ABSTRACT The heterogeneous behavior of wood during drying is a process difficult to control. The objective of this study was to evaluate the accuracy of the neuro-fuzzy hybrid system for monitoring wood moisture during drying. Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis samples (2 x 2 x 4 cm) were saturated and dried in climatic chamber for 15 days. Basic density was determined by the dry mass/saturated volume ratio. Two neuro-fuzzy systems were developed to monitor wood moisture, the first based on the genetic material and drying period and the second based on basic density and drying period. The drying rate of wood samples was higher at the initial period and all reached equilibrium moisture content after 15 days. Density showed relationship with wood moisture during the study period. Both systems have the potential to monitor moisture, however, neuro-fuzzy system based on basic density and drying period showed better results and is therefore more suitable.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi testar uma nova metodologia para avaliar a resistência das árvores aos danos causados pelos ventos e determinar as características que aumentam a resistência dos clones a estes danos. A resistência das árvores à ruptura e a tensão de crescimento, assim como a densidade básica, ultraestrutura, anatomia e propriedades mecânicas da madeira foram avaliadas em sete clones de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, recolhidos de uma região com uma alta incidência de danos provocados pelo vento. O coeficiente de correlação de Pearson entre a resistência à ruptura da árvore e a relação entre a área danificada pelos ventos e a área total plantada foi -0,839, mostrando a eficiência da metodologia adotada e que alta resistência à quebra resulta em baixa área afetada por danos pelos ventos. Árvores com uma alta densidade básica, fração da parede celular, módulo de elasticidade da lamela média e fibras, dureza da fibra, módulo de ruptura, tensão de crescimento e baixo ângulo microfibrilar e altura e largura dos raios apresentaram maior resistência a danos causados pelo vento. Portanto, a seleção de clones com estas características pode reduzir a incidência de danos causados por ventos em plantações de eucalipto.

Abstract: The objective of this work was to test a new methodology to assess the resistance of trees to wind damage and determine the characteristics that increase clone resistance to winds. Tree resistance to breakage, basic density, ultrastructure, anatomy, mechanical properties, and wood growth stress have been evaluated in seven Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla clones, collected from a region with a high incidence of wind damage. The Pearson correlation coefficient between the tree resistance to breakage and the ratio between the area damaged by the winds and the total planted area was -0.839, showing the efficiency of the methodology adopted and that high breaking strength results in a smaller area affected by wind damage. Trees with a high basic density, cell wall fraction, modulus of elasticity of the middle lamella and fibers, fiber hardness, modulus of rupture, growth stress and low microfibril angle and height and width of the rays showed greater resistance to wind damage. Therefore, the selection of clones with these features may reduce the incidence of damage by winds in Eucalyptus plantations.

RESUMO A secagem é uma importante etapa para utilização da madeira e as características anatômicas influenciam neste processo. Desse modo, o objetivo foi avaliar a relação entre a anatomia e a secagem da madeira. Amostras de 2 x 2 x 4 cm de madeira foram retiradas de oito materiais de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla, a 1,3 metros acima do solo para avaliação da anatomia e secagem em câmara climática durante 15 dias. A perda de umidade foi maior nos primeiros dias de secagem e todos os materiais alcançaram a umidade de equilíbrio com 15 dias de secagem. A fração parede foi o parâmetro que melhor se relacionou com a secagem, sendo que o coeficiente de correlação de Pearson entre este parâmetro e a umidade foi de -0,8986; -0,6580; 0,9216; 0,8743; 0,7131 e 0,8727 para a madeira saturada e após 1; 2,5; 5; 10 e 15 dias de secagem, respectivamente. O diâmetro e a frequência de vaso e a altura e a largura dos raios mostraram baixa relação com a secagem. A anatomia, principalmente a fração parede, influenciou a perda de umidade e por isto, deve ser considerada na elaboração de programas de secagem da madeira.

ABSTRACT Drying is an important step to using wood and anatomical characteristics influence this process. Thus, the objective of this work was to evaluate the relationship between anatomy and wood drying. Samples with 2 x 2 x 4 cm were obtained from eight Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis clones at 1.3 m height to evaluate the anatomy and drying in climate chamber during 15 days. Cell wall fraction was established as the parameter that best correlated with drying, the Pearson correlation coefficient between this parameter and moisture was -0.8986, -0.6580, 0.9216, 0.8743, 0.7131 and 0.8727 for saturated wood, and after 1, 2.5, 5, 10 and 15 days of drying, respectively. The frequency and vessel size, as well as the height and width of the rays showed low relation with wood drying. Wood anatomy, mainly the cell wall fraction, influences moisture losses and should be considered in wood drying programs.

RESUMO A secagem da madeira é necessária para sua utilização e o controle da umidade é fundamental durante este processo. O objetivo deste trabalho foi utilizar redes neurais artificiais para avaliar e monitorar a umidade da madeira durante a secagem. Amostras de 2 x 2 x 4 cm foram retiradas a 1,3 metros acima do solo na parte externa no sentido radial de sete materiais de dois anos e três de sete anos de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis. Essas amostras foram saturadas e sua secagem avaliada até a umidade de equilíbrio, logo após, foram criadas as redes neurais artificiais. Os materiais com maior umidade inicial atingiram a umidade de equilíbrio mais rápido, devido a maior taxa de secagem. A densidade básica da madeira de todos os materiais foi inversamente proporcional no inicio e diretamente proporcional à umidade no final da secagem. A rede neural artificial baseada na densidade básica e nos dias de secagem apresentou alta precisão para avaliar e monitorar a umidade da madeira. Portanto, as redes neurais artificiais podem ser utilizadas para controle da umidade da madeira durante a secagem.

ABSTRACT Drying of wood is necessary for its use and moisture control is important during this process. The aim of this study was to use artificial neural networks to evaluate and monitor the wood moisture content during drying. Wood samples of 2 × 2 × 4 cm were taken at 1.3 m above the ground, outside of radial direction, from seven 2-year-old materials and three 7-year-old materials. These samples were saturated and drying was evaluated until the equilibrium moisture content, then, the artificial neural networks were created. The materials with higher initial moisture reached equilibrium moisture content faster due to its higher drying rate. The basic density of all wood materials was inversely proportional at the beginning and directly proportional to the moisture at the end of drying. All artificial neural networks used in this work showed high accuracy to estimate the moisture, however, the neural network based on the basic density and drying days was the best. Therefore, artificial neural networks can be used to control the moisture content of wood during drying.

A termorretificação visa melhorar as características para agregar valor à madeira através da aplicação de calor. O objetivo foi avaliar as alterações químicas e colorimétricas da madeira termorretificada de Eucalyptus grandis submetida a 170, 200 e 230 ºC por 3, 5 e 7 h. Os teores de extrativos, lignina, holocelulose, composição elementar e os parâmetros colorimétricos foram determinados. Os teores de extrativos aumentaram nos tratamentos a 170 °C e diminuíram a partir de 200 °C, enquanto o teor de lignina total aumentou e o de holocelulose diminuiu a partir de 200 °C. O teor de carbono aumentou e o de oxigênio diminuiu a 230 °C por 5 e 7 h. A termorretificação reduziu a claridade, matriz vermelho (a*) e matriz amarelo (b*) da madeira de eucalipto em todos os tratamentos.

The heat treatment aims to improve the features to add value to the wood through the application of heat. The objective of this work was to evaluate the chemical and colorimetric changes in Eucalyptus grandis wood heat treated at 170, 200 and 230 °C for three, five and seven hours. The content of extractives, lignin, holocellulose, elemental composition and colorimetric parameters were determined. The extractives content increased in treatments at 170 °C and decreased from 200 °C, while total lignin increased and holocellulose decreased from 200 °C. The carbon content increased and oxygen content decreased at 230 °C for five and seven hours. The heat treatment reduced lightness, a* coordinate (red coordinate) and b* coordinate (yellow coordinate) of eucalyptus wood in all treatments.

A produção de carvão vegetal se destaca como matéria-prima para a produção de energia renovável. A holocelulose e a lignina são mais abordadas em estudos sobre a qualidade da madeira para fins energéticos, enquanto a influência de extrativos nesse parâmetro é pouco conhecida. O objetivo foi avaliar a relação entre o teor de extrativos em água fria, diclorometano e totais e as propriedades energéticas da madeira e do carvão vegetal de seis espécies. Os extrativos foram removidos com diferentes solventes para serem contabilizados e o poder calorífico superior da madeira, determinado. A madeira foi carbonizada a uma taxa de aquecimento de 1,67 ºC/min, temperatura máxima de 450 ºC e tempo de residência de 30 min. O teor de extrativos foi correlacionado com o rendimento gravimétrico, densidade relativa aparente, química imediata e poder calorífico do carvão. A remoção dos extrativos totais e solúveis em diclorometano reduziu o poder calorífico da madeira da maioria das espécies avaliadas. Os extrativos em água fria não se relacionaram com os parâmetros da carbonização. O teor de extrativos em diclorometano apresentou correlação com o teor de materiais voláteis, carbono fixo e poder calorífico. O teor de extrativos totais se relacionou com o rendimento gravimétrico, densidade relativa aparente e poder calorífico do carvão vegetal.

Charcoal production stands out as a raw material for the production of renewable energy. To assess wood quality in energy terms, studies have focused more on the holocellulose and lignin content than on the role of extractives. The objective of this study was to evaluate the relationship between the extractive content in cold water, in dichloromethane and total on energy properties of wood and charcoal, from six trees species. The extractives were removed with different solvents to be recorded and gross calorific value of wood was determined. The wood was carbonized at 1.67°C/min heating rate until maximum of 450°C and residence time of 30 min. The extractive content was correlated with the gravimetric yield, apparent relative density, ash, volatile matter, fixed carbon and gross calorific value of charcoal. The removal of total extractives and extractives soluble in dichloromethane reduced the gross calorific value of wood of most species evaluated. The extractives removed in cold water did not correlate with the parameters of carbonization. The extractives content in dichloromethane correlated with volatile matter, fixed carbon and gross calorific value. Total extractive content correlated with gravimetric yield, apparent relative density and gross calorific value of charcoal.

A termorretificação pode ser utilizada na alteração da cor da madeira, tornado-a semelhante às madeiras tropicais de maior valor agregado. O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações colorimétricas na madeira de Eucalyptus grandis submetida a 140, 170, 200 e 230 °C, por três, cinco e sete horas. Corpos de prova de 2 × 2 × 2 cm foram secos em estufa e termorretificados para avaliação de claridade (L), matriz vermelho (a*), matriz amarelo (b*), saturação (C) e ângulo de tinta (H). A claridade (L*) reduziu-se a partir de 140 °C; a matriz vermelho (a*), a partir de 140 °C por cinco horas; a matriz amarelo (b*), a saturação e o ângulo de tinta reduziram-se a partir de 170 °C. A temperatura se mostrou mais efetiva na alteração da cor do que o tempo. A termorretificação escureceu a madeira e pode ser uma alternativa para ampliação do uso do material.

Heat treatment can be used to change the color of timber, adding value to it. In this study, we aimed to evaluate changes in color of Eucalyptus grandis wood subjected to 140, 170, 200, and 230 °C for three, five, and seven hours. Samples of 2 × 2 × 2 cm were dried and heat treated to evaluate lightness (L), a* coordinate (green-red coordinate), b* coordinate (blue-yellow coordinate), saturation (C), and tonality angle (H). Lightness (L *) decreased as from 140 °C. a* coordinate (green-red coordinate) decreased as from 140 °C for five hours. b* coordinate (blue-yellow coordinate), saturation (C), and tonality angle (H), saturation, and ink angle reduced as from 170 °C. Temperature was more effective than time to change the color of timber. Heat treatment darkened the wood and can be an alternative to add value to this material.

O mundo busca fontes alternativas para a produção de adesivos utilizando matéria-prima renovável. Nesse contexto, a utilização de taninos da casca de barbatimão, Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville, tem apresentado potencial. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade técnica de utilização de Adesivos tânicos provenientes das cascas de barbatimão para a produção de painéis aglomerados. Adesivos à base de taninos extraídos das cascas de barbatimão foram usados na proporção de 0, 25, 50, 75 e 100% com o adesivo comercial ureia-formaldeído. Os adesivos puros e o das misturas tiveram suas propriedades determinadas. Painéis aglomerados com os adesivos ureia-formaldeído, tanino-formaldeído e as misturas destes foram produzidos e suas propriedades físico-mecânicas, testadas. O adesivo tânico de barbatimão mostrou-se viável tecnicamente na proporção de até 50% para painéis reconstituídos do tipo aglomerado, com a ressalva de recomendação para uso apenas em ambientes internos, sem contato com a umidade.

The world seeking alternative sources for adhesives production by using renewable raw material. In this context, the use of Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville tannins bark have been showing potential. The aim of this study was to evaluate the technical feasibility of using tannic adhesive from the barks of barbatimão, for particleboard production. Tannin-based adhesives extracted from the bark of barbatimão were used in ratio of 0, 25, 50, 75 and 100% with commercial urea formaldehyde adhesive. Pure and mixtures adhesives had their properties determined. Particleboards with urea-formaldehyde, tannin-formaldehyde and its mixtures were produced and had their physic-mechanical properties tested. The adhesive tannic of barbatimão proved be technically feasible in the proportion until 50% for particleboard panels type, however, it is recommended to indoors use only, without moisture contact.

RESUMO O objetivo deste estudo foi avaliar diferentes regimes de desbaste em plantios silviculturais de clones de eucalipto (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis) para produção de madeira visando à obtenção de celulose e carvão com a finalidade de verificar se este efeito poderia afetar quantitativamente a proporção dos componentes químicos da madeira. O espaçamento inicial médio entre plantas foi de 3 x 3 m e os tratamentos foram: T1= testemunha, T2, T3 e T4 com desbaste de 20%, 35% e 50% da área basal presente, respectivamente. Os resultados foram submetidos ao teste de Tukey com 5% de probabilidade. De acordo com os resultados, constatou-se que o teor de lignina resultante do tratamento T4 foi maior que o dos demais; o de grupos urônicos do T1 foi semelhante ao dos demais tratamentos, mas os teores dos T2 e T4 diferiram entre si. O teor de extrativos do T1 foi semelhante ao dos T2 e T3 e menor que o do T4; o de carboidratos do T1 foi semelhante ao do T3 e superior aos demais. Concluiu-se que o desbaste aumenta a qualidade da madeira para ser utilizada como fins energéticos, como produção de carvão, mas não aumenta a produtividade de madeira destinada à confecção de celulose e papel.

ABSTRACT The objective of this study was to evaluate different thinning regimes in forest plantations of eucalypt (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla) clones to produce timber for cellulose and charcoal to verify whether this effect could affect the proportion of the chemical components of wood. The average initial spacing between plants was 3x3 m and the treatments were: T1= control, T2, T3and T4 with thinning 20%, 35% and 50% of the basal area, respectively. The results were analyzed by Tukey test at 5% probability. According to the results found the lignin content from treatment T4 was higher than that of the others; the groups of uronic acids of the T1 was similar to all other treatments, but the levels of T2 and T4 differed between them. The extractives content of T1was similar to the T2 and T3 and lower than that of theT4; the carbohydrates of T1 were similar to that of T3 and higher than the others. It was concluded that thinning increases the quality of the wood to be used as energy purposes, such as charcoal production, but it did not increase productivity for wood pulp and paper production.

O teor de lignina influencia a alvura da polpa celulósica e, por isto, é uma variável importante no processo de sua fabricação, o que torna fundamental estabelecer métodos para determinar seu valor. Baseado na hipótese de que os métodos disponíveis para avaliar o teor de lignina solúvel medem, também, os ácidos urônicos na madeira, isto tornaria este método impreciso. O objetivo desse trabalho foi verificar se existe correlação entre a lignina e ácidos urônicos na madeira de eucalipto e na polpa celulósica. Quarenta e seis amostras, sendo 24 amostras de madeira, 11 de polpa não branqueada e 11 de polpa branqueada foram utilizadas para se determinar os teores de lignina e de ácidos urônicos. As amostras de madeira apresentaram maior quantidade de lignina e, por isto, os teores de ácidos urônicos não influenciaram de forma significativa os valores da mesma. Amostras de polpa celulósica, com menor quantidade de lignina, mostraram grande correlação entre os valores de ácidos urônicos e lignina. Os testes de medição de lignina na polpa celulósica apresentaram baixa precisão.