Drying and physical properties of rubber wood impregnated with silver nanoparticles

Palavras-chave: Hevea brasiliensis, nanotecnologia, contração volumétrica

Resumo

A madeira de seringueira pode ser utilizada após a exploração do látex, entretanto, os altos teores de carboidratos contribuem com sua baixa durabilidade biológica, inviabilizando a secagem natural. O tratamento da madeira com nanopartículas de prata pode melhorar as propriedades físicas, mecânicas e biológicas, catalisar o processo de secagem, reduzir a higroscopicidade, aumentar a estabilidade dimensional e resistência biológica. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da impregnação de nanopartículas de prata e da vaporização sobre a taxa de secagem, as contrações volumétrica, radial e tangencial e o coeficiente de anisotropia da madeira de Hevea brasiliensis. Amostras de dois clones (PB311-MDF180 e TP875) foram submetidas a um processo de vaporização por 24 horas para aumento da permeabilidade, à aplicação de vácuo (750 mmHg) para desobstrução de vasos e pontoações, e posteriormente, à impregnação com nanopartículas de prata (22 ppm). As variáveis foram monitoradas (a cada 15 minutos até as amostras atingirem 12 % de umidade) quanto à perda de massa e das dimensões das peças submetidas à secagem em estufa (65 °C). Em geral, os tratamentos com prévia aplicação de 30 e 60 minutos de vácuo seguidos de impregnação de nanopartículas de prata (I30 e I60, respectivamente) obtiveram os melhores desempenhos. Assim, a impregnação de nanopartículas de prata proporciona ganhos significativos no tempo de secagem e na estabilidade dimensional da madeira de seringueira.

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Referências

BARANSKI, J. Moisture content during and after high-and normal-temperature drying processes of wood. Drying Technology, v. 36, n. 6, p. 751-761, 2017. DOI: 10.1080/07373937.2017.1355319.

BORGES, C. C.; TONOLI, G. H. D.; CRUZ, T. M.; DUARTE, P. J.; JUNQUEIRA, T. A. Nanoparticles-based wood preservatives: the next generation of wood protection? Cerne, v. 24, n. 4, p. 397-407, 2018. DOI: 10.1590/01047760201824042531.

CAN, A.; PALANTI, S.; SIVRIKAYA, H.; HAZER, B.; STEFANI, F. Physical, biological and chemical characterisation of wood treated with silver nanoparticles. Cellulose, v. 26, n. 8, p. 5075-5084, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2018.06.022.

DURLO, M. A.; MARCHIORI, J. N. C. Tecnologia da madeira: retratibilidade. (Série Técnica, 10). Santa Maria. CEPEF/FATEC, 33 p., 1992.

FARIA, D. L.; SCATOLINO, M. V.; LOPES, T. A.; JUNIOR, L. M.; MOTA, G. S.; JUNIOR, J. B. G.; MENDES, L. M.; SORIANO, J. Performance of glulam beams produced with free-formaldehyde adhesive and underexploited rubber wood treated with preservatives solutions of chromated copper borate and pyrethroids. Journal of Adhesion Science and Technology, v. 34, n. 11, p. 1145-1162, 2019. DOI: 10.1080/01694243.2019.1700075.

FARIA, D. L.; LOPES, T. A.; SCATOLINO, M. V.; PROTÁSIO, T. P.; NASCIMENTO, M. F; LAHR, F. A. R; MENDES, L. M. B. GUIMARÃES JÚNIOR, J.B. Studying the grammage in lvl panels glued with castor oil-based polyurethane adhesive: a possible alternative to formaldehyde releasing adhesives. Cerne, v. 26, n. 1, p. 140-149, 2020. DOI: 10.1590/01047760202026012691.

INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS (IPT). Madeira: o que é e como pode ser processada e utilizada. Boletim ABPM, n. 36, p. 1-189, 1985.

JUNIOR, H. J. E.; OHTO, J. M.; SILVA, L. L.; PALMA, H. A. L.; BALLARIN, A. W. Potential of rubberwood (Hevea brasiliensis) for structural use after the period of latex extraction: a case study in Brazil. Journal of Wood Science, v. 61, n. 4, p. 384-390, 2015. DOI: 10.1007/s10086-015-1478-7.

KADIR, A. A.; SUDIN, R. Carbohydrates in Rubberwood (Hevea brasiliensis Muell.). Holzforschung, v. 43, n. 3, p. 173-178, 1989.

MAJUMDAR, M., DAS, A., SHAMS, M., & CHOWDHURY, M. Effect of age and height position on physical and mechanical properties of rubber wood (Hevea brasiliensis) of bangladesh. Bangladesh Journal of Scientific and Industrial Research, v. 4, n. 2, 79-84, 2015.

MARTINS, V. A.; MARQUES, M. H. B.; GOUVEIA, F. N. Programa de secagem para a madeira de seringueira (Hevea brasiliensis Muell. Arg.). Ciência Florestal, v. 29, n. 3, p. 1469-1477, 2019. DOI: 10.5902/1980509825221.

MATAN, N. KYOKONG, B. Effect of moisture content on some physical and mechanical properties of juvenile rubberwood (Hevea brasiliensis Muell. Arg.). Songklanakarin Journal of Science and Technology, v. 25, n. 3, p. 327-340, 2003.

MOYA, R.; ZUÑIGA, A. R.; BERROCAL, A.; VEGA-BAUDRIT, J. Effect of Silver Nanoparticles Synthesized with NPsAg-Ethylene Glycol (C2H6O2) on Brown Decay and White Decay Fungi of Nine Tropical Woods. Journal of Nanoscience and Nanotechnology, v. 17, n. 8, p. 5233-5240, 2017. DOI: 10.1166/jnn.2017.13814.

OWOYEMI, J. M.; IYIOLA, E.A. Effects of Thermal Treatment on Selected Physical and Mechanical Properties of Rubber (Hevea brasiliensis) Wood. Applied Tropical Agriculture, v. 21, n. 1, p. 190-195, 2016.

PACE, J. H. C.; LATORRACA, J. V. F.; CARVALHO, A. M. C.; DOS SANTOS, G. C. V.; ALMEIDA, S. M.; GOMES, F. J. B. Influence of vaporization and impregnation of silver nanoparticles on the drying rate of Eucalyptus pellita Muell. Floresta, v. 49, n. 3, p. 579-586, 2019. DOI: 10.5380/rf.v49 i3.60588.

PAPADOPOULOS, A. N.; KYZAS, G. Z. Nanotechnology and wood science. In: Interface Science and Technology. Elsevier, v. 30, p. 199-216, 2019.

PAŘIL, P.; BAAR, J.; ČERMÁKI, P.; RADEMACHER, P.; PRUCEK, R.; SIVERA, M.; PANÁČEK, A. Antifungal effects of copper and silver nanoparticles against white and brown-rot fungi. Journal of Materials Science, v. 52, n. 5, p. 2720–2729, 2017. DOI: 10.1007/s10853-016-0565-5.

RAIA, R. Z.; IWAKIRI, S.; TRIANOSKI, R.; ANDRADE, A. S.; JUNIOR, E. A. B. Influência da extração de látex nas propriedades físicas e químicas da madeira de Hevea brasiliensis. Ciência da Madeira (Brazilian Journal of Wood Science), v. 9, n. 3, p. 152-159, 2018. DOI: 10.12953/2177-6830/rcm.v9n3p152-159.

REZENDE, M. A.; ESCOBEDO, J. F.; FERRAZ, E. S. B. Retratibilidade volumétrica e densidade aparente da madeira em função da umidade. IPEF, v. 39, p. 33-40, 1988.

REZENDE, R. N. LIMA, J. T.; PAULA, L. E. R.; SILVA, J. R. M. Efeito da vaporização na secagem de tábuas de Eucalyptus grandis. Cerne, v. 21, n. 1, p. 37-43, 2015. DOI: 10.2306/scienceasia1513-1874.2015.41.251.

SANTOS, G. C. V.; LATORRACA, J. V. F.; TONIASSO, L. F. L.; RAMOS, L. M. A.; PACE, J. H. C.; ALMEIDA, S. M.; NETO, T. C. C. Does a Graft Located the Canopy of a Rubber Tree Affect the Morfologies of Cells in the Adjacent wood? Bioresources, v. 14, n. 1, p. 1794-1818, 2019. DOI: 10.15376/biores.14.1.1794-1818.

TAGHIYARI, H. R. Correlation between gas and liquid permeability in some nanosilver-impregnated and untreated hardwood. Journal of Tropical Forest Science, v. 24, n.2, p. 249-255, 2012.

TAGHIYARI, H. R.; ENAYATI, A.; GHOLAMIYAN, H. Effects of nano-silver impregnation on brittleness, physical and mechanical properties of heat-treated hardwoods. Wood Science and Technology, v. 47, n. 3, 2013a. DOI: 10.1007/s00226-012-0506-7.

TAGHIYARI, H.; ESMAILPOUR, A.; PAPADOPOULOS, A. Paint Pull-Off Strength and Permeability in Nanosilver-Impregnated and Heat-Treated Beech Wood. Coatings, v. 9, n. 11, p. 723, 2019. DOI: 10.3390/coatings9110723.

TAGHIYARI, H. R.; GHORBANI, M.; KALANTARI, A. Effects of silver and copper nanoparticles on gas and liquid permeability of heat-treated solid woods. Special Topics & Reviews in Porous Media: An International Journal, v. 4, n. 1, p. 81-97, 2013b.

TAGHIYARI, H. R.; KALANTARI, A.; GHORBANI, R.; BAVANEGHI, F.; AKHTARI, M. Effects of fungal exposure on air and liquid permeability of nanosilver- and nanozincoxide-impregnated Paulownia wood. International Biodeterioration and Biodegradation, v. 105, n. 3, p. 51–57, 2015. DOI: 10.1016/j.ibiod.2015.08.014.

TAGHIYARI, H. R.; MALEK, B. M. Effect of heat treatment on longitudinal gas and liquid permeability of circular and square-shaped native hardwood specimens. Heat Mass Transfer, v. 50, n. 8, p. 1125-1136, 2014. DOI: 10.1007/s00231-014-1319-z.

Publicado
2022-01-13
Seção
Artigos Científicos

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