Monitoramento da dessorção de água na madeira por espectroscopia no infravermelho próximo

• Ano de defesa: 2017
• Autor(a) principal: Santos, Luana Maria dos
• Orientador(a): Hein, Paulo Ricardo Gherardi
• Banca de defesa: Hein, Paulo Ricardo Gherardi, Oliveira, Tiago José Pires de, Sales, Priscila Ferreira de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da Madeira
• Departamento: Departamento de Ciências Florestais
• País: brasil
• Palavras-chave em Português: Eucalipto – Efeito da umidade; Análise espectral; Radiação infravermelha; Eucalyptus – Effect of humidity; Spectrum analysis; Infrared radiation
• Área do conhecimento CNPq: Propriedades Físico-Mecânicas da Madeira; Relações Água-Madeira e Secagem
• Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/15604

A umidade está entre as propriedades mais importantes da madeira, pois sua variação influências propriedades, como resistência e densidade, consequentemente faz-se necessário o monitoramento da mesma. Em geral, a determinação da umidade da madeira é realizada por método gravimétrico, que muitas vezes é inviável de ser realizado em processos produtivos industriais, sendo a espectroscopia na região infravermelho próximo (NIR) uma alternativa viável e confiável para estimar as propriedades de materiais lignocelulósicos. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi aplicar a espectroscopia no NIR no desenvolvimento modelos para o monitoramento da dessorção de água da madeira por meio de validações cruzadas e independentes, bem como verificar qual via de aquisição espectral gera sinais de melhor qualidade. Neste estudo foram avaliados 40 corpos de prova de 25 x 25 x 50 mm (R x T x L) de madeira de clones de Eucalyptus sp., de 6 e 6,5 anos de idade. Durante a secagem das amostras de madeira previamente saturadas, os corpos de prova tiveram suas massas determinadas e espectros no NIR medidos em 10 etapas de secagem, desde a condição saturada até a condição anidra. Os espectros foram obtidos por meio de esfera de integração e por fibra óptica nas faces tangencial e radial, além da face transversal dos corpos de prova usinada por serra circular e de fita. Os valores de umidade da madeira foram correlacionados com os espectros no NIR. Análise de componentes principais (PCA), regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS-R) e análise discriminante por mínimos quadrados parciais (PLS-DA) foram realizadas a partir dessas informações. O melhor modelo global para estimativa da umidade da madeira foi gerado a partir de espectros obtidos na face transversal usinada pela serra fita na via esfera de integração (R²cv = 0,96 e RMSECV = 8,64%) e transversal usinado por serra circular na via fibra óptica (R²cv = 0,94 e RMSECV = 10,69%). A partir do melhor modelo global, obtido pela via de aquisição esfera de integração na face transversal usinada por serra fita a faixa de umidade que apresentou o melhor desempenho no NIR tanto no percentual de classificações corretas como na determinação de umidade foi a de 0 a 40%. A esfera de integração e a face transversal ou radial são as mais indicadas para medir espectros NIR, principalmente em madeiras com umidades de 0 a 40% afim de gerar modelos para estimativa da umidade da madeira de Eucalyptus.