Estimativa da densidade básica da madeira de Eschweilera odora (Poepp.) Miers por espectroscopia no infravermelho próximo

Abstract

RESUMO A densidade básica é uma das propriedades mais estudadas na tecnologia da madeira, visto sua importância na correlação com as propriedades físicas e mecânicas. A metodologia tradicional (destrutiva) demanda altos custos e extenso período para execução dos ensaios. Neste sentido, a pesquisa desenvolvida buscou determinar a densidade da madeira de Eschweilera odora por metodologia não destrutiva, avaliando a eficiência da espectroscopia no infravermelho próximo-NIR. Madeiras provenientes de floresta secundária de terra firme (Amazonas/Brasil) foram selecionadas para estudo, onde oito replicadas da espécie Eschweilera odora foram utilizadas para validação da densidade e 11 espécies (64 amostras) utilizadas na construção do modelo PLS/NIR. Os espectros NIR das madeiras foram coletados na faixa de 4.000-10.000 cm-1 , onde a análise espectral possibilitou associar espectros x densidade. Os modelos utilizados para estimar a densidade de Eschweilera odora nas faces tangenciais e radiais apresentaram altos índices de determinação (R 2 > 0,90) e baixos erros (Calibração/RMSEC e previsão/RMSEP). O teste T mostrou que a diferença entre os valores da densidade de Eschweilera odora preditos pelos PLS Radial e Tangencial não foi significativa para um intervalo de confiança de 95%, apresentando resultados aproximados. Estes resultados confirmam a potencialidade da espectroscopia NIR para estimativa da densidade da madeira de Eschweilera odora. Palavras-chave: madeiras da Amazônia; caracterização tecnológica; NIR; metodologia não destrutiva. Estimation of the basic density of wood Eschweilera odora (Poepp.) Miers by near infrared spectroscopy ABSTRACT The basic density is one of the most studied properties in wood technology area due to its significance in the correlation with the physical and the mechanical properties. The traditional (destructive) methodology demands high costs and an extended time period for the execution of the tests. The research developed here determines the basic density of Eschweilera odora wood by non-destructive methodology, evaluating the efficiency of the near infrared spectroscopy-NIR technique. Timber from "terra firme" secondary forest (Amazonas/Brazil) was selected for our study, where eight replicates of Eschweilera odora species were used for density's validation and 11 species (64 samples) were used to construct the PLS/NIR model. The NIR spectra of the woods were collected in the range of 4,000-10,000 cm-1 , where the spectral analysis made it possible to associate spectra x density. The models used to determine the density of Eschweilera odora wood on the tangential and radial faces presented high determination indices (R 2 > 0.90) and low errors (Calibration/RMSEC and prediction/RMSEP). The T test showed that the difference between values of Eschweilera odora wood density predicted by Radial PLS and Tangential PLS were not significant 95% confidence level, showing approximate results. These results confirm the potential the NIR spectroscopy to estimate the wood density.

Characterization of technological properties of matá-matá wood (Eschweilera coriacea [DC.] S.A. Mori, E. odora Poepp. [Miers] and E. truncata A.C. Sm.) by Near Infrared Spectroscopy

“…Araújo et al (2019), studying managed wood species in the Amazon and applying the traditional methodology, identified the predominance of wood with high density (murici, Byrsonima crispa, 0.71 g cm -3 ; piãozinho, Micrandropsis sclerorylon, 1.18 g cm -3 ). Within this range, Fróes et al (2019) found mean values of 0.77 g cm -3 for E. truncata wood by applying the same (destructive) methodology, while Nascimento et al (2017) determined the density of E. odora by NIR, obtaining mean values of 0.80 g cm -3 . In the current study the matá-matá woods were classified as high density (BD > 0.70 g cm -3 ).…”

“…The system uses the "Result Integration" software that operates in the 4,000 to 10,000 cm -1 range, with 16 scans and 8 cm -1 resolution. Three readings were taken from each side of the sample to obtain a mean spectrum that represents the sample (Nascimento et al 2017).…”

“…Partial Least Squares (PLS) regression models were developed by and Nascimento et al (2016) to predict the chemical, physical and mechanical properties of Amazonian woods. These models are based on the correlation of the NIR spectra (wood) with test results by the traditional method (destructive methodology), using the TQ Analyst TM software.…”

Aceitação de brinquedos de madeira fabricados com resíduos da arborização urbana

“…Dentre as características mais importantes para a seleção de madeiras para o desenvolvimento de um produto está a densidade básica da madeira, em decorrência da sua correlação com diversas outras propriedades físicas e mecânicas (Nascimento et al, 2017). A espécie Schinus molle apresenta densidade básica de 0,478 g/cm³, a Spathodea campanulata de 0,309 g/cm³ e Handroanthus heptaphyllus de 0,706 g/cm³ (Bispo, 2017).…”

DEVELOPING NEAR INFRARED SPECTROSCOPIC MODELS FOR PREDICTING DENSITY OF Eucalyptus WOOD BASED ON INDIRECT MEASUREMENT

“…NIR spectroscopy has been widely used to estimate the basic density of wood. Several studies have reported predictive models based on the NIR spectral signature able to satisfactorily estimate the basic density of Eucalyptus woods and other species (Hein et al, 2009a;Fujimoto et al, 2012;Lia et al, 2012;Labbé et al, 2013;Lazzarotto et al, 2016;Nascimento et al, 2017).…”