A Tabela 15 apresenta os valores médios e os coeficientes de variação dos resultados obtidos para a perda de massa da madeira de Eucalyptus grandis após o tratamento de termorretificação. Observa-se que a média de perda de massa do grupo I, II e III e IV foram 13,59%, 13,79%, 13,61% e 14,62%, respectivamente. Os coeficientes de variação foram baixos, o que demonstra pouca variabilidade para a perda de massa entre as amostras do mesmo grupo.
Tabela 15. Valores médios para perda de massa, densidade aparente e dureza Janka da madeira de Eucalyptus grandis termoretificada e não termorretificada.
Grupos
Perda de Massa (%)
Densidade Aparente (g/cm3) Dureza Janka (Kgf/cm2)
NTR TR NTR TR
m CV m CV m CV m CV m CV
Grupo I (E) 13,59 7,35 0,606 17,51 0,557 14,81 281,80 29,7 261,70 23,3 Grupo II (IE) 13,79 8,22 0,594 16,22 0,548 29,48 242,04 23,1 281,31 22,0 Grupo III (CI) 13,61 7,82 0,552 16,68 0,512 15,25 202,71 19,1 233,58 23,7 Grupo IV (CIE) 14,62 6,33 0,546 12,65 0,518 20,0 219,50 22,1 247,42 23,0
Média Geral 13,90 0,574 0,534 236,51 256,00
NTR = madeira não termorretificada. TR= madeira termorretificada. m: média de 13 repetições. CV: coeficiente de variação (%). E = externo, IE = intermediária-externa, CI = central-intermediária e CIE = central-intermediária-exter na.
A Tabela 16 e Anexo 4.1 apresentam os resultados obtidos para as análises estatísticas para perda de massa. Observa-se que houve diferenças significativas de perda de massa entre os grupos.
Tabela 16. Resultados obtidos para análise de variância (valor F) da perda de massa, densidade e dureza Janka da madeira de Eucalyptus grandis.
Fonte de Variação Propriedades
Perda de massa Densidade aparente Dureza Janka
Tipo de madeira (NTR x TR) 2,852418 0,046957* 4,302059 0,040585* 2,547725 0,113547ns Teste F Probabilidade Grupo NTR - 1,307265 0,282901ns 4,359546 0,008551* Teste F Probabilidade Grupo TR - 0,509708 0,677484ns 1,562920 0,210558ns Teste F Probabilidade
A variação da perda de massa em função dos grupos e a comparação média entre as amostras encontram-se ilustrada na Figura 58. Observa-se que a perda de massa foi maior nas amostras do grupo IV com porções de madeira da região central-intermediária-externa (CIE).
Neste trabalho, a média geral de 13,90% para perda de massa após a termorreticação foi superior aos valores de 5,19% e 9,6% encontrados por BRITO et al. (2006 e 2008) para a madeira de Eucalyptus grandis. O maior valor deve-se ao fato da massa (peso em gramas) das amostras ter sido obtida logo após o tratamento, antes que as amostras atingissem a umidade de equilíbrio.
ESTEVES et al. (2007) encontraram uma perda de massa de 3% para a madeira de E. globulus termorretificada em temperaturas de 170 a 200 ºC por períodos de 6 a 8 horas.
13 13,5 14 14,5 15
CIE (IV) CI(III ) IE(II) E (I)
Grupo Pe rd a d e M a s s a (% )
Figura 58. Perda de massa para a madeira termorretificada de Eucalyptus grandis. Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Duncan ao nível de 5% de significância.
Após a observação visual das contra-provas que haviam sido retiradas das extremidades das tábuas, contendo as proporções de madeira de cada região, verificou-se que as amostras do grupo IV (CIE) apresentavam maior proporção de madeira da região central. Conforme visto no Capítulo II, a madeira juvenil dependendo da árvore está confinada dos 0 aos 7,0 cm de distância da medula, a madeira de transição dos 7,0 aos 12,0 cm e a partir daí encontra-se a madeira adulta. Desta forma é de se esperar que o grupo IV (CIE) apresente maior perda de massa, visto que a madeira desse grupo apresenta maior proporção de madeira juvenil.
A madeira juvenil quando comparada à madeira adulta apresenta menor densidade, menor resistência, maior teor de umidade, maior quantidade de xilanas e lignina, menor quantidade de celulose e glucomanas, menores comprimento e espessura das paredes das fibras. MOORE & EFFLAND (1974), trabalhando com Platanus sp. e Populus sp. verificaram que o conteúdo de carboidratos e xilose foram maiores no lenho juvenil e o de glucose menores. Sabe-se que as xiloses são precursoras das hemiceluloses e as glucoses precursoras da celulose e segundo uma escala de classificação da degradação térmica dos
B
B
B A
constituintes poliméricos da madeira, a celulose é a mais estável com relação à degradação química, seguida pela lignina e por fim pelas hemiceluloses, que são as mais susceptíveis.
Desta forma, devido ao grupo IV (CIE) apresentar maior proporção de madeira juvenil é bem provável que a maior perda de massa encontrada tenha sido influenciada pela maior perda de água, pela degradação térmica das hemiceluloses e carboidratos, bem como, pela presença de elementos anatômicos com paredes finas, maior diâmetro externo e do lume, os quais contribuem para a maior passagem dos gases, refletindo em melhor eficiência da pirólise dos constituintes químicos. No entanto, estudos sobre a proporção dos constituintes químicos destes polímeros no lenho juvenil e adulto devem ser efetuados.
Uma explicação para a perda de massa é que a água da madeira evapora em temperaturas mais baixas, porém, temperaturas acima de 100 ºC favorecem a quebra das ligações existentes entre a água e os grupos hidroxílicos e assim a água se desprende com mais facilidade. No entanto, a quantidade de água na madeira é limitada e sua perda máxima na faixa de 150ºC faz com que a madeira perca peso. Se o processo continua (acima de 175ºC) os constituintes poliméricos da madeira começam a se degradar, principalmente as hemiceluloses e a perda de peso é acelerada.
ZAMAN et al. (2000), estudando as alterações na massa e na composição química de Pinus sylvestris e Betula pendula na faixa de 200 a 230ºC, verificaram que à medida que se aumenta a temperatura e o tempo de exposição ocorre um aumento na porcentagem de lignina e na perda de massa, bem como, uma redução na porcentagem de carboidratos. Eles também verificaram um aumento na porcentagem de extrativos com o tempo de exposição.
HSU et al. (1988) verificando a influência da temperatura e do tempo de vaporização nos constituintes químicos da madeira de Populus tremuloides Michx e Pinus contorta Dougl. concluíram que o tempo de vaporização não diminuiu as porcentagem de hemiceluloses enquanto que as porcentagens de lignina e celulose não foram afetadas.
A perda de massa deve ser vista com cuidado, pois afeta as propriedades de resistência da madeira e dependendo da proporção à madeira pode até ser excluída para um uso específico. Por exemplo, em aplicações estruturais onde a aptidão para suportar o peso é importante, a perda de massa pode tornar uma armação ou uma viga estrutural mais frágil. Na produção de papel e celulose a perda de massa diminui o rendimento da polpa celulósica enquanto que na produção de pisos, as peças tornam-se mais sensíveis ao impacto.