ESTABILIDADE DIMENSIONAL E DUREZA ROCKWELL DA MADEIRA DE Parkia pendula MODIFICADA QUIMICAMENTE POR ACETILAÇÃO
DOI:
https://doi.org/10.31413/nat.v13i4.20381Palavras-chave:
propriedades físicas, resistência mecânica, madeira tropical, tratamento da madeira, qualidade da madeiraResumo
A acetilação é uma técnica de modificação química aplicada à madeira, com o propósito de aprimorar suas propriedades de estabilidade dimensional e de resistência mecânica e biológica, agregando maior valor ao material. Neste estudo, foram analisadas as alterações tecnológicas promovidas por esse tratamento na madeira de Parkia pendula (Willd.) Benth. Ex Walp. (angelim-saia). Para tanto, amostras de madeira, com dimensões de 2 x 2 x 1 cm, foram imersas em anidrido acético por 3 e 6 horas, com temperatura constante de 80 °C. A eficiência da modificação química por acetilação foi determinada ao serem avaliadas as seguintes propriedades: ganho de massa, massas específicas básica e aparente, absorção em água, inchamento volumétrico e dureza Rockwell. Os resultados demonstraram que o tempo de exposição influenciou diretamente o ganho de massa, o qual foi mais pronunciado após 6 horas de tratamento. Em contraste, a massa específica da madeira não apresentou variação significativa entre os tempos avaliados. No que diz respeito à absorção de água e ao inchamento volumétrico, o tratamento de maior duração também se mostrou mais eficiente. A dureza superficial, avaliada pelo teste Rockwell (escala L), foi superior nas amostras acetiladas, indicando aumento da resistência mecânica. Nesse sentido, o processo de acetilação melhorou a qualidade da madeira de Parkia pendula (angelim-saia).
Palavras-chave: propriedades físicas; resistência mecânica; madeira tropical; tratamento da madeira; qualidade da madeira.
Dimensional stability and Rockwell hardness of Parkia pendula wood chemically modified by acetylation
ABSTRACT: Acetylation is a chemical modification technique applied to wood to improve its dimensional stability, mechanical strength, and biological resistance, adding greater value to the material. This study analyzed the technological changes this treatment promoted in Parkia pendula (Willd.) Benth. ex Walp. (angelim-saia) wood. Wood samples, measuring 2 x 2 x 1 cm, were immersed in acetic anhydride for 3 and 6 hours at a constant temperature of 80 °C. The efficiency of the chemical modification by acetylation was determined by evaluating the following properties: mass gain, basic and apparent density, water absorption, volumetric swelling, and Rockwell hardness. The results demonstrated that the exposure time directly influenced the mass gain, being more pronounced after 6 hours of treatment. In contrast, the wood density did not vary significantly between the evaluated times. In relation to water absorption and volumetric swelling, the longer treatment duration also proved more efficient. Surface hardness, assessed by the Rockwell test (L scale), was higher in the acetylated samples, indicating increased mechanical strength. The acetylation process improved the wood quality of Parkia pendula (angelim-saia).
Keywords: physical properties; mechanical strength; tropical wood; wood treatment; wood quality.
Referências
ABNT_ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 2022. 107p.
ADEBAWO, F. G.; NAITHANI, V.; SADEGHIFAR, H.; TILOTTA, D.; LUCIA, L. A.; JAMEEL, H.; OGUNSANWO, O. Y. Morphological and interfacial properties of chemically-modified tropical hardwood. RSC Advances, v. 8, p. 6571-6576, 2016. https://doi.org/10.1039/C5RA19409A
ADEBAWO F. G.; OGUNSANWO, O. Y.; OLAJUYIGBE, S. O. Decay resistance of the acetylated tropical hardwood species. Journal of Forest and Environmental Science, v. 36, n. 3, p. 225-232, 2020. https://doi.org/10.7747/JFES.2020.36.3.225
BATISTA, L.; STANGERLIN, D. M.; MELO, R. R.; SOUZA, A .P.; SILVA, E .S.; PARIZ, E. Resistência mecânica e composição química de madeiras amazônicas deterioradas em ensaios de campo. Madera y Bosques, v. 27, n .1, p. 1-10, 2021. https://doi.org/10.21829/myb.2021.2712079
BAUFLEUR, A. M. Y.; STANGERLIN, D. M.; FERREIRA, M. R.; PARIZ, E.; RODOLFO JUNIOR, F.; PAULA, E. A. O.; MELO, R. R. Effect of acetylation on technological characteristics of Jacaranda copaia wood: Part 1 – Physical and mechanical properties. Nativa, v. 10, n .2, p. 277-282, 2024. https://doi.org/10.31413/nativa.v10i2.13665
BRELID, P. L.; SIMONSON, R.; BERGMAN, O.; NILSSON, T. Resistance of acetylated wood to biological degradation. Holz als Roh- und Werkstoff, v. 58, n. 5, p. 331-337, 2000. https://doi.org/10.1007/s001070050439
CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. Brasília: Embrapa. 2006, v.2, 627p.
CERMÁK, P.; BAAR, J.; DÖMÉNY, J.; VÝBOHOVÁ, E.; ROUSEK, R.; PAŘIL, P.; OBERLE, A.; ČABALOVÁ, I.; HESS, D.; VODÁK, M.; BRABEC, M. Wood-water interactions of thermally modified acetylated and melamine formaldehyde resin impregnated beech wood. Holzforschung, v. 76, n. 5, p. 437-450, 2022. https://doi.org/10.1515/hf-2021-0164
CHUNG, T. J.; PARK, J.; LEE, H.; KWON, H.; KIM, H.; LEE, Y.; TZE, W. T. Y. The improvement of mechanical properties, thermal stability, and water absorption resistance of an eco-friendly PLA/kenaf biocomposite using acetylation. Applied Sciences, v. 8, n. 3, p. 1-13, 2018. https://doi.org/10.3390/app8030376
DIGAITIS, R.; THYBRING, E. E.; THYGESEN, L. G.; FREDRIKSSON, M. Targeted acetylation of wood: a tool for tuning wood-water interactions. Cellulose, v. 28, p. 8009-8025, 2021. https://doi.org/10.1007/s10570-021-04033-z
ENGELUND, E. T.; THYGESEN, L. G.; SVENSSON, S.; HILL, C. A critical discussion of the physics of wood-water interactions. Wood Sci Technology, v. 47, n. 1, p. 141-161, 2013. https://doi.org/10.1007/s00226-012-0514-7
FIGUEIREDO, G. G.; BORTOLINI, A. T. P.; STANGERLIN, D. M.; PARIZ, E.; OLIVEIRA, D. S. Caracterização tecnológica da madeira de Trattinnickia burserifolia Mart. submetida ao tratamento de acetilação. Nativa, v. 7, n. 4, p. 420-425, 2019. http://dx.doi.org/10.31413/nativa.v7i4.7650
GOMES, D. F. F.; SILVA, J. R. M.; BIANCHI, M. L.; TRUGILHO, P. F. Avaliação da estabilidade dimensional da madeira acetilada de Eucalyptus grandis Hill ex. Maiden. Scientia Forestalis, n. 70, p. 125-130, 2006.
GUO J.; WANG, C.; LI, C.; LIU, Y. Effect of acetylation on the physical and mechanical performances of mechanical densified spruce wood. Forests, v. 13, n. 10, e1620, 2022. https://doi.org/10.3390/f13101620
HILL, C. A. S. Wood modification: Chemical, thermal and other processes. West Sussex: John Wiley & Sons, 2006. 239p.
JONES, D.; SANDBERG, D. A. Review of wood modification globally – updated findings from COST FP1407. Interdisciplinary Perspectives on the Built Environment, v. 1, n. 1, p. 1-31, 2020. https://doi.org/10.37947/ipbe.2020.vol1.1
MANTANIS, G. I.; LYKIDIS, C.; PAPADOPOULOS, A. N. Durability of Accoya wood in ground stake testing after 10 years of exposure in Greece. Polymers, v. 12, e1638, 2020. https://doi.org/10.3390/polym12081638
MOYA, R. R.; GAITÁN-ALVAREZ, J.; BERROCAL, A.; CACERES, C. B.; HERNÁNDEZ, R. E. Wood properties of nine acetylated tropical hardwoods from fast-grown plantations in Costa Rica. Wood and Fiber Science, v. 54, n. 2, p. 134-138, 2022. https://doi.org/10.22382/wfs-2022-14
QUINTANA, E.; AGO, M.; VALLS, C.; RONCERO, M. B.; ROJAS, O. J. Alternative chemo-enzymatic treatment for homogeneous and heterogeneous acetylation of wood fibers. Cellulose, v. 25, n. 9, p. 5323-5336, 2018. https://doi.org/10.1007/s10570-018-1947-4
ROWELL, R. M. Handbook of wood chemistry and wood composites. Boca Raton: CRC Press. 2012. 703p.
ROWELL, R. M. Innovation in wood preservation. Polymers, v. 12, n. 7, p. 1-7, 2020. http://dx.doi.org/10.3390/polym12071511
SANDAK, A.; GORDOBIL, O.; POOHPHAJAI, F.; DIAZ R. H. Weathering of wood modified with acetic anhydride - Physical, chemical, and aesthetic evaluation. Forests, v. 15, n. 7, e1097, 2024. https://doi.org/10.3390/f15071097
PAPADOPOULOS, A. N.; TOUNTZIARAKIS, P. The effect of acetylation on the Janka hardness of pine wood. European Journal of Wood and Wood Products, v. 69, n. 3, p. 499-500, 2011. https://doi.org/10.1007/s00107-010-0484-0
SILVA, E. S.; BONFATTI JÚNIOR, E. A.; SILVA, G. A. O.; CURVO, K. R.; STANGERLIN, D. M.; MELO, R. R.; SOUZA, A. P. Deterioração da superfície de cinco madeiras amazônicas expostas ao intemperismo natural. Madera y Bosques, v. 28, n. 2, p.1-13, 2022. https://doi.org/10.21829/myb.2022.2822405
STANGERLIN, D. M.; COSTA, A. F.; PASTORE, T. C. M.; GARLET, A. Dureza Rockwell da madeira de três espécies amazônicas submetidas a ensaios de apodrecimento acelerado. Ciência Rural, v. 43, n. 4, p. 623-630, 2013. https://doi.org/10.1590/S0103-84782013005000022
WOJEICCHOWSKI, J. P.; SOQUEORA, G. L. A.; LACERDA, L. G.; SCHNOTZLER, E.; DEMIATE, I. M. Physicochemical, structural and thermal properties of oxidized, acetylated and dual-modified common bean (Phaseolus vulgaris L.) starch. Food Science and Technology, v. 38, n. 2, p. 318-327, 2018. https://doi.org/10.1590/1678-457x.04117
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Como Citar
Licença
Copyright (c) 2025 Nativa
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Direitos Autorais para artigos publicados nesta revista são do autor, com direitos de primeira publicação para a revista. Em virtude de a aparecerem nesta revista de acesso público, os artigos são de uso gratuito, com atribuições próprias, em aplicações educacionais e não-comerciais.
A artigos publicados nessa revista, podem ser reproduzidos parcialmente ou utilizados como referência por outros autores, desde que seja cita a fonte, ou seja, a Revista Nativa.
Copyright for articles published in this journal are the authors, with first publication rights granted to the journal. The journal shows open access, and articles are free to use, with proper attribution, in educational and non-commercial.
The articles published in this journal may be reproduced in part or used as a reference by other authors, provided that the source is quoted.
