11 a 14 de dezembro de 2012 Campus de Palmas

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Denílson Morais Neto
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1 Variação Sazonal da Umidade de Equilíbrio das Madeiras de Angelim Vermelho (Hymenolobium Heterocarpum Ducke), Copaìba (Copaifera Langsdorffii Desf.) e Cedro (Cedrela Fissillis Vell), oriundas do Município de Gurupi Tocantins Duam Matosinhos de Carvalho 1 ; Edy Eime Pereira Baraúna 2 ; Renato da Silva Vieira 3 1 Aluno do Curso de Engenharia Florestal; Campus de Gurupi; duam_carvalho@hotmail.com PIBIC/CNPq 2 Orientador(a) do Curso de Engenharia Florestal; Campus de Gurupi; ebarauna@uft.edu.br 3 Co-orientador(a) do Curso de Engenharia Florestal; Campus de Gurupi; rsvieira@uft.edu.br RESUMO Devido à madeira ser um material higroscópico, é imprescindível ter a sua umidade perto da umidade de equilíbrio (UE) do ar. Torna-se então necessário estimar através de equações matemáticas quais os valores mínimos e máximos da UE. O objetivo deste trabalho foi determinar a variação na UE para as madeiras de angelim vermelho (Hymenolobium heterocarpum Ducke), cedro (Cedrela fissilis Vell) e copaíba (Copaifera langsdorffii Desf.), no município de Gurupi-TO. Foram abatidas três árvores por espécie e após isso, produzidos os corpos de prova, onde foram expostos em ambiente interno e externo e pesados periodicamente para determinação da massa úmida e, após esta etapa, foram secos em estufa para obtenção da massa seca e posterior calculo da UE. A UE média mais alta de Gurupi foi de 13,90% e ocorre nos meses de janeiro a março, correspondendo aos períodos chuvosos da região e, a mais baixa ocorre no mês de setembro, sendo de 7,98 %. A madeira a ser utilizada em Gurupi deve ser seca para teores de 11,87 % de umidade. Também notou-se que a equação de Simpson (1971) superestimou os valores das UEM das três espécies, tanto no ambiente externo quanto no interno. Palavras-chave: Umidade da madeira; instabilidade dimensional; Equação de Simpson. INTRODUÇÃO A madeira, mesmo após ter passado por um processo de secagem, mantém as suas características de material higroscópico e continua trocando umidade com o ar que a envolve. As condições ambientais, ocasionando mudanças no teor de umidade da madeira. Isto traz uma consequência indesejável, que é a alteração nas dimensões da madeira, proporcional à quantidade de água ganhada ou perdida para o ambiente. (BARAÚNA, 2006; PONCE e WATAI, 1985). A umidade de equilíbrio da madeira (UEM) varia com a umidade relativa da atmosfera que a circunda, entre as diferentes espécies, entre cerne e alburno da mesma espécie, além da temperatura,

2 tensões mecânicas e pela história da exposição da madeira (BARAÚNA, 2006; GALVÃO e JANKOWSKY, 1985). É imprescindível ter a umidade da madeira perto da UE do ar, tornando-se assim necessário estimar quais os valores mínimos e máximos da umidade de equilíbrio para a localidade na qual a madeira será utilizada, o que pode ser feito a partir de tabelas ou equações matemáticas (SIMPSON, 1971). Desta forma, o trabalho tem o objetivo de determinar a variação na umidade de equilíbrio para as madeiras de angelim vermelho (Hymenolobium heterocarpum Ducke), cedro (Cedrela fissilis Vell) e copaíba (Copaifera langsdorffii Desf.) no município de Gurupi TO, empregadas na construção civil e na fabricação de móveis. MATERIAL E MÉTODOS Obtenção da madeira As madeiras de angelim vermelho, cedro e copaíba, foram obtidas de uma floresta natural localizada no município de Gurupi-TO. Inicialmente foram abatidas três árvores por espécie, o qual retirou-se uma tábua por árvore, resultando em três tábuas por espécie, com dimensões de 2,5 x 19,0 x 250,0 cm. Preparo dos corpos de prova No trabalho foram utilizados corpos de prova com dimensões de 2,5 x 2,3 x 4,8 cm, sendo doze repetições por tábua, totalizando trinta e seis repetições por espécie. No total foram utilizados cento e oito corpos de prova, sendo que trinta e seis foram secos ao ar livre, trinta e seis secos em estufa e trinta e seis secos ao ar livre com revestimento (seladora + verniz). As peças de madeira com secagem artificial permaneceram numa estufa por um período de três dias a uma temperatura de 60º C, até obter-se a média de 10% de umidade. Após estes procedimentos, os corpos de prova foram acondicionados em um interior de uma caixa com temperatura de 20±2º C e umidade relativa de 60±5%, até massa constante.

3 Instalação do Experimento Após as etapas descritas anteriormente, os corpos de prova foram instalados para exposição em dois ambientes distintos, ambiente interno e ambiente externo e, tendo nestes ambientes, a combinação completa entre os fatores: espécie, tipo de secagem, revestimento e condição de exposição. Durante o período em que as amostras estiveram em ambiente interno e externo, as mesmas foram pesadas periodicamente para determinação da massa úmida (m u ). Transcorrido este tempo, as amostras foram levadas para a secagem em estufa a 103 (± 2) ºC obtendo-se a massa seca (m s ). As UE no decorrer do período foram calculadas utilizando-se a equação (1):...(1) Estimativa da UEM no município de Gurupi TO A estimativa da umidade de equilíbrio foi obtida pelo uso da equação (2) de Simpson (1971). As equações (3), (4) e (5) foram utilizadas para calcular as constantes da expressão (2)....(2) Em que: UE = umidade de equilíbrio da madeira (%) K 1 = 3, ,03642.T - 0,000154T 2...(3) T = temperatura em graus Fahrenheit K 2 = 0, , T - 0, T 2...(4) h = pressão relativa de vapor d água (U/100) W = 216,9 + 0,01961.T + 0,005720T 2...(5) Utilizaram-se dados climatológicos de 2006 a 2011 da estação agrometeorológico da UFT, campus de Gurupi, para o município de Gurupi TO. RESULTADOS E DISCUSSÃO Variação sazonal da umidade de equilíbrio As médias das UEM de angelim vermelho, cedro e copaíba, observadas no ambiente interno e externo, comparadas a UEM estimada pela equação de Simpson (1971), encontram-se nas figuras 2 e 3 respectivamente.

4 A B C Figura 2. Variação da umidade de equilíbrio das madeiras exposta no ambiente interno, comparadas a UEM estimada pela equação de Simpson (1971), onde: (A) secagem ao ar livre; (B) secagem em estufa; (C) secagem ao ar livre + revestimento. A B C Figura 3. Variação da umidade de equilíbrio das madeiras exposta no ambiente externo, comparadas a UEM estimada pela equação de Simpson (1971), onde: (A) secagem ao ar livre; (B) secagem em estufa; (C) secagem ao ar livre + revestimento. Avaliando o efeito individual de cada tratamento na UE das três espécies expostas em ambiente interno (Figura 2), observa-se uma UEM de 10,57% para o angelim vermelho, 12,69% no cedro e 12,82% na copaíba. Na Figura 2 (gráfico C), nota-se que praticamente todas as amostras com revestimento tiveram UEM menores. Observando-se as UEM obtidas nas três espécies expostas em ambiente externo (Figura 3) verificou-se que a UEM do angelim vermelho permaneceu com a mesma tendência de baixa quando comparadas ao cedro e copaíba, ou seja, médias de 10,22%, 12,50% e 12,41% respectivamente. Ainda

5 na Figura 3 (gráfico B) no mês de outubro, o cedro obteve uma UEM de 13,50% e o angelim vermelho de 10,07%. Comparando os efeitos nas amostras secas ao ar livre, secas artificialmente e com secagem ao ar livre + revestimento (Figura 2 e 3), observa-se uma menor variação na UEM, nas amostras com revestimento (Figura 2 e 3, gráfico C), em torno de 11,31%. Isso indica que o revestimento atenuou as trocas de umidade da madeira com a atmosfera do meio. E de acordo com Baraúna (2006), o revestimento (seladora + verniz) pode atua no sentido de diminuir o efeito na higroscopicidade destas espécies. Tanto nas Figuras 2 e 3, a equação de Simpson (1971) para os dois ambientes superestimou em 37,38% a UE das amostras de angelim vermelho, 13,27% para o cedro e 13,14% na copaíba. Segundo Lima e Mendes (1995) é importante considerar que eventuais diferenças entre valores de umidade de equilíbrio estimados e os valores reais ocorrem devido à equação de Simpson (1971) ter sido ajustada originalmente para espécies de Coníferas. Tal fato foi observado nesta pesquisa, o que sugere que estudos de umidade de equilíbrio para madeiras de folhosas na região norte do Brasil precisam ser realizados, gerando valores reais para uso do material madeira. LITERATURA CITADA BARAÚNA, E.E.P. Umidade de equilíbrio da madeira de Angelim vermelho (Dinizia excelsa Ducke), Guariúba (Clarisia racemosa) e Tauari vermelho (Cariniana micrantha Ducke) em diferentes condições de temperatura e umidade relativa f. Dissertação (Mestrado em Tecnologia da Madeira), Universidade Federal do Amazonas UFAM, Manaus, LIMA, J.T.; MENDES, L.M. (1995) Estimativa da umidade de equilíbrio para madeiras em Lavras MG, Comunicação, Ciência e Prática, Lavras, v.19, n.1, p GALVÃO, A.P.M.; JANKOWSKY, I.P. Secagem reacional da madeira, São Paulo, Nobel, 111p. PONCE, R.H.; WATAI, L.T. Manual de secagem da Madeira, Secretaria de Tecnologia Industrial STI, IPT, São Paulo/SP, 1985, 70p. SIMPSON, W.T. Equilibrium moisture content prediction for wood, Forest Products Journal, Madison, v.21, n.5, 1971, p AGRADECIMENTOS "O presente trabalho foi realizado com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico CNPq Brasil"

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