Espectroscopia no infravermelho próximo na predição de características da madeira em clones de Eucalyptus
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFLA |
Texto Completo: | http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/13003 |
Resumo: | In the search for new options for fast, simple and reliable characterization of the wood properties, the non-destructive evaluations stand out. Among them, the near-infrared spectroscopy technique (NIRS) is cited. This study aimed to apply the NIRS technique to predict the basic density, chemical and anatomical characteristics of the wood in Eucalyptus clones for the production of charcoal. Thirty - nine clones of Eucalyptus spp., at the age of 81 months, were used from a clonal test, located in the municipality of Curvelo, in the state of Minas Gerais. The basic density, chemical and anatomical analyzes of wood were determined by conventional method. The near-infrared spectra were acquired via optical fiber and integration sphere in the solid and ground wood by the Bruker MPA spectrometer. The calibrated models for the properties of the wood were evaluated according to their performance regarding the acquisition path and sample type. A simple correlation analysis was performed between the characteristics measured in the wood. The results showed low coefficients of variation among the clonal materials regarding their properties. The best calibration obtained by the NIRS technique was performed for the basic density, in the solid wood by the spectral average per clone, with determination coefficient of 0.89 and deviation performance ratio of 2.07, indicating that the average per clone improved the Model performance. The models predicted for the chemical properties presented low performances, as well as the anatomical properties of the wood and core / sapwood relationship. The correlations that presented expressive results were fixed carbon content and volatile materials, insoluble lignin content and total lignin, fiber wall fraction and lumen diameter and wall fraction and cell wall thickness of the fiber. |
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Espectroscopia no infravermelho próximo na predição de características da madeira em clones de EucalyptusNear infrared spectroscopy in wood characteristics prediction of Eucalyptus clonesMadeira - QualidadeEspectroscopia no infravermelho próximoEstatística multivariadaNear-infrared spectroscopy technique (NIRS)Wood qualitNear-infrared spectroscopy techniqueMultivariate statisticPropriedades Físico-Mecânicas da MadeiraIn the search for new options for fast, simple and reliable characterization of the wood properties, the non-destructive evaluations stand out. Among them, the near-infrared spectroscopy technique (NIRS) is cited. This study aimed to apply the NIRS technique to predict the basic density, chemical and anatomical characteristics of the wood in Eucalyptus clones for the production of charcoal. Thirty - nine clones of Eucalyptus spp., at the age of 81 months, were used from a clonal test, located in the municipality of Curvelo, in the state of Minas Gerais. The basic density, chemical and anatomical analyzes of wood were determined by conventional method. The near-infrared spectra were acquired via optical fiber and integration sphere in the solid and ground wood by the Bruker MPA spectrometer. The calibrated models for the properties of the wood were evaluated according to their performance regarding the acquisition path and sample type. A simple correlation analysis was performed between the characteristics measured in the wood. The results showed low coefficients of variation among the clonal materials regarding their properties. The best calibration obtained by the NIRS technique was performed for the basic density, in the solid wood by the spectral average per clone, with determination coefficient of 0.89 and deviation performance ratio of 2.07, indicating that the average per clone improved the Model performance. The models predicted for the chemical properties presented low performances, as well as the anatomical properties of the wood and core / sapwood relationship. The correlations that presented expressive results were fixed carbon content and volatile materials, insoluble lignin content and total lignin, fiber wall fraction and lumen diameter and wall fraction and cell wall thickness of the fiber.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Na busca por novas opções para caracterização rápida, simples e confiável das propriedades da madeira, destacam-se as avaliações não-destrutivas. Dentre elas, cita-se a técnica da espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS). O objetivo deste trabalho foi aplicar a técnica do NIRS para predizer a densidade básica, características químicas e anatômicas da madeira em clones de Eucalyptus destinados a produção de carvão vegetal. Foram utilizados 39 clones de Eucalyptus spp., aos 81 meses de idade, provenientes de teste clonal, localizado no município de Curvelo, no estado de Minas Gerais. A densidade básica, análises químicas e anatômicas da madeira foram determinadas por método convencional. A aquisição dos espectros no infravermelho próximo foi realizada via fibra ótica e esfera de integração na madeira maciça e moída, pelo espectrômetro Bruker MPA. Os modelos calibrados para as propriedades da madeira foram avaliados segundo seu desempenho quanto às vias de aquisição e ao tipo de amostra. Foi realizada ainda a análise de correlação simples entre as características mensuradas na madeira. Os resultados mostraram baixos coeficientes de variação entre os materiais clonais quanto a suas propriedades. A melhor calibração obtida pela técnica NIRS foi realizada para a densidade básica, na madeira maciça pela média espectral por clone, com coeficiente de determinação de 0,89 e relação de desempenho do desvio de 2,07, apontando que a média por clone melhorou o desempenho do modelo. Os modelos preditos para as propriedades químicas apresentaram baixos desempenhos, assim como as propriedades anatômicas da madeira e relação cerne/alburno. As correlações que apresentaram resultados expressivos foram o teor de carbono fixo e materiais voláteis, teor de lignina insolúvel e lignina total, fração parede da fibra e diâmetro do lume e fração parede e espessura de parede celular da fibra.Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia da MadeiraUFLAbrasilDepartamento de Ciências FlorestaisTrugilho, Paulo FernandoHein, Paulo Ricardo GherardiTonoli, Gustavo Henrique DenzinLima, José TarcísioVieira, Renato da SilvaArriel, Taiana Guimarães2017-05-19T12:17:42Z2017-05-19T12:17:42Z2017-05-182017-03-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfARRIEL, T. G. Espectroscopia no infravermelho próximo na predição de características da madeira em clones de Eucalyptus. 2017. 63 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2017.http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/13003porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLA2023-05-10T18:29:44Zoai:localhost:1/13003Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufla.br/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2023-05-10T18:29:44Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)false |
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Espectroscopia no infravermelho próximo na predição de características da madeira em clones de Eucalyptus Arriel, Taiana Guimarães Madeira - Qualidade Espectroscopia no infravermelho próximo Estatística multivariada Near-infrared spectroscopy technique (NIRS) Wood qualit Near-infrared spectroscopy technique Multivariate statistic Propriedades Físico-Mecânicas da Madeira |
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In the search for new options for fast, simple and reliable characterization of the wood properties, the non-destructive evaluations stand out. Among them, the near-infrared spectroscopy technique (NIRS) is cited. This study aimed to apply the NIRS technique to predict the basic density, chemical and anatomical characteristics of the wood in Eucalyptus clones for the production of charcoal. Thirty - nine clones of Eucalyptus spp., at the age of 81 months, were used from a clonal test, located in the municipality of Curvelo, in the state of Minas Gerais. The basic density, chemical and anatomical analyzes of wood were determined by conventional method. The near-infrared spectra were acquired via optical fiber and integration sphere in the solid and ground wood by the Bruker MPA spectrometer. The calibrated models for the properties of the wood were evaluated according to their performance regarding the acquisition path and sample type. A simple correlation analysis was performed between the characteristics measured in the wood. The results showed low coefficients of variation among the clonal materials regarding their properties. The best calibration obtained by the NIRS technique was performed for the basic density, in the solid wood by the spectral average per clone, with determination coefficient of 0.89 and deviation performance ratio of 2.07, indicating that the average per clone improved the Model performance. The models predicted for the chemical properties presented low performances, as well as the anatomical properties of the wood and core / sapwood relationship. The correlations that presented expressive results were fixed carbon content and volatile materials, insoluble lignin content and total lignin, fiber wall fraction and lumen diameter and wall fraction and cell wall thickness of the fiber. |
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