Orientador: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: Ana Lúcia Piedade Sodero Martins Pincelli / Banca: Ivaldo Domênico Valarelli / Banca: José Victor de Candido de Souza / Resumo: Dentre as novas tecnologias para melhorar a qualidade e o uso da madeira, encontra-se o tratamento térmico. Temperaturas de 120 a 200˚C são aplicadas a madeira provocando transformações químicas e físicas alterando suas propriedades. Há muitas pesquisas relacionadas a esse tipo de tratamento, porém poucos trabalhos se dedicam especificamente a usinagem dessa madeira tratada. Neste trabalho é apresentado e avaliado um dos processos mais utilizados na indústria madeireira, o processo de fresamento periférico e frontal, com a influência do tratamento térmico nas madeiras de Pinus elliottii e Corymbia citriodora. O objetivo principal foi conhecer a influência desse tratamento no processo de fresamento analisando os parâmetros: rugosidade média, potência consumida, vibração, emissão sonora, temperatura de corte e imagens dos cavacos. As temperaturas usadas no tratamento térmico foram de 120, 140, 160, 180 e 200˚C durante cinco horas em condições normais do ambiente. Para a usinagem foi utilizada uma fresadora CNC, fresa de metal duro com recobrimento de nitreto de titânio-alumínio e 6 arestas de corte. Foram realizados três tipos de corte: fresamento periférico concordante e discordante, e fresamento frontal. Os ensaios foram realizados seguindo um delineamento fatorial de combinações. A qualidade superficial piorou com o aumento da temperatura de termorretificação, comparada as amostras testemunhas. O consumo de potência diminuiu com o aumento da temperatura de tratamento e o Pinus elliottii consumiu menor potência. A espécie de Corymbia citriodora provocou maior temperatura de corte na ferramenta e o corte discordante o menor valor. O corte concordante proporcionou maiores valores para a variável vibração / Abstract: Among the technologies for improving the quality and the use of wood, there is heat treatment. Temperatures of 120 to 200˚C are applied to wood causing chemical and physical transformations changing its properties. There are many researches related to this kind of treatment, but few studies specifically dedicated to this machining treated wood. This work presents and rated one of the processes most commonly used in the wood industry, the peripheral and face milling process, with the influence of heat treatment in the woods of Pinus elliottii and Corymbia citriodora. The main objective was to understand the influence of this treatment in the machining process by analyzing the parameters: average roughness, consumed power, vibration, noise emission, cutting temperature and chip images. The temperatures used in heat treatment were 120, 140, 160, 180 and 200˚C for five hours under normal environmental conditions. For machining was used a CNC milling machine, hard metal milling with covering titanium-aluminum nitride and 6 cutting edges. There were three types of cutting: concordant and discordant peripheral milling and face milling. Assays were performed following a factorial design combination. Surface quality deteriorated with increasing treatment temperature compared to control samples. The power consumption decreased with increasing treatment temperature and Pinus elliottii consume less power. The species Corymbia citriodora caused higher cutting temperature in the tool and the dissenter cutting the lowest value. The concordant court gave higher values for the variable vibration / Doutor

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-05-26T14:49:57Z No. of bitstreams: 1 2015_AnaCarolinaSalgadoFreitas.pdf: 4559339 bytes, checksum: 993139d898227ac24cd0738d242d2944 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-26T15:05:30Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AnaCarolinaSalgadoFreitas.pdf: 4559339 bytes, checksum: 993139d898227ac24cd0738d242d2944 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-26T15:05:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AnaCarolinaSalgadoFreitas.pdf: 4559339 bytes, checksum: 993139d898227ac24cd0738d242d2944 (MD5) / A floresta amazônica possui uma grande biodiversidade, na tentativa de garantir que todas as espécies tenham o seu melhor aproveitamento, existem várias técnicas que buscam melhorar as propriedades das madeiras e consequentemente ampliar suas possibilidades de uso, principalmente para produtos de alto valor agregado como o piso de madeira. Entre eles destaca-se o tratamento termomecânico unilateral que é uma técnica que combina tratamento térmico com a compressão mecânica em apenas uma das faces da madeira, visando obter um produto com menor efeito das tensões internas da compressão e maior resistência mecânica. Em virtude disso, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito do tratamento termomecânico em apenas umas das superfícies da Simarouba amara nas propriedades físicas, mecânicas e superficiais. O tratamento foi realizado utilizando uma prensa hidráulica com resistência elétrica nas temperaturas de 180°C e 200°C, pressão de 7,94 MPa (50%) e 11,90 MPa (75%) e tempo de 30 minutos, formando quatro tratamentos e a testemunha. Todos os quatro tratamentos realizados foram comparados com a testemunha para verificar o efeito do tratamento termomecânico. O tratamento mostrou que houve um aumento na densificação, o que explica o aumento na densidade final. Nas propriedades superficiais também foram observados ganhos significativos com o escurecimento da madeira e a diminuição da molhabilidade. Os resultados dos ensaios mecânicos também foram positivos com o aumento da taxa de dureza, resistência à compressão paralela e módulo de ruptura. Em relação à estabilidade dimensional, apenas o material tratado com maior pressão (75%) apresentou maior inchamento em espessura. Comportamento semelhante foi observado na taxa de não retorno em espessura e na taxa de retração. Houve diminuição do teor de umidade de equilíbrio para a maioria dos tratamentos, mostrando que o tratamento foi eficiente em reduzir a higroscopicidade da madeira e deixando o material mais estável a condições atmosféricas variáveis. A combinação da maior temperatura e menor pressão (200°C e 50%) se mostrou mais eficaz para uso que requer maior estabilidade dimensional e o uso da maior pressão e menor temperatura (180°C e 75%) o mais indicado em demandas de maior resistência mecânica. / The Amazon forest has a great biodiversity, in an attempt to ensure that all species have their best use, there are several techniques that seek to improve the properties of wood and consequently increase their possibilities of use, especially for high value-added products such as floor wood. Among them stands out the unilateral thermomechanical treatment which is a heat treatment technique that combines with mechanical compression on only one side of the wood obtains a product with less effect of the internal stresses of compression and greater mechanical strength. With a focus on this type of treatment, the objective of this work was to evaluate the effects of thermomechanical treatment in only one of the surfaces of the Simarouba amara (marupá) and its results on the wood´s physical, mechanical and surface properties. The treatment was performed using a hydraulic press with electrical resistance at temperatures of 180°C and 200°C, pressure of 7.94 MPa (50%) and 11,90 MPa (75%) and time period of 30 minutes. Throughout the tests four treatments „witnesses‟ were designated. All four treatments made were compared with the „witnesses‟ samples to verify the effect of thermomechanical treatment. The treatment showed an increase in the densification which explains the increase in the final density. The surface properties were also observed significant gains with the darkening of the wood and the reduction of wettability. The results of the mechanical tests were also positive when it comes to the increase of the hardness ratio, parallel compression resistance and modulus of rupture. Regarding the dimensional stability, only the high-pressure (75%) treated material showed higher thickness swelling. Similar behavior was observed in the rate of no return in thickness and shrinkage. There was a decrease of the equilibrium moisture content for most treatments, showing that the treatment was effective in reducing the hygroscopicity of wood and achieving a more stable material to variable atmospheric conditions. The combination of higher temperature and lower pressure (200°C e 50%) proved to be more effective for uses that require greater dimensional stability. The combination of higher pressure and lower temperature (180°C e 75%) proved to be more effective for uses that demand greater mechanical strength.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-18T19:49:12Z No. of bitstreams: 1 2018_LuizGustavoOliveiraGalvão.pdf: 2355460 bytes, checksum: 0e60c232b21366e400d556d19d58a0ac (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-20T21:32:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_LuizGustavoOliveiraGalvão.pdf: 2355460 bytes, checksum: 0e60c232b21366e400d556d19d58a0ac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-20T21:32:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_LuizGustavoOliveiraGalvão.pdf: 2355460 bytes, checksum: 0e60c232b21366e400d556d19d58a0ac (MD5) Previous issue date: 2018-07-18 / A biomassa é a forma mais comum de energia renovável, necessitando de processos de conversão energética para substituir fontes convencionais de energia, como os combustíveis fósseis. Uma das alternativas de conversão é a torrefação, uma forma moderada de pirólise realizada sob temperaturas que variam de 200 a 300°C, que visa a melhoria das propriedades energéticas da madeira. Várias tecnologias de torrefação foram desenvolvidas e implementadas nos últimos anos, porém não há relatos do uso da acústica em reatores de torrefação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da temperatura combinada com uso da acústica, no processo de torrefação e nas seguintes propriedades energéticas: análise química imediata, análise elementar, poder calorífico superior, densidade energética e rendimento energético. Além de outras propriedades relacionadas ao uso energético como rendimento gravimétrico, perda de densidade e módulo de ruptura. Para a execução do experimento foi utilizado reator de torrefação laboratorial capaz de trabalhar com diferentes rampas e patamares de aquecimento, controlar o teor de oxigênio dentro da câmara, medir as perdas de massa e as temperaturas da amostra em tempo real, reproduzir gráficos e emitir ondas sonoras com diferentes frequências e amplitudes por meio de um gerador de sinais e um alto-falante. A madeira utilizada foi da espécie Eucalyptus grandis nas dimensões 3 x 3 x 3cm. Os fatores estudados na torrefação foram temperatura (250 e 270°C) e acústica (testemunha e frequências 1411, 1810, 2478 e 2696 Hz) com 5 repetições para cada tratamento, tendo como parâmetros constantes a taxa de aquecimento a 5°C min−1, patamar de 60 minutos, controle de oxigênio limitado a 10% do ambiente e amplitude das ondas sonoras a 10volts. Os resultados indicam que o campo acústico promoveu a antecipação das reações de degradação da biomassa, apresentando maiores picos de temperaturas máximas (fase exotérmica) e menores tempos para atingir o patamar desejado, devido ao aumento da velocidade das partículas em torno da amostra da madeira e consequente aumento da transferência de calor por convecção, sugerindo um menor tempo de residência. A análise das propriedades energéticas indicou que a temperatura quando observada isoladamente, foi suficiente para alterar significativamente todos as propriedades analisadas, em contrapartida, a adição da acústica e a interação com a temperatura não foi capaz de proporcionar significativamente alterações nas principais propriedades energéticas na torrefação. As frequências 1411 Hz e 2696 Hz se mostraram promissoras para realização de novos estudos de tratamentos térmicos sob efeito acústico por apresentarem valores absolutos superiores ao da testemunha. / Biomass is the most common form of renewable energy, requiring energy conversion processes to replace conventional sources of energy, such as fossil fuels. One of the conversion alternatives is torrefaction, that is a mild form of pyrolysis carried out under temperature ranging from 200 to 300 °C, which aims to improve the energy properties of the wood. Several torrefaction process technologies have been developed and implemented in recent years, but there are no reports of the use of acoustics in torrefaction reactors. The aim of the present work was to evaluate the effects of temperature combined with the use of acoustics in the torrefaction process and in the following energy properties: proximate analysis, ultimate analysis, higher heating value, energy density and energy yield, and other properties that are related with energy use: solid yield, loss of density and modulus of rupture. For the execution of the experiment we used a laboratory scale torrefaction reactor capable of working with different ramps and heating levels, oxygen level controlling in the chamber, mass loss measurement, real time monitoring of sample temperatures, graphs plotting and acoustic waves emission with different frequencies and amplitudes by means of a signal generator and a loudspeaker. The wood used was of the species Eucalyptus grandis worked to cubic samples with 3 x 3 x 3cm. The factors studied in the torrefaction were temperature (250 and 270°C) and acoustic (control and frequencies 1411, 1810, 2478 and 2696 Hz) with 5 repetitions for each treatment, having as constant parameters the heating rate at 5°Cmin−1with 60-minute plateau, oxygen level set at 10% and amplitude of acoustic waves at 10 volts. The results indicate that the acoustic field promoted an anticipation of the degradation reactions of the biomass, presented higher peaks of maximum temperatures (exothermic phase) and shorter times to reach the plateau temperature, possibly by increasing the velocity of the particles around the wood sample or by increasing convection heat transfer, suggesting a shorter residence time. Analysis of the energy properties indicates that temperature alone was enough to impact all properties significantly. In contrast, the addition of acoustics and its interaction with temperature was not sufficient to significantly impact the main energy properties in the torrefaction. The frequencies 1411 Hz and 2696 Hz were promising for new studies of heat treatments under acoustic effect because they had higher absolute values of energy properties than the control samples.

Orientador: Gustavo Ventorim / Coorientadora: Cristiane Inácio de Campos / Banca: Júlio César Molina / Banca: Ricardo Marques Barreiros / Banca: André Luis Christoforo / Banca: Francisco Antronio Rocco Lahar / Resumo: O setor madeireiro tem crescido nos últimos anos no Brasil, visto que o país possui vastas áreas com florestas de reflorestamento. Entretanto, com o passar dos anos, tem crescido a consciência de uma melhor utilização das matérias-primas, inclusive da madeira. Neste contexto, surgem os painéis à base de madeira, os quais utilizam melhor as toras, que podem ser de diferentes dimensões. Dentre estes painéis, destaca-se o compensado laminado, que é um painel produzido com um número ímpar de lâminas de madeira, dispostas perpendicularmente umas às outras com relação a direção da grã. Este painel possui ampla utilização, principalmente na indústria moveleira e na construção civil, podendo ser utilizado em construções do tipo wood frame. Além disso, o compensado necessita passar por algum processo de tratamento contra o ataque de fungos, insetos e intempéries. Assim, este estudo teve o objetivo de analisar a influência de tratamentos preservativos nas propriedades físicas e mecânicas do compensado laminado de Pinus taeda. Para isso, foi realizada a termorretificação, com três diferentes temperaturas (160°C, 180°C e 200°C) e o tratamento químico com CCA. Foram realizados os tratamentos das lâminas antes da produção do compensado e os tratamentos dos painéis já produzidos, sem prévio tratamento das lâminas, com o intuito de avaliar qual forma de tratamento é a mais adequada. Foram realizadas as análises de teor de extrativos totais, molhabilidade das lâminas, microscopia eletrônica d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The forestry sector has grown recently in Brazil, since the country has vast reforestation fields. However, over the years, there has been growing the consciousness of a better use of raw materials, including wood. In this context arise the wood based panels, which make better use of logs, which may be of different dimensions. Among these panels is highlighted the plywood, which is a panel produced with an odd number of wood veneers arranged perpendicularly to each other with respect to the grain direction. This panel has wide application, especially in the furniture industry and in construction and can be used in wood frame type construction. Besides that, the plywood needs to undergo some treatment process against the attack of fungi, insects and weatherproof. Thus, this study aims to analyze the influence of preservative treatments on physical and mechanical properties of Pinus taeda plywood. To this were performed the heat treatment with three different temperatures (160 °, 180 ° C and 200 ° C) and chemical treatment with CCA. It was carried out the veneers treatments before the production of plywood and the panel treatment, without prior veneers treatment, in order to assess which form of treatment is most appropriate. The analyzes of extractive content, veneers wettability, scanning electron microscopy and physical and mechanical tests were performed. The results showed that the heat treatment and CCA treatment improved the dimensional stability of the plywood due to chemical changes in the wood. In addition, both treatments decreased mechanical strength in static bending and bonding quality. However, all treatments continued to meet the minimum specifications of specialized organs. Based on all the analyzes it was concluded that the heat treatment of the panel at 200°C was more adequate / Doutor

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:24:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:30:25Z : No. of bitstreams: 1 000855617.pdf: 12873310 bytes, checksum: 2e33a1423b0697ccc48a6a7ccbee910c (MD5) / A termorretificação é o processo pelo qual a madeira é submetida a temperaturas entre 100°C e 250°C com a finalidade de alterar as propriedades da madeira devido a degradação de alguns de seus constituintes pelo processo da pirólise. O tratamento térmico da madeira aparece como alternativa na alteração das propriedades, colorimétricas, higroscópicas e da densidade. Inúmeros são os trabalhos encontrados na literatura sobre o tema, porém poucos tratam da usinagem deste tipo de material. Este trabalho tratou termicamente as madeiras de Pinus elliottii e Corymbia citriodora nas temperaturas de 100°C, 140°C, 160°C, 180°C e 200°C e avaliou o desempenho da usinagem deste material em torneamento com as ferramentas de corte de metal duro, metal duro polido e metal duro com revestimento de TiB2. Foram analisados os parâmetros da potência de corte efetiva, vibração, temperatura da ferramenta durante a usinagem, rugosidade, superfície por MEV e formação dos cavacos. A madeira termicamente tratada demonstrou diminuição de sua rugosidade com o aumento da temperatura de tratamento térmico, com o uso da ferramenta de metal duro com recobrimento de TiB2 e espécie de Corymbia citriodora. Menor potência de usinagem para Pinus elliotti. Maior temperatura de usinagem com o aumento da temperatura do tratamento térmico. Com o aumento da temperatura do tratamento térmico o material se tornou mais friável produzindo cavacos menores. Na análise da superfície com a microscopia de varredura verificou-se o defeito de arrancamento de fibras e uma superfície mais uniforme quando tratado a termicamente 160°C / Wood has awakened every day more interest for its renewable character and application versatility. Several methods have been developed in order to change some of the existing properties of wood and adapt it for their use and application, especially in reforested wood that often do not have these features. The heat treatment is the process by which the timber is subjected to temperatures between 140 ° C and 220 ° C in order to change the properties of wood due to degradation of some of its constituents by the pyrolysis process. The heat wood treatment appears as an alternative to changing the properties, colorimetric, hygroscopic and density. There are countless studies on the subject, but few address the machining of this type of material. This paper did a heat treatment on the wood Pinus elliottii and Corymbia citriodora at temperatures of 100°C, 140°C, 160°C, 180°C and 200°C and evaluated the performance of machining in three different material cutting tools, carbide, polished carbide and carbide with TiB2 coating. The parameters analyzed were effective power, vibration, tool temperature during machining, roughness and the formation of chips. The heat-treated timber showed a good machining performance and the quality of their surface, showing a decrease of roughness with increasing heat treatment temperature. The heat-treated timber showed a decrease of roughness with increasing heat treatment temperature, with the use of carbide tool with TiB2 coating and kind of Corymbia citriodora. Lower power machining for Pinus elliottii. Higher machining temperature with increasing heat treatment temperature. In the surface analysis by scanning microscopy there was the defect of fiber pullout and a more uniform surface when thermally treated at 160 ° C

Orientador: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Ivaldo de Domenico Valarelli / Banca: Ana Lúcia Peidade Sodero Martins Pincelli / Banca: Marcos Valério Ribeiro / Banca: José Vitor Candido de Souza / Resumo: A termorretificação é o processo pelo qual a madeira é submetida a temperaturas entre 100°C e 250°C com a finalidade de alterar as propriedades da madeira devido a degradação de alguns de seus constituintes pelo processo da pirólise. O tratamento térmico da madeira aparece como alternativa na alteração das propriedades, colorimétricas, higroscópicas e da densidade. Inúmeros são os trabalhos encontrados na literatura sobre o tema, porém poucos tratam da usinagem deste tipo de material. Este trabalho tratou termicamente as madeiras de Pinus elliottii e Corymbia citriodora nas temperaturas de 100°C, 140°C, 160°C, 180°C e 200°C e avaliou o desempenho da usinagem deste material em torneamento com as ferramentas de corte de metal duro, metal duro polido e metal duro com revestimento de TiB2. Foram analisados os parâmetros da potência de corte efetiva, vibração, temperatura da ferramenta durante a usinagem, rugosidade, superfície por MEV e formação dos cavacos. A madeira termicamente tratada demonstrou diminuição de sua rugosidade com o aumento da temperatura de tratamento térmico, com o uso da ferramenta de metal duro com recobrimento de TiB2 e espécie de Corymbia citriodora. Menor potência de usinagem para Pinus elliotti. Maior temperatura de usinagem com o aumento da temperatura do tratamento térmico. Com o aumento da temperatura do tratamento térmico o material se tornou mais friável produzindo cavacos menores. Na análise da superfície com a microscopia de varredura verificou-se o defeito de arrancamento de fibras e uma superfície mais uniforme quando tratado a termicamente 160°C / Abstract: Wood has awakened every day more interest for its renewable character and application versatility. Several methods have been developed in order to change some of the existing properties of wood and adapt it for their use and application, especially in reforested wood that often do not have these features. The heat treatment is the process by which the timber is subjected to temperatures between 140 ° C and 220 ° C in order to change the properties of wood due to degradation of some of its constituents by the pyrolysis process. The heat wood treatment appears as an alternative to changing the properties, colorimetric, hygroscopic and density. There are countless studies on the subject, but few address the machining of this type of material. This paper did a heat treatment on the wood Pinus elliottii and Corymbia citriodora at temperatures of 100°C, 140°C, 160°C, 180°C and 200°C and evaluated the performance of machining in three different material cutting tools, carbide, polished carbide and carbide with TiB2 coating. The parameters analyzed were effective power, vibration, tool temperature during machining, roughness and the formation of chips. The heat-treated timber showed a good machining performance and the quality of their surface, showing a decrease of roughness with increasing heat treatment temperature. The heat-treated timber showed a decrease of roughness with increasing heat treatment temperature, with the use of carbide tool with TiB2 coating and kind of Corymbia citriodora. Lower power machining for Pinus elliottii. Higher machining temperature with increasing heat treatment temperature. In the surface analysis by scanning microscopy there was the defect of fiber pullout and a more uniform surface when thermally treated at 160 ° C / Doutor