Utilização do NIR para predição de densidade básica da madeira para produção de polpa kraft

Predição da densidade da madeira de Eucalyptus por espectroscopia NIR otimiza processos na indústria de celulose

RESUMO
A densidade básica é uma das propriedades mais exploradas na área da tecnologia da madeira, devido ao seu impacto significativo na correlação com as propriedades físicas e mecânicas. Enquanto a abordagem tradicional, que é destrutiva, requer investimentos consideráveis e um período prolongado para a realização dos testes, os métodos não destrutivos estão emergindo como uma alternativa valiosa para predizer as características da madeira.

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A espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR) é uma ferramenta não invasiva que possibilita a predição de uma ampla gama de propriedades da madeira, por se tratar de uma análise não destrutiva que permite uma rápida obtenção dos resultados, destacando-se na avaliação de processos e produtos do setor florestal.

Esta pesquisa teve como objetivo construir um modelo de predição da densidade básica de Eucalyptus spp., usando o NIR associado a análise estatística multivariada dos dados. Clones comerciais de Eucalyptus de diferentes regiões foram selecionados para o estudo. Inicialmente, determinou-se a densidade básica em 100 amostras de um mix de cavacos através da ABNT NBR 11941. Os cavacos foram transformados em serragem com o uso de um moinho de facas Wiley.

A serragem foi classificada em um conjunto de peneiras, sendo utilizado para as análises a fração que passou pela peneira de 40 mesh e que ficou retida na peneira de 60 mesh. Assinaturas espectrais foram obtidas no espectrômetro nas amostras de serragem. Os dados espectrais receberam tratamento matemático da primeira derivada de Savitzky-Golay, para redução dos ruídos.

A regressão dos mínimos quadrados parciais (PLS-R) foi aplicada nos espectros obtidos e nos dados de referência para a predição da densidade, com o uso do software Chemoface. A performance dos modelos foi avaliada por validação cruzada completa, apresentando R²cv = 0,82 e RMSEcv = 21,00 kg/m³, e por validação independente, com os valores de R²p = 0,79 e RMSEp = 21,79 kg/m³. O modelo apresentou resultados satisfatórios para predição da densidade.

A técnica NIR se mostrou promissora na predição da densidade da madeira de Eucalyptus para a indústria de celulose.

Palavras-chave: espectroscopia no infravermelho próximo, avaliação não destrutiva, modelos de calibração, estatística multivariada, qualidade da madeira.

REFERÊNCIAS: O PAPEL vol. 86, N.o 2, pp. 68 – 73 – FEB 2025

LEIA O ARTIGO TÉCNICO NA ÍNTEGRA AQUI

AUTORES:

Julia Rodrigues de Araujo Gomes1
, Fernando José Borges Gomes1
, Paulo Ricardo Gherardi Hein2
, Larisse Aparecida Ribas Batalha1
,
Nilton Louvem da Silva Júnior1
, Roberto Carlos Costa Lelis1
1 Departamento de Produtos Florestais – DPF, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro – UFRRJ, Seropédica-RJ, Brasil.
2 Departamento de Ciência e Tecnologia da Madeira – DCTM, Universidade Federal de Lavras – UFLA, Lavras-MG, Brasil.

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