Madeira modificada termicamente de Eucalyptus grandis em sistemas fechado e aberto: relação entre a composição química e a resistência a fungos apodrecedores

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dc.contributor.advisor-co1Santos, Mário Ferreira Conceição
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7815489824754185
dc.contributor.advisor1Batista, Djeison Cesar
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-4427-2457
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2211842232280717
dc.contributor.authorRupf, Anna Clara Oliveira
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0003-8488-4412
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2082037532074009
dc.contributor.referee1Wentzel, Maximilian
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5795-7589
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/
dc.contributor.referee2Rocha, Márcio Pereira
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5420-8478
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9030150856640630
dc.date.accessioned2025-11-17T16:54:18Z
dc.date.available2025-11-17T16:54:18Z
dc.date.issued2025-07-30
dc.description.abstractThermal modification is a sustainable alternative that improves the properties of juvenile wood, including dimensional stability and biological resistance. The main objective of this work was to evaluate the effect of thermal modification in closed and open systems on the chemical composition and decay resistance of juvenile Eucalyptus grandis wood. The wood was thermally modified in a pilot-scale reactor capable of operating in either closed or open systems. The treatments included untreated wood; thermally modified wood (TMW) in closed system at 150, 160, and 170 °C; and TMW in open system at 170, 190, and 210 °C. The thermal modification processes were assessed based on initial and final moisture content, process duration, and corrected mass loss (CML). The chemical composition of the wood was determined via wet chemical analyses (alpha-cellulose, hemicelluloses, total lignin, and extractives — total, acetone, and dichloromethane), crystallinity index by X-ray diffraction analysis, and FTIR spectroscopy. Decay resistance tests were carried out using the fungi Trametes versicolor (white rot) and Coniophora puteana (brown rot). A hygroscopicity test was conducted under climate-controlled conditions (20 °C and 65% relative humidity) to evaluate the equilibrium moisture content and the moisture exclusion efficiency. Thermal modification in closed system resulted in higher CML, even at lower temperatures, due to the effects of high relative humidity and pressure. Significant changes were observed in the wood’s chemical components, except for the 170 °C treatment in open system. For similar CML means, closed-system wood had higher contents of alpha-cellulose and extractives (total and in acetone). In comparison, the open-system wood had higher contents of hemicelluloses and dichloromethane extractives. All treatments reduced wood hygroscopicity, with the best results observed in the open system from 190 °C onwards. Decay resistance against both fungi increased with temperature, with the best performance achieved in the open system at 210 °C, classified as durability class 1 (“very durable”).
dc.description.resumoA modificação térmica é uma alternativa sustentável para melhorar as propriedades da madeira juvenil, como a estabilidade dimensional e a resistência biológica. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o efeito da modificação térmica em sistemas fechado e aberto na composição química e na resistência da madeira juvenil de Eucalyptus grandis contra fungos apodrecedores. A madeira foi modificada termicamente em um reator-piloto que pode operar em sistema fechado ou aberto. Foram avaliadas a madeira não modificada (controle); a madeira modificada termicamente (MMT) em sistema fechado a 150, 160 e 170 °C; e a MMT em sistema aberto a 170, 190 e 210 °C. Os processos de modificação térmica foram avaliados com base na umidade inicial, umidade final, duração e perda de massa corrigida (PMC). A composição química da madeira foi determinada por análises químicas em via úmida (alfa-celulose, hemiceluloses, lignina total e extrativos – totais, em acetona e diclorometano), índice de cristalinidade por análise de difração de raios X e análise de espectrometria FTIR. Foram realizados ensaios com os fungos apodrecedores Trametes versicolor (podridão branca) e Coniophora puteana (podridão parda). Foi realizado um ensaio de higroscopicidade em condição climatizada a 20 °C e 65% de umidade relativa, para a determinação da umidade de equilíbrio e da eficiência à exclusão de umidade. A modificação térmica em sistema fechado resultou em maior PMC, mesmo em temperaturas mais baixas, devido à ação da umidade relativa e pressão elevadas. Houve alterações significativas nos constituintes químicos da madeira, exceto no tratamento a 170 °C em sistema aberto. Para PMC semelhantes, o sistema fechado teve maiores teores de alfa-celulose, extrativos totais e em acetona, enquanto o sistema aberto teve maiores teores de hemiceluloses e extrativos em diclorometano. Todos os tratamentos reduziram a higroscopicidade e os melhores resultados no sistema aberto a partir de 190 °C. A durabilidade contra ambos os fungos com a temperatura, sendo o melhor desempenho obtido no sistema aberto a 210º C, com classe de durabilidade 1 (“muito durável”).
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20625
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciências Florestais
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciências Florestais
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
dc.subjectModificação térmica
dc.subjectQuímica via úmida
dc.subjectÍndice de cristalinidade
dc.subjectFTIR
dc.subjectHigroscopicidade
dc.subjectConiophora puteana
dc.subjectTrametes versicolor
dc.subjectThermal modification
dc.subjectWet chemistry
dc.subjectCrystallinity index
dc.subject.cnpqRecursos Florestais e Engenharia Florestal
dc.titleMadeira modificada termicamente de Eucalyptus grandis em sistemas fechado e aberto: relação entre a composição química e a resistência a fungos apodrecedores
dc.title.alternativeRelationship between chemistry and decay resistance of thermally modified Eucalyptus grandis wood in closed and open systems
dc.typemasterThesis
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