Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2015. / A substituição de materiais não renováveis por aqueles à base de madeira é crucial para o desenvolvimento de uma sociedade sustentável. Assim, o desenvolvimento de técnicas e processos termo-hidro (TH) e termo-hidro-mecânico (THM) para madeira pode ser um fator chave neste contexto. O objetivo desse trabalho foi avaliar o uso e a viabilidade de processos TH e THM da madeira, visando melhorar a estabilidade dimensional e encontrar uma alternativa aos processos convencionais de colagem da madeira de Eucalyptus benthamii. Para tanto foi avaliado o efeito de três diferentes tratamentos térmicos nas propriedades da madeira de E. benthamii e verificada a resistência da soldagem sob diferentes parâmetros. Peças de madeira foram submetidas aos seguintes tratamentos: Plato®, Atmosfera inerte e Oléothermie. Para a caracterização do material tratado e não tratado foram determinadas as propriedades físicas (densidade básica, estabilidade dimensional, teor de umidade de equilíbrio, análise física da parede celular e molhabilidade), mecânicas (módulo de ruptura e módulo de elasticidade), colorimétricas (parâmetros colorimétricos L*, a*, b*, C e h*) e químicas (teor de extrativos, teor de lignina e polissacarídeos). Adicionalmente foi avaliada a resistência da soldagem da madeira, determinada por meio do ensaio de cisalhamento e da avaliação da porcentagem de falha na madeira. Além da resistência foram feitos perfis da densidade na linha de soldagem. O tratamento térmico Plato® melhorou a estabilidade dimensional, reduziu a molhabilidade, o módulo de ruptura e o módulo de elasticidade, e tornou a madeira mais escura. As principais alterações na composição química da madeira tratada nesse sistema foram a redução do teor de hemiceluloses e aumento do teor de extrativos. O tratamento térmico em atmosfera inerte melhorou a estabilidade dimensional, reduziu a molhabilidade e o módulo de ruptura, alterou a cor da madeira, tornando-a mais escura, e a composição química da mesma, com a diminuição dos teores de xilose, arabinose e extrativos. O tratamento térmico Oléothermie não afetou a estabilidade dimensional da madeira, no entanto, reduziu o teor de umidade de equilíbrio. Além disso, reduziu a molhabilidade, alterou a cor da madeira, tornando-a mais escura e a sua composição química, reduzindo o teor de xilose e aumentando a proporção de lignina e extrativos. A resistência média obtida na soldagem foi de 10,30 MPa com uma média de 100% de falha na madeira. A densidade na linha de soldagem foi superior ao da madeira, atingindo valores entre 700 e 800 kg/m3. Diante dos resultados obtidos, conclui-se que o processo de soldagem se mostrou viável para a junção de madeira de E. benthamii e que o tratamento térmico pode alterar as propriedades da madeira de E. benthamii, porém depende do método empregado. O tratamento térmico que proporcionou melhora na estabilidade dimensional, e o menor impacto no modulo de ruptura foi o tratamento realizado em atmosfera inerte. / The replacement of non-renewable material by wood-based material is crucial for the development of a sustainable society. Thus, the development of thermo-hydro and thermo-hydro-mechanical processing techniques might be a key factor in such a context. The goal of this study was to evaluate the usefulness and the viability of those processes, aiming to improve the dimensional stability and to find an alternative to the conventional Eucalyptus benthamii wood bonding processes. In order to accomplish that, the effect of heat treatment on the physical (density, dimensional stability, equilibrium moisture content, cell wall physical analysis and wettability), chemical (extractives, lignin and polysaccharides), mechanical (rupture and elasticity modules) and colorimetric (L*, a*, b*, C e h*) properties was evaluated by three different methods: Plato®, inert atmosphere and Oléothermie. The welding strength was also checked under three different sets of parameters. The strengths of the joints were measured in tension shear and through percentage of wood failure. Moreover, the density profile in welded interfaces was also tested. The Plato® treatment improved dimensional stability, decreased wettability, rupture and elasticity modules and made the wood darker. The main changes in chemical composition were the decrease of hemicellulose content and an increase of extractives. The inert atmosphere treatment improved dimensional stability, decreased wettability and the rupture module, changed wood color, making it darker and changed its chemical composition as well, decreasing xylose, arabinose and extractives values. The Oléothermie treatment did not affect dimensional stability. However, it decreased the equilibrium moisture content and wettability, made the wood darker and changed its chemical composition, decreasing the xylose value and increasing the lignin and extractives rates. The mean strength obtained in welding was 10,30 MPa with 100% wood failure. The welding interface density was superior than that of the wood, attaining maximal values between 700 and 800 kg/m3. Given the results, we conclude that the welding process proved feasible for E. benthamii wood joining and that the heat treatment can change its physical, mechanical, chemical and colorimetric properties, depending on the method employed.

A madeira é um material de origem biológica, renovável, com papel importante no ciclo do carbono, que contribui para o desenvolvimento sustentável. As madeiras tropicais brasileiras são apreciadas na indústria da construção civil em peças estruturais, componentes de edificação e mobiliário. A melhor utilização da matéria-prima nos diversos processos depende do conhecimento das suas propriedades, e nesse aspecto, os estudos sobre estabilidade dimensional são escassos, em sua maioria, desenvolvidos para coníferas do hemisfério Norte. Este trabalho tem como objetivo geral aprofundar o estudo da estabilidade dimensional, trabalhando com propriedades físicas de madeiras tropicais brasileiras, com ênfase nas densidades, ponto de saturação das fibras, retratibilidade e inchamento. Utilizando madeira de quinze espécies tropicais brasileiras, foram realizados ensaios, de acordo com a NBR 7190/97 para determinar: densidade aparente 0% e 12% de umidade, densidade básica, ponto de saturação das fibras, retração, inchamento, coeficiente de anisotropia, coeficiente de retratibilidade volumétrica e coeficiente de inchamento volumétrico. Investigaram-se as relações entre as propriedades determinadas de modo a poder inferir sobre: a estabilidade dimensional baseando-se nas densidades; as precisões de relações desenvolvidas em pesquisas correlatas. Além disso, foi desenvolvida (e investigada sua precisão, ao nível de significância 5%) uma relação entre densidade básica e densidade aparente via retratibilidade/inchamento. De acordo com os resultados, o melhor coeficiente de determinação ajustado atingido na tentativa de relacionar densidades com os parâmetros da estabilidade dimensional foi 19,58% indicando que a densidade não é um bom estimador da estabilidade dimensional da madeira. Algumas das relações desenvolvidas em pesquisas correlatas não foram consideradas válidas, de acordo com a análise estatística. Para a relação desenvolvida no presente trabalho, embora a mesma apresente média e coeficiente de variação próximos aos dos resultados experimentais, a análise de representatividade não confirmou sua significância. / Wood is an organic and renewable material, with important role in carbon cycle, which contributes to sustainable development. Brazilian tropical woods are considered in building industry in structural ant other components and in furniture. The better use of raw materials in different processes depends on knowledge of their properties and, in this respect, studies of dimensional stability are scarce, mostly developed for Northern Hemisphere conifers. This work aims to extend the study of dimensional stability, now working with physical properties of Brazilian tropical woods, emphasizing densities, fiber saturation point; shrinkage and swelling. Using wood of fifteen Brazilian tropical species, tests were carried out, according to NBR 7190/97 to determine: density (0% and 12% moisture content); basic density; fiber saturation point; shrinkage; swelling; anisotropy coefficient; volumetric shrinkage coefficient; and volumetric swelling coefficient. Correlations between certain properties were investigated in order to be able to infer: dimensional stability based on densities; precision of relationships developed in related research. Furthermore, it was developed (and investigated their accuracy, 5% significance level) a relationship between specific gravity and bulk density via shrinkage/ swelling. According to results, the best determination coefficient, obtained in attempt to correlate density with parameters of dimensional stability, was 19.58%. This indicates that density is not a good estimator of dimensional stability for tropical wood. Based on statistical analysis, some of the relationships developed in related researches were not considered valid. For the relationship developed in this research, although it presents average and coefficient of variation close to experimental results, analysis of accuracy did not confirm its significance.

A madeira é um material de origem biológica, renovável, com papel importante no ciclo do carbono, que contribui para o desenvolvimento sustentável. As madeiras tropicais brasileiras são apreciadas na indústria da construção civil em peças estruturais, componentes de edificação e mobiliário. A melhor utilização da matéria-prima nos diversos processos depende do conhecimento das suas propriedades, e nesse aspecto, os estudos sobre estabilidade dimensional são escassos, em sua maioria, desenvolvidos para coníferas do hemisfério Norte. Este trabalho tem como objetivo geral aprofundar o estudo da estabilidade dimensional, trabalhando com propriedades físicas de madeiras tropicais brasileiras, com ênfase nas densidades, ponto de saturação das fibras, retratibilidade e inchamento. Utilizando madeira de quinze espécies tropicais brasileiras, foram realizados ensaios, de acordo com a NBR 7190/97 para determinar: densidade aparente 0% e 12% de umidade, densidade básica, ponto de saturação das fibras, retração, inchamento, coeficiente de anisotropia, coeficiente de retratibilidade volumétrica e coeficiente de inchamento volumétrico. Investigaram-se as relações entre as propriedades determinadas de modo a poder inferir sobre: a estabilidade dimensional baseando-se nas densidades; as precisões de relações desenvolvidas em pesquisas correlatas. Além disso, foi desenvolvida (e investigada sua precisão, ao nível de significância 5%) uma relação entre densidade básica e densidade aparente via retratibilidade/inchamento. De acordo com os resultados, o melhor coeficiente de determinação ajustado atingido na tentativa de relacionar densidades com os parâmetros da estabilidade dimensional foi 19,58% indicando que a densidade não é um bom estimador da estabilidade dimensional da madeira. Algumas das relações desenvolvidas em pesquisas correlatas não foram consideradas válidas, de acordo com a análise estatística. Para a relação desenvolvida no presente trabalho, embora a mesma apresente média e coeficiente de variação próximos aos dos resultados experimentais, a análise de representatividade não confirmou sua significância. / Wood is an organic and renewable material, with important role in carbon cycle, which contributes to sustainable development. Brazilian tropical woods are considered in building industry in structural ant other components and in furniture. The better use of raw materials in different processes depends on knowledge of their properties and, in this respect, studies of dimensional stability are scarce, mostly developed for Northern Hemisphere conifers. This work aims to extend the study of dimensional stability, now working with physical properties of Brazilian tropical woods, emphasizing densities, fiber saturation point; shrinkage and swelling. Using wood of fifteen Brazilian tropical species, tests were carried out, according to NBR 7190/97 to determine: density (0% and 12% moisture content); basic density; fiber saturation point; shrinkage; swelling; anisotropy coefficient; volumetric shrinkage coefficient; and volumetric swelling coefficient. Correlations between certain properties were investigated in order to be able to infer: dimensional stability based on densities; precision of relationships developed in related research. Furthermore, it was developed (and investigated their accuracy, 5% significance level) a relationship between specific gravity and bulk density via shrinkage/ swelling. According to results, the best determination coefficient, obtained in attempt to correlate density with parameters of dimensional stability, was 19.58%. This indicates that density is not a good estimator of dimensional stability for tropical wood. Based on statistical analysis, some of the relationships developed in related researches were not considered valid. For the relationship developed in this research, although it presents average and coefficient of variation close to experimental results, analysis of accuracy did not confirm its significance.

As pentoses são subprodutos de vários rejeitos agrícolas tais como palha de arroz, palha e sabugo de milho, casca de aveia, bagaço da cana-de-açúcar, caroço de algodão, resíduos de madeira e outros, de onde se pode obter, por digestão com ácido forte, o furfural, e dele, por hidrogenação, o álcool furfurílico (FFA). A polimerização do FFA conduzindo a um produto inerte, resistente a corrosão, que tem sido utilizado principalmente como revestimento de mesas e bancadas de laboratório e de tanques industriais, é um produto negro que apresenta estrutura fortemente intercruzada. Porém, seu relativo alto custo tem constituído uma barreira para que suas aplicações se popularizem. Com o aproveitamento de resíduos industriais da produção de etanol, óleo de arroz, algodão, milho, e da indústria madeireira, espera-se a redução de seu custo de produção e, consequentemente, a ampliação de seu campo de aplicações principalmente por tratar-se de um polímero natural não derivado do petróleo. Por outro lado, o país enfrenta sérias dificuldades no campo habitacional, uma delas sendo o elevado custo dos materiais de construção. Viabilizando-se o emprego de madeiras de reflorestamento para emprego em construção civil e industrial, por exemplo, aumentando sua resistência ao ataque de fungos e de insetos, a propagação da chama e a variação dimensional, proporciona-se um número maior de moradias sem, contudo, promover o desmatamento de reservas de madeiras nobres. Neste trabalho tem-se como objetivos a obtenção de compósitos de madeira e polímero que apresentem vantagens sobre a madeira de reflorestamento sem tratamento, e o estudo de um meio de fixar o bom usando o álcool furfurílico para que as propriedades de ambos sejam combinadas e melhoradas. Impregnou-se duas espécies de coníferas muito populares, uma no Brasil e outra no Japão, com álcool furfurílico em combinação com compostos de boro e testou-se algumas de suas propriedades. Espécies de Coníferas \"Japanese cedar\' (Cryptomena japonica D. Don.) - o sugi, e (Pinus caribaea var. hondurensis) - pinus - foram impregnadas com álcool furfurílico (FFA) pelo processo vácuo-encharcamento seguido da cura do FFA sob aquecimento. Compostos de boro: ácido bórico, borato de amônia e biborato de amônia foram adicionados a solução de impregnação. Espécies impregnadas foram submetidas aos testes de eficiência anti-inchamento, resistência aos térmitas, resistência aos microrganismos, resistência a inflamabilidade e resistência as intempéries. Ao lado destes testes, os resíduos das soluções submetidas aos ciclos de lixiviação de acordo com as normas padrões JIS 9201 (1992) foram analisados através de cromatografia iônica com o objetivo de estudar métodos de fixação do boro na madeira. Os resultados mostraram que a resina de FFA confere a madeira alta estabilidade dimensional. Resultados semelhantes são obtidos quando FFA é combinada com compostos de boro. A mobilidade do bom mostrou diferentes comportamentos em comparação com o tratamento com o ácido bórico, embora o boro ainda seja Iixiviável. A madeira tratada com FFA combinada com compostos de boro apresentou grande resistência a ataques de térmitas e à deterioração biológica quando não submetida a lixiviação. Quando lixiviadas a resistência biológica diminui consideravelmente mas ainda assim é maior que a da madeira sem tratamento ou da tratada somente com ácido bórico. O tratamento mostrou que a combinação aumentou a resistência da madeira contra a queima sem chama. A queima produz pouca fumaça e cinzas. As combinações de tratamento não se mostraram eficazes para fixar a cor durante a exposição as condições climáticas / Pentosans are by-products of many agricultural crops such as rice, com and oat husks, comcobs, sugar cane bagasse, cotton seeds, wood wastes, etc. By digesting these by-products with strong acid furfural can be produced, which, in its turn, can be transformed into furfuryl alcohol through hydrogenation. Polymerization of furfuryl alcohol transforms it into an inert corrosion-resistant product that is used as a coating material for laboratory tables, workbenches and industrial tanks. Its relatively high cost, however, has so far been an obstacle to its widespread application. By taking advantage of industrial waste from ethanol distilleries and from the rice, cotton, com oil and wood industries, it is expected to reduce the cost of furfuryl alcohol production and, thus, to increase its applications. This becomes an increasingly relevant objective when one considers the future scarcity of petroleum. Brazil is also beset by a variety of housing-related problems, one of which is the high cost of construction materials. Increasing the resistance of reforested wood against termite and fungi attacks and enhancing its fireproof and anti-swelling characteristics will enable the country to increase housing and preclude further deforestation of hardwood forests. Present work discusses the work involved in developing a wood-polymer composite with particular characteristics for improving the dimensional stability of wood, increasing its resistance against termite and fungi attacks, decreasing its flammability and enhancing its weathering resistance, for proposing the utilization of furfuryl alcohol as boron fixation agent. Two species of very popular softwoods, one of them in Brazil, pine and the other in Japan, sugi were impregnated with poli-FFA. Sapwood blocks of Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don.) and Caribbean pitch pine (Pinus caribaea varohondurensis) were impregnated with furfuryl alcohol (FFA) by a vacuum-impregnation process followed by curing of FFA under heating. Boron compounds: boric acid, ammonium borate and ammonium biborate were mixed in the impregnation solution. Impregnated specimens were submitted to an anti-swelling efficiency (ASE) test, exposed to attack by termites and microorganisms, and subjected to a flame resistance and natural weathering test. Boron leachability was determined, along with ten cycles of weathering, according to JIS 9201 (1992), by ion chromatography (IC). Results indicated that FFA imparted high dimensional stability to wood when mixed with boron compounds. Boron mobility showed differentiated behavior in comparison to treatment with boric acid alone, although boron was still leachable. Wood specimens treated with a FFA-boron compound combination were quite resistant to termite attacks and to biological deterioration when they were not submitted to leaching cycles. When were submitted to leaching cycles, their biological resistance decreased significantly; however, it was still higher than in untreated wood or in wood treated only with boric acid. The treatment proved to be effective as a glowing retardan1.The combustion yields small amount of smoke and ash. Treatments did not prove efficiency to avoid the color changes in outdoor exposure

A estabilidade dimensional representa uma das mais importantes propriedades do papel, dentre aquelas que governam seu desempenho no uso final. Esta propriedade determina a funcionalidade do papel em processos de impressão, de conversão e, particularmente, na aplicação em máquina copiadoras e impressoras comerciais. O monitoramento da estabilidade dimensional oferece possibilidades de interferência em parâmetros do processo de fabricação, com a finalidade de estabelecer condições de produção de papel mais eficientes e econômicas, promovendo ainda, melhor suporte para atividades de assistência técnica ao usuário final. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia factível para avaliação da estabilidade dimensional de papel reprográfico, por meio da medição do perfil do encolhimento transversal (CD) diferencial, utilizando técnicas de processamento e análise de imagem, a fim de detectar marcas periódicas (da tela formadora) existentes na estrutura do papel. O método apresentado baseia-se em protocolos simplificados de amostragem e medição, que permitem simples implantação nos ambientes industriais das fábricas de papel. A partir da captação de imagens de amostras de papel coletadas na direção transversal de uma bobina jumbo, na saída da enroladeira da máquina de papel e utilização de técnicas de análise de imagem baseadas na transformada bidimensional rápida de Fourier (2D-FFT), obtiveram-se perfis relativos e absolutos do perfil de encolhimento transversal (CD) diferencial do papel, elemento chave para a análise e diagnóstico da estabilidade dimensional, dada a forte correlação encontrada, neste trabalho, entre o encolhimento e a higroexpansibilidade do papel. Para desenvolvimento da presente tese, foram examinadas amostras de papel reprográfico, com gramatura nominal de 75 g.m-², fabricado em máquina industrial com velocidades operacionais de 1256 m.m-¹ e 1362 m.min-¹, com larguras na enroladeira de 5278 mm e 5300 mm, respectivamente. Os resultados mostraram a viabilidade da aplicação do método, que se mostrou adequado para implementação em fábricas de papel e vantajoso com relação aos métodos tradicionais de medição, e.g., aqueles utilizados para medição de higroexpansibilidade do papel, dependentes de equipamentos sofisticados e demandantes de longos tempos de execução e retorno de resultados . Este trabalho oferece, adicionalmente, contribuições de diversas naturezas, tanto metodológicas, como o esclarecimento do processo de medição do encolhimento do papel por meio da detecção e medição das marcas de telas formadoras e o desenvolvimento de programa de análise de imagem específico, para automatização da busca de informações de interesse no espectro de freqüências de Fourier, como ainda, para aumentar a base de dados sobre o comportamento higroexpansivo do papel reprográfico fabricado totalmente com pasta branqueada de fibras de eucalipto do Brasil. / Dimensional stability represents on of the most important properties of paper, among the ones that controls its performance in end-use. This property fixes the paper functionality in printing and converting processes and, particularly, in copier machines and commercial printers applications. Dimensional stability monitoring can bring opportunities for interfering in manufacturing process parameters, in order to establish operating conditions suitable for a more efficient and economic production and better support for technical assistance to endusers. The objective of this work is to present a feasible methodology for evaluating the dimensional stability of reprographic paper by measuring the CD differential shrinkage profile of paper using image analysis and digital processing to detect periodic marks (from the forming fabric) in the structure of paper. The method presented is based on simplified sampling and measuring protocols, which allow for its simple introduction in the paper mill industrial environment. From digital images of paper samples acquired along the transverse direction of a jumbo reel at the end of the paper machine and by using image analysis techniques based on two-dimensional fast Fourier transform (2D-FFT), relative and absolute CD differential shrinkage profiles were obtained as the key element for analysis and diagnoses of the paper dimensional stability, given the strong correlation found out in this study, between shrinkage and hygroexpansivity of paper. For development of this thesis, reprographic paper with nominal basis weight of 75 g.m-², manufacture in industrial paper machine at operating speeds of 1256 m.m-¹ and 1362 m.min-¹ and having width of 5278 mm e 5300 mm, respectively, were investigated. The results showed the feasibility of the method, which proved to be suitable for implementation in paper mills and advantageous over traditional measurement methods, e.g., those used for paper hygroexpansivity measurement, which depend on sophisticated equipment and long lead times for getting it executed and having the measurement results. This work offers, in addition, contributions of various natures, such as methodological ones, like to elucidate the paper shrinkage measurement method by means of forming fabrics marks detection and develop of a specific image analysis computer program for automation of data searching in the Fourier frequency spectrum and yet, to improve the database related to higroexpansive behavior of reprographic paper manufactured totally from eucalyptus fiber bleached pulp from Brazil.

A estabilidade dimensional representa uma das mais importantes propriedades do papel, dentre aquelas que governam seu desempenho no uso final. Esta propriedade determina a funcionalidade do papel em processos de impressão, de conversão e, particularmente, na aplicação em máquina copiadoras e impressoras comerciais. O monitoramento da estabilidade dimensional oferece possibilidades de interferência em parâmetros do processo de fabricação, com a finalidade de estabelecer condições de produção de papel mais eficientes e econômicas, promovendo ainda, melhor suporte para atividades de assistência técnica ao usuário final. O objetivo deste trabalho é apresentar uma metodologia factível para avaliação da estabilidade dimensional de papel reprográfico, por meio da medição do perfil do encolhimento transversal (CD) diferencial, utilizando técnicas de processamento e análise de imagem, a fim de detectar marcas periódicas (da tela formadora) existentes na estrutura do papel. O método apresentado baseia-se em protocolos simplificados de amostragem e medição, que permitem simples implantação nos ambientes industriais das fábricas de papel. A partir da captação de imagens de amostras de papel coletadas na direção transversal de uma bobina jumbo, na saída da enroladeira da máquina de papel e utilização de técnicas de análise de imagem baseadas na transformada bidimensional rápida de Fourier (2D-FFT), obtiveram-se perfis relativos e absolutos do perfil de encolhimento transversal (CD) diferencial do papel, elemento chave para a análise e diagnóstico da estabilidade dimensional, dada a forte correlação encontrada, neste trabalho, entre o encolhimento e a higroexpansibilidade do papel. Para desenvolvimento da presente tese, foram examinadas amostras de papel reprográfico, com gramatura nominal de 75 g.m-², fabricado em máquina industrial com velocidades operacionais de 1256 m.m-¹ e 1362 m.min-¹, com larguras na enroladeira de 5278 mm e 5300 mm, respectivamente. Os resultados mostraram a viabilidade da aplicação do método, que se mostrou adequado para implementação em fábricas de papel e vantajoso com relação aos métodos tradicionais de medição, e.g., aqueles utilizados para medição de higroexpansibilidade do papel, dependentes de equipamentos sofisticados e demandantes de longos tempos de execução e retorno de resultados . Este trabalho oferece, adicionalmente, contribuições de diversas naturezas, tanto metodológicas, como o esclarecimento do processo de medição do encolhimento do papel por meio da detecção e medição das marcas de telas formadoras e o desenvolvimento de programa de análise de imagem específico, para automatização da busca de informações de interesse no espectro de freqüências de Fourier, como ainda, para aumentar a base de dados sobre o comportamento higroexpansivo do papel reprográfico fabricado totalmente com pasta branqueada de fibras de eucalipto do Brasil. / Dimensional stability represents on of the most important properties of paper, among the ones that controls its performance in end-use. This property fixes the paper functionality in printing and converting processes and, particularly, in copier machines and commercial printers applications. Dimensional stability monitoring can bring opportunities for interfering in manufacturing process parameters, in order to establish operating conditions suitable for a more efficient and economic production and better support for technical assistance to endusers. The objective of this work is to present a feasible methodology for evaluating the dimensional stability of reprographic paper by measuring the CD differential shrinkage profile of paper using image analysis and digital processing to detect periodic marks (from the forming fabric) in the structure of paper. The method presented is based on simplified sampling and measuring protocols, which allow for its simple introduction in the paper mill industrial environment. From digital images of paper samples acquired along the transverse direction of a jumbo reel at the end of the paper machine and by using image analysis techniques based on two-dimensional fast Fourier transform (2D-FFT), relative and absolute CD differential shrinkage profiles were obtained as the key element for analysis and diagnoses of the paper dimensional stability, given the strong correlation found out in this study, between shrinkage and hygroexpansivity of paper. For development of this thesis, reprographic paper with nominal basis weight of 75 g.m-², manufacture in industrial paper machine at operating speeds of 1256 m.m-¹ and 1362 m.min-¹ and having width of 5278 mm e 5300 mm, respectively, were investigated. The results showed the feasibility of the method, which proved to be suitable for implementation in paper mills and advantageous over traditional measurement methods, e.g., those used for paper hygroexpansivity measurement, which depend on sophisticated equipment and long lead times for getting it executed and having the measurement results. This work offers, in addition, contributions of various natures, such as methodological ones, like to elucidate the paper shrinkage measurement method by means of forming fabrics marks detection and develop of a specific image analysis computer program for automation of data searching in the Fourier frequency spectrum and yet, to improve the database related to higroexpansive behavior of reprographic paper manufactured totally from eucalyptus fiber bleached pulp from Brazil.

As pentoses são subprodutos de vários rejeitos agrícolas tais como palha de arroz, palha e sabugo de milho, casca de aveia, bagaço da cana-de-açúcar, caroço de algodão, resíduos de madeira e outros, de onde se pode obter, por digestão com ácido forte, o furfural, e dele, por hidrogenação, o álcool furfurílico (FFA). A polimerização do FFA conduzindo a um produto inerte, resistente a corrosão, que tem sido utilizado principalmente como revestimento de mesas e bancadas de laboratório e de tanques industriais, é um produto negro que apresenta estrutura fortemente intercruzada. Porém, seu relativo alto custo tem constituído uma barreira para que suas aplicações se popularizem. Com o aproveitamento de resíduos industriais da produção de etanol, óleo de arroz, algodão, milho, e da indústria madeireira, espera-se a redução de seu custo de produção e, consequentemente, a ampliação de seu campo de aplicações principalmente por tratar-se de um polímero natural não derivado do petróleo. Por outro lado, o país enfrenta sérias dificuldades no campo habitacional, uma delas sendo o elevado custo dos materiais de construção. Viabilizando-se o emprego de madeiras de reflorestamento para emprego em construção civil e industrial, por exemplo, aumentando sua resistência ao ataque de fungos e de insetos, a propagação da chama e a variação dimensional, proporciona-se um número maior de moradias sem, contudo, promover o desmatamento de reservas de madeiras nobres. Neste trabalho tem-se como objetivos a obtenção de compósitos de madeira e polímero que apresentem vantagens sobre a madeira de reflorestamento sem tratamento, e o estudo de um meio de fixar o bom usando o álcool furfurílico para que as propriedades de ambos sejam combinadas e melhoradas. Impregnou-se duas espécies de coníferas muito populares, uma no Brasil e outra no Japão, com álcool furfurílico em combinação com compostos de boro e testou-se algumas de suas propriedades. Espécies de Coníferas \"Japanese cedar\' (Cryptomena japonica D. Don.) - o sugi, e (Pinus caribaea var. hondurensis) - pinus - foram impregnadas com álcool furfurílico (FFA) pelo processo vácuo-encharcamento seguido da cura do FFA sob aquecimento. Compostos de boro: ácido bórico, borato de amônia e biborato de amônia foram adicionados a solução de impregnação. Espécies impregnadas foram submetidas aos testes de eficiência anti-inchamento, resistência aos térmitas, resistência aos microrganismos, resistência a inflamabilidade e resistência as intempéries. Ao lado destes testes, os resíduos das soluções submetidas aos ciclos de lixiviação de acordo com as normas padrões JIS 9201 (1992) foram analisados através de cromatografia iônica com o objetivo de estudar métodos de fixação do boro na madeira. Os resultados mostraram que a resina de FFA confere a madeira alta estabilidade dimensional. Resultados semelhantes são obtidos quando FFA é combinada com compostos de boro. A mobilidade do bom mostrou diferentes comportamentos em comparação com o tratamento com o ácido bórico, embora o boro ainda seja Iixiviável. A madeira tratada com FFA combinada com compostos de boro apresentou grande resistência a ataques de térmitas e à deterioração biológica quando não submetida a lixiviação. Quando lixiviadas a resistência biológica diminui consideravelmente mas ainda assim é maior que a da madeira sem tratamento ou da tratada somente com ácido bórico. O tratamento mostrou que a combinação aumentou a resistência da madeira contra a queima sem chama. A queima produz pouca fumaça e cinzas. As combinações de tratamento não se mostraram eficazes para fixar a cor durante a exposição as condições climáticas / Pentosans are by-products of many agricultural crops such as rice, com and oat husks, comcobs, sugar cane bagasse, cotton seeds, wood wastes, etc. By digesting these by-products with strong acid furfural can be produced, which, in its turn, can be transformed into furfuryl alcohol through hydrogenation. Polymerization of furfuryl alcohol transforms it into an inert corrosion-resistant product that is used as a coating material for laboratory tables, workbenches and industrial tanks. Its relatively high cost, however, has so far been an obstacle to its widespread application. By taking advantage of industrial waste from ethanol distilleries and from the rice, cotton, com oil and wood industries, it is expected to reduce the cost of furfuryl alcohol production and, thus, to increase its applications. This becomes an increasingly relevant objective when one considers the future scarcity of petroleum. Brazil is also beset by a variety of housing-related problems, one of which is the high cost of construction materials. Increasing the resistance of reforested wood against termite and fungi attacks and enhancing its fireproof and anti-swelling characteristics will enable the country to increase housing and preclude further deforestation of hardwood forests. Present work discusses the work involved in developing a wood-polymer composite with particular characteristics for improving the dimensional stability of wood, increasing its resistance against termite and fungi attacks, decreasing its flammability and enhancing its weathering resistance, for proposing the utilization of furfuryl alcohol as boron fixation agent. Two species of very popular softwoods, one of them in Brazil, pine and the other in Japan, sugi were impregnated with poli-FFA. Sapwood blocks of Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don.) and Caribbean pitch pine (Pinus caribaea varohondurensis) were impregnated with furfuryl alcohol (FFA) by a vacuum-impregnation process followed by curing of FFA under heating. Boron compounds: boric acid, ammonium borate and ammonium biborate were mixed in the impregnation solution. Impregnated specimens were submitted to an anti-swelling efficiency (ASE) test, exposed to attack by termites and microorganisms, and subjected to a flame resistance and natural weathering test. Boron leachability was determined, along with ten cycles of weathering, according to JIS 9201 (1992), by ion chromatography (IC). Results indicated that FFA imparted high dimensional stability to wood when mixed with boron compounds. Boron mobility showed differentiated behavior in comparison to treatment with boric acid alone, although boron was still leachable. Wood specimens treated with a FFA-boron compound combination were quite resistant to termite attacks and to biological deterioration when they were not submitted to leaching cycles. When were submitted to leaching cycles, their biological resistance decreased significantly; however, it was still higher than in untreated wood or in wood treated only with boric acid. The treatment proved to be effective as a glowing retardan1.The combustion yields small amount of smoke and ash. Treatments did not prove efficiency to avoid the color changes in outdoor exposure

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The genera Corymbia and Eucalyptus although used by industries face limitations such as high levels of growth stresses, drying problems and high shrinkage. Thus, methods such as heat treatment are studied to improve these properties. The objective of this research was to study the effect of heat treatment on physical and mechanical properties of wood of Corymbia citriodora and Eucalyptus saligna. From each species 3 trees were sampled, with approximately 40 years of age, which were sectioned with the first two logs in lengths of 3 meters each. The heat treatment was applied with final temperature of 140 º C, 160 º C and 180 º C for 2.5 hours using an oven with forced air circulation. To determine the physical and mechanical properties there were used the procedures of ASTM D 143-94 (ASTM, 2000) and NBR 7190 (ABNT, 1997). The physical properties analyzed were the equilibrium moisture content, weight reduction, loss of density, swelling coefficient, total (linear and volumetric) and coefficient of anisotropy. Mechanical properties evaluated were modulus of elasticity (MOE) and rupture (MOR) in bending, compression parallel to grain and impact resistance. The results, in general, demonstrated for all physical properties that the heat treatment is effective in reducing the hygroscopicity and increasing dimensional stability of both species, with best results in treatments with higher temperatures. The results of the mechanical properties have shown that impact resistance for both species was reduced compared to control in all treatments. The test results static bending, for both species, increased in temperature of 140 ° C and decreased at temperatures of 160 º C and 180 º C. Compression parallel to the grain in wood of Corymbia citriodora increased with heat treatment at temperature of 140 ° C and presented a reduction at other temperatures. The wood of Eucalyptus saligna, the evaluation of compression parallel to the grain, presented a decrease in strength with increasing temperature. In accordance with the results of the study the thermally treated material can be used in places where humidity is higher, however it is not suitable for structural use, because its strength is reduced with increasing temperature. / Os gêneros de Corymbia e Eucalyptus apesar de utilizados pelas indústrias enfrentam limitações como altos níveis de tensões de crescimento, problemas de secagem e alta retratibilidade. Dessa forma, métodos como o tratamento térmico são estudados para melhorar essas propriedades. O objetivo desta pesquisa foi estudar o efeito do tratamento térmico nas propriedades físicas e mecânicas da madeira de Corymbia citriodora e Eucalyptus saligna. Foram amostradas 3 árvores de cada espécie, com aproximadamente 40 anos de idade, as quais foram seccionadas as duas primeiras toras com comprimento de 3 metros cada. Para o tratamento térmico foram aplicadas temperaturas finais de 140ºC, 160ºC e 180ºC, durante 2,5 horas, utilizando estufa com circulação de ar forçada. Para a determinação das propriedades físicas e mecânicas foram utilizados os procedimentos estabelecidos nas normas ASTM D 143-94 (ASTM, 2000) e NBR 7190 (ABNT, 1997). As propriedades físicas avaliadas foram umidade de equilíbrio, redução de massa, perda de massa específica, coeficiente de inchamento total (linear e o volumétrico) e coeficiente de anisotropia. As avaliações de resistência mecânica foram realizadas pelo módulo de elasticidade (MOE) e ruptura (MOR) em flexão estática, compressão paralela às fibras e resistência máxima ao impacto. Os resultados, em linhas gerais, demonstraram para todas as propriedades físicas avaliadas que o tratamento térmico é eficiente na redução da higroscopicidade e aumento da estabilidade dimensional de ambas as espécies, com melhores resultados, nos tratamentos com maiores temperaturas. Os resultados das propriedades mecânicas demonstraram que a máxima resistência ao impacto, para ambas as espécies, foi reduzida em relação à testemunha em todos os tratamentos. Os resultados do ensaio de flexão estática, para as duas espécies, teve um aumento na temperatura de 140ºC e diminuiu nas temperaturas de 160ºC e 180ºC. Para a compressão paralela as fibras a espécie Corymbia citriodora teve aumento na temperatura de 140ºC, reduzindo nas demais temperaturas. A espécie de Eucalyptus saligna, na avaliação da compressão paralela as fibras, reduziu com o aumento da temperatura. De acordo, com os resultados do estudo o material tratado termicamente pode ser utilizado em locais com umidade mais elevadas, entretanto não sendo indicado para uso estrutural, pois sua resistência é reduzida com o aumento da temperatura.

Made available in DSpace on 2014-08-20T14:30:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Gloria_Beatriz_Azevedo_Cubas.pdf: 1660996 bytes, checksum: 8bb44113acc263526d63d6f5e7e47e2b (MD5) Previous issue date: 2012-12-07 / The aims of this randomised controlled trial were to evaluate the influence of a preprocedural 0.12% chlorhexidine mouthrinse on the microbial contamination of dental impressions, subsequently disinfected with sodium hypoclorite or water (control). The second objective was to evaluate if aqueous solution of 0.12% chlorhexidine mixed with irreversible hydrocolloid powder would decrease microbial contamination of dental impressions. Forty subjects underwent maxillary dental impressions with irreversible hydrocolloid and were randomly divided into two groups (n=20) according to the preprocedural mouthrinse (0.12% chlorhexidine or placebo).The dental impressions were then divided into two subgroups and disinfected with sodium hypochlorite or water (control). In the second part, 20 subjects underwent maxillary dental impressions with irreversible hydrocolloid and randomly assigned into two groups according to the mixed agent used (0.12% chlorhexidine or water). Saliva and alginate samples were assessed for microbiological counts of total micro-organisms, total streptococci and Candida species. Surface roughness of the impressions and dimensional stability of the casts were also evaluated. Chlorhexidine preprocedural mouthrinse significantly reduced (p<0.05) microbial contamination. Small but significant alterations were produced on dimensional stability and surface quality when sodium hypochlorite was used as disinfectant after the impression (p=0.005). The results also showed that the use of aqueous 0.12% chlorhexidine mixed with the powder of irreversible hydrocolloid decreased the percentage of total micro-organisms and total Streptococci counts (p<0.001), without producing alterations in surface quality and dimensional stability. It can be concluded that 0.12% chlorhexidine used as preprocedural mouthrinse, or mixed with irreversible hydrocolloid powder, are effective methods in reducing microbial contamination of alginate impressions, without causing damage to the physical and mechanical properties of the material / Os objetivos deste ensaio clínico randomizado foram (I) avaliar a influência de um bochecho, com solução de clorexidina 0,12% e placebo, previamente a realização de moldagens bucais, posteriormente desinfetadas com hipoclorito de sódio ou água (controle) na contaminação de moldagens de alginato; e (II) avaliar se solução aquosa de clorexidina 0,12% misturada com o pó de hidrocolóide irreversível reduziria a contaminação microbiana de moldagens bucais.Quarenta voluntários foram submetidos a moldagens bucais com hidrocolóide irreversível e foram divididos de forma randomizada em 2 grupos (n=20) de acordo com a solução bucal (0,12% clorexidina ou placebo). As moldagens bucais foram divididas em 2 grupos e desinfetadas com hipoclorito de sódio ou água (controle). Na segunda parte do ensaio clinico, 20 voluntários foram submetidos a moldagens bucais com hidrocolóide irreversível e foram divididos em 2 grupos de acordo com a solução usada no preparo do alginato (0,12% clorexidina ou água).Amostras de saliva e alginato foram avaliados quanto a contagem microbiana de microrganismos totais, estreptococos totais e espécies de Candida. Rugosidade de superfície e estabilidade dimensional de modelos de gesso também foram avaliados. Bochecho com solução bucal de clorexidina reduziu de forma significativamente (p<0,005) a contaminação microbiana. Pequenas mais significativas alterações dimensionais e de rugosidade de superfície foram produzidas quando hipoclorito de sódio foi utilizado como agente desinfetante pós-moldagem (p=0,005). Os resultados também demonstraram que o uso de solução de clorexidina 0,12% misturada ao pó de hidrocolóide irreversível reduziu a percentagem de microrganismos totais e estreptococos (p<0.001), sem causar alterações de rugosidade de superfície e estabilidade dimensional. Pode ser concluído que o uso de solução de clorexidina 0,12% usada como bochecho bucal ou misturada ao pó de hidrocolóide irreversível são métodos eficientes na redução microbiana de moldagens de alginato, sem causarem danos as propriedades físicas e mecânicas do material