Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

A utilização de polímeros ligno-celulósicos combinados com polímeros artificiais na forma de materiais compostos é fruto do desenvolvimento de uma linha de pesquisa que tinha como objetivo inicial a utilização dos primeiros como enchimento de uma matriz termofixa ou termoplástica aglutinante. Com o advento da necessidade do reaproveitamento de resíduos de processos industriais, as pesquisas e a utilização de resíduos fibrosos e partículas de madeira cresceram em importância e passaram a contribuir ainda mais decisivamente no desenvolvimento de novas técnicas, processos, equipamentos e insumos que possibilitam ampla gama de aplicações dos produtos obtidos. O presente trabalho objetivou a fabricação de placas compostas de serragem de duas espécies amplamente utilizadas em serrarias combinada com polietileno de baixa densidade reciclável (PEBD). Serragem e farinha de madeira de Pinus elliottii e Eucalyptus grandis , provenientes de lenho e de casca, foram separadas, beneficiadas e misturadas com partículas de PEBD também classificadas por tamanho, na proporção de 40% de madeira e 60% de plástico. A mistura foi prensada a 150 ° C por 30 minutos à pressão de 3 MPa. Foram fabricadas 44 placas de 6 mm de espessura nominal e 40 x 50 cm de lados, em 4 repetições de 11 tratamentos. Foram produzidos corpos-de-prova de todas as placas para os ensaios físicomecânicos segundo a norma ASTM D-1037, determinando-se a massa específica, o teor de umidade, a variação da massa e da espessura ocorridas em 2 e 24 horas de imersão em água, o módulo de elasticidade e o módulo de ruptura na flexão estática, a resistência à compressão e a força máxima de arrancamento de prego e de parafuso de fenda. O lenho de Pinus de granulometria fina combinado com PEBD fino apresentou as melhores propriedades físicomecânicas. Os tratamentos com lenho de Eucalyptus obtiveram o melhor desempenho geral e naqueles em que se utilizou a casca de Pinus os resultados não foram satisfatórios. Dentre os tratamentos que utilizaram cascas, a de Eucalyptus de granulometria grossa foi superior. O lenho de Pinus , principalmente em granulometrias mais finas e homogêneas revelaram-se promissores na utilização externa e as placas obtidas de casca de Pinus revelaram um grande potencial de utilização em usos internos não estruturais, como material alternativo. / Using ligno-celullose polymers combined with artificial polymers in form of composite material is result of a developing research line which had as initial objective the use of the firsts as just filling material in an agglutinant thermoplastic matrix. Due to the necessity of reusing industrial processing residues, the research and utilization of fiber and woody particles had grown in importance and started to contribute on the development of new techniques, processes, equipment and materials that make possible creating a huge variety of products and applications. The present work had the objective of manufacturing composite boards using sawdust from two different species widely used in sawmill combined with recyclable low density polyethylene. Pinus elliotii and Eucalyptus grandis sawdust and wood flour, produced from lumber and bark had been separated, treated and mixed with PEBD particles also classified by size, in the proportion of 40% wood and 60% plastic. The mixture was pressed at 150 °C during 30 minutes under 3 MPa pressure. It were manufactured 44 boards 6 mm nominal thickness and 40 x 50 cm sides in 4 replications of 11 treatments. Samples were obtained from all boards for physicmechanical tests according to ASTM D – 1037 standard, determining specific gravity, moisture content, mass and thickness variation occurred in 2 and 24 hours in water, modulus of elasticity and modulus of rupture in the static bending, compression strength and the withdrawal load of nail and screw. The Pinus wood of thin granulosity combined with thin LDPE had presented better physic-mechanical properties. The treatments in which was used Eucalyptus wood had shown better general performance and those in which was utilized Pinus bark had not presented satisfactory performance. Amongst the treatments in which bark was used, the Eucalyptus of thick granulosity had showed better performance. Boards made of Pinus wood specially in thinner and homogeneous granulosities seems to be excellent for exterior application and those in which was used Pinus bark had shown great potential as an alternative material for non structural purposes for interior applications.

A utilização de polímeros ligno-celulósicos combinados com polímeros artificiais na forma de materiais compostos é fruto do desenvolvimento de uma linha de pesquisa que tinha como objetivo inicial a utilização dos primeiros como enchimento de uma matriz termofixa ou termoplástica aglutinante. Com o advento da necessidade do reaproveitamento de resíduos de processos industriais, as pesquisas e a utilização de resíduos fibrosos e partículas de madeira cresceram em importância e passaram a contribuir ainda mais decisivamente no desenvolvimento de novas técnicas, processos, equipamentos e insumos que possibilitam ampla gama de aplicações dos produtos obtidos. O presente trabalho objetivou a fabricação de placas compostas de serragem de duas espécies amplamente utilizadas em serrarias combinada com polietileno de baixa densidade reciclável (PEBD). Serragem e farinha de madeira de Pinus elliottii e Eucalyptus grandis , provenientes de lenho e de casca, foram separadas, beneficiadas e misturadas com partículas de PEBD também classificadas por tamanho, na proporção de 40% de madeira e 60% de plástico. A mistura foi prensada a 150 ° C por 30 minutos à pressão de 3 MPa. Foram fabricadas 44 placas de 6 mm de espessura nominal e 40 x 50 cm de lados, em 4 repetições de 11 tratamentos. Foram produzidos corpos-de-prova de todas as placas para os ensaios físicomecânicos segundo a norma ASTM D-1037, determinando-se a massa específica, o teor de umidade, a variação da massa e da espessura ocorridas em 2 e 24 horas de imersão em água, o módulo de elasticidade e o módulo de ruptura na flexão estática, a resistência à compressão e a força máxima de arrancamento de prego e de parafuso de fenda. O lenho de Pinus de granulometria fina combinado com PEBD fino apresentou as melhores propriedades físicomecânicas. Os tratamentos com lenho de Eucalyptus obtiveram o melhor desempenho geral e naqueles em que se utilizou a casca de Pinus os resultados não foram satisfatórios. Dentre os tratamentos que utilizaram cascas, a de Eucalyptus de granulometria grossa foi superior. O lenho de Pinus , principalmente em granulometrias mais finas e homogêneas revelaram-se promissores na utilização externa e as placas obtidas de casca de Pinus revelaram um grande potencial de utilização em usos internos não estruturais, como material alternativo. / Using ligno-celullose polymers combined with artificial polymers in form of composite material is result of a developing research line which had as initial objective the use of the firsts as just filling material in an agglutinant thermoplastic matrix. Due to the necessity of reusing industrial processing residues, the research and utilization of fiber and woody particles had grown in importance and started to contribute on the development of new techniques, processes, equipment and materials that make possible creating a huge variety of products and applications. The present work had the objective of manufacturing composite boards using sawdust from two different species widely used in sawmill combined with recyclable low density polyethylene. Pinus elliotii and Eucalyptus grandis sawdust and wood flour, produced from lumber and bark had been separated, treated and mixed with PEBD particles also classified by size, in the proportion of 40% wood and 60% plastic. The mixture was pressed at 150 °C during 30 minutes under 3 MPa pressure. It were manufactured 44 boards 6 mm nominal thickness and 40 x 50 cm sides in 4 replications of 11 treatments. Samples were obtained from all boards for physicmechanical tests according to ASTM D – 1037 standard, determining specific gravity, moisture content, mass and thickness variation occurred in 2 and 24 hours in water, modulus of elasticity and modulus of rupture in the static bending, compression strength and the withdrawal load of nail and screw. The Pinus wood of thin granulosity combined with thin LDPE had presented better physic-mechanical properties. The treatments in which was used Eucalyptus wood had shown better general performance and those in which was utilized Pinus bark had not presented satisfactory performance. Amongst the treatments in which bark was used, the Eucalyptus of thick granulosity had showed better performance. Boards made of Pinus wood specially in thinner and homogeneous granulosities seems to be excellent for exterior application and those in which was used Pinus bark had shown great potential as an alternative material for non structural purposes for interior applications.