Em razão das influências da idade e do clone na qualidade da madeira de Eucalyptus para a produção de bioenergia, torna-se importante desenvolver pesquisas para aprimorar e selecionar materiais genéticos para essa finalidade. Diante disso, os objetivos deste trabalho foram: verificar a influência da idade e do clone na qualidade da madeira de Eucalyptus para a produção de bioenergia e realizar a avaliação não destrutiva das árvores com o equipamento denominado Pilodyn ® , visando à determinação das densidades básica e energética. Foram amostrados quatro clones de Eucalyptus spp em duas idades (55 e 67 meses). Determinaram-se as características dendrométricas das árvores, enquanto que, na madeira, foram quantificadas as densidades básica e energética, e determinados os teores dos componentes químicos elementares, moleculares e minerais, bem como o poder calorífico superior. O clone 3335 apresentou destaque para as características dendrométricas avaliadas nas duas idades e entre clones. Para esse clone, observou-se maior valor da densidade básica na idade de 67 meses. O teor de hidrogênio e a densidade energética da madeira não foram influenciados pela idade. Observou-se acréscimo dos teores de extrativos totais, lignina total e oxigênio na madeira com a idade e decréscimo do teor de carbono e cinzas. Para a produção de carvão vegetal, recomenda-se a utilização do clone 3335 na idade de 67 meses em virtude das características dendrométricas e dos valores de densidade básica e lignina total. Observou-se relação significativa entre a penetração do pino do Pilodyn ® e as densidades básica e energética, com destaque para os modelos ajustados para as árvores na idade de 67 meses.
Mechanical properties studies of wood usually involve destructive wood assessments, with time-consuming tests that use large amounts of resource (wood). Although this is not a limiting factor, it could be attenuated by the use of a nondestructive technique known as near infrared spectroscopy (NIRS). This technique has been applied to evaluate compounds containing C-H, N-H, S-H or O-H bonds, and involves quick analyses and can be applied to process control tasks. The objective of this work is to use the NIRS technique to obtain calibrations for mechanical properties of Eucalyptus sp. wood. A natural E. urophylla hybrid at age 7 was used as obtained from V&M Florestal crops. Spectra were measured directly in solid wood (radial, tangential and transverse faces) and in ground wood, in diffuse reflectance mode, using a Bruker spectrometer in the 800 to 1,500 nm range. The NIRS technique proved suitable to estimate modulus of elasticity in solid wood, with values r=0.91 and RPD=2.6, and in ground wood, with values r=0.87 and RPD=2.0. Modulus of rupture and compressive strength presented r values below 0.9. First and second derivative pretreatments provided a slight increase in correlation values for the properties in question. Calibrations for different plank faces did not present a defined variation pattern. Solid wood and ground wood presented similar correlation values for all properties.Key words: NIRS, Eucalyptus, characteristics. ESTIMATIVA DE PROPRIEDADES MECÂNICAS DA MADEIRA DE Eucalyptus urophylla USANDO A ESPECTROSCOPIA NO INFRAVERMELHO PRÓXIMO RESUMO: O estudo das propriedades mecânicas da madeira comumente é realizado por meio de uma avaliação destrutiva na madeira demandando um extenso tempo para realização dos testes e com grande uso de recursos (madeira). Esse fator, embora não seja limitante para a realização dos ensaios poderia ser amenizado com o uso de uma técnica não-destrutiva como a espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS). Essa técnica vem sendo aplicada na avaliação de compostos que contenham ligações C-H, N-H, S-H ou O-H, apresenta rapidez nas análises e pode ser aplicada no controle de processos. O objetivo, neste trabalho, foi utilizar a técnica NIRS para obter calibrações para as propriedades mecânicas da madeira de Eucalyptus sp. Foi utilizado um
espectros infravermelhos próximos (NIR), para predição de qualidade da madeira e da polpa celulósica kraft de Eucalyptus. Foram utilizadas 30 amostras de madeira, em forma de cavacos, e 116 amostras de polpa kraft de Eucalyptus. Os cavacos foram utilizados com dois teores de umidade (33% e 10%). Nos cavacos mais úmidos, foram obtidas as seguintes correlações: 97% na densidade básica, 84% no teor de extrativos e 93% no teor de lignina. Nos cavacos mais secos, as correlações foram: 97% na densidade básica, 92% no teor de extrativos e 90% na lignina. Para a predição de qualidade das polpas, foram obtidos espectros NIR de folhas de celulose e das polpas na forma original (desagregada). Os modelos com espectros obtidos na folha de celulose apresentaram correlações de 94% no número kappa, 93% na viscosidade da polpa, 90% no rendimento depurado e 86% no teor de ácido hexenurônico. Os modelos com espectros obtidos na polpa desagregada apresentaram as seguintes correlações: 90% no número kappa, 91% na viscosidade da polpa, 88% no rendimento depurado e 85% no teor de ácidos hexenurônicos. Os resultados demonstraram a viabilidade da aplicação da técnica de modelagem das características da madeira e da polpa celulósica, utilizando-se espectros NIR.Palavras-chave: NIRS, madeira e polpa celulósica. PREDICTION OF WOOD AND KRAFT PULP QUALITY BY NEAR INFRARED SPECTROSCOPY (NIRS) ABSTRACT -The objective of this study was to establish mathematical calibration models for near infrared spectra (NIRS) to predict wood quality and kraft pulp characteristics for
Foi avaliada a técnica de seleção de amostras de madeira de Eucalyptus spp. pelo algoritmo de Kennard- Stone para desenvolvimento de modelos de calibração NIRS (Espectroscopia de Infravermelho próximo), objetivando minimizar o número de amostras, mas mantendo a precisão dos modelos. Foram utilizadas 3.369 amostras de madeiras de Eucalyptus spp. para desenvolvimento de modelos NIRS para densidade básica, teor de lignina e teor de extrativos em álcool-tolueno. Os modelos de calibração desenvolvidos com a totalidade das amostras para predição dos parâmetros de qualidade da madeira foram comparados com modelos desenvolvidos utilizando apenas 1.000, 500, 200 e 100 amostras selecionadas pelo algoritmo de Kennard-Stone. As análises dos parâmetros estatísticos comprovaram a similaridade dos modelos, com exceção dos modelos desenvolvidos com apenas 100 amostras, demonstrando a eficiência desta técnica no desenvolvimento de calibrações NIRS, possibilitando considerável economia de tempo e de custo das análises.
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