Correlação estrutura/propriedades das madeiras termotratadas de Pinus sp. e Eucalyptus spp.

Abstract

Resumo: A exposição da madeira a temperaturas elevadas, acima de 140°C, vem sendo utilizada para melhoria de suas características, buscando melhor desempenho do material em diferentes usos. O objetivo deste trabalho foi avaliar quais são os efeitos da temperatura nas propriedades da madeira. Foram analisadas alterações anatômicas e na superfície: modificações químicas e morfológicas. Quatro temperaturas foram utilizadas, a saber: 140°C, 180°C, 220°C e 260°C, com dois tempos de exposição, 1h e 4h. Microscópicas alterações foram verificadas com o aumento na temperatura do tratamento, mais explícitas na parede dos elementos celulares e em células parênquimáticas. As alterações na parede celular foram corroboradas pelo ensaio mecânico de nanoindentação, demonstrando diminuição do módulo de elasticidade com o aumento da temperatura de exposição e tendência ao aumento da dureza na superfície. Não foram comprovadas variações na rugosidade do material, apesar de leve diminuição dos valores médios obtidos, porém foram detectadas variações da molhabilidade da superfície através da medição do ângulo de contato, com temperaturas superiores de tratamento ocasionando maiores ângulos da água com a superfície da madeira. Mudanças na cor das espécies avaliadas foram mais perceptíveis em temperaturas superiores a 180°C, sendo o tempo de exposição fator de alta interferência nos parâmetros colorimétricos. Resultados indicam a diminuição da luminosidade e das coordenadas cromáticas a* e b*, sendo que os valores de ?E para o tratamento com tempo de exposição de 4h são bem superiores ao menor tempo de exposição testado. Ao analisar espectros de FTIR para superfície de madeiras tratadas foi possível identificar variação em bandas específicas relacionadas a degradação de componentes fundamentais da madeira. E através de análise de componentes principais foi possível identificar uma homogeneização química das espécies tratadas a 260°C. Palavras - chave: Tratamento térmico. Anatomia da madeira. Análise de superfície.

Abstract: The exposure of wood to high temperatures has been used to improve its characteristics, seeking a better performance of the material in different uses. The objective of this work was to evaluate the effects of temperature on wood properties. Anatomical and surface alterations were analyzed: chemical and morphological changes. Four temperatures were used, namely: 140 ° C, 180 ° C, 220 ° C and 260 ° C, with two exposure times, 1h and 4h. Microscopic changes were verified with the increase in treatment temperature, more explicit in the wall of cellular elements and in parenchyma cells. Changes in the cell wall were corroborated by the nanoindentation mechanical test, demonstrating a decrease in the modulus of elasticity with increasing exposure temperature and tendency to increase surface hardness. No variations were observed in the roughness of the material, although slight decrease of the average values obtained, but variations of the wettability of the surface were detected through the measurement of the contact angle, with higher treatment temperatures causing larger angles of water with the surface of the wood. Changes in the color of the evaluated species were more noticeable in temperatures higher than 180 ° C, being the exposure time factor of high interference in the colorimetric parameters. Results indicate the decrease in brightness and chromatic coordinates a * and b *, with ?E values for treatment with exposure time of 4h being well above the shortest exposure time tested. When analyzing FTIR spectra for the surface of treated wood, it was possible to identify variation in specific bands related to the degradation of the fundamental wood components. And through analysis of main components it was possible to identify a chemical homogenization of the treated species at 260 ° C. Keywords: Heat treatment. Wood anatomy. Surface analisys.