Efeitos da modificação térmica e da impregnação de nanopartículas na molhabilidade da superfície, composição química e deterioração da madeira de pinus

Abstract

O objetivo principal deste estudo foi avaliar os efeitos da modificação térmica e da impregnação com nanopartículas de óxido de zinco (nano-ZnO) na molhabilidade da superficie, composição química e deterioração da madeira de pinus. Os objetivos dos Capítulos I e II foram avaliar os efeitos da modificação térmica e da impregnação de nano-ZnO na molhabilidade da superfície da madeira de pinus por meio de uma abordagem química em que se analisou in situ os lenhos inicial (LI) e tardio (LT). O objetivo do Capítulo III foi avaliar os efeitos da modificação térmica e das nano-ZnO na deterioração em condições de campo de apodrecimento por cinco meses. Os testes foram realizados em amostras não tratadas e tratadas a 180oC, 200oC e 220oC. A molhabilidade foi avaliada pela análise do ângulo de contato com o analisador de formato da gota DSA 100 no modo estático nas regiões do LI e LT. O tratamento com nano-ZnO foi realizado em um cilindro de impregnação com uma solução aquosa contendo 1,5% de nanopartículas com ciclos de vácuo e pressão. Imagens de microscopia eletrônica de varredura da superfície das amostras foram obtidas. A superfície das madeiras foi analisada pela espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) com utilizando-se um microscópio. O pH da madeira foi determinado. A massa e as variáveis colorimétricas foram mensuradas antes e após à exposição no campo. As medições colorimétricas foram realizadas no espaço de cor CIE L*a*b*. A deterioração foi avaliada por um sistema de notas que relaciona o estado sanitário das amostras. O ângulo de contato diminuiu após a modificação térmica para ambos LI e LT, independente da temperatura. O LI apresentou maior molhabilidade que o LT. Houve uma interação significativa entre a temperatura e as nano-ZnO em ambos os lenhos. O tratamento com nano-ZnO diminui a molhabilidade da superfície da madeira não tratada nas

regiões do LI e LT e da madeira tratada a 180oC na região do LI. Entretanto, o efeito da nano- ZnO na molhabilidade da superfície da madeira tratada entre 200 e 220°C foi nulo na região do

LI enquanto na região do LT a molhabilidade aumentou. As análises de espectroscopia FTIR permitiram diferenciar os dois tipos de lenho pelo perfil típico dos espectros. As maiores modificações químicas ocorreram no LT, com redução dos grupos OH-

, aumento da intensidade relativa da celulose e aparecimento de subprodutos de forma mais importante que no LI. O aumento da acidez na madeira modificada termicamente corroborou com os resultados encontrados na análise de espectroscopia. A modificação térmica e as nano-ZnO não atenuaram as alterações significativas de cor da madeira após exposição no campo. As nano-ZnO agregaram maior resistência à deterioração à madeira não modificada termicamente. A modificação térmica a 180 e 200oC aumentou a deterioração da madeira enquanto as nano-ZnO não agregaram resistência às madeiras modificadas à essas temperaturas. A madeira tratada a 220oC com ou sem nano-ZnO foi mais resistente à ação de xilófagos em relação à madeira natural.