Resistência mecânica do material compósito: madeira de eucalipto-lâmina de bambu

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aproveitamento de resíduos de laminação da madeira para a produção de painel estrutural

Products derived from wood or engineered products are becoming interesting alternatives to the replacement of solid wood in various applications, from structural components to the furniture industry and packaging. Among these products, there are panels built by strands, particles and fibers, each one having their particular characteristics and potential of use. Since the different types of panels are produced, waste generation is part of the process, and that more technological it is, it still generates losses of raw materials. Based on the need for rational use of raw materials and using almost full of industrially processed wood, It arises the proposal of this work, which seeks to use waste from the lamination, like pieces of strands, broken strands, strands rough, cracked strands to produce panels with structural characteristics of the OSL panel (Oriented Strand Lumber), LSL (Laminated Strand Lumber) and OSB (Oriented Strand Lumber). Besides the use of waste, this paper seeks an alternative to the use of the adhesive, because the industry uses formaldehyde-based adhesives, which over the press, they emit large amounts of formaldehyde, which is very aggressive to humans and environment. The panels made with polyurethane resin based on castor oil and hot-pressed were characterized by physical and mechanical tests according to specifications of European Standard (EN). High values of tensile strength, elastic modulus and density were found in the results of tests. Adding to stable values of swelling and moisture content, the panel studied adds attractive features to the panel market, especially in the civil construction

Produção e caracterização físico-mecânica do compósito cimento-madeira com variação granulométrica dos resíduos lignocelulósicos

The need to reduce environmental damage and add value to waste causes more and more new alternatives appear to unite these two points. One of the main ways to achieve this in timber industries and the use of waste for making panels. This work was aimed at studying the influence of particle size and density in Eucalyptus mechanical compressive strength of cement composite wood. For this study was performed production and physico-mechanical characterization of specimens, using portland cement, water and waste eucalyptus. The methodology consists of a statistical study of the results obtained by calculating the density and axial compression tests and a subsequent comparison of these results with other studies. The results showed that there are significant differences in density and compressive strength when using different particle sizes the particles of eucalyptus. In general, the smaller the particle size, the lower the compression strength and the greater the density when the samples are produced with the same trait

Estudo da influência das resinas termofixas uréia formaldeído (UF) e melamina formaldeído (MF) nas características físicas e mecânicas de painéis MDF

Thermosetting resins are very important in the production of MDF panels. They act as an adhesive in the process of compacting and consolidating the fiberboard. Thermoset resins commonly used in this process are based resin urea formaldehyde (UF) and melamine formaldehyde (MF). The first has a higher demand due to its low cost and good performance in meeting the specifications and standards. The second has a high cost compared to MF resin, but adds greater value to the MDF panel, because it gives greater moisture resistance. The process of manufacture of MDF boards was briefly presented in this study to facilitate the understanding of the work. Samples of thermosetting resins (UF and MF) were subjected to physical-chemical seeking to relate these results to the technological performance presented by their respective samples of MDF boards. Two other samples of MDF panels were subjected to physical and mechanical tests. Results were analyzed and related to the award of their respective thermoset resin. Instruments like Dahmos Trend Manager ® and Grecon Dax 5000 and TG - DSC analysis were used in this study to assist in the analysis of the results. It was observed that the results of the analysis of thermosetting resins were within the specified. Such resins do not directly influence the technological tests provided by the MDF panels, but it has been found that the process variables such as humidity and fiber production rate interfere with the performance of the resin accelerating the reaction and therefore their influence on the physical-mechanical properties of the panels MDF. Samples of MDF panels with UF and MF met all the specifications required by the Brazilian standard with regard to the technological quality. The increased demand for UF resin market is justified by the service specifications...

Produção de chapas de partículas com resíduos de madeira Cordia goeldiana

The aim of this research consisted in the use of wastes from tropical wood (Cordia goeldiana) with low density and the polyurethane resin (mono and bicomponent) castor oil based in the manufacture of particleboards, generating subsidies as application in rural and civil construction, as well in the furniture industry. The particleboards were manufactured with 15% of polyurethane resin content (one part of pre-polymer and one part of polyol), compaction pressure of 4MPa, pressing temperature of 90 degrees C and press time of 7 minutes. The physical and mechanical properties investigated were density, moisture content, strength modulus in bending and internal bond, both obtained according to the recommendations of the Brazilian standard ABNT NBR 14810:2002. The mean values obtained for these properties were systematically superior to the Brazilian standard requirement. This point showed that it is possible the use of Cordia goeldiana wastes in the particleboard production. We confirmed the hypothesis of a significant linear relation between density and the internal bond of the panels, allowing the estimation of the internal bond of particleboards.

Caracterização físico-mecânica de painéis de partículas de bambu com adição de casca de café

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Aproveitamento do resíduo do processamento do café na composição de painéis MDP

A produção de produtos derivados de madeira e bambu vem crescendo nos últimos anos na busca de um aproveitamento mais racional dessas matériasprimas. Este trabalho tem por finalidade, o estudo da aplicação de resíduos do processamento do café em um painel MDP. Os painéis MDP foram produzidos com partículas de bambu da espécie Dendrocalamus giganteus e adição de partículas de casca de café na camada intermediária do painel, unidas por resina poliuretana à base de mamona. A caracterização físico-mecânica foi realizada baseando-se nas especificações da NBR 14810-3 (2006). Os resultados obtidos foram comparados com a norma brasileira NBR 14810-2 (2006), resultando em valores próximos aos comercialmente encontrados.

Simulação em uso dos pisos de madeira de Eucalyptus sp e Corymbia maculata

A caracterização anatômica, física, mecânica e química da madeira fornece informações importantes para sua melhor utilização. Contudo, para que madeiras se tornem boa opção para o mercado de pisos, adicionalmente é necessária a realização de ensaios que simulem suas reais condições em serviço. Esses ensaios simulam o pisoteio executado pelos sapatos de salto com pequenas áreas de pressão, o arraste e a queda de objetos, a resistência à abrasão da superfície e o atrito oferecido durante o deslocamento de pessoas que caminham sobre ele. Grande dificuldade da seleção de novas madeiras para pisos está na ausência de valores de referência físico-mecânicos. O presente trabalho visou a caracterizar as madeiras de Eucalyptus clöeziana F. Muell, de Eucalyptus microcorys F. Muell e de Corymbia maculata Hook, para as propriedades de densidade básica, retratibilidade, aplicação de carga rolante, de atrito estático e dinâmico, endentação causada por cargas aplicadas em pequenas áreas, impacto da esfera de aço cadente e resistência à abrasão. Foi observado que as madeiras estudadas podem ser utilizadas para a confecção de pisos, de acordo com seus resultados obtidos e por meio de comparações com resultados de literatura.

Modificações na produtividade e nas características físicas e químicas da madeira de Eucalyptus grandis causadas pela adubação com lodo de esgoto tratado

O Eucalyptus grandis é uma das espécies mais cultivadas no Brasil devido à sua produtividade e qualidade da madeira. Avaliaram-se o efeito da aplicação de lodo de esgoto tratado (0 a 40 t ha-1 base seca) e uma dose de adubo mineral nos atributos físicos e químicos da madeira de Eucalyptus grandis de árvores com cinco anos de idade, no Município de Itatinga, São Paulo, Brasil. O tipo de solo foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (argila = 120 g kg-1 na camada de 0-20 cm) e o clima, como mesotérmico úmido (Cwa), segundo a classificação de Köeppen. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. O diâmetro à altura do peito (DAP), a altura das árvores e o volume de madeira foram obtidos em todas as parcelas de oito árvores com DAP na classe de maior freqüência. As caracterizações físicas e químicas da madeira foram realizadas de acordo com as normas da ABTCP, TAPPI e ABNT. O lodo de esgoto diminuiu a densidade básica da madeira, mas não afetou os teores de celulose, lignina, extrativos e o poder calorífico da madeira. O decréscimo de densidade da madeira pela adubação com lodo de esgoto foi compensado pela maior produtividade de madeira.

Influência da densidade básica da madeira de clones de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla na qualidade da polpa branqueada.

The study analyzed the wood basic density effect in two Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla hybrid clones (440 kg/m(3) e 508 kg/m(3)) on bleached pulp quality (fiber dimensions and physical-mechanical properties). The woods performance on pulping, bleaching and beating results were analyzed. The Kraft pulping was carried out in forced circulation digester in order to obtain 17 +/- 1 kappa number targets. The pulps were bleached to 90 +/- 1 using delignification oxygen and D0EOPD1 bleaching sequence. Bleached pulp of low basic density clone showed, significantly, lowest revolutions number in the PFI mill to reach tensile index of 70 N.m/g, low Schopper Riegler degree and generated sheets with higher values to bulk and opacity. These characteristics and properties allow concluding that bleached pulp of low basic density clone was the most indicated to produce printing and writing sheets. The bleached pulp of high basic density clone showed higher values of bulk and capillarity Klemm and lower water retention value when analyzed without beating. The bleached pulp of high basic density clone showed more favorable characteristics to the production of tissue papers.

Análise operacional e econômica do processamento de madeira de Eucalitpo com Hypro em região montanhosa

O processo constante de avaliação técnica e econômica dos sistemas de colheita de madeira é intrínseco às empresas florestais, devido ao fato de corresponder a uma fase de suma importância que despende elevado investimento financeiro. No experimento deste trabalho, estudaram-se o rendimento operacional e custos operacionais e de produção do processador florestal Hypro. A análise técnica englobou estudos de tempos e movimentos pelo método de tempo contínuo. O rendimento operacional foi determinado através do volume, em metros cúbicos de madeira processada. A análise econômica incorporou os parâmetros do custo operacional, custo de processamento da madeira e rendimento energético. A análise dos dados evidenciou que o rendimento operacional por hora efetiva de trabalho foi de 38 árvores e, em metros cúbicos sem casca por hora efetiva de trabalho, de 11,68 m³ h-1, com custo de processamento de madeira sem casca de US$ 6.85 por metro cúbico.

Comportamento de adesão da madeira de um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis proveniente de três condições de manejo

This study aimed to evaluate the adhesion ability of eucalyptus lumber from three tillage systems, using adhesives: resorcinol formaldehyde and two adhesives in water emulsion based on vinyl poly-acetate. The management systems were characterized by three strata, the stratum one (E1) characterized by wood from coppice and 70 months of age, the stratum two (E2) characterized by wood and retirement age of 166 months and stratum three (E3), also characterized by retirement at 70 months of age. The wood was derived from a random mixture of the first two sawn logs, each three feet from the base, which comprised three treatments on the adhesive used. We evaluated the shear strength by compression tests and the percentage of wood failure in the glue line. Based on the results obtained, it can be said that the adhesion had satisfactory performance with all the resins used, and the average values of shear strength of the glue line were shown to be equivalent to the shear strength of solid wood only for the samples which adhered with 'Wonderbond' adhesive and also provide higher values for wood failure (97.64%). The highest density present in the wood of the second stratum (E2) influenced only sticking with the resorcinol formaldehyde resin. For polyvinyl acetate (Cascorez 2590), shear values decreased in the third management condition (E3).

Propriedades de resistência e rigidez da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo da variabilidade das propriedades de resistência e rigidez à flexão estática e à densidade aparente (12%) entre a madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L., de 37 anos de idade, procedente do Horto Florestal de Manduri, Estado de São Paulo. Na primeira parte do trabalho foram determinadas a região de madeira juvenil, a região de transição e a região de madeira adulta, por meio de estudos anatômicos (comprimento dos traqueídes axiais), segundo as recomendações das normas ABNT e IAWA. Os resultados mostraram que a região de madeira juvenil dessa espécie ocorre aproximadamente até o 18º anel de crescimento. Na segunda parte do trabalho foram analisados a resistência (módulo de ruptura - MOR) à flexão, o módulo de elasticidade (MOE) nessa mesma solicitação e a densidade aparente (12%) para as madeiras juvenil e adulta. Os resultados mostraram que o MOE e o MOR da madeira juvenil foram menores e mais variáveis que aqueles obtidos para madeira adulta. A densidade apresentou a mesma tendência observada nas propriedades avaliadas no ensaio de flexão estática.

Avaliação do módulo de elasticidade da madeira com uso de método não-destrutivo de vibração transversal

Numerosas pesquisas têm estudado os métodos não-destrutivos de avaliação de materiais e sua aplicação àqueles de matrizes complexas, como é o caso da madeira. Um dos primeiros métodos não-destrutivos investigados para aplicação nesses casos foi o da vibração transversal. Apesar de sua concepção simples, e a despeito dos grandes avanços obtidos nessa área com outros métodos, como, por exemplo, o ultra-som, o método de vibração transversal para a determinação do módulo de elasticidade da madeira revela-se como de grande potencial de aplicação, sobretudo pela precisão do modelo matemático a ele associado e pela possibilidade de sua aplicação a peças de dimensões estruturais (in-grade testing). Neste trabalho, apresenta-se o uso desse método na determinação do módulo de elasticidade de três espécies de eucalipto. Foram ensaiados não-destrutivamente e por ensaios mecânicos convencionais de flexão corpos-de-prova de 2 cm x 2 cm x 46 cm de E. grandis, E. saligna e E. citriodora. Os ensaios não-destrutivos foram conduzidos com uso do sistema BING - Beam Identification by Non-destructive Grading, que permite a análise das vibrações do material nos domínios do tempo e da freqüência. Os resultados obtidos revelaram boa correlação entre os dois tipos de ensaios empregados, justificando o início dos ensaios com peças de dimensões estruturais, para a viabilização da técnica nas práticas de classificação estrutural.

Propriedades físicas e mecânicas de painéis LVL de Eucalyptus grandis

This paper mainly aimed to evaluate the physical and mechanical properties of LVL panels made from Eucalyptus grandis, from reforestation at the region of Senges, in Parana state, Brazil. LVL panels were manufactured using 23 veneers (2,4mm thick each one) in commercial dimension of 2.500 mm long and 1,200 mm wide. The properties of static bending were analyzed (strength and rigidity) in beams of the LVL, in the flatwise and edgewise positions. The properties of compression parallel to grain and shear parallel in the plans L-X and L-Y and density in this LVL panels were also analyzed according to ASTM-D 5456/4761 and ASTM-D 198 codes. The mean values to flatwise bending MOE and MOR were 13114 MPa and 88.76 MPa, respectively, and for edgewise bending MOE and MOR were 15871 MPa and 88.63 MPa, respectively. The density (12%) of the LVL panels and of the veneers were 690 kg/m(3) and 649 kg/m(3). The mean values to parallel compression MOE and MOR were 16856 MPa and 58.05 MPa, respectively. The mean values of the maximum resistance to shear parallel in the plans L-X and L-Y were 5.96 MPa and 591 MPa, respectively. All these values reached partially or they passed the medium limits of reference (normative codes, researches and commercial catalogs) established for LVL panels and original solid wood, attesting overall the quality of those panels produced with this wood.