Caracterização tecnológica da madeira jovem de teca (Tectona grandis L. f)

Abstract

A teca (Tectona grandis L.f), originária do sudeste asiático, é uma das espécies madeiráveis mais valiosas, por suas excelentes propriedades físicas e qualidades estéticas. No Brasil, a espécie é amplamente plantada dada sua adaptação às condições climáticas do país e a redução da idade de rotação. Devido a sua recente introdução no país, os estudos referentes às características da madeira ainda são escassos, nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar a madeira jovem da espécie teca (Tectona grandis L.f). Foram utilizadas nove árvores escolhidas aleatoriamente num plantio experimental estabelecido no noroeste do estado de Minas Gerais (Brasil) com 13 anos de idade. Foi realizada a avaliação não destrutiva nas árvores vivas utilizando os equipamentos Extensômetro (Medidor de Deformação Residual Longitudinal - DRL), Pilodyn® e Resistograph® e posteriormente as árvores foram abatidas para a confecção de corpos de prova e determinação das propriedades físicas, químicas, anatômicas e mecânicas da madeira. Foram determinadas também as relações entre as características avaliadas pelos ensaios não destrutivos e destrutivos da madeira. Os valores médios encontrados para a DRL, penetração do pino do Pilodyn® e a amplitude medida com Resistograph® foram, respectivamente, de 0,047 mm, 12,11 mm e 13,34 %. A proporção de cerne foi de 51,44% e a excentricidade da medula de 8,98%. O valor da densidade básica média foi de 0,538 g/cm 3 . A teca apresentou contração radial, tangencial e volumétrica de 2,40%, 4,21% e 6,84%, respectivamente, e o coeficiente de anisotropia de 1,82. A composição química encontrada foi, respectivamente, de 57,94%, 32,47%, 8,94% e 0,64% de holocelulose, lignina, extrativos e cinzas. Na flexão estática, o módulo de elasticidade (MOE) foi de 133.040 kgf/cm 2 e módulo de ruptura de 937 kgf/cm 2 , na compressão paralela às fibras, o MOE foi de 69.021 kgf/cm 2 e resistência máxima de 475 kgf/cm 2 e a dureza Janka foi de 450 kg. De modo geral os resultados mostraram que as características da madeira jovem de teca plantada no Brasil assemelham-se às da teca proveniente de outros locais de plantação e de origem da espécie. A madeira apresentou alta proporção de cerne, alta estabilidade dimensional e propriedades mecânicas superiores à média reportada na literatura para a idade considerada. O valor da DRL é um indicador de baixos níveis de tensões de crescimento na madeira da teca. Correlações altas foram determinadas entre a densidade básica com a profundidade do Pilodyn®, dureza e espessura da parede celular.

La teca (Tectona grandis L.f) originaria del sur de Asia, es una de las especies maderables más valiosas por sus excelentes propiedades físicas e estéticas. En Brasil, esta especie es ampliamente plantada dada su adaptación a las condiciones climáticas del país y a la reducción de la edad de rotación Debido a su reciente introducción al país son escasos los estudios sobre características de esta madera, en ese contexto el objetivo de este trabajo fue caracterizar la madeira joven de la especie teca (Tectona grandis L.f). Para ello fueron muestreados nueve árboles elegidos al azar dentro de una plantación experimental establecida en la región noroeste del estado de Minas Gerais (Brasil) con 13 años de edad. Se realizó la evaluación no-destructiva en los árboles en pié empleando los instrumentos Extensômetro (Medidor de Deformación Residual Longitudinal DRL), Pilodyn® y Resistograph®, posteriormente los árboles fueron talados con el fin de confeccionar las probetas para la determinación de las propiedades físicas, químicas, anatómicas y mecánicas de la madera. Se determinaron las relaciones entre las características evaluadas en los ensayos no-destructivos y destructivos de la madera. Los valores promedio encontrados para la DRL, penetración del pino de Pilodyn® y la amplitud medida con el Resistograph®, fueron respectivamente de 0,047mm, 12,11 mm de 13,34 %. La proporción de duramen fue de 51,44 % y la excentricidad de la médula de 8,98%. La densidad básica promedio fue de 0,538 g/cm 3 . La teca presentó una contracción radial, tangencial y volumétrica de 2,40%, 4,21% y 6,84% respectivamente y el coeficiente de anisotropía fue de 1,82. La composición química encontrada fue respectivamente de 57,94% 32,47 8,94% % 0,64% para holocelulosa, lignina, extractivos y cenizas. El modulo de elasticidad (MOE) para la flexión estática fue de 133.040 kgf/cm 2 y el módulo de ruptura (MOR) de 937 kgf/cm 2 , para la compresión paralela a las fibras el MOE fue de 69.021 kgf/cm 2 y la resistencia máxima de 475 kgf/cm 2 , y la dureza Janka con un valor de 450 kg. En términos generales los resultados indican que las características de la madera joven plantada en Brasil se asemejan a las de maderas de teca provenientes de otros lugares de plantación y de origen de la especie. La teca joven presentó un alto contenido de duramen, alta estabilidad dimensional, y propiedades mecánicas superiores al promedio encontrado en la literatura para ese rango de edad. El valor de DRL es un indicativo de bajos niveles de tensiones de crecimiento en la teca. Correlaciones altas fueron encontradas entre la densidad básica de la madera y la profundidad del pino de Pilodyn®, la dureza y el espesor de la pared celular.

Teak (Tectona grandis Lf), originated from the Southeast Asia, is one of the most valuable timber species, due to their excellent physical and aesthetic qualities. In Brazil, the species is widely planted due to its adaptation to climatic conditions and the reduction in rotation age. Due to its recent introduction, studies regarding the characteristics of wood growing in the country are still scarce, in that context, this study aimed to characterize the young teak wood species (Tectona grandis Lf). We used nine randomly selected trees in an experimental plantation established in the Northwestern State of Minas Gerais (Brazil) with 13 years old. We performed nondestructive evaluation in standing trees using equipment such us extensometer (gauge Deformation Residual Longitudinal - DRL), Pilodyn® and Resistograph® and later the trees were felled for preparing the specimens and determining of the physical, chemical, anatomical and mechanical properties of wood. The relationships between the characteristics evaluated with the non-destructive testing were determined. The average value found for the DRL was 0.047 mm, depth of penetration of the Pilodyn® pin was 12.11 mm and measured with Resistograph® was 13.34%. The proportion of the heartwood was 51.44% and the pith eccentricity was 8.98%. The average value of the basic density was 0.538 g/cm 3 . Teak had shrinkage of 2.40% and 4.21%, respectively, in radial and tangential direction, volumetric shrinkage of 6.84%, and the anisotropy coefficient of 1.82. The chemical composition was, respectively, 57.94%, 32.47%, 8.94% and 0.64%, for the holocellulose, lignin, extractives and ash content. In the static bending, the young modulus (MOE) was 133040 kgf/cm 2 and modulus of rupture (MOR) of 937 kgf/cm 2 , and compression parallel to grain, the MOE was 69021 kgf/cm 2 and maximum strength of 475 kgf/cm 2 , the hardness was 450 kg. In general the results showed that the characteristics of teak wood young grown in Brazil resemble teak wood from other planting places and the species of origin. The wood had a high proportion of heartwood, high dimensional stability and mechanical properties above the average reported in the literature for this age group, which gives quality support for noble uses. The value of the DRL can be considered indicative of low levels of growth stresses on teak wood, high correlations were determined between specific gravity and the depth of penetration of the Pilodyn® pin, hardness, and thickness of the cell wall.