Physical-mechanical properties and biological resistance of thermally modified juvenile Handroanthus chrysotrichus wood
Abstract
A madeira no seu estado natural é susceptível ao ataque de organismos xilófagos, sendo muitas vezes necessário o uso de produtos e técnicas que acrescentem resistência à deterioração o biológica e vida útil ao material. Neste contexto, a modificação térmica surge como uma alternativa ambientalmente sustentável quando comparado a outras, que utilizam conservantes químicos. Assim, o objetivo deste estudo foi determinar as propriedades físico-mecânicas e resistência biológica da madeira de Handroanthus chrysotrichus jovem termicamente modificada. Para este fim, foram fabricados corpos de prova para a determinação das propriedades físicas, mecânicas e biológicas. Além da amostra de controle (sem modificação térmica), foram aplicadas as temperaturas de 120, 150, 180 e 210ºC durante 4 horas em estufa. Os resultados indicaram a eficácia da modificação térmica como conservante de madeira onde a biodeterioração foi menor com o aumento da temperatura; ocorreram várias alterações nas propriedades físicas do material e observou-se uma tendência de diminuição da resistência mecânica à temperatura de 210ºC. Em geral, o tratamento a 180ºC é mais adequado quando se relaciona a interação das propriedades estudadas.
Downloads
References
ALMEIDA, G.; BRITO, J. O.; PERRE, P. Changes in wood-water relationship due to heat treatment assessed on micro-samples of three Eucalyptus species. Holzforschung, v. 63, n. 1, p. 80-88, 2009.
ALMEIDA, T. H.; SOUZA, A. M.; MARTINS, A. S. F.; CHRISTOFORO, A. R.; ALMEIDA, D. H.; LAHR, F. A. R. Effect of service temperature on shear strength of Pinus wood for roof structures. Acta Scientiarum and Technology, v. 40, e30913, 2018.
ARAÚJO, S. O.; VITAL, B. R.; OLIVEIRA, B.; CANEIRO, A. C. O.; LOURENÇO, A.; PEREIRA, H. Physical and mechanical properties of heat treated wood from Aspidosperma populifolium, Dipteryx odorata and Mimosa scabrella. Maderas. Ciencia y Tecnología, v. 18, n. 1, p. 143-156, 2016.
ASTM - AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS - ASTM. D 143: Standard methods of testing small clear specimens of timber. Philadelphia: ASTM, 2014. 31p.
ASTM - AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS - ASTM. D 2017: Standard method for accelerated laboratory test of natural decay resistance of woods. Philadelphia: ASTM, 2005. 5p.
BAL, B. C. Physical properties of beech wood thermally modified in hot oil and in hot air at various temperatures. Maderas, Ciencia y Tecnología, v. 17, n. 4, p. 789-798, 2015.
BATISTA, D. C.; MUÑIZ, G. I. B.; OLIVEIRA, J. T. S.; PAES, J. B.; NISGOSKI, S. Effect of the Brazilian thermal modification process on the chemical composition of Eucalyptus grandis juvenile wood – Part 1: cell wall polymers and extractives contents. Maderas, Ciencia y Tecnología, v. 18, n. 2, p. 273-284, 2016.
BOX, G. E. P.; COX, D. R. An analysis of transformations. Journal of the Royal Society: Series B (Methodological), v. 26, n. 2, p. 211-243, 1964.
BRANCALION, P. H. S.; ALMEIDA, D. R. A.; VIDAL, E.; MOLIN, P. G.; SONTAG, V. G.; SOUZA, S. E. X. F.; SCHULZE, M. D. Fake legal logging in the Brazilian Amazon. Science Advances, v. 4, n. 8, p. 1-7, 2018.
CARVALHO, A. G.; ZANUNCIO, A. J. V.; SILVA, C. M. S.; CARNEIRO, A. C. O.; PAULA, M. O. de. Resonance method for predicting the mechanical properties of heat-treated Eucalyptus urophylla and Pinus oocarpa wood. Matéria, v. 22, n. 1, e11772, 2017.
CARVALHO, P. E. R. Brazilian Arboreal Species. Colombo: Embrapa Florestas, 2003.1039p.
DE PAULA, M. H. Effect of the heat treatment on the technological properties of Angelim vermelho (Dinizia excelsa Ducke) and Sapucaia (Lecythis pisonis Cambess) wood. 2016. 86 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) - Universidade de Brasília, Brasília, 2016.
DELUCIS, R. A.; GATTO, D. A.; CADEMARTORI, P. H. G.; MISSIO, A. L.; SCHNEID, E. Physical properties of four thermally treated hardwoods. Floram, v. 21, n. 1, p. 99-107, 2014.
FERREIRA, M. D.; MELO, R. R.; ZAQUE, L. A. M.; STANGERLIN, D. M. Propriedades físicas e mecânicas da madeira de angelim-pedra submetida a tratamento térmico. Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração, v. 16, n. 1, p. 3-7, 2019.
FONTOURA, M. R.; GERALDI, V.; RODRIGUES, E. F.; MOI, C. C.; CERUTTI, G. C.; THIEL, B. R.; TREVISAN, R.; WASTOWSKI, A. D. Mechanical and chemical properties of heat treated Hovenia dulcis Thunberg wood. Ciência da Madeira, v. 6, n. 3, p. 166-175, 2015.
FREITAS, F. P.; CARVALHO, A. M. M. L.; CARNEIRO, A. C. O.; CANAL, W. D.; CASTRO, R. V. O. Effect of hydrothermal and freezing treatment on the physical and mechanical properties of Eucalyptus wood. Caatinga, v. 30, n. 4, p. 938-946, 2017.
HULLER, L. A. S.; HASELEIN, C. R.; SILVEIRA, A. G.; MENEZES, W. M.; TALGATTI, M.; SOUZA, J. T. ; SANTINI, E. J. Thermal modification and technological characteristics of wood of Eucalyptus cloeziana. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 37, n. 90, p. 183-188, 2017.
JESUS, D. D.; SILVA, J. S. Variação radial de propriedades anatômicas e físicas da madeira de eucalipto. Cadernos de Ciência e Tecnologia, v. 37, n. 1, p. 1-13, 2020.
KOCAEFE, D.; HUANG, X.; KOCAEFE, Y. Dimensional Stabilization of Wood. Current Forestry Reports, v. 1, n. 3, p. 151-161, 2015.
MELO, R. R.; SILVA, A. G. M. F.; SABINO, M.; STANGERLIN, D. M.; BATISTA, F. G.; SOUZA, M. J. C. Efeito do tratamento térmico sobre a resistência da madeira de cambará a cupins subterrâneos. Sociedade de Ciências Agrárias de Portugal, v. 42, n. 3, p. 786-791, 2019.
MODES, K. S.; SANTINI, E. J.; VIVIAN, M. A.; GARLET, A. The influence of heat treatment on biological degradation of Eucalyptus grandis and Pinus taeda wood. Ciência Florestal, v. 27, n. 3, p. 993-1002, 2017a.
MODES, K. S.; SANTINI, E. J.; VIVIAN, M. A.; HASELEIN, C. R. Effect of heat treatment on mechanical properties of Pinus taeda and Eucalyptus grandis woods. Ciência Florestal, v. 27, n. 1, p. 291-302, 2017b.
MOLINSKI, W.; ROSZYK, E.; JOBLONSKI, A.; PUSZYNSKI, J.; CEGIELA, J. Mechanical parameters of thermally modified ash wood determined by compression in radial direction. Maderas, Ciencia y Tecnología, v. 20, n. 2, p. 577-586, 2016.
PANEQUE, L. N.; LIMA, I. L.; FLORSHEIM, S. M. B.; SAKITA, M. N. Temperatura de modificação térmica em algumas propriedades e características da madeira de eucalipto. Scientia agraria paranaensis, v. 18, n. 1, p. 15-21, 2019.
RIBEIRO, E. S.; GONÇALEZ, J. C.; SOUZA, R. S.; PAULA, M. H. Evaluation of mechanical properties of wood by destructive and non-destructive methods. Nativa, v. 4, n. 2, p. 103-106, 2016.
SALMAN, S.; THÉVENON, M. F.; PÉTRISSANS, A.; DUMARÇAY, S.; CANDELIER, K.; GÉRARDIN, P. Improvement of the durability of heat-treated wood against térmites. Maderas. Ciencia y Tecnología, v. 19, n. 3, p. 317-328, 2017.
SOARES, R. C.; LOGSDON, N. B.; JESUS, J. M. H. de. Reporting wood specific gravity at the reference moisture content. Engineering and Science, v. 2, n. 4, p. 53-64, 2015.
TELES, R. F. Final report. Project: evaluation of Amazonian wood for use in musical instruments. Laboratório de Produtos Florestais - LPF, Brasília, 2005. 33 p.
ZHANG, Y. M.; YU, Y. L.; YU, W. J. Effect of thermal treatment on the physical and mechanical properties of phyllostachys pubescen bamboo. European Journal of Wood and Wood Products, v. 71, n. 1, p. 61-67, 2013.
ZIMMERMANN, A. P. L.; RORATO, D. G.; SCHRODER, T.; SCHENEIDER, P. R.; DUTRA, A. F. Growth of yellow ipe in central region of Rio Grande do Sul State, Brazil. Pesquisa Florestal Brasileira, v. 34, n. 80, p. 443-447, 2014.
Copyright (c) 2020 Luana Candaten , Henrique Weber Dalla Costa, Rômulo Trevisan, Elder Eloy, Stela Maris Kulcynski
![Creative Commons License](http://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/88x31.png)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Authors retain copyright and grant the Journal the right to the first publication. Authors are encouraged to and may self-archive a created version of their article in their institutional repository, or as a book chapter, as long as acknowledgement is given to the original source of publication. As the Journal provides open access to its publications, articles may not be used for commercial purposes. The contents published are the sole and exclusive responsibility of their authors; however, the publishers can make textual adjustments, adaptation to publishing standards and adjustments of spelling and grammar, to maintain the standard patterns of the language and the journal. Failure to comply with this commitment will submit the offenders to sanctions and penalties under the Brazilian legislation (Law of Copyright Protection; nº 9,610; 19 February 1998).