Monitoramento de propriedades de madeiras da Amazônia submetidas ao ataque de fungos apodrecedores

Abstract

O objetivo desse estudo foi monitorar as propriedades biológicas, psico-físicas, físicas, químicas e mecânicas de madeiras submetidas ao ataque de fungos apodrecedores. Para tanto, corpos de prova de três espécies, Simarouba amara, Cariniana micrantha e Dipteryx odorata, foram submetidos a ensaios de apodrecimento acelerado com dois tipos de fungos, podridão parda (Gloeophyllum trabeum) e podridão branca (Trametes versicolor), durante 20 semanas, ao empregar metodologia adaptada da ASTM D 2017. A propriedade biológica foi monitorada por meio da determinação de perda de massa, método convencional. As técnicas não destrutivas de colorimetria e DRIFT-MIR foram empregadas no monitoramento dos parâmetros colorimétricos (psico-físicos), de acordo com o sistema CIELab, e químicos, mediante avaliação de diferentes intensidades de bandas relacionadas aos grupos funcionais dos polissacarídeos e lignina, respectivamente. A propriedade física da molhabilidade foi caracterizada com auxílio de goniômetro, por meio do qual foram medidos os ângulos de contato da gota d’água (técnica da gota séssil). E por fim, avaliou-se a perda de resistência mecânica por meio de metodologia destrutiva ao empregar o durômetro de Rockwell. Dentre os resultados expostos e discutidos pode-se destacar que: A madeira de Dipteryx odorata apresentou maior resistência natural, quando comparada a Simarouba amara e Cariniana micrantha. Em relação aos fungos apodrecedores, Gloeophyllum trabeum proporcionou maiores alterações nas propriedades tecnológicas das madeiras avaliadas. O período de 8 a 12 semanas, de acordo com ASTM D 2017, não foi suficiente para caracterização da resistência natural, por meio da perda de massa. O período de tempo necessário para caracterização da resistência natural ao fungo Trametes versicolor foi de 20, 14 e 12 semanas, enquanto que para Gloeophyllum trabeum foi de 20, 18 e 14 semanas para as madeiras de Simarouba amara, Cariniana micrantha e Dipteryx odorata, respectivamente. O ensaio de dureza Rockwell apresentou viabilidade para ser empregado como ferramenta complementar ou principal na caracterização da deterioração da madeira por fungos apodrecedores, sendo sensível na predição dos estágios iniciais. Dentre os parâmetros colorimétricos, os principais estimadores da resistência natural aos fungos de podridão branca e parda foram a coordenada b* e a claridade (L*), respectivamente. Por meio do DRIFT- MIR verificou-se que o ataque do fungo Trametes versicolor proporcionou redução, de modo indistinto, na intensidade das bandas intrínsecas aos polissacarídeos e a lignina, exceto para a madeira de Cariniana micrantha. Para o fungo Gloeophyllum trabeum, apesar das intensidades de algumas bandas relacionadas a lignina serem decrescidas, a principal característica foi a redução da intensidade das bandas relacionadas aos polissacarídeos. Com relação a técnica da gota séssil, apesar do alto desvio padrão do ângulo de contato, as amostras apodrecidas apresentaram tendência de redução do espalhamento da gota d’água, proporcionando menor molhabilidade. De modo geral, as técnicas não convencionais de ensaio foram eficientes na diferenciação dos ataques proporcionados pela podridão branca e parda.

The aim of this study was to evaluate biological, psycho-physical, physical, chemical and mechanical properties of wood submitted to decay fungi. For this purpose, samples of three species, Simarouba amara, Cariniana micrantha and Dipteryx odorata, were submitted for accelerated decay with two types of fungi, brown rot (Gloeophyllum trabeum) and white rot (Trametes versicolor), for 20 weeks, using the methodology adapted of ASTM D 2017. The biological property was monitored by determining the weight loss, the conventional method. The non-destructive techniques colorimetry and DRIFT-MIR were used in monitoring the colorimetric (psycho-physical) parameters, according to the CIELab system, and chemicals, through evaluation of different intensities of bands related to the functional groups of the polysaccharides and lignin, respectively. The physical property of wetting was characterized with the aid of a goniometer, by means of which were measured drop of water contact angles (sessile drop technique). Finally, we evaluated the mechanical strength loss by destructive methods to use the Rockwell hardness tester. Among the results presented and discussed may be noted that: The wood Dipteryx odorata showed a higher natural resistance when compared to Simarouba amara and Cariniana micrantha. For rot fungi, Gloeophyllum trabeum resulted in higher changes in technological properties of wood tested. The period 8-12 weeks, according to ASTM D 2017, was not sufficient for characterization of the natural resistance by mass loss. The time required for the characterization of natural resistance to fungi Trametes versicolor was 20, 14 and 12 weeks, while for Gloeophyllum trabeum was 20, 18 and 14 weeks for the wood Simarouba amara, Cariniana micrantha and Dipteryx odorata, respectively. The Rockwell hardness test was viable to be used as a complementary or principal tool in the characterization of deterioration of wood by decay fungi, being sensitive in predicting the early stages. Among the colorimetric parameters, the main estimators of natural resistance to white rot fungi and brown were the coordinate b* and lightness (L*), respectively. Through the DRIFT-MIR was found that the fungus attack Trametes versicolor provided reduction in a similar way, the intensity of bands intrinsic to polysaccharides and lignin, except for wood Cariniana micrantha. To the fungus Gloeophyllum trabeum, although some of the intensities of bands related to the lignin being reduced, the main characteristic was the reduction in intensity of the bands related to the polysaccharides. With respect to the sessile drop technique, although high standard deviation of the contact angle, the decayed samples tended to reduce the scattering drop of water, with lower wettability. In general, the test unconventional techniques were able to differentiate the attacks provided by white and brown rot.