Propriedades mecânicas de peças com dimensões estruturais de Pinus spp: correlação entre resistência à tração e classificação visual

A redução da disponibilidade de espécies de madeiras nativas e seus efeitos na economia, associada ao fortalecimento dos conceitos de preservação ambiental, criou a necessidade de desenvolvimento de alternativas viáveis para utilização racional de espécies de reflorestamento. E uma das opções é a realização de classificação visual das peças. Autores de trabalhos desenvolvidos nessa linha de pesquisa verificaram a adequação das regras de classificação visual do Southern Pine Inspection Bureau (SPIB) dos EUA à madeira de Pinus do Brasil e apresentaram proposta para normalizar o processo de classificação visual dessa madeira. Nessa classificação, os aspectos com maior influência são: presença de nós, desvio de grã em relação ao eixo da peça e densidade de anéis de crescimento. Assim, esta pesquisa apresenta um estudo experimental que consistiu na classificação visual e determinação da resistência à tração de 85 peças de Pinus spp e um estudo teórico, que propôs uma equação para determinar a resistência à tração média de peças estruturais em função da classificação visual. Com este trabalho, foi possível observar a influência dos nós e dos anéis de crescimento sobre a resistência à tração das peças analisadas.

Propriedades de chapas fabricadas com partículas de madeira de paricá (Schyzolobium amazonicum Huber ex. Ducke) e fibras de coco (Cocos nucifera L.)

Este trabalho teve como objetivo determinar as propriedades de chapas fabricadas com partículas de madeira de paricá (Schyzolobium amazonicum Huber ex. Ducke), às quais foram adicionadas diferentes proporções de fibras de coco (Cocos nucifera L.). As chapas foram fabricadas com 6 ou 8% de adesivo, à base de ureia-formaldeído e tendo como meta uma massa específica de 360 kg/m³. Observou-se que a adição de fibras de coco não afetou a estabilidade dimensional, higroscopicidade e absorção de água, porém aumentou significativamente as demais propriedades. As chapas fabricadas com 8% de adesivo foram mais estáveis e mais resistentes do que aquelas feitas com 6% de adesivo.

Parâmetros dendrométricos e correlações com propriedades tecnológicas em um híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis

A qualidade da madeira aparentemente está associada às características dendrométricas, que por sua vez são influenciadas pelas condições de crescimento. Os objetivos deste estudo foram a caracterização dendrométrica e a realização de correlações de Pearson entre alguns parâmetros tecnológicos da madeira do híbrido clonal de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis sob três estratos silviculturais. Os dados dendrométricos foram analisados mediante a análise de regressão. Os resultados mostraram que o híbrido apresenta comportamento similar ao das demais madeiras da mesma espécie que cresceram em outras regiões, destacando-se a espessura do alburno no E1 (talhadia simples, 70 meses e com um desbaste), com pouca variação ao longo do fuste. Todas as árvores apresentaram, em geral, baixa conicidade ao longo do fuste e baixo volume de casca entre os estratos. Na correlação de Pearson foram avaliados entre si nove parâmetros dendrométricos, sete físicos e três mecânicos, longitudinalmente em seções de 3 m e na posição medula-casca nas duas primeiras toras. Os coeficientes encontrados demonstram haver fortes correlações entre as propriedades, destacando-se a densidade básica em relação às demais características e o coeficiente de anisotropia, ambas importantes no processo de desdobro e secagem da madeira. Não houve correlações significativas nas contrações lineares e volumétricas ao longo do comprimento do fuste. A variação radial mostrou boas correlações entre todas as propriedades mecânicas avaliadas nas duas primeiras toras. Em contrapartida, as propriedades físicas avaliadas na posição radial não apresentaram correlações significativas.

Eefeito das propriedades físicas e químicas do solo em algumas propriedades da madeira de teca (Tectona grandis)

Estudou-se o efeito das propriedades físicas e químicas do solo em algumas propriedades da madeira de Tectona grandis oriundas de plantações entre 7 e 15 anos de idade, localizadas nas regiões Norte e Noroeste da Costa Rica, as quais apresentam dois tipos de clima (tropical seco e tropical úmido) e com grande variedade de fertilidade de solo. As análises do solo consistiram no estudo de suas propriedades físicas (porcentagem de argila, limo e areia, densidade aparente, porcentagem de retenção de água e de água útil, retenção 15 Bar e 0,33 Bar) e propriedades químicas (pH, acidez e conteúdo de Ca, Mg, K, P, Zn, Cu, Fe e Mn). As contrações tangenciais e radiais foram as propriedades da madeira mais correlacionadas com as características do solo, seguidas da porcentagem de cerne, medula e casca e teor de umidade na condição verde. A propriedade de menor correlação foi a densidade básica, enquanto a contração volumétrica não foi correlacionada com nenhuma propriedade do solo. Os coeficientes de correlação foram altamente significativos (a = 0,05), embora baixos valores (<0,67) foram encontrados, provavelmente influenciados pela ampla variedade das condições de clima e de solo amostrados. As propriedades físicas e químicas do solo não apresentaram influência expressiva nas propriedades da madeira de teca. Assim, apesar da grande variedade de solos existente na Costa Rica, a Teca pode ser cultivada comercialmente em todos eles sem que ocorram grandes variações nas propriedades da madeira.

Propriedades químicas de solo sob reflorestamento ciliar após 20 anos de plantio em área de cerrado

As propriedades químicas do solo variam com a cultura e manejo utilizados. O trabalho teve como objetivos avaliar as propriedades químicas de solo sob reflorestamento ciliar após 20 anos de plantio em área de Cerrado localizada na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão, FEPE/UNESP, da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Foi realizada a análise química do solo (P, matéria orgânica (MO), pH, K, Ca, Mg, H+Al, Al e S) em 33 módulos, com três repetições em duas profundidades (0,0 - 0,20 e 0,20 - 0,40 m), com delineamento em blocos casualizados em esquema hierárquico. Os resultados indicaram que as propriedades químicas do solo sob o reflorestamento ciliar são semelhantes às propriedades do solo sem perturbação antrópica dessa região. As espécies plantadas no reflorestamento ciliar estão contribuindo com a deposição de material orgânico suficiente para que haja reciclagem de nutrientes, mantendo as propriedades químicas do solo em boas condições para que ocorra o estabelecimento da mata ciliar.

Impacto na economia das propriedades bananicultoras em Luís Alves-SC, em função da implementação das áreas de preservação permanente

Esta pesquisa teve por objetivo principal analisar o impacto econômico das Áreas de Preservação Permanente (APP), bem como os conflitos de uso dessas áreas em propriedades bananicultoras no Município de Luís Alves, Santa Catarina, considerando-se a implementação do Código Florestal Brasileiro (Lei 4.771/65). A base metodológica provém da economia agrícola, de técnicas de manejo de culturas agrícolas, da gestão ambiental, do sensoriamento remoto e dos sistemas de informações geográficas. Foram consideradas 15 propriedades rurais, tendo como atividade principal a ba nanicultura. Utilizou-se uma planilha para coleta de dados, localização e distribuição das áreas de atividade nas propriedades. A partir dessas informações associadas a informações de imagens de satélite, geraram-se mapas de uso do solo, de limites de propriedades e de APPs. As informações foram organizadas num Sistema de Informações Geográficas - SIG, utilizando o software ARCVIEW 9.1. As propriedades foram analisadas em três grupos (I, II e III), conforme a área de lavoura de banana e investimentos em benfeitorias, máquinas e implementos. Realizou-se uma análise de impacto econômico sobre as propriedades em função da implementação das APPs. Com a pesquisa, percebeu-se que haverá redução da renda líquida das propriedades rurais de 38,58%, 27,65% e 40,21% para os Grupos I, II e III, respectivamente, com a adequação das APPs para a média das propriedades bananicultoras analisadas.

Propriedades energéticas da madeira e do carvão de paricá (Schizolobium amazonicum)

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial energético da madeira e do carvão de Schizolobium amazonicum (paricá). As árvores foram coletadas na região de Dom Eliseu, PA,nas idades de 5, 7, 9 e 11 anos, e seccionadas em quatro toras de 2,7 m cada. Pela análise termogravimétrica da madeira, determinou-se a perda de massa em função da temperatura. O poder calorífico superior foi obtido de acordo com a norma NBR-8633. Determinaram-se, ainda, o rendimento gravimétrico em carvão e sua composição química imediata. Observou-se efeito significativo da idade e da posição no tronco apenas na faixa de temperatura entre 300 e 400 ºC. O poder calorífico da madeira foi afetado pela idade das árvores, sendo o maior valor observado aos 5 anos. O rendimento gravimétrico e a composição química imediata do carvão vegetal não foram afetados pela idade.

Mistura de três espécies de reflorestamento na produção de painéis cimento-madeira

Este trabalho teve por objetivo avaliar a viabilidade técnica de produção de painéis cimento-madeira compostos por diferentes proporções de resíduos das madeiras de cedro-australiano (Toona ciliata M. Roem.), Pinus taeda e clone de híbrido de Eucalyptusgrandis x Eucalyptus urophylla,utilizando-se dois processos distintos de cura: vaporização e climatização. Foi utilizado o cimento Portland CP V - ARI/Plus como aglomerante e o cloreto de cálcio como aditivo químico. As partículas de madeira foram previamente tratadas em água fria durante 24 h. Foram considerados os seguintes parâmetros: relação madeira/cimento - 1/2,75; relação água/cimento - 1/2,5 (base peso do cimento); taxa de água de hidratação/cimento - 25% (base peso do cimento); aditivo químico - 4% (base peso do cimento); densidade nominal - 1,10 g/cm³; e dimensões dos painéis - 480 x 480 x 150 mm. Os parâmetros de prensagem foram: temperatura ambiente, pressão específica de 40 kgf/cm² e tempo de 10 min. O tempo de grampeamento foi de 24 h. As propriedades avaliadas foram absorção de água e inchamento em espessura após 24 h, flexão estática, compressão e ligação interna. O experimento foi instalado segundo um delineamento inteiramente casualizado com três repetições e seis tratamentos, arranjados num esquema fatorial de três composições x dois processos de cura. Os painéis compostos pela mistura de T. ciliata com o clone de Eucalyptus apresentaram valores médios superiores para inchamento em espessura e resultados inferiores para a maioria das propriedades mecânicas. A cura a vapor melhorou as propriedades físicas, mas afetou negativamente a maioria das propriedades mecânicas.

Melhoramento das propriedades de papéis reciclados através da ultrassonificação das fibras e adição de xilanas

Nesse estudo foi avaliado o potencial de utilização de vibrações ultrassônicas e adição de xilanas para melhorar a qualidade do papel reciclado. Inicialmente, foi realizado um estudo de otimização do tratamento ultrassônico. Foram avaliadas as influências do pH, da consistência da massa e do tempo de tratamento. A consistência da massa não afetou significativamente os resultados. Entretanto, elevados tempos de tratamento e valores de pH intensificaram os efeitos da ultrassonificação. O tratamento ultrassônico melhorou as propriedades mecânicas do papel de forma semelhante ao refino em PFI, embora com menor intensidade. As ondas ultrassônicas atuam, principalmente, promovendo o desfibrilamento externo das fibras. Também foram investigados os impactos da adição de xilanas na polpa. Os resultados indicaram que, mesmo com pequenas dosagens de xilanas (10 g/kg), foi possível aumentar significativamente a resistência mecânica do papel. Dosagens acima de 50 g/kg não são justificáveis. As tecnologias de ultrassonificação e adição de xilanas evidenciaram grande potencial técnico para melhorar a qualidade do papel reciclado.

Propriedades da madeira e estimativas de massa, carbono e energia de clones de Eucalyptus plantados em diferentes locais

As diferentes espécies de Eucalyptus são aptas para os mais diversos usos, sendo sua madeira amplamente empregada na geração de energia a partir da sua queima direta na forma de lenha ou da sua conversão em carvão vegetal. Além das propriedades da madeira, informações a respeito da estimativa de massa, carbono fixado e quantidade de energia disponível por área de plantio são importantes para a previsão da quantidade de produtos a ser gerada por material genético em dado local. Diante da importância que a matéria-prima, no caso a madeira, tem na produção de energia, este estudo objetivou, principalmente, estimar a massa, carbono e energia da madeira de três clones de Eucalyptus em diferentes locais, com o intuito de direcionar os clones que melhor se adaptam aos locais avaliados. Observou-se relação positiva entre incremento médio anual e acúmulo de massa de matéria seca de madeira, massa de carbono e energia. Não se verificou relação entre o local e a densidade, e não houve diferença significativa para poder calorífico superior entre os diferentes materiais. Os clones 1 e 3 apresentaram melhor desenvolvimento em Turmalina. Em Itacambira, os melhores resultados foram obtidos com o clone 2.

Aplicação do método de ensaio das frequências naturais de vibração para obtenção do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira

Existem diversas técnicas para caracterização do módulo de elasticidade de madeiras e, dentre as atualmente empregadas, destacam-se aquelas que utilizam as frequências naturais de vibração, por serem técnicas não destrutivas e, portanto, apresentarem resultados que podem ser repetidos e comparados ao longo do tempo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficácia, dos métodos de ensaios baseados nas frequências naturais de vibração comparando-os aos resultados obtidos na flexão estática na obtenção das propriedades elásticas em peças estruturais de madeira de reflorestamento que são usualmente empregadas na construção civil. Foram avaliadas 24 vigas de Eucalyptus sp. com dimensões nominais (40 x 60 x 2.000 mm) e 14 vigas de Pinus oocarpa com dimensões nominais (45 x 90 x 2.300 mm), ambas sem tratamento; 30 pranchas com dimensões nominais (40 x 240 x 2.010 mm) e 30 pranchas com dimensões nominais (40 x 240 x 3.050 mm), ambas de Pinnus oocarpa e com tratamento preservativo à base de Arseniato de Cobre Cromatado - CCA. Os resultados obtidos apresentaram boa correlação quando comparados aos resultados obtidos pelo método mecânico de flexão estática, especialmente quando empregada a frequência natural de vibração longitudinal. O emprego da frequência longitudinal mostrou-se confiável e prático, portanto recomendada para a determinação do módulo de elasticidade de peças estruturais de madeira. Verificou-se ainda que, empregando a frequência longitudinal, não há necessidade de um suporte específico para os corpos de prova ou calibrações prévias, reduzindo assim o tempo de execução e favorecendo o ensaio de grande quantidade de amostras.

Geração de finos no branqueamento de pasta kraft de eucalipto e seu efeito nas propriedades do papel

Este trabalho teve por objetivo avaliar a quantidade de finos gerada por diferentes reagentes de branqueamento e seu efeito nas propriedades físicas e mecânicas da celulose kraft de eucalipto. A polpa foi branqueada por quatro sequências diferentes. Parte das amostras foi classificada em equipamento Bauer-McNett, sendo a parte não classificada (global) refinada para 40 ºSR, em moinho laboratorial PFI. As duas maiores porções de cada amostra proveniente da classificação foram também refinadas com o mesmo número de revoluções que a sua amostra global. Realizaram-se ensaios físicos e mecânicos das amostras refinadas, e suas fibras foram analisadas em equipamento FQA (Fiber Quality Analyser), antes e depois do refino. A maior quantidade de finos foi observada nas polpas refinadas e na sequência-referência. Os resultados de tração foram mais elevados e significativos nas amostras globais; as polpas classificadas não apresentaram diferença entre si, sendo atribuída a maior resistência à tração na presença de finos. A resistência ao rasgo foi afetada pelo comprimento das fibras e não pelo teor de finos. Os maiores valores de ascensão capilar Klemm ocorreram nas amostras classificadas em razão da ausência de finos e do maior comprimento de fibras.

Propriedades físicas e químicas de substratos renováveis

A necessidade premente de aumento no número de mudas plantadas anualmente, bem como a crescente diminuição na disponibilidade de matérias-primas tradicionais para composição de substratos, tem levado à necessidade do desenvolvimento de estudos que visam à avaliação e disponibilização de novos materiais para sua composição técnica e economicamente eficientes. Em vista disso, este estudo objetivou analisar as propriedades físicas e químicas de substratos formulados com base em materiais renováveis e de grande disponibilidade (fibra de coco, casca de arroz carbonizada em diferentes granulometrias, biossólido e casca de pinus semidecomposta), bem como suas intercorrelações. Para tanto, foram formulados 41 substratos, os quais tiveram suas propriedades físicas e químicas avaliadas. Com base nos resultados, pôde-se concluir que, pelas suas propriedades físicas e químicas, uma série de materiais renováveis e, ou, resíduos agroindustriais e humanos se adéquam para serem utilizados como componentes na formulação de substratos para produção de mudas florestais, embora os conteúdos de alguns nutrientes em determinados substratos devam ser ajustados via adubação de base. Em vista do fato de as propriedades físicas serem mais decisivas na escolha de determinada formulação de substrato, entre os componentes e misturas avaliadas se pode concluir que os substratos formulados à base de fibra de coco e casca de arroz carbonizada se mostraram mais adequados.

Influência da idade na geração de modelos de espectroscopia NIR, para predição de propriedades da madeira de Eucalyptus spp.

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de modelos NIRS para predizer as propriedades físicas e químicas de madeiras de Eucalyptus, com idades variando de 3 a 7 anos. Foram utilizadas 136 amostras e realizadas análises laboratoriais de densidade básica, teores de lignina e extrativos. Amostras de cavacos foram moídas em moinho tipo ciclone, para coleta de espectros NIR. Os modelos foram desenvolvidos por regressão de mínimos quadrados parciais (PLS), sendo testadas transformações matemáticas. Para validação dos modelos, foram utilizados grupos de amostras externas com diferentes idades, que não participaram no desenvolvimento do modelo. Os modelos desenvolvidos resultaram em consideráveis coeficientes de determinação para densidade básica (R² 0,84 a 0,89) e lignina (R² 0,72 a 0,88), mas os melhores valores foram encontrados para o teor de extrativos (R² 0,92 a 0,98). Pelos valores de relação de desempenho de desvio (RPD), verificou-se que amostras com idades diferentes das utilizadas no desenvolvimento dos modelos não apresentaram boas predições, exceto para densidade básica cujos modelos desenvolvidos especificamente para as idades de 3 e 7 anos, predisseram satisfatoriamente amostras com idades entre 4 e 6 anos.

Painéis de partículas provenientes de rejeitos de Pinus sp. tratado com preservante cca e resina derivada de biomassa

A utilização do preservante CCA (sais de cromo, cobre e arsênio) tem sido questionada devido ao impacto relacionado à dispersão, principalmente, do cobre e do arsênio para o ambiente, antes de sua completa fixação na madeira. Outra questão se relaciona à disposição indevida dos resíduos provenientes da madeira tratada, viabilizando a lixiviação devido à maior área passível desses rejeitos sujeita a tal fenômeno. Este trabalho teve como objetivo a produção de painéis de partículas, avaliando o efeito da adição de resíduos de Pinus sp. tratado com sais de cromo, cobre e arsênio (CCA), em associação com material da mesma espécie sem preservantes, além de alterações no teor de adesivo poliuretano à base de mamona empregado na produção. As propriedades dos painéis produzidos foram determinadas conforme recomendações da NBR 14810-3: 2006. Por meio de análise estatística, observou-se que a adição da madeira tratada proporcionou desempenho superior no inchamento em espessura (2 h), ao passo que esse insumo utilizado na mesma proporção que a madeira sem preservantes foi significante, obtendo os melhores resultados na adesão interna. Os módulos de ruptura e de elasticidade na flexão não sofreram influência das variações nos insumos utilizados nos painéis. Os painéis, em grande parte, apresentaram-se em conformidade com os principais requisitos nesse âmbito, mostrando a possibilidade da utilização dos referidos insumos na produção, além da obtenção de um produto com considerável apelo ambiental.