e o diâmetro de lúmen de 1,55 a 25,21 µm.

Segundo Widjaja & Risyad (1987, apud Manimekalai et al., 2002) as fibras de maior comprimento são melhores aproveitadas para a fabricação de papel, pois estão diretamente relacionadas à resistência tensora e elasticidade. Em todas as variedades de Sorghum bicolor L. (Poaceae) estudadas por Manimekalai et al. (2002), as fibras periféricas apresentaram maior comprimento em relação à central, padrão este também relatado por Bhat et al. (1989, apud Manimekalai et al., 2002), para plantas lenhosas.

Pereira et al. (2003), realizaram estudos sobre fibras de buriti, as quais obtiveram comprimento médio de 1,60 mm, caracterizando-as como fibras curtas mesmo tendo dimensões superiores a muitas espécies não arbóreas, tais como o lenho da juta (0,70 - 0,82 mm) e da malva (1,12 mm) e espécies arbóreas comumente usadas na produção de polpa e papel, como as fibras de eucalipto (0,90 - 1,03 mm). O autor afirma que as relações entre as dimensões das fibras em buriti não seriam favoráveis ao uso na indústria papeleira, principalmente pelo baixo valor médio do lúmen (3,42 µm) o que não favorece o aparecimento de muitas ligações entre as fibras. Muito embora grande parte da literatura especializada afirme que o baixo valor de diâmetro do lúmen possa proporcionar baixos valores em algumas propriedades de resistência físico-mecânicas do papel produzido com essas fibras celulósicas, Pereira (2001 Apud Pereira et al., 2003) chegou à conclusão que esta concepção pode não se confirmar em Palmáceas.

Em relação ao diâmetro, Manimekalai et al. (2002) ao estudarem cinco variedades de Sorghum bicolor L., encontraram somente em sua região periférica, a mesma classificação observada em murumuru. Quanto ao diâmetro do lúmen, os mesmos autores afirmaram que este parâmetro apresenta significância tal como o comprimento, e está estritamente correlacionada com as propriedades mecânicas, especialmente tensão, elasticidade e ruptura, portanto em seu estudo as fibras periféricas que possuem lúmen menor apresentaram propriedades mecânicas favoráveis à utilização como suprimento de matéria-prima em indústrias de celulose.

O espessamento da parede das fibras está relacionado à resistência mecânica, quanto menor a espessura da parede da fibra maior será o coeficiente de flexibilidade, conseqüentemente será menor o grau de colapso em função da maior flacidez (Manimekalai et al., 2002).

Os valores obtidos para o coeficiente de flexibilidade foram de 35 - 69% e 22 - 62%, para as regiões mediana/central e mediana/periférica do pecíolo, respectivamente; 25 - 67% e 28 - 56% para as regiões mediana/central e mediana/periférica da ráquis, respectivamente e 19 - 45% e 11 - 50% para a região mediana/central e mediana/periférica dos folíolos, respectivamente, demonstrando que as fibras de pecíolo e ráquis provavelmente apresentarão uma boa superfície de contato e união, boa resistência à tração e ao arrebentamento quando sujeitas a ensaios de resistência mecânica do papel, diferentes do folíolo, cujos baixos valores obtidos inferem que suas fibras terão pouco colapso e união.

Os valores obtidos com o índice de enfeltramento variaram de 54 - 126 para pecíolo, 50 - 132 para ráquis e 50 - 148 nos folíolos. Nota-se variações entre os valores, que sempre foram superiores a 50, isto mostra uma tendência à boa resistência ao rasgo quando submetidas às avaliações físico-mecânicas. Pereira et al. (2002) relataram ser razoável o índice de enfeltramento obtido em Bactris inundata M. (66.85), o relacionando à boa resistência ao rasgo.

A Tabela 3 demonstra os índices de Runkel obtidos para a espécie em estudo, onde revela valores muito bons a não-recomendáveis para a fabricação de papel, destacando-se a região mediana/central do pecíolo como a mais promissora para esse uso.

Foi observado que, na maioria das regiões analisadas do pecíolo e ráquis, foi alcançado valores indicativos do seu potencial como fonte fornecedora de fibras para indústria papeleira, e que esses se mostraram variáveis tanto quando comparados a diferentes regiões da folha e entre suas regiões mediana/central e mediana/periférica. No caso dos folíolos, não houve variações entre as regiões, isto provavelmente se deve ao fato de não haver diferenças anatômicas conspícuas entre periferia e centro, desta forma pode-se sugerir que seu uso seja otimizado para outras atividades, como confecção de cordoarias e cestarias, tornando-se ainda necessários outros estudos para que se possa consolidar sua utilidade.

Segundo Paula (2003), a análise dos parâmetros referente às fibras fornece subsídios seguros da qualidade do papel, podendo cada tipo de papel, do ponto de vista físico, ser obtido com fibras indicadas pelos parâmetros analisados, tal indicação pode ser feita examinando o índice de Runkel e o coeficiente de flexibilidade das fibras, que deve obter valores superiores a 50%, para que se possa diagnosticar sua eficiência como fonte de celulose. Este coeficiente é um indicativo do grau de colapso que as fibras sofrem durante o processo de fabricação de papel, pois quanto mais alto esse valor maior será o grau de colapso. Manimekalai et al. (2002), afirmaram que o coeficiente de flexibilidade é um indicativo de resistência à ruptura e é inversamente proporcional à força tensora, deste modo as fibras que possuem coeficiente de flexibilidade baixo podem ser usadas para manufatura de papelão.

Os resultados obtidos pela análise micrométrica das fibras do pecíolo e da ráquis de Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. oferecem um pré-diagóstico favorável ao emprego de suas fibra na indústria papeleira.

CONCLUSÕES

Astrocaryum murumuru var. murumuru Mart. possui fibras vasculares de paredes lignificadas, hialinas, raramente onduladas, sendo as periféricas mais compridas que as centrais.

As características micrométricas das fibras de murumuru localizadas no pecíolo e ráquis oferecem um pré-diagnóstico favorável sobre seu potencial econômico na indústria de papel, porém tornam-se necessários estudos físico-mecânicos para fundamentar tais propriedades.

Os folíolos não apresentam valores promissores para seu uso na indústria papeleira sugerindo que seu uso seja otimizado para outras atividades.

AGRADECIMENTOS

Este trabalho teve apoio do projeto CNPq/PNOPG550451/2001-3, coordenadoria do curso de pós-graduação em Botânica tropical (MPEG/UFRA) e Embrapa Amazônia Oriental.

BIBLIOGRAFIA CITADA

Recebido em 08/03/2005

Aceito em 23/11/2007

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1

Parte da Dissertação de Mestrado do primeiro Autor, financiado pelo projeto CNPq/PNOPG 550451/2001-3

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  03 Mar 2008
• Data do Fascículo
  2007

Histórico

• Aceito
  23 Nov 2007
• Recebido
  03 Ago 2005