Caracterização físico-química e molhabilidade da superfície da madeira juvenil de teca modificada termicamente

Abstract

A madeira de teca (Tectona grandis L. f.) cultivada no Brasil é proveniente de plantios com ciclos de corte rápido, resultando em um material composto basicamente por madeira juvenil e com maior proporção de alburno, o qual apresenta cor clara e propriedades inferiores às do cerne. A modificação térmica é um tratamento que permite uniformizar a cor e melhorar a estabilidade dimensional e a durabilidade da madeira do alburno proporcionando um maior aproveitamento da matéria prima. Entretanto, o tratamento causa alterações físico-químicas e a inativação da superfície da madeira, afetando assim a adesão e aplicação de revestimentos. A superfície inativa da madeira pode ser reativada por diferentes tratamentos, entre eles a radiação ultravioleta (UV). Neste contexto, o objetivo geral deste estudo foi avaliar as características físico-químicas e a molhabilidade da superfície da madeira (cerne e alburno) juvenil de teca modificada termicamente. Os objetivos específicos foram: (1) avaliar o efeito da modificação térmica na variação do teor de umidade de equilíbrio (TUE) e na contração da madeira em diferentes condições de umidade relativa; (2) avaliar o efeito das alterações químicas causadas pela modificação térmica na molhabilidade da superfície da madeira; (3) avaliar o efeito da radiação UV na molhabilidade da superfície da madeira modificada termicamente; e (4) analisar a correlação entre a molhabilidade da superfície e a alteração de cor da madeira após a radiação UV. Amostras de cerne e alburno foram tratadas a 180oC e 200oC. O pH e os teores de extrativos, lignina de Klason, holoceluloses e α-celulose das madeiras foram determinados. O TUE e as contrações lineares (tangencial – βt, radial – βr e longitudinal – βl) e volumétrica (βv) foram determinadas pelo método de soluções salinas saturadas em diferentes condições de umidade relativa (UR): 86% (KCl), 76% (NaCl), 58% (NaBr), 33% (MgCl2) e 0% (P2O5). A razão de sorção (S), o coeficiente de contração (h) e o ponto de saturação das fibras (PSF) foram determinados. As análises de ângulo de contato foram realizadas pelo analisador de formato da gota DSA100. Análises de espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) em modo de reflectância com auxílio de um microscópio foram realizadas. O tratamento UV foi realizado em uma câmara QUV/Q-Lab durante 168 h com ciclos de radiação UV de 42 h. Medições de ângulo de contato e cor foram efetuadas na face tangencial das madeiras após cada ciclo de 42 h. As medições de cor foram realizadas com o espectrofotômetro CM 2600d no espaço de cor L*a*b* CIE 1976. A modificação térmica reduziu o TUE do cerne e alburno a partir de 33% UR; o alburno foi mais sensível às variações de UR que o cerne, independente do tratamento. As madeiras modificadas termicamente apresentaram maior estabilidade dimensional e higroscópica e menor PSF. A modificação térmica não afetou a βr do cerne nas condições de sorção entre 33% e 86% UR. Os espectros FTIR mostraram redução nos grupos hidroxílicos, aumento da cristalinidade da celulose, aumento do teor relativo de lignina e redução no teor de extrativos após a modificação térmica, o que contribuiu para a menor molhabilidade da superfície da madeira modificada. O tratamento UV aumentou a molhabilidade da superfície das madeiras não modificadas e modificadas termicamente. As madeiras de cerne e de alburno se tornaram mais claras e apresentaram mais pigmento amarelo à medida que a superfície se tornou mais molhável com a radiação UV. O cerne apresentou menor molhabilidade que o alburno mesmo após a modificação térmica e o tratamento UV.