Scientia Forestalis, volume 44, n. 112
p.811-820, dezembro de 2016
DOI: dx.doi.org/10.18671/scifor.v44n112.03

Effects on density, shrinking, color changing and chemical surface analysis through FTIR of Tectona grandis thermo-treated

Density, shrinking, color changing and chemical analysis by FTIR of the thermally-treated teak wood

Luis Diego Méndez-Mejías1
Roger Moya1

1MsC in Forest Science. Instituto Tecnológico de Costa Rica / Escuela de Ingeniería Forestal. P.O. Box: 159-7050. Cartago, Costa Rica. E-mail: ldiegomm@gmail.com.

Recebido em 29/09/2015 - Aceito para publicação em 18/04/2016

Resumo

O tratamento térmico da madeira tem sido implementado, nos últimos anos, como uma opção para melhorar a sua durabilidade. Este estudo avaliou o efeito da temperatura do tratamento térmico na densidade, contração, alteração da cor (sistema L*a*b*) e composição química aplicando o FTIR na madeira de Tectona grandis. Amostras de madeira de cerne e de alburno com padrões de corte radial e tangencial foram expostas a três níveis de temperatura, 210 ºC, 215 ºC e 220 °C, durante 6 horas e as propriedades das madeiras tratadas foram comparadas com a madeira não tratada. Os resultados indicaram que a densidade da madeira decresceu de 0,61 para 0,49 g cm-3, com uma tendência a diminuição com o aumento da temperatura. A contração da madeira variou de 2,61 a 1,58 % não sendo encontradas diferenças estatísticas entre as temperaturas. As análises do FTIR mostraram um leve aumento nas bandas de 1024, 1098, 1131, 1249, 2928 e 3340 cm-1, indicando uma alteração da lignina com o aumento da temperatura usada no tratamento térmico. A alteração da cor da madeira foi maior na luminosidade (L*) seguido pelo seu avermelhamento (a*). A tonalidade amarela (b*) mostrou as menores alterações. Finalmente, o tratamento térmico a temperatura de 220 °C mostrou os melhores resultados em relação às propriedades da madeira avaliadas.
Palavras-chave: Tratamento térmico, madeira tropical, temperatura, estrutura da madeira, grupos funcionais, polímeros.

Abstract

Thermal-treatment wood is used as an option to improve durability of wood in recent years. This study evaluated the effect of temperature in thermally treated Tectona grandis wood in density, shrinking, color changing (L*a*b* system) and surface analysis through FTIR. Sapwood and heartwood boards sawn with radial and tangential patterns were exposed to three temperature-levels: 210 ºC, 215 ºC, 220 °C during 6 hours and thermally treated wood properties were compared with untreated wood. Results showed that density decreased from 0.61 to 0.49 g cm-3 with a tendency to decrease as temperature increases. Wood shrinking ranges from 2.61 to 1.58 % and no statistical differences between temperatures were found. The FTIR analysis showed a slight increase in the bands at 1024 cm-1, 1098 cm-1, 1131 cm-1, 1249 cm-1 2928 cm-1 and 3340 cm-1 with the temperature increases, indicating a lignin change. Color change showed major changes in luminosity (L*), followed by redness (a*); while yellowness (b*) showed minor changes. Finally, the thermal treatment at 220 °C had the best results regarding the evaluated properties.
Keywords: Heat-treatment, tropical wood, temperature, wood structure, functional groups, polymers.





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