Aplicação de colorimetria na estimativa de propriedades tecnológicas de madeiras tratadas com CCA e CCB

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BRUNO TOMAZ RODRIGUES

APLICAÇÃO DE COLORIMETRIA NA ESTIMATIVA DE

PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DE MADEIRAS

TRATADAS COM CCA E CCB

JATAÍ - GO

2019

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BRUNO TOMAZ RODRIGUES

APLICAÇÃO DE COLORIMETRIA NA ESTIMATIVA DE

PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DE MADEIRAS

TRATADAS COM CCA E CCB

Monografia apresentada ao Curso de Engenharia Florestal da Regional Jataí da Universidade Federal de Goiás como parte das exigências para graduação em Engenharia Florestal.

Orientador: Profa. Dra. Juliana Ceccato Ferreira

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Ficha de identificação da obra elaborada pelo autor, através do Programa de Geração Automática do Sistema de Bibliotecas da UFG

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AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus pelo dom da vida, por estar sempre presente, me abençoando, guiando e iluminando.

A todos os professores que passaram pela minha jornada acadêmica.

Em especial a minha orientadora, por todas as sugestões, transmissão e troca de conhecimentos, apoio, pela oportunidade de ser um dos seus orientados, auxílios, cobranças e afeto.

A todos os amigos que direta ou indiretamente contribuíram para o desenvolvimento desse projeto e sempre se dispuseram de transmitir energias e vibrações positivas em todos os momentos da minha vida;

A todos os participantes do LAMM (Laboratório de Madeira de Materiais) que em todos os momentos cederam tempo e atenção para que o trabalho se desenvolvesse da melhor maneira possível, principalmente a ex-estagiária Breena e ao Sr. Ernando, que participaram em vários momentos dessa conquista.

Ao Marcus Marcelino, Micael Silva, Higor Rodrigues e Rhuan Paulo, por terem em momentos cruciais, segurado a minha mão e não me deixar abater.

A toda minha família que se destacam por tanta garra e carisma. Tenho tamanha gratidão por todas as experiências que me proporcionaram e por mostrar os caminhos para que eu me tornasse uma pessoa e profissional melhor.

Agradeço aos dois anos de experiência no CAEF e A.A.A.E.F. LENHADORA que me fizeram crescer e me divertir com as atividades extracurriculares.

Por último, dedico esse trabalho aos meus amados pais, Claudinei e Maranilda, que sempre torceram e vibraram por todas as minhas conquistas, e nunca mediram esforços para que nada me faltasse, não só materialmente, mas principalmente no amor e carinho durante todos os dias da minha vida. Eu amo vocês!

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“Eu tentei 99 vezes e falhei, mas na centésima tentativa eu consegui, nunca desista de seus objetivos mesmo que esses pareçam impossíveis, a próxima tentativa

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RESUMO

A biodegradação da madeira é uma variação que precisa ser controlada, o que possibilita a expansão e crescimento de uso da madeira, rumo a novos mercados emergentes, como da construção civil, embalagens e linhas de transmissão. Atualmente, os preservativos de madeira mais utilizados no País são o Arseniato de Cobre Cromatado (CCA) e o Borato de Cobre Cromatado (CCB) sendo o CCA em escala comercial e o CCB utilizado em tratamentos caseiros. Sendo assim, realizou-se dois experimentos descritos no Capítulo 1 e Capítulo 2. O objetivo do primeiro capítulo foi de avaliar o efeito do tratamento químico com CCA, em diferentes concentrações, nas propriedades físicas e mecânicas de madeiras de Corymbia citriodora instaladas em campo aberto, sob diferentes condições de contato com o solo, ao longo do tempo verificando sua mudança de coloração. Estas condições foram avaliadas nos tempos de 0, 3, 6 e 9 meses. Houve mudança na coloração das madeiras ao longo do tempo apresentando diferenças estatísticas em diferentes locais de exposição. As propriedades físicas apresentaram maiores variações em virtude do regime chuvoso durante o desenvolvimento do trabalho. As propriedades mecânicas mostraram valores próximos do encontrado para a espécie. Quando feita a correlação de Pearson, percebeu-se que o uso das cores pode auxiliar na estimativa das propriedades. Para o segundo capítulo, o objetivo foi de avaliar o efeito do tratamento químico com CCB nas propriedades físicas e mecânicas de madeiras de um híbrido, clone 1277 de Eucalyptus grandis x Eucalyptus camaldulensis com diferentes classes diamétricas, instaladas em campo aberto, sob diferentes condições de contato com o solo, ao longo do tempo verificando sua mudança de coloração. Estas condições foram avaliadas nos tempos de 0, 3, 6 e 9 meses. De maneira geral, o efeito do tratamento com CCB e a diferença entre as classes diamétricas tiveram pouca influência na alteração das propriedades físicas e mecânicas das madeiras entre os tratamentos. Dentre as colorimétricas, as madeiras escureceram ao longo dos meses, tendenciando ao verde, sem nenhum tom azulado. Quando submetidos a correlação de Pearson, o uso das cores, mesmo com correlações fracas, auxiliaram na estimativa das propriedades estudadas no trabalho sendo necessário mais estudos e amostragens para elevá-la.

Palavras-chave: Produtos preservantes da madeira. Propriedades colorimétricas. Biodegradação da madeira.

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ABSTRACT

Biodegradation of wood is a variation that needs to be controlled, which enables the expansion and growth of wood use towards new emerging markets such as construction, packaging and transmission lines. Currently, the most commonly used wood preservatives in the country are Chromed Copper Arsenate (CCA) and Chromed Copper Borate (CCB) being CCA on a commercial scale and CCB used in home treatments. Thus, two experiments were described in Chapter 1 and Chapter 2. The objective of the first chapter was to evaluate the effect of chemical treatment with CCA, at different concentrations, on the physical and mechanical properties of Corymbia citriodora woods in open field, under different conditions of contact with the soil, over time verifying its color change. These conditions were evaluated at 0, 3, 6 and 9 months. There was a change in the coloration of the wood over time presenting statistical differences in different places of exposure. The physical properties presented larger variations due to the rainy regime during the development of the work. The mechanical properties showed values close to those found for the species. When Pearson's correlation was made, it was realized that the use of colors can help in the estimation of properties. For the second chapter, the objective was to evaluate the effect of CCB chemical treatment on the physical and mechanical properties of woods of a hybrid, clone 1277 Eucalyptus grandis x Eucalyptus camaldulensis with different diameter classes, installed in open field under different conditions contact with the soil over time by checking its color change. These conditions were evaluated at 0, 3, 6 and 9 months. In general, the effect of the CCB treatment and the difference between the diameter classes had little influence on the alteration of the physical and mechanical properties of the wood between the treatments. Among the colorimetric, the woods darkened over the months, tending to green, without any bluish tone. When subjected to Pearson correlation, the use of colors, even with weak correlations, helped in the estimation of the properties studied in the work and further studies and sampling were necessary to increase it.

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SUMÁRIO

CAPÍTULO 1 – MADEIRAS TRATADAS COM ARSENIATO DE COBRE

CROMATADO (CCA) ... 11

1 INTRODUÇÃO ... 11

2 MATERIAL E MÉTODOS ... 13

2.1 Obtenção da matéria prima ... 13

2.2 Tratamento químico com CCA ... 13

2.3 Instalação do experimento ... 14

2.4 Propriedades das madeiras tratadas ... 16

2.4.1 Propriedades físicas ... 16 2.4.2 Propriedades mecânicas ... 18 2.4.3 Propriedades colorimétricas ... 18 2.5 Delineamento experimental... 18 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 19 4 CONCLUSÕES ... 28 REFERÊNCIAS ... 29

CAPÍTULO 2 – MADEIRAS TRATADAS COM BORATO DE COBRE CROMATADO (CCA) ... 32

1 INTRODUÇÃO ... 32

3 MATERIAL E MÉTODOS ... 33

2.1 Obtenção da matéria prima ... 33

2.3 Tratamento químico com CCB ... 33

2.3 Instalação do experimento ... 34

2.4 Propriedades das madeiras tratadas ... 36

2.4.1 Propriedades físicas ... 36

2.4.2 Propriedades mecânicas ... 37

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2.5 Delineamento experimental... 38

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO (CCB) ... 38

4 CONCLUSÕES ... 47

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CAPÍTULO 1 – MADEIRAS TRATADAS COM ARSENIATO DE COBRE CROMATADO (CCA)

1 INTRODUÇÃO

Segundo Silva (2017), a madeira é um material muito abundante e um dos elementos mais antigos utilizados na construção civil, devido sua disponibilidade, facilidade de manuseio e sua relação resistência/peso, cujas propriedades anatômicas, químicas, físicas e mecânicas a tornam um material versátil.

Em relação a outros materiais, como o concreto, plástico, aço e alumínio, a madeira apresenta uma série de vantagens, como beleza, alta resistência mecânica em relação à massa, baixo consumo energético para o seu processamento, bom isolamento térmico, fácil trabalhabilidade (VIDAL et al., 2015). Além destes, apresenta alguns fatores limitantes, como material combustível, baixa durabilidade natural, rachaduras e empenamentos (VIDAL et al., 2015).

Dentre os fatores limitantes da madeira, a baixa durabilidade natural, segundo Valle et al. (2013) é causada por agentes de diferentes naturezas sejam eles físicos, químicos ou biológicos que aceleram o processo de deterioração da madeira. Estes organismos e agentes, quando atacam e incidem sobre madeira, podem afetar a sua estrutura, reduzindo a sua durabilidade natural e as propriedades mecânicas. Porém, o grau de deterioração de cada madeira ocorre em decorrência da sua resistência, ou seja, algumas espécies são mais suscetíveis ao desgaste em relação às outras, sendo por isso necessário o conhecimento dos esforços mínimos e máximos os quais as espécies madeireiras admitem, quando expostas em ambientes adversos e principalmente em contato com o solo (CARVALHO et al., 2019).

A taxa de deterioração de um material biodegradável depende diretamente do ambiente exato ao qual está exposto, dentre esses materiais biodegradáveis, a madeira é considerada durável em relação à capacidade de manter suas propriedades estruturais sob a ação do intemperismo, embora os ataques de xilófagos devam ser levados em consideração (MATTOS et al., 2014).

Neste sentido, torna-se importante aplicar métodos de tratamento preservativo da madeira, que prolonguem a sua vida útil. Preservar a madeira é adotar técnicas que vão auxiliar na defesa contra esses agentes degradadores (ABPM, 2019). Souza e Demenighi (2017) verifica

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a existência de métodos preservantes, onde são preconizados inúmeros processos de tratamentos preservativos, imunizadores e destruidores.

Quando se utiliza o tratamento químico, a sua capacidade de penetração afeta a eficiência do procedimento que é determinada pela profundidade da camada tóxica e depende do sistema de impregnação, da umidade e das características da madeira, além da natureza do produto químico empregado (TORRES et al., 2011). Os principais produtos oriundos de madeira preservada são: moirões, estacas, postes, dormentes e peças roliças e serradas para a construção civil.

Dentre os preservantes, o mais comum utilizado é o Arseniato de Cobre Cromatado (CCA) onde o cobre funciona como primeiro fungicida, o arsênio como segundo fungicida e como inseticida e o cromo é um fixador que também provê resistência aos raios ultravioleta. O CCA é aplicado na madeira em uma solução de água e reage quimicamente com a madeira tornando-se virtualmente insolúvel. Esta reação é chamada fixação (MORAIS, 2008).

Existem três formulações básicas dessa solução: os tipos A, B e C, e todas contêm cerca de 19% de óxido de cobre (CuO). O tipo C é o mais usado por apresentar maior resistência à lixiviação e melhor desempenho no campo (TELES et al., 2016).

Para o CCA, o método de célula cheia em autoclave é comumente utilizado. Nesse caso, de acordo com Magalhães (2005), com a madeira em autoclave ocorre a promoção de um vácuo inicial para retirada do ar do cilindro, logo em seguida a autoclave se enche com a solução preservativa e aumenta-se a pressão por determinado tempo para que a solução preencha as células, e transcorrido esse período de tempo, drena-se a solução e aplica-se novo vácuo para a retirada do excesso de preservativo da superfície da madeira.

A eficiência do tratamento preservativo está associada à natureza do produto químico utilizado e às características da madeira (permeabilidade, relação cerne: alburno e teor de umidade), que determinam a profundidade da camada tóxica (TORRES et al., 2011). Para tratamentos com a madeira de Eucalyptus spp. em autoclaves, a NBR 9480 (ABNT, 2009) estabelece que o teor de umidade seja igual ou inferior a 35%. Além dos fatores mencionados, as dimensões (diâmetro e comprimento) e o formato das peças de madeira (roliça ou prismática) influenciam na eficiência do tratamento preservativo (LOPES et al., 2017).

De acordo com Stangerlin et al. (2015), a avaliação da durabilidade natural de madeiras pode ser realizada por inspeção visual da sanidade da peça em uso. Quando se deseja avaliar a resistência à deterioração da madeira, a análise da perda de propriedades físicas e mecânicas configura-se como parâmetro essencial (SIMSEK et al., 2010; ALI et al., 2011).

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Sobre essa análise visual, para Hon (2001), a cor da madeira deriva da composição química das substâncias presentes no xilema. Essas substâncias conferem cores diferenciadas ao lenho. A cor, entretanto, não é estável em uma madeira, ela se altera com o tempo, escurecendo, devido à oxidação causada principalmente pela luz, que reage com os componentes químicos.

O sistema CIE (Comission International de L’Eclairage ou Comissão Internacional de Iluminantes) é um método que define a sensação da cor e baseia-se em três elementos: a claridade ou luminosidade, a tonalidade ou matiz e a saturação ou cromaticidade (CAMARGOS, 1999). As variações existentes entre as cores estão associadas a três propriedades: a tonalidade ou matiz, que corresponde ao comprimento de onda peculiar de uma cor; a saturação ou cromaticidade, que é a medida de pureza ou intensidade de uma cor; a luminosidade ou claridade, que corresponde à graduação de claridade ou obscuridade de uma cor (Gonçalez et al., 2010; Neumann & Quina, 2002), e essas propriedades podem se alterar conforme as próprias propriedades da madeira que se alternam ao longo do tempo.

Desse modo, o objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito do tratamento químico com CCA, em diferentes concentrações, nas propriedades físicas e mecânicas de madeiras de Corymbia citriodora instaladas em campo aberto, sob diferentes condições de contato com o solo, ao longo do tempo verificando sua mudança de coloração.

2 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Obtenção da matéria prima

Para o experimento as madeiras da espécie Corymbia citriodora foram doadas por uma empresa especializada em tratamento de madeira da região, também fornecidas na forma de toras de 1,10 cm de comprimento, e com classe diamétrica média de 12 cm.

2.2 Tratamento químico com CCA

As madeiras com CCA foram recebidas já tratadas em duas concentrações diferentes. A concentração normal realizada pela empresa possui 1,9% da solução de princípio ativo que obtém 6,5 kg de ingrediente ativo/m³ de madeira, diferentemente da concentração extra que possui 3,0% da solução de princípio ativo com 10 kg de ingrediente ativo/m³ de madeira. Para o tratamento padrão, a empresa garante proteção de 15 anos com base na análise de retenção

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do produto. Para a concentração extra, não se sabe quanto tempo seria essa durabilidade visto que foi tratada assim para o andamento do trabalho.

O tratamento foi realizado em autoclave sob sistema de vácuo/pressão, método de célula cheia, e umidade da madeira a 28% em base seca. O procedimento iniciou com um vácuo de 30 minutos a 650 mm Hg de pressão, e após o vácuo, foi transferida a solução para a autoclave onde a madeira ficou sob 11 kgf de pressão por 60 minutos. Na sequência, ocorreu o alívio da pressão e a remoção da solução externa às toras, e na sequência aplicou-se um vácuo final para retirar o excedente do produto até atingir 500 mm Hg, por 20 minutos, localizado nos lumens das células das madeiras. A temperatura do tratamento não se altera, sendo temperatura ambiente em torno de 30ºC.

2.3 Instalação do experimento

O experimento foi instalado em campo aberto, em área experimental da UFG, Regional Jataí, nas coordenadas 17º55’43” S e 51º42’55” O. Na área experimenta, o solo é classificado como Latossolo Vermelho distroférrico (EMBRAPA, 2006), de textura muito argilosa. O clima da região, segundo a classificação de Köppen é Aw, típico das savanas com duas estações bem definidas: uma seca e fria (outono e inverno) e outra quente e úmida (primavera e verão) (CARDOSO et al., 2014).

Para todos os tratamentos: CCA padrão (IP), CCA concentrado (IC) e sem tratamento (IST), avaliou-se três condições de contato com o solo, sendo elas, enterradas, em contato com o solo e sem contato direto com o solo. Estas condições foram avaliadas ao longo de nove meses, sendo que a cada três meses, foram retirados dois discos em cada ponta da tora, tendo os tempos 0, 3, 6 e 9 meses como constituintes do tratamento, que teve início em setembro de 2018. Todos os tratamentos foram feitos em duplicata. As toras foram alocadas no campo conforme o disposto na Figura 1.

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Figura 1 - Imagem representativa da instalação dos experimentos no campo, com toras enterradas, em contato direto com o solo e sem contato direto com o solo.

Cada conjunto de três toretes de 1,10 m, conforme indicado na Figura 1, pertenciam ao mesmo tratamento. A distribuição das unidades amostrais no campo foi estabelecida por distribuição aleatória, realizada a partir de sorteio. No croqui a seguir (Quadro 1) é indicado a forma de distribuição das unidades amostrais de cada experimento após o sorteio. Os espaços em branco correspondem a toras que ainda estão alocadas em campo e toras destinadas ao tratamento com CCB.

Quadro 1 - Croqui da distribuição dos tratamentos com os respectivos meses de coleta.

Rua de terra As falt o IST 9 IP 9 IC 3 IST 3 IST 6 IC 6 IC 9 IP 6 IP 3

Na figura 2 estão distribuídos ao longo do tempo, dados de precipitação e temperaturas, máximas e mínimos, acumulados, correspondentes aos 9 meses da pesquisa.

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Figura 2 - Gráfico com a distribuição de precipitação e temperatura ao longo dos meses. Fonte: INMET, 2019.

2.4 Propriedades das madeiras tratadas

2.4.1 Propriedades físicas

As propriedades físicas das madeiras avaliadas foram a massa específica básica (MEB), teor de umidade (TU) das toras no momento da coleta do campo, contração volumétrica (βv) e coeficiente de anisotropia (Ac). Para determinar a massa específica básica (MEB), seguiu-se a norma da ABNT NBR 11941 (2003). Foram retiradas cunhas em porções opostas da mesma tora destinadas a este ensaio, em diâmetro cruzado onde foram divididas para MEB e TU, foram colocadas para saturar após serem lixadas nas bordas para evitar que os defeitos causados pela motosserra influenciasse no resultado, sendo determinado o seu volume após a saturação das peças e colocadas em estufa à 103 ± 2ºC, até a perda total de água, determinando-se a MEB. A determinação da massa específica básica da madeira foi feita utilizando-determinando-se a seguinte equação:

Equação 1 – Massa específica básica.

𝑀𝐸𝐵 =𝑚𝑠 𝑣𝑠 0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 Tem per at ur a (º C ) P rec ipi ta ção (m m )

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Onde, ms: massa absolutamente seca (g); vs: volume da madeira saturada (cm³); MEB: massa específica básica (g/cm³).

Para umidade, foram separadas cunhas, quando as toras eram retiradas do campo, colocadas em estufa à 103ºC ± 2ºC até estabilização da massa. A norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) utilizada para teor de umidade foi a NBR 7190 (1997). Todas as análises foram realizadas em duplicata.

Equação 2 – Teor de umidade.

𝑇𝑈 = 𝑚𝑢 − 𝑚𝑠

𝑚𝑠 ∗ 100

Onde, mu: massa inicial da madeira (g); ms: massa da madeira absolutamente seca (g); TU: teor de umidade (%).

Outro ensaio realizado foi o de retratibilidade da madeira, pelo qual foram calculados a contração volumétrica (βv) e o coeficiente de anisotropia (Ac), seguindo a norma da ABNT NBR 7190 (1997). Para estas análises, houve uma adaptação da norma para os corpos de prova que tiveram dimensões de 2 x 2 x 3 cm. Com o auxílio do paquímetro, mediu-se as faces dos corpos de prova (tangencial, radial e longitudinal) saturado e absolutamente seco. As equações para determinar contração volumétrica e coeficiente de anisotropia estão descritas a seguir.

Equação 3 – Contração volumétrica.

𝛽𝑣 =𝑉𝑢 − 𝑉𝑜

𝑉𝑢 ∗ 100

Onde, βv: contração volumétrica (%); Vu: volume no estado saturado (cm³); Vo: volume no estado seco (cm³).

Equação 4 – Coeficiente de anisotropia.

𝐴𝑐 =𝛽𝑡 𝛽𝑟

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Onde, Ac: coeficiente de anisotropia; βt: contração tangencial (%); βr: contração radial (%).

2.4.2 Propriedades mecânicas

O ensaio mecânico avaliado no trabalho foi o de flexão estática, realizado em uma Máquina Universal de Ensaios Marca EMIC série 23, pelo qual se determinou as propriedades de módulo de ruptura (MOR) e módulo de elasticidade (MOE). Os ensaios foram realizados seguindo a norma da ABNT NBR 7190 (1997), com adaptação no tamanho dos corpos de prova, que mediram 2 x 2 x 30 cm. Para este ensaio o vão utilizado foi de 28 cm.

2.4.3 Propriedades colorimétricas

Para a análise colorimétrica utilizou-se o CIE-L*a*b* (Commission Internacional de L’ Eclaraige), que é um eficiente sistema de determinação de cor da madeira com colorímetros ou espectrofotômetros. Foram realizadas três leituras, repetições, ao longo da superfície de cada peça de madeira usando-se um colorímetro Konica Minolta modelo CR – 10. Esse ensaio foi realizado na Universidade Federal de Goiás – Regional Jataí.

2.5 Delineamento experimental

Para o experimento com CCA, aplicou-se um delineamento inteiramente cazualizado, composto por toras sem tratamento, tratadas com uma solução padrão e tratadas com uma solução de alta concentração, com duas repetições cada. Os dados foram avaliados separadamente para toras enterradas, em contato com o solo e acima do solo. Dentro de cada uma destas condições, os dados das propriedades estudadas foram submetidos à análise de variância (ANOVA), e quando observado efeito significativo entre os tratamentos, as médias foram comparadas entre si pelo teste de Tukey a 95% de probabilidade. Foi feita uma análise descritiva da variação das propriedades ao longo do tempo. O teste de correlação de Pearson foi aplicado entre as variáveis colorimétricas L*, a* e b* e as demais variáveis dependentes, para verificar o efeito das primeiras sobre as segundas, a fim de estimar estas a partir de uma análise de rápida determinação.

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3 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Entre as propriedades físicas estudadas, a UEH não apresentou diferença estatística sendo os valores de 15,3 ± 8,4% para as madeiras enterradas, 12,7 ± 9% para as madeiras em contato com o solo e 15,6 ± 11% para acima do solo. Na Tabela 1 estão dispostos os dados de massa específica básica.

Tabela 1 - Valores médios de MEB para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. MEB (g/cm³) Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 0,49 ± 0,08 a 0,38 ± 0,02 b 0,56 ± 0,01 c 0,55 ± 0,00 a Padrão 0,59 ± 0,03 a 0,57 ± 0,01 a 0,65 ± 0,00 a 0,62 ± 0,01 a Concentrada 0,66 ± 0,14 a 0,43 ± 0,02 b 0,59 ± 0,00 b 0,55 ± 0,04 a Contato Sem tratamento 0,49 ± 0,08 a 0,39 ± 0,01 a 0,56 ± 0,00 a 0,65 ± 0,03 a Padrão 0,59 ± 0,03 a 0,58 ± 0,01 b 0,65 ± 0,00 a 0,59 ± 0,07 a Concentrada 0,66 ± 0,14 a 0,42 ± 0,01 b 0,69 ± 0,10 a 0,62 ± 0,01 a Acima Sem tratamento 0,49 ± 0,08 a 0,35 ± 0,01 b 0,66 ± 0,00 b 0,61 ± 0,02 a Padrão 0,59 ± 0,03 a 0,51 ± 0,00 a 0,66 ± 0,00 b 0,61 ± 0,01 a Concentrada 0,66 ± 0,14 a 0,34 ± 0,01 b 0,70 ± 0,00 a 0,53 ± 0,04 a

Onde: Médias seguidas de mesma letra minúscula em cada coluna, dentro de cada local, não diferem entre si pelo teste Tukey, ao nível de 95% de probabilidade.

No momento de instalação do experimento a após nove meses, não foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos, nos diferentes locais de exposição da madeira. Do tempo zero para os três meses, apresentou tendência de redução nessa propriedade, e em seguida um aumento. Essa redução pode ser explicada pelo regime chuvoso do mês de setembro a dezembro (Figura 2) que pode ter intensificado a remoção nos extrativos e cinzas das madeiras, presentes no lúmen, que são constituintes da madeira solúveis em água, diminuindo a massa e consequentemente, a densidade básica da madeira naquele mês.

Aos 6 meses, as madeiras se diferiram devido a uma possível redução do volume, oriundo da degradação e perda de massa, elevando a densidade média nesse mês que vinha de uma queda aos 3 meses. Mesmo com a diferença, nota-se que os valores estão próximos, independentemente do local. Para os 9 meses, nenhuma diferença estatística foi verificada entre os tratamentos.

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Aos 3 e 6 meses, as madeiras sem tratamento tiveram menor densidade básica em relação às madeiras tratadas, por não apresentar componentes químicos do tratamento em sua composição, o que afeta a densidade da madeira. Com os meses, o aumento do seu valor pode estar associado à contração da madeira e redução do volume, também associado à perda de material celular, o que eleva a densidade. Em seguida, são apresentadas as variações do teor de umidade, na Tabela 2.

Tabela 2 - Valores médios de TU para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. TU (%) Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 13,9 ± 2,6 b 35,5 ± 10,4 a 27,2 ± 6,6 b 19,3 ± 1,3 b Padrão 36,8 ± 0,8 a 43,3 ± 4,0 a 48,7 ± 4,0 a 24,1 ± 1,0 ab Concentrada 36,3 ± 0,8 a 25,9 ± 5,8 a 36,2 ± 1,9 ab 27,8 ± 1,1 a Contato Sem tratamento 13,9 ± 2,6 b 27,0 ± 5,8 a 26,5 ± 0,3 a 15,0 ± 0,6 c Padrão 36,8 ± 0,8 a 14,6 ± 0,7 b 15,3 ± 0,3 c 31,4 ± 1,0 a Concentrada 36,3 ± 0,8 a 15,5 ± 3,1 b 19,4 ± 0,7 b 21,5 ± 0,2 b Acima Sem tratamento 13,9 ± 2,6 b 10,8 ± 0,6 b 19,5 ± 4,4 a 13,5 ± 0,9 a Padrão 36,8 ± 0,8 a 16,6 ± 0,6 ab 16,7 ± 0,8 a 11,6 ± 0,7 a Concentrada 36,3 ± 0,8 a 18,9 ± 2,3 a 16,1 ± 1,0 a 11,8 ± 0,1 a

Para o teor de umidade, nota-se que para as testemunhas, correspondentes ao momento em que elas foram para o campo aberto, as madeiras sem tratamento apresentaram o TU de 13,9%. Esse valor pode ser devido ao local em que a madeira estava armazenada na empresa, sua forma de empilhamento e tempo em que estava armazenada, provavelmente foi suficiente para estabilizar com a umidade do ambiente. Já as madeiras tratadas que tiveram elevado teor de umidade no início do tratamento, pode ser devido ao tempo de estocagem insuficiente após o tratamento, visto que as madeiras concentradas foram tratadas exclusivamente para esse trabalho.

Após o tratamento das toras em autoclave, elas devem permanecer estocadas por aproximadamente um mês para reduzirem suas umidades até entrar em equilíbrio com o ambiente. No estudo, foi respeitado um intervalo de um mês para instalar o experimento, mas provavelmente não foi suficiente para a madeira reduzir sua umidade. Esta condição de alta umidade das madeiras tratadas no período inicial pode ter afetado a eficiência dos tratamentos.

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A secagem da madeira no início do tratamento é importante para que ocorra a fixação dos produtos na parede celular.

Nos meses seguintes, é possível perceber que as madeiras enterradas possuem maior teor de umidade que as demais tendo em vista os fatores de absorção de água e umidade do solo, o que não ocorre em madeiras sem contato com solo que estão sob condições de luz e vento durante todo o dia, além de sofrerem uma oscilação mais intensa da umidade em função das condições climáticas, ocorrência de chuvas ou incidência de sol. No solo, as condições tendem a manter por mais tempo.

Esperava-se que as madeiras tratadas tivessem TU menor que as madeiras sem tratamento pois as madeiras tratadas quimicamente tendem a ser mais hidrofóbicas devido as ligações químicas que ocorrem na fixação da solução.

Para a contração volumétrica, apenas no tempo zero e aos nove meses foram observadas diferenças significativas entre os tratamentos, conforme a Tabela 3.

Tabela 3 - Valores médios de βv para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. βv (%) Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 14,69 ± 0,63 a 18,83 ± 0,86 a 14,38 ± 0,16 a 14,19 ± 0,00 a Padrão 14,25 ± 0,21 ab 12,98 ± 2,35 a 16,03 ± 0,26 a 13,91 ± 2,34 a Concentrada 12,76 ± 0,00 b 14,02 ± 0,31 a 13,53 ± 1,35 a 16,53 ± 2,74 a Contato Sem tratamento 14,69 ± 0,63 a 20,03 ± 3,08 a 13,57 ± 0,00 a 17,42 ± 0,00 a Padrão 14,25 ± 0,21 ab 16,83 ± 2,72 a 16,92 ± 2,80 a 13,28 ± 0,23 b Concentrada 12,76 ± 0,00 b 14,43 ± 0,36 a 13,78 ± 2,04 a 14,02 ± 0,58 b Acima Sem tratamento 14,69 ± 0,63 a 14,65 ± 2,07 a 16,27 ± 1,88 a 17,08 ± 0,00 a Padrão 14,25 ± 0,21 ab 13,09 ± 0,29 a 13,83 ± 1,01 a 15,02 ± 2,30 a Concentrada 12,76 ± 0,00 b 18,15 ± 0,49 a 14,84 ± 0,48 a 13,59 ± 3,96 a

No tempo zero, as madeiras sem tratamento não diferiram das madeiras com tratamentos padrão, nos diferentes tipos de contato com o solo, enquanto que o padrão não diferiu dos tratamentos com alta concentração de produto. As madeiras sem tratamento tiveram os maiores valores de contração, o que é justificável pela facilidade de absorção de água e aumento da instabilidade dimensional. O mesmo comportamento foi observado para as madeiras aos nove meses, em contato com o solo.

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Madeiras sem tratamento são mais instáveis que as madeiras tratadas, por estas serem mais hidrofóbicas, logo, com menor absorção de água ocorre menos alterações dimensionais. Essa instabilidade das madeiras sem tratamento em comparação as madeiras tratadas, de acordo com Vidal (2019), se devem a presença do cromo na madeira tratada quimicamente que oferece maior resistência às intempéries. Isso se traduz em menos trincas, fendilhamentos, degradação superficial (madeira acinzentada), ou seja, penetração de água no interior da madeira e proteção superficial aos raios UV.

Por isso foi observado em quase todos os casos que elas possuem maior contração volumétrica. Isso pode ser observado com maior evidência aos 9 meses, onde entre todos os meses em campo aberto, as madeiras em contato com o solo apresentaram a única diferença significativa.

Em comparação com dados obtidos pelo IPT (1989), essa espécie de eucalipto sem tratamento apresenta uma contração volumétrica média de 19,4%, ou seja, as madeiras utilizadas no trabalho apresentaram valores dentro do esperado para a espécie.

Quando analisado o coeficiente de anisotropia, 0 e 9 meses, isoladamente, não possuem diferenças (tabela 4). No tempo 3, as madeiras tratadas com CCA padrão tiveram um menor valor dessa propriedade, significando que elas estavam menos degradadas que as demais. Além disso, nesse mesmo tempo, madeiras enterradas estão com médias maiores. Nesse caso, as temperaturas e precipitação (Figura 2) acumulados para essa coleta podem ter favorecido a proliferação de agentes biodegradadores, reduzido a anisotropia dessas madeiras pelo fator solo ser mais preterido ao desenvolvimento deles. Em seguida, são apresentados os valores médios de anisotropia da madeira, na Tabela 4.

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Tabela 4 - Valores médios de Ac para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. Ac Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 1,61 ± 0,43 a 1,78 ± 0,41 a 1,13 ± 0,08 b 1,44 ± 0,51 a Padrão 1,33 ± 0,10 a 1,84 ± 0,70 a 1,34 ± 0,32 b 1,10 ± 0,06 a Concentrada 1,25 ± 0,21 a 2,17 ± 0,00 a 2,90 ± 0,00 a 1,39 ± 0,00 a Contato Sem tratamento 1,61 ± 0,43 a 1,32 ± 0,00 a 1,20 ± 0,01 a 3,13 ± 1,09 a Padrão 1,33 ± 0,10 a 1,14 ± 0,03 b 1,12 ± 0,06 a 2,56 ± 0,23 a Concentrada 1,25 ± 0,21 a 1,29 ± 0,00 a 1,11 ± 0,00 a 1,10 ± 0,03 a Acima Sem tratamento 1,61 ± 0,43 a 1,15 ± 0,01 a 1,14 ± 0,00 a 2,37 ± 0,51 a Padrão 1,33 ± 0,10 a 1,65 ± 0,82 a 1,03 ± 0,01 a 1,68 ± 0,14 a Concentrada 1,25 ± 0,21 a 1,33 ± 0,00 a 1,12 ± 0,05 a 1,82 ± 0,70 a

Apenas aos 6 meses para as madeiras enterradas houve uma diferença significativa entre os tratamentos, para a madeira concentrada tendo o maior valor de anisotropia. Esperava-se que tais madeiras tivessem os menores valores de anisotropia. Tal fator pode estar associado ao local de amostragem da madeira, proveniente de madeira de maior densidade em relação às amostradas para os outros tratamentos, o que resultou em maior anisotropia. Recomenda-se maior intensidade amostral em próximos estudos e avaliação num período de tempo maior, visto que aos 9 meses, mesmo sem diferença estatística o coeficiente de anisotropia começou a aumentar seguindo o esperado.

Abaixo encontram-se os valores obtidos para a luminosidade (Tabela 5) onde o 0 indica preto perfeito, 100 indica branco perfeito, e se seguir os eixos do L*, observam-se diferentes tons de cinza.

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Tabela 5 - Valores médios de L* para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. L* Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 75 ± 3,68 a 77,15 ± 3,32 a 71,5 ± 3,25 a 65,05 ± 7,14 a Padrão 71,25 ± 0,35 a 69,55 ± 0,21 ab 64,2 ± 1,56 a 65,45 ± 0,07 a Concentrada 67,65 ± 0,07 a 64,15 ± 0,21 b 66,35 ± 1,20 a 65,35 ± 1,63 a Contato Sem tratamento 76 ± 3,68 a 74,65 ± 0,07 a 73,7 ± 1,98 a 68,1 ± 1,56 a Padrão 71,25 ± 0,35 a 70,65 ± 0,07 a 67,75 ± 0,64 b 68,2 ± 0,28 a Concentrada 67,65 ± 0,07 a 64,8 ± 2,26 b 65 ± 0,42 b 67,3 ± 0,71 a Acima Sem tratamento 77 ± 3,68 a 76,85 ± 1,63 a 61,05 ± 1,20 b 70,55 ± 5,87 a Padrão 71,25 ± 0,35 a 69,8 ± 1,84 ab 66,1 ± 0,99 a 66,45 ± 1,20 a Concentrada 67,65 ± 0,07 a 61,55 ± 3,32 b 66,45 ± 1,34 a 70,05 ± 0,35 a

Para os tempos de 0 e 9 meses, nenhuma diferença foi observada entre os tratamentos, para a variável L*. Aos 3 meses, as diferenças significativas foram similares entre os locais de tratamento. Houve uma tendência à redução do valor de L* da madeira sem tratamento para as madeiras tratadas com CCA concentrado, ou seja, houve um escurecimento da madeira.

As madeiras sem tratamento devido ao contato com o ambiente e início de degradação, associado à oxidação dos componentes da madeira, apresentaram uma tendência de escurecimento ao longo do tempo, mas seus valores seguem mais altos que as madeiras com concentração de reagentes, que permaneceram com coloração mais escura, devido à alteração de cor que o produto causa, e de forma constante ao longo do tempo.

Para os eixos vermelho-verde (a*) temos que os valores de a* positivos são cores vermelhas e valores negativos de a* caracterizam cores verdes, com seus valores variando de +60 até -60. Na Tabela 6, tem-se os valores de a*.

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Tabela 6 - Valores médios de a* para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. a* Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 0,4 ± 0,71 a 1,3 ± 0,85 a 7 ± 0,00 a 1,6 ± 1,84 a Padrão -1,2 ± 0,14 ab -0,15 ± 0,64 a 1,75 ± 0,21 b -1,05 ± 0,35 a Concentrada -2,2 ± 0,42 a -0,05 ± 0,21 a 0,05 ± 0,21 c 0,8 ± 0,28 a Contato Sem tratamento 0,4 ± 0,71 a 1,85 ± 0,35 a 5,55 ± 1,20 a 1 ± 0,28 a Padrão -1,2 ± 0,14 ab -0,6 ± 0,28 b -0,05 ± 0,64 b -1,65 ± 0,21 c Concentrada -2,2 ± 0,42 b 0,9 ± 0,14 a -0,5 ± 0,14 b 0 ± 0,14 b Acima Sem tratamento 0,4 ± 0,71 a 1,6 ± 0,28 a 8,9 ± 1,13 a 1 ± 0,14 a Padrão -1,2 ± 0,14 ab -1,15 ± 0,78 b 0,95 ± 0,07 b -1,6 ± 0,28 b Concentrada -2,2 ± 0,42 b 1 ± 0,57 ab -0,6 ± 0,28 b -1,05 ± 0,49 b

A princípio, todos os valores ficaram muitos próximos do limite de transição do verde para o vermelho, contudo, em todos os tempos observa-se a diferença significativa entre a madeira sem tratamento que foram mais avermelhadas do que as demais. As outras diferenças significativas podem ser explicadas pelo ponto em que o feixe de luz do aparelho coletou na amostra, podendo estar com alteração da cor causada pelo contato da madeira com a terra, ou com manchas devido ao ataque de agentes xilófagos.

O b* caracteriza os eixos amarelo-azul, onde os valores positivos de b* são as cores amarelas e os valores negativos correspondem as cores azuis, com seus valores variando de +60 até -60. Na Tabela 7, tem-se os valores de b*.

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Tabela 7 - Valores médios de b* para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. b* Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 14,35 ± 0,21 a 18,09 ± 1,43 a 20 ± 0,28 a 19,3 ± 4,24 a Padrão 14,7 ± 0,71 a 14,35 ± 0,21 a 15,4 ± 0,28 b 14,4 ± 0,42 a Concentrada 14,3 ± 0,14 a 15 ± 0,71 a 15,45 ± 0,64 b 14,5 ± 0,14 a Contato Sem tratamento 14,35 ± 0,21 a 16,3 ± 1,56 a 19,65 ± 1,20 a 14,7 ± 0,14 a Padrão 14,7 ± 0,71 a 15,4 ± 0,28 a 15,05 ± 1,48 a 17,6 ± 0,42 b Concentrada 14,3 ± 0,14 a 15,45 ± 0,35 a 15,05 ± 0,64 a 14,45 ± 0,35 b Acima Sem tratamento 14,35 ± 0,21 a 18,05 ± 2,33 a 21,6 ± 0,28 a 18,75 ± 1,63 a Padrão 14,7 ± 0,71 a 15,35 ± 0,35 a 16,7 ± 0,42 b 15,95 ± 0,78 a Concentrada 14,3 ± 0,14 a 15,5 ± 0,14 a 15,25 ± 1,20 b 16,6 ± 0,28 a

Não existe nenhum tom azul nas médias de b* apresentadas. As diferenças significativas observadas aqui são entre os diferentes tons de amarelo da madeira. As madeiras sem tratamento se diferenciaram ao longo do tempo, principalmente no tempo 6, aumentando o tom de amarelo por não ter tratamento presente, e estar mais susceptível a biodegradação, apesar de não diferir significativamente das demais.

Para MOR (Tabela 8) e MOE (Tabela 9), nenhuma outra diferença significativa foi encontrada além das madeiras aos 3 meses acima do solo onde madeiras concentradas de CCA tiveram um maior módulo de ruptura. É possível observar que os dados médios estão próximos aos encontrados para a espécie, sendo o MOR dela de 121,4 MPa e MOE 13337 MPa (IPT, 1989).

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Tabela 8 - Valores médios de MOR para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. MOR (MPa) Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 105,37 ± 74,92 a 159,63 ± 0,00 a 129,09 ± 16,61 a 148,90 ± 24,21 a Padrão 143,15 ± 19,93 a 108,61 ± 13,51 a 110,84 ± 65,20 a 114,15 ± 14,54 a Concentrada 134,27 ± 2,31 a 133,46 ± 30,24 a 102,06 ± 4,09 a 139,07 ± 25,10 a Contato Sem tratamento 105,37 ± 74,92 a 137,12 ± 69,10 a 105,13 ± 23,91 a 162,13 ± 52,70 a Padrão 143,15 ± 19,93 a 136,36 ± 6,92 a 145,96 ± 34,95 a 77,28 ± 18,43 a Concentrada 134,27 ± 2,31 a 182,06 ± 45,35 a 109,59 ± 4,69 a 141,92 ± 19,13 a Acima Sem tratamento 105,37 ± 74,92 a 100,05 ± 36,92 b 86,74 ± 6,28 a 98,07 ± 0,00 a Padrão 143,15 ± 19,93 a 115,97 ± 17,70 ab 133,80 ± 24,83 a 110,91 ± 7,32 a Concentrada 134,27 ± 2,31 a 206,59 ± 0,46 a 149,59 ± 15,55 a 107,92 ± 21,96 a

Tabela 9 - Valores médios de MOE para madeiras tratadas com CCA em diferentes locais e tempo de exposição. MOE (MPa) Local Tratamento 0 3 6 9 Enterrada Sem tratamento 11527 ± 1829 a 19368 ± 1301 a 15899 ± 1984 a 18488 ± 4639 a Padrão 14483 ± 340 a 9373 ± 782 a 13842 ± 4405 a 14984 ± 995 a Concentrada 13806 ± 925 a 6171 ± 7092 a 12620 ± 3443 a 16310 ± 812 a Contato Sem tratamento 11527 ± 1829 a 15253 ± 5066 a 14870 ± 1116 a 14918 ± 2930 a Padrão 14483 ± 340 a 14658 ± 573 a 3596 ± 3299 a 13398 ± 60 a Concentrada 13806 ± 925 a 17899 ± 4101 a 6631 ± 8177 a 8802 ± 11050 a Acima

Sem tratamento 11527 ± 1829a 14458 ± 1793 ab 13054 ± 1126 a 13239 ± 6021 a

Padrão 14483 ± 340 a 13429 ± 2033 b 4763 ± 4936 a 13888 ± 1431 a

Concentrada 13806 ± 925 a 20673 ± 647 a 14582 ± 345 a 13323 ± 2156 a

A não ocorrência de diferenças significativas entre os tratamentos pode estar associada ao pouco tempo do estudo, em virtude de se avaliar uma madeira de elevada qualidade natural, que tende a sofrer maiores degradações em tempos superiores ao testado. Recomenda-se a continuidade do estudo, para avaliar o efeito do tempo e dos locais em que estão alocadas as madeiras, em períodos superiores a um ano. Nesse período a diferença entre a qualidade da madeira tratada e sem tratamento possivelmente será perceptível.

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No teste de correlação de Pearson feito para avaliar a relação entre as variáveis colorimétricas e as demais variáveis dependentes, entre as madeiras tratadas com CCA em diferentes concentrações, nos diferentes locais, foi possível observar correlações significativas para duas variáveis colorimétricas. Entre o L* e MEB, o valor foi de -0,38, sendo inversamente proporcional onde, quanto maior o L*, ou seja, peças mais claras estão associadas à madeiras menos densas. O que é compatível ao observado no estudo, pois madeiras mais densas tendem a ter maior concentração de produto químico do tratamento, logo, mais escuras tendem a ser, ou seja, mais escuras.

A variável a* teve correlação diretamente proporcional com a variável βv, de +0,27. Quanto maior o a*, mais vermelhas foram as madeiras, ou seja, menor intensidade do tratamento químico. Logo, por ter menor proteção, em geral, maiores foram as contrações volumétricas das madeiras. Apesar de haver correlações significativas, estas são baixas correlações, inferiores a ± 0,5, o que demonstra que existem outras variáveis que podem ter maior influência na variação dos dados observadas para as variáveis de MEB e βv. Contudo, as variáveis colorimétricas são passíveis de serem usadas para estimar tais variáveis, devido à facilidade da análise.

4 CONCLUSÕES

As propriedades físicas tiveram maiores variações entre tratamentos nos diferentes locais ao longo do tempo. Houve mudança na coloração das madeiras ao longo do tempo apresentando diferenças significativas em diferentes locais de exposição. As propriedades mecânicas mostraram valores próximos do encontrado para a espécie, com pouca variação entre os tratamentos ao longo do tempo.

Foi observado que o uso das cores teve correlação com algumas das propriedades estudadas, onde L* e MEB foram inversamente proporcionais e a* com a βv, diretamente proporcionais. Desse modo, o uso da colorimetria pode auxiliar na estimativa destas propriedades.

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CAPÍTULO 2 – MADEIRAS TRATADAS COM BORATO DE COBRE CROMATADO (CCB)

1 INTRODUÇÃO

O produto preservativo Borato de Cobre Cromatado (CCB), surgiu a partir da necessidade de se desenvolver um produto menos tóxico que o CCA ao ser humano e ao meio ambiente. Além dessa preocupação, outro fator importante foi o fato do produto preservativo CCB se fixar mais lentamente na madeira facilitando o tratamento de madeiras menos permeáveis. A presença do elemento boro na composição permite que o produto seja utilizado em tratamentos sem pressão e em autoclave (LEPAGE, 1986; FOREST PRODUCTS LABORATORY, 2010). Seus usos são limitados às aplicações que devem ser protegidas da chuva e outras fontes de umidade (MORAIS, 2018).

No caso do CCB, o método de substituição de seiva é mais indicado por ter uma fixação mais lenta, que permite maior tempo de tratamento prático, sendo um processo que serve apenas para madeira roliça e verde recém-abatida, portanto, deve ser realizado no período de no máximo 24 horas após o corte (MAGALHÃES, 2005). Esse método é realizado com as peças na posição vertical e com a base submersa na solução, de modo que a água presente no interior da madeira evapore pela extremidade livre, succionando o produto para o interior das peças.

Segundo Magalhães e Pereira (2009), a eficiência do método depende de fatores climáticos como temperatura, umidade relativa do ar e velocidade dos ventos, variáveis que conduzem a uma maior ou menor evaporação da seiva existente na madeira pelo topo das peças e, consequentemente, absorção do preservativo pela base. Além disso, o método está entre os mais utilizados no tratamento não industrial por causa da fácil operacionalidade e baixo custo das instalações (PAES et al., 2006).

Apesar do método de substituição de seiva possuir características que fazem dele o mais utilizado para moirões e escoras empregados no meio rural, sabe-se que quando a base da peça fica permanentemente dentro da solução, o tratamento é mais eficiente nesta extremidade, ficando as partes superiores pouco protegidas, e de certa forma, mais suscetíveis a degradação biológica (MODES et al., 2011).

Desse modo, o objetivo deste trabalho foi de avaliar o efeito do tratamento químico com CCB nas propriedades físicas e mecânicas de madeiras de um híbrido, clone 1277 de

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Eucalyptus grandis x Eucalyptus camaldulensis com diferentes classes diamétricas, instaladas em campo aberto, sob diferentes condições de contato com o solo, ao longo do tempo verificando sua mudança de coloração.

3 MATERIAL E MÉTODOS

2.1 Obtenção da matéria prima

As madeiras destinadas ao tratamento com CCB, provenientes de um híbrido, clone 1277 (E. grandis x E camaldulensis), foram colhidas em um talhão localizado na fazenda experimental da Universidade Federal de Goiás (UFG), Regional Jataí. No mesmo dia do desbaste, as madeiras foram descascadas e cortadas em toras de 2,20 m, as quais foram destinadas ao tratamento no dia subsequente à coleta.

2.3 Tratamento químico com CCB

A solução com CCB foi preparada para 100 litros de solução, com 2,3% de princípio ativo, sendo necessárias as seguintes quantidades de produtos: 899 g de dicromato de sódio (fixador); 851 g de sulfato de cobre II (sulfato cúprico) (fungicida); 614 g de ácido bórico (inseticida) equivalente a 2364 g totais. Seguindo pelo método de substituição de seiva, os três produtos foram colocados em um recipiente e adicionada água o suficiente para formar uma solução homogênea. Dessa forma, foi adicionado água até completar os 100 litros de solução. Após dissolução completa dos produtos em água, acrescentou-se 105 mililitros de ácido acético glacial para reduzir o pH, pois o pH ácido favorece a dissolução dos sais, segundo o material de apoio desenvolvido pelo professor Carlos Rogério de Andrade em um dia de campo da agricultura familiar realizado na UFG.

As madeiras de diâmetros menores e maiores, que obtinham o tamanho de 2,20 m, sem casca foram colocadas em pé dentro dos tambores usados para o tratamento com as suas pontas cortadas em bisel. Adicionou-se uma quantidade de solução suficiente para produzir uma coluna de 60 cm, e em seguida uma pequena quantidade de óleo queimado foi colocada para evitar a evaporação da solução.

O nível da solução foi reposto diariamente adicionando-se certa quantidade de solução estoque, pois a madeira vai absorvendo o produto. O tratamento foi realizado em um local coberto e arejado no pátio do prédio de Engenharia Florestal da Universidade Federal de Goiás,

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Regional Jataí. A madeira ficou na solução por 7 dias e após esse tempo foram invertidas suas posições e deixadas por mais 3 dias. Após o tratamento, as mesmas ficaram estocadas em local coberto, para evitar contato com chuva, por um período de 25 a 30 dias, para secar e ocorrer as reações de fixação dos produtos na madeira.

2.3 Instalação do experimento

O experimento foi instalado em campo aberto, em área experimental da UFG, Regional Jataí, nas coordenadas 17º 55’ 43” S e 51º 42’ 55” O. Na área experimental, o solo é classificado como Latossolo Vermelho distroférrico (EMBRAPA, 2006), de textura muito argilosa. O clima da região, segundo a classificação de Köppen é Aw, típico das savanas com duas estações bem definidas: uma seca e fria (outono e inverno) e outra quente e úmida (primavera e verão) (CARDOSO et al., 2014).

Para todos os tratamentos: diâmetros finos e grossos sem tratamento, diâmetros finos e grossos com CCB, avaliou-se três condições de contato com o solo, sendo elas, enterradas, em contato com o solo e sem contato direto com o solo. Estas condições foram avaliadas ao longo de nove meses, sendo que a cada três meses, foram retirados dois discos em cada ponta da tora, tendo os tempos 0, 3, 6 e 9 meses como constituintes do tratamento, que teve início em setembro de 2018. Todos os tratamentos foram feitos em duplicata. As toras (figura 1) foram alocadas no campo da seguinte maneira:

Figura 1 - Imagem representativa da instalação dos experimentos no campo, com toras enterradas, em contato direto com o solo e sem contato direto com o solo.

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Cada conjunto de três toretes de 1,10 m, conforme indicado na Figura 1, pertenciam ao mesmo tratamento. A distribuição das unidades amostrais no campo foi estabelecida por distribuição aleatória, realizada a partir de sorteio. No croqui a seguir (quadro 1) é indicado a forma de distribuição das unidades amostrais de cada experimento após o sorteio. Os espaços em branco correspondem a toras que ainda estão alocadas em campo e as que foram destinadas ao tratamento com CCA.

Quadro 1 - Croqui da distribuição dos tratamentos com os respectivos meses de coleta.

Rua de terra As falt o FC9 FC 3 FS 9 FC6 FS 3 GC 3 FS 6 GS 9 GS 6 GS 3 GC 6 GC9

Na figura 2 estão distribuídos ao longo do tempo, dados de precipitação e temperaturas, máximas e mínimos, acumulados, correspondentes aos 9 meses da pesquisa.

Figura 2 - Gráfico com a distribuição de precipitação e temperatura ao longo dos meses. Fonte: INMET, 2019. 0 5 10 15 20 25 30 35 0 50 100 150 200 250 Tem per at ur a (º C ) P rec ipi ta ção (m m )

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2.4 Propriedades das madeiras tratadas

2.4.1 Propriedades físicas

As propriedades físicas das madeiras avaliadas foram a massa específica básica (MEB), teor de umidade (TU) das toras no momento da coleta do campo, contração volumétrica (βv) e coeficiente de anisotropia (Ac). Para determinar a massa específica básica (MEB), seguiu-se a norma da ABNT NBR 11941 (2003). Foram retiradas cunhas em porções opostas da mesma tora destinadas a este ensaio, em diâmetro cruzado onde foram divididas para MEB e TU, foram colocadas para saturar após serem lixadas nas bordas para evitar que os defeitos causados pela motosserra influenciasse no resultado, sendo determinado o seu volume após a saturação das peças e colocadas em estufa à 103 ± 2ºC, até a perda total de água, determinando-se a MEB. A determinação da massa específica básica da madeira foi feita utilizando-determinando-se a seguinte equação:

Equação 1 – Massa específica básica.

𝑀𝐸𝐵 =𝑚𝑠

𝑣𝑠

Onde, ms: massa absolutamente seca (g); vs: volume da madeira saturada (cm³); MEB: massa específica básica (g/cm³).

Para umidade, foram separadas cunhas, quando as toras eram retiradas do campo, colocadas em estufa à 103ºC ± 2ºC até estabilização da massa. A norma da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) utilizada para teor de umidade foi a NBR 7190 (1997). Todas as análises foram realizadas em duplicata.

Equação 2 – Teor de umidade.

𝑇𝑈 = 𝑚𝑢 − 𝑚𝑠

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Onde, mu: massa inicial da madeira (g); ms: massa da madeira absolutamente seca (g); TU: teor de umidade (%).

Outro ensaio realizado foi o de retratibilidade da madeira, pelo qual foram calculados a contração volumétrica (βv) e o coeficiente de anisotropia (Ac), seguindo a norma da ABNT NBR 7190 (1997). Para estas análises, houve uma adaptação da norma para os corpos de prova que tiveram dimensões de 2 x 2 x 3 cm. Com o auxílio do paquímetro, mediu-se as faces dos corpos de prova (tangencial, radial e longitudinal) saturado e absolutamente seco. As equações para determinar contração volumétrica e coeficiente de anisotropia estão descritas a seguir.

Equação 3 – Contração volumétrica.

𝛽𝑣 =𝑉𝑢 − 𝑉𝑜

𝑉𝑢 ∗ 100

Onde, βv: contração volumétrica (%); Vu: volume no estado saturado (cm³); Vo: volume no estado seco (cm³).

Equação 4 – Coeficiente de anisotropia.

𝐴𝑐 =𝛽𝑡 𝛽𝑟

Onde, Ac: coeficiente de anisotropia; βt: contração tangencial (%); βr: contração radial (%).

2.4.2 Propriedades mecânicas

O ensaio mecânico avaliado no trabalho foi o de flexão estática, realizado em uma Máquina Universal de Ensaios Marca EMIC série 23, pelo qual se determinou as propriedades de módulo de ruptura (MOR) e módulo de elasticidade (MOE). Os ensaios foram realizados seguindo a norma da ABNT NBR 7190 (1997), com adaptação no tamanho dos corpos de prova, que mediram 2 x 2 x 30 cm. Para este ensaio o vão utilizado foi de 28 cm.

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2.4.3 Propriedades colorimétricas

Para a análise colorimétrica utilizou-se o CIE-L*a*b* (Commission Internacional de L’ Eclaraige), que é um eficiente sistema de determinação de cor da madeira com colorímetros ou espectrofotômetros. Foram realizadas três leituras, repetições, ao longo da superfície de cada peça de madeira usando-se um colorímetro Konica Minolta modelo CR – 10. Esse ensaio foi realizado na Universidade Federal de Goiás – Regional Jataí.

2.5 Delineamento experimental

Para o experimento com CCB aplicou-se um delineamento inteiramente cazualizado, composto por toras sem tratamento e tratadas com CCB, em duas classes diamétricas. Os dados foram avaliados separadamente para toras enterradas, em contato com o solo e acima do solo. Dentro de cada uma destas condições, os dados das propriedades estudadas foram submetidos à análise de variância (ANOVA), e quando observado efeito significativo entre os tratamentos, as médias foram comparadas entre si pelo teste de Tukey a 95% de probabilidade. Foi feita uma análise descritiva da variação das propriedades ao longo do tempo. O teste de correlação de Pearson foi aplicado entre as variáveis colorimétricas L*, a* e b* e as demais variáveis dependentes, para verificar o efeito das primeiras sobre as segundas, a fim de estimar estas a partir de uma análise de rápida determinação.

3 RESULTADOS E DISCUSSÃO (CCB)

Dentre as propriedades físicas, a UEH não apresentou nenhuma diferença significativa entre os tratamentos, seus valores médios, ao longo do tempo, de 16,3 ± 9,2%, 12,8 ± 6,3% e 14,9 ± 8,9% para os locais enterrada, em contato com o solo e acima do solo, respectivamente. Quando analisada a MEB, as madeiras foram para o campo sem nenhuma diferença significativa entre os tratamentos. Em cada mês percebe-se que o tratamento com CCB tendeu a aumentar a MEB das madeiras (Tabela 1).

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Tabela 1 - Valores médios de MEB para madeiras tratadas com CCB em diferentes locais e tempo de exposição.

MEB (g/cm³)

Local Tratamento 0 3 6 9

Enterrada

Fina sem tratamento 0,38 ± 0,04 a 0,46 ± 0,01 c 0,34 ± 0,06 a 0,32 ± 0,00 b Grossa sem tratamento 0,54 ± 0,19 a 0,42 ± 0,01 d 0,42 ± 0,02 a 0,38 ± 0,02 b

Fina tratada 0,46 ± 0,00 a 0,53 ± 0,00 b 0,47 ± 0,02 a 0,38 ± 0,00 b Grossa tratada 0,48 ± 0,04 a 0,59 ± 0,00 a 0,49 ± 0,03 a 0,46 ± 0,02 a

Contato

Fina sem tratamento 0,38 ± 0,04 a 0,45 ± 0,01 c 0,39 ± 0,10 a 0,41 ± 0,04 a Grossa sem tratamento 0,54 ± 0,19 a 0,43 ± 0,01 c 0,44 ± 0,01 a 0,54 ± 0,00 a Fina tratada 0,46 ± 0,00 a 0,51 ± 0,00 b 0,53 ± 0,02 a 0,33 ± 0,08 a

Grossa tratada 0,48 ± 0,04 a 0,61 ± 0,01 a 0,46 ± 0,08 a 0,48 ± 0,04 a

Acima

Fina sem tratamento 0,38 ± 0,04 a 0,40 ± 0,04 b 0,50 ± 0,00 a 0,25 ± 0,03 b Grossa sem tratamento 0,54 ± 0,19 a 0,41 ± 0,02 b 0,36 ± 0,01 b 0,51 ± 0,09 a Fina tratada 0,46 ± 0,00 a 0,52 ± 0,00 a 0,46 ± 0,02 a 0,40 ± 0,00 ab

Grossa tratada 0,48 ± 0,04 a 0,58 ± 0,00 a 0,48 ± 0,01 a 0,43 ± 0,00 ab

As madeiras mais grossas tiveram tendências em serem mais densas que as finas pois foi inserido um volume de reagentes na madeira com o tratamento, aumentando a densidade dela posteriormente. No momento da amostragem, em uma mesma árvore, toras mais finas tendem a ter menores densidades, o que foi observado no experimento. Essa densidade básica pode variar pois ela reflete a associação de várias características simultaneamente, contudo, é uma característica complexa, variando entre espécies, entre árvores da mesma espécie, radial e longitudinalmente em uma mesma árvore, ao longo da idade, com o espaçamento e local dos plantios (MOKFIENSKI et al., 2003).

Para o teor de umidade (Tabela 2) as madeiras enterradas tiveram os maiores valores ao longo do estudo e em comparação ao mesmo mês dentre os três locais. De certo modo o tratamento reduziu a capacidade de absorção de água das madeiras devido as ligações químicas formadas, deixando-as mais hidrofóbicas.

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Tabela 2 - Valores médios de TU para madeiras tratadas com CCB em diferentes locais e tempo de exposição.

TU (%)

Local Tratamento 0 3 6 9

Enterrada

Fina sem tratamento 14,7 ± 1,00 ab 21,1 ± 0,79 c 52,0 ± 1,88 a 20,2 ± 0,83 c Grossa sem tratamento 14,3 ± 0,35 b 46,3 ± 1,37 a 48,5 ± 1,71 a 27,5 ± 1,39 a

Fina tratada 13,2 ± 0,17 b 35,5 ± 1,72 b 42,4 ± 2,34 a 25,5 ± 1,58 ab Grossa tratada 16,5 ± 0,03 a 22,5 ± 2,35 c 21,3 ± 5,20 b 21,7 ± 1,05 bc

Contato

Fina sem tratamento 14,7 ± 1,00 ab 11,5 ± 1,47 b 31,9 ± 4,48 ab 21,0 ± 2,78 a Grossa sem tratamento 14,3 ± 0,35 b 16,0 ± 0,58 ab 44,0 ± 3,78 a 19,0 ± 1,09 a Fina tratada 13,2 ± 0,17 b 21,5 ± 3,32 a 20,5 ± 3,00 bc 16,0 ± 0,56 a

Grossa tratada 16,5 ± 0,03 a 14,9 ± 2,14 ab 15,9 ± 0,73 c 18,6 ± 0,56 a

Acima

Fina sem tratamento 14,7 ± 1,00 ab 7,1 ± 0,98 b 19,9 ± 1,99 b 11,5 ± 0,03 b Grossa sem tratamento 14,3 ± 0,35 b 9,1 ± 1,42 b 48,9 ± 8,62 a 13,56 ± 0,82 a

Fina tratada 13,2 ± 0,17 b 9,4 ± 0,48 b 19,2 ± 0,53 b 11,9 ± 0,26 ab

Grossa tratada 16,5 ± 0,03 a 13,3 ± 0,24 a 17,4 ± 2,62 b 11,5 ± 0,12 b

Aos seis meses, devido ao período chuvoso, as madeiras sem tratamento, que são mais higroscópicas que as tratadas, absorveram um volume maior de água, o que justifica valores acima do ponto de saturação das fibras. Em outros meses, essas madeiras sem tratamento indicaram uma maior higroscopicidade do material, que sofre maiores oscilações em função das variações climáticas (Figura 3) que ocorreram durante o desenvolvimento do trabalho.

Na Tabela 3 temos os dados de contração volumétrica da madeira. Observa-se que na maioria dos dados obtidos, o tratamento aumentou os valores dessa propriedade.