ANÁLISE DE IMAGEM E ULTRASSOM UTILIZADOS NA CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DE DUAS ESPÉCIES AMAZÔNICAS (Aspidosperma macrocarpon Mart. e

Ocotea costulata (Nees) Mez.)

Claudene Calderon – Universidade Federal do Acre (UFAC), Brasil.

Joaquim Gonçalez - Universidade de Brasília (UnB), Brasil

1

V CONFLAT – Congreso Forestal Latinoamericano Universidade Nacional Agraria La Molina

Lima - Peru

Lima, 20 de outubro de 2011.

INTRODUÇÃO

Caracterização Tecnológica de Espécies Madeireiras:

Uso da Análise de Imagem na Caracterização de Madeiras:

Técnica de Avaliação Não Destrutiva de Madeireira: ULTRASSOM.

2

3

USO DA ANÁLISE DE IMAGEM NA CARACTERIZAÇÃO

ANATÔMICA

A – unidade de projeção de ampliação, B – painel gráfico (Tektronix 4956), C - cursor, D – controlador

do painel gráifico (Tektronix 4956), E - Computador (Tektronix 4051), e F - impressora (Tektronix

4631). Fonte: Micko et al., (1982).

A

B

C

D

E

F

Figura 1– Fotografia do sistema informatizado de medição de

comprimento de fibra usado na Universidade de Alberta.

4

Um dos primeiros sistemas informatizados para mensuração de fibras.

5

a b

c d

Sistema Leica: Modernização do sistema de mensuração de fibras.

6

ULTRASSOM APLICADO A

MADEIRA

ONDAS SONORAS: São ondas mecânicas que se

propagam em sólidos, líquidos e gases. Necessitam

de um meio de propagação.

7

FREQUÊNCIA DE PROPAGAÇÃO: entre 20 Hz e 20000 Hz (ou 20 KHz).

CONCEITOS

8

Caracterizar tecnologicamente duas espécies

amazônicas (Aspidosperma macrocarpon Mart. e

Ocotea costulata (Nees) Mez.,) com o uso das

ferramentas de análise de imagem e ultrassom

OBJETIVO

9

MATERIAL E MÉTODOS

10

MATERIAL E MÉTODOS

ÁREA DE ESTUDO: Estado do Acre, Município de Cruzeiro do Sul, localizado no Vale do Juruá, Brasil.

Vale do Juruá

Cruzeiro do Sul

BRASIL ACRE

Figura 1 – Localização da área de estudo.

MATERIAL E MÉTODOS

AMOSTRAGEM: 10 amostras de cada espécie foram obtidas de maneira aleatória e em diferentes movelarias.

10 cm 30 cm

a b

11

Figura 2- Coleta e Preparação das amostras para os ensaios.

Figura 3 - Caracterização macroscópica da madeira com auxílio

da Análise de Imagem. SISTEMA LEICA. Software Application Suite 12

ANÁLISE DE IMAGEM: CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MACROSCÓPICA.

a b

Figura 4 - Caracterização das fibras por análise de imagem: a) Microscópio

acoplado ao computador; b) Visualização do Programa de Análise de Imagem

Laz Es.

13

ANÁLISE DE IMAGEM: CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MICROSCÓPICA.

ENSAIO COM ONDAS ULTRASSONORAS - ULTRASSOM

b a

Figura 6 - Ensaio de ondas ultrassonoras: a) Equipamento de

ultrassom USLab; b) Amostra submetida ao ensaio.

Equipamento USLab para madeira. Potência de 700V. Resolução de 0,1 µs. Transdutores de onda longitudinal e de seção plana. Freqüência de 45 kHz.

2%12 xVelDMOEd

Módulo de Elasticidade Dinâmico (Mpa):

14

15

RESULTADOS e DISCUSSÃO

16

CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MACROSCÓPICA

10 X

1 mm

b a

Tang Rad

Figura 7 - Madeira de A. macrocarpon: a) Seções

longitudinal tangencial e radial; b) seção

transversal, aumento de 10x.

Espécie: Aspidosperma macrocarpon Mart. Família: Apocynaceae. Nomes populares: Amarelinho.

Espécie: Ocotea costulata (Ness) Mez. Família: Lauraceae Nomes populares: Abacaterana.

Figura 8 - Madeira de O. costulata: a) Seções

longitudinal tangencial e radial; b) seção

transversal, aumento de 10x.

a

Tang Rad 10 X

1 mm

b

17

Tabela 1 - Dados quantitativos dos caracteres anatômicos da madeira de A. macrocarpon,

com valores médio, mínimo, máximo, desvio padrão e coeficiente de variação.

Tabela 2 - Dados quantitativos dos caracteres anatômicos da madeira de O. costulata,

com valores médio, mínimo, máximo, desvio padrão e coeficiente de variação.

A. macrocarpon

CP (mm)

LF (µm)

DL (µm)

EP (µm)

DP (µm)

FP (mm2)

FR (mm)

AR (mm) LR (µm)

AR (n.cél)

LR (n.cél)

Média 1,40 24,34 7,10 8,62 70,04

>30 /mm2 9 0,21 14,93 15 1

Mínimo 0,73 18,89 4,79 6,37 39,47 7 0,11 10,75 6 1

Máximo 1,67 29,50 10,82 10,70 93,88 11 0,32 22,60 26 2

D. –Padrão 0,204 2,605 1,589 1,164 13,224 1,038 0,049 2,804 5,093 0,374

CV(%) 14,49 10,70 22,73 13,52 18,84 11,43 24,10 18,86 34,51 32,26

1,40 70 8,62 > 30

O. Costulata CP

(mm) LF

(µm) DL

(µm) EP

(µm) DP

(µm) FP

(mm2) FR

(mm) AR

(mm) LR

(µm) AR

(n.cél) LR

(n.cél)

Média 1,08 21,20 10,02 5,59 149,96 16 7 0,41 30,14 24 2

Mínimo 0,59 15,50 4,94 3,62 107,92 11 5 0,24 19,75 7 1

Máximo 1,37 26,92 15,44 7,53 211,31 22 8 0,66 42,19 50 3

D. –Padrão 0,22 3,17 2,74 0,91 27,40 2,28 0,96 0,10 6,37 10,73 0,35

CV(%) 21,82 15,07 27,93 16,49 18,32 14,30 14,65 23,49 21,19 45,15 17,22

CP: Comprimento de Fibras; LF: Largura da Fibra; DL: Diâmetro do Lume; EP: Espessura da Parede da Fibra; DP: Diâmetro

do Poro; FP: Frequência de poros; FR:Frequência de raios; AR: Altura dos Raios; LR: Largura dos Raios.

CP: Comprimento de Fibras; LF: Largura da Fibra; DL: Diâmetro do Lume; EP: Espessura da Parede da Fibra; DP: Diâmetro

do Poro; FP: Frequência de poros; FR:Frequência de raios; AR: Altura dos Raios; LR: Largura dos Raios.

1,08 150 5,59 16

18

a

r

c d

r

f

p

f

r

b

Figura 9 - Fotomicrografias das três seções de

A. macrocarpon Mart:

Figura 10 - Fotomicrografias das três seções de

O. costulata:

a

d c

f

pp

CARACTERIZAÇÃO ANATÔMICA MICROSCÓPICA

19

RESULTADOS ULTRASSOM

20

ENSAIO COM ONDAS ULTRASSONORAS - ULTRASSOM

Tabela 3 - Valores da densidade, velocidade e Módulo de elasticidade

dinâmico obtidos com o Ultrassom para as espécies estudadas.

Aspidosperma macrocarpon Mart. Ocotea costulata (Nees) Mez

Dens.

(12%)

(g/cm3)

Vel.(1)

(m/s)

MOEd (2)

(MPa)

Dens.

(12%)

(g/cm3)

Vel.(1)

(m/s)

MOEd (2)

(MPa)

Média 0,683 4903 16438 0,777 4458 15506

Mínimo 0,660 4703 15493 0,676 4021 10928

Máximo 0,728 5067 18684 0,854 4779 18396

D.-padrão 0,019 94 905 0,052 214 2013

C.V. (%) 2,84 1,91 5,51 6,64 4,80 12,98

1 Velocidade obtida com uso de transdutores planos de 45kHz. 2MOEd – módulo de elasticidade obtido na direção longitudinal

0,68 0,78 16438 15506

21

CONCLUSÕES

22

A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que as

técnicas utilizadas foram fundamentais para a execução do

trabalho, pois além de ganho de tempo pode-se obter maior

qualidade e precisão dos resultados para a caracterização e

classificação de espécies madeireiras.

As tecnologias empregadas neste trabalho são portáteis e

relativamente fáceis de serem obtidas e disponibilizadas aos

moveleiros locais, promovendo desta forma o uso e

aproveitamento de mais espécies por este setor.

CONCLUSÕES

23

Muito obrigada!

Claudene M. Atayde Calderon Joaquim C. Gonçalez Email: claudeneatayde@hotmail.com Email: goncalez@unb.br Universidade Federal do Acre – UFAC Universidade de Brasília - UnB