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11 a 14 de dezembro de 2012 – Campus de Palmas
Influência da temperatura de secagem na higroscopia das madeiras de Angelim
(Dinizia excelsa Ducke) e Cedro (Cedrela fissillis), oriundas do município de
Gurupi/TO
Leonardo Victor R. da Silveira; EdyEime Pereira Baraúna2; Renato da Silva Vieira
3
1Aluno do Curso de Engenharia Florestal; Campus de Gurupi; e-mail: [email protected]
“PIVIC/CNPq” 2Orientador(a) do Curso de Engenharia Florestal; Campus de Gurupi; e-mail: [email protected]
3Co-orientador(a) do Curso de Engenharia Florestal; Campus de Gurupi; e-mail: [email protected]
RESUMO
A madeira é um material higroscópico, sendo assim a mesma interage com o meio ambiente, ganhando
ou perdendo umidade e isso ocorre até que a sua umidade entre em equilíbrio com o ambiente (UE). O
objetivo deste trabalho foi avaliar a influencia da temperatura de secagem na higroscopia das madeiras
de angelim (Dinizia excelsa Ducke) e cedro (Cedrela fissilis Vell) no município de Gurupi/TO. Foram
abatidas três árvores por espécie e após isso, produzidos os corpos-de-prova, ao total foram utilizados
288 corpos-de-prova, onde foram submetidos à secagem em diferentes temperaturas de 60, 80, 100 e
150º C. Após isso, as amostras foram acondicionadas em dessecadores e com uso de sílica foram
geradas umidades relativas de 20, 50, 70 e 100%. Em cada umidade relativa, as amostras eram pesadas
até massa constante, indicando assim estar em equilíbrio. Os resultados indicaram que no angelim e no
cedro, as maiores médias de umidade de equilíbrio foram obtidas na temperatura de 60 e 100º e, as
menores médias de UE para ambas as espécies, foram encontradas nas temperaturas de 150 °C.
Palavras-chave: secagem; higroscopia; umidade de equilíbrio.
INTRODUÇÃO
A madeira, pela sua natureza higroscópica, apresenta alteração nas suas dimensões de acordo
com a umidade relativa e a temperatura do ambiente (Durlo, 1991). O conhecimento da variação
dimensional das peças de madeira é de fundamental importância, uma vez que afeta a sua
estabilidade dimensional e demais propriedades (Kollmann e Cotê, 1968).
De acordo com Galvão e Jankowsky (1985), quando uma peça de madeira e submetida a um
ambiente com temperatura e umidade relativa constante, a mesma atingirá, após certo período, uma
situação de equilíbrio em relação à troca de umidade com o ar externo, sendo que a umidade
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correspondente à situação de equilíbrio dinâmico entre a madeira e o ar externo é denominada
“umidade de equilíbrio (UE)”.
Segundo Durlo (1991) ao lado de outros fatores, a temperatura utilizada na secagem também
influencia no comportamento higroscópico da madeira e, por conseguinte, na estabilidade
dimensional, o que muitas vezes torna limitante a utilização da madeira em alguns usos.
Assim, o objetivo deste trabalho foi verificar o efeito da temperatura de secagem sobre o
comportamento higroscópicos das madeiras das espécies de angelim (Dinizia excelsa Ducke) e cedro
(Cedrela fissillis), no município de Gurupi/TO.
MATERIAL E MÉTODOS
Obtenção da madeira
Para a execução do experimento foram utilizadas madeiras de duas espécies de árvores, que
são de angelim (Dinizia excelsa Ducke) e Cedro (Cedrela fissillis), obtidas de uma floresta natural
localizada no município de Gurupi, no Estado do Tocantins. As árvores foram abatidas e de cada uma
foi retirado um pranchão central. De cada pranchão retirou-se os corpos de prova, com dimensões de
5,0 x 2,5 x 1,5 cm.
Instalação do Experimento
Foram utilizados 288 corpos-de-prova, onde foram divididos ao acaso. Os lotes foram
submetidos à secagem em diferentes temperaturas (60, 80, 100, 150, °C). As secagens foram
realizadas em estufa com circulação forçada de ar até as amostras apresentarem massa constante.
Posteriormente, as amostras foram submetidas à adsorção e acondicionadas em dessecadores
(Figura 3), e com uso de diferentes quantidades de sílica gel foram geradas umidades relativas do ar
de 20%, 50%, 70% e 100%, sendo esta última obtida por meio do uso de água destilada. Após isso,
os dessecadores foram colocados em uma sala climatizada à temperatura de 20 °C.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os valores médios de umidade de equilíbrio obtidos durante a submissão da madeira a
adsorção, após os efeitos de secagem a 60°C e 80°C podem ser observados na figura 1.
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
20% 50% 70% 100%
Umida de R e la tiva
Um
ida
de
de
eq
uil
íbri
o
(%)
Angelim
C edro
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
20% 50% 70% 100%
Umida de R e la tiva
Um
ida
de
de
Eq
uil
ibri
o (
%)
Angelim
C edro
Figura 1. Curvas de umidade de equilíbrio de adsorção para as temperaturas de 60°C (A) e 80°C (B),
em madeiras de angelim e cedro.
Na temperatura de 60°C, observam-se teores de umidade de equilíbrio maiores que na de
80°C. Tal situação era esperada, pois em média quando a temperatura de secagem for maior, menor
será a umidade de equilíbrio.
A figura 2 apresenta os valores da umidade de equilíbrio, na secagem de 100 e 150 °C, para as
diferentes umidades relativas.
A B
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
20% 50% 70% 100%
Umida de R e la tiva
Um
ida
de
de
eq
uil
íbri
o (
%)
Angelim
C edro
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
20% 50% 70% 100%
Umida de R e la tiva
Um
ida
de
de
eq
uil
íbri
o
(%
)
Angelim
C edro
Figura 2. Curvas de Umidade de equilíbrio de adsorção para as temperaturas de 100°C (A) e 150°C
(B), em madeiras de angelim e cedro.
A avaliação do efeito de diferentes temperaturas de secagem (60, 80, 100, 150,°C), na
umidade de equilíbrio, para as umidades relativas do ar de 20, 50, 70, e 100%, indicou que ocorreram
diferenças nas médias para o cálculo da umidade de equilíbrio.
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Nas duas temperaturas citadas na figura 02, o cedro apresentou um valor máximo de umidade
de equilíbrio maior que a espécie de angelim. Isso pode ter ocorrido devido o cedro possuir menor
quantidade de extrativos em sua madeira. Sendo assim, a secagem causa menos alterações nas suas
propriedades e essas alterações são diferentes de espécies para espécies devido à quantidade de
resina, celulose, entre outros.
O efeito da temperatura causa uma diminuição permanente no valor da UE, e
consequentemente causa efeitos indesejáveis em algumas das suas propriedades físico-mecânicas,
especialmente na resistência à abrasão. (Galvão e Jankowsky1985).
De acordo com os dados obtidos no estudo realizado, o cedro em quase todas as temperaturas,
obteve a UE maior, enquanto, a UE do angelim foi menor, exceto na temperatura de 60°C. Isso
possivelmente pode ter ocorrido devido essa temperatura não agredir a madeira quando comparada a
temperaturas acima de 100º C.
Não só a temperatura e a umidade relativa são os fatores que condicionam a UE, pois, existem
outros fatores como a densidade básica e a composição química que atua no fenômeno da adsorção
d’água (Jankowsky, 1979). Segundo o mesmo autor, a deposição dos extrativos ocorrem nos espaços
inter e intra-celulares, na superfície e no interior da parede celular, ocorrendo assim um acréscimo no
peso seco da madeira e diminuem a disponibilidade de locais para a fixação de moléculas d’água.
LITERATURA CITADA
DURLO, M. A. Influência da temperatura de secagem no comportamento higroscópico da madeira
de Pinus elliottii Engelm. Ciências Florestais, Santa Maria, v. 1, n. 1, p. 07-21, 1991.
GALVÃO, A.P.M.; JANKOWSKY, I.P. Secagem racional da madeira, São Paulo, Nobel, 1985,
111p.
JANKOWSKY, I. P. Influência da densidade básica e do teor de extrativos na umidade de
equilíbrio da madeira. 197999p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal)- Escola Superior de
Agricultura Luiz de Queiroz – Universidade de São Paulo, Piracicaba, 1979.
KOLLMANN, F.F.P.; CÔTÉ Jr, W.A. Principles of wood science and technology..New York :
Springer Verlag, 1968. 592 p., v. 1 : Solid wood.
SCHULTZ, A. C. P. Avaliação da colagem e da variação de umidade na produção de Painéis de madeira
compensada com mistura de espécies. 2008.71p. Monografia (Engenharia Industrial Madeireira/
Setor de Ciências Agrárias) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2008.
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SOUZA, M.H.; Magliano, M.M.; Camargos, J.A.A. Madeiras Tropicais Brasileiras.
IBAMA/Laboratório de Produtos Florestais, Brasília. 152p. 1997.
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Jesus e a todos que contribuíram para esse projeto.