Orientador: Ivaldo De Domenico Valarelli / Coorientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Alberto Soufen / Banca: Maximiliano dos Anjos Azambuja / Banca: Elen Aparecida Martines Morales / Banca: Priscila Roel de Jesus / Resumo: O painel de fibras lignocelulósicas, constituído por fibras de madeiras como eucalipto e pinus, hoje em dia já é bastante utilizado na indústria moveleira, substituindo painéis de madeira serrada. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar as potêncialidades da fibra de coco aos painéis de MDF (Médium Density Fiberboard) de eucalipto, afim de viabilizar sua utilização na indústria moveleira e construção civil. Para tanto, foram estudadas as propriedades físicas e mecânicas desse novo painel, segundo recomendação da NBR 15.316-2 (2015), e realizados ensaios de caracterização das fibras, ensaio de densitometria por raios-x para avaliar e caracterizar o perfil e densidade dos painéis; ensaio de micro tomografia para avaliar a estrutura e arranjo do painel a fim de verificar a densidade e entrelaçamento entre as duas fibras, espalhamento da resina e possíveis defeitos ocultos nos painéis, ensaio de usinagem para medir a potência consumida na operação de fresamento tangencial e medição da rugosidade média (Ra) e da rugosidade total (Rt). A densidade alvo ficou dentro da margem de 700 kg/m³, o que o define como painel de média densidade. Foram produzidos painéis contendo 5 traços diferentes, sendo o primeiro com 100% fibras de eucalipto (T1), o segundo 80% fibras de eucalipto e 20% fibras de coco (T2), o terceiro 60% fibras de eucalipto e 40% fibras de coco (T3), o quarto 40% fibras de eucalipto e 60% fibras de coco (T4) e o quinto traço (T5) denominado comercial foi ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Lignocellulosic fiberboard, made up of wood fibers such as eucalyptus and pine, is now widely used in the furniture industry, replacing lumber panels. This work was developed with the objective of evaluating the potential of coconut fiber to eucalyptus MDF (Medium Density Fiberboard) panels, in order to enable its use in the furniture industry and civil construction. For this purpose, the physical and mechanical properties of this new panel were studied, according to the recommendation of NBR 15.316-2 (2015), and carrie out fiber characterization tests, X-ray densitometry test to evaluate and characterize the profile and density of the panels; micro tomography test to evaluate the structure and arrangement of the panel in order to verify the density and interlacing between the two fibers, resin scattering and possible hidden defects in the panels, machining test to measure the power consumed in the operation of tangential milling and measurement of mean roughness (Ra) and total roughness (Rt). The target density was within the range of 700 kg/m³, which defines it as a medium density panel. Panels were produced with 5 different traits, the first with 100% eucalyptus fibers (T1), the second 80% eucalyptus fibers and 20% coconut fibers (T2), the third 60% eucalyptus fibers and 40% coconut fibers (T3), the fourth 40% eucalyptus fibers and 60% coconut fibers (T4) and the fifth trace (T5) called commercial was acquired in Bauru's trade. The amount of adhesive used based on urea formaldehyde was 10% of the total mass of the dry material. All the results obtained were evaluated and the results of the acquisitions were statistically treated to define which traits and adhesions of the coconut and eucalyptus fibers fall within the standardization and current norms for MDF. For the physical tests, the addition of coconut fibers worsened the quality of the panel, and in general the trace T4 was the one that obtained t / Doutor

As usinas sucroalcooleiras aproveitam apenas a fração colmo da planta para a produção de açúcar e etanol restando o bagaço da cana-de-açúcar, composto das frações fibra e medula, é em grande parte usado para geração de energia elétrica. O resíduo agrícola da cana RAC, constituído pelas folhas, palha, e a ponteira da cana de açúcar são cortados durante a colheita e devolvidos ao campo para adubar o solo contribuindo para a lavoura da cana-de-açúcar. Os painéis hardboards são produzidos a partir da aplicação de calor e pressão a um colchão de fibras ou serragem de madeira, sendo aplicados como pisos na construção civil e como pranchetas e fundo de gavetas na indústria moveleira. Assim, a proposta desse trabalho foi o estudo da utilização dos materiais provenientes da cultura de cana-de-açúcar, em particular a fração medula do bagaço de cana-de-açúcar e do RAC para produção de hardboard (sem a utilização de adesivos) e particleboards (com a adição de resina fenol-formaldeído). Adicionalmente, estudou-se a adição da humina resultante de processos de hidrólise ácida do bagaço de cana-de-açúcar como coadjuvante na produção de painéis de medula de cana-de-açúcar. A utilização da resina fenol-formaldeído foi estudada no intervalo de 10% a 33%, sendo os melhores resultados obtidos quando do uso de 25% de resina, que apresentou tensão máxima de 29,9 MPa em ensaio de tração. Definido esse valor, realizou-se o estudo do efeito da quantidade de humina no intervalo de 12,5% a 75%, o qual revelou que a humina leva à produção de materiais frágeis com redução do desempenho mecânico. As frações RAC foram empregadas para a produção de amostras com teor de resina fenol-formaldeído igual a 25%. Todos os corpos de prova produzidos foram analisados por ensaios de tração (MOR e MOE), análise térmica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise dinâmico mecânica. A produção de hardboards a partir da fração medula do bagaço de cana-de-açúcar, nas condições empregadas neste estudo preliminar, resultou em materiais com baixo desempenho mecânico, revelado pelos resultados dos ensaios de tração que indicou tensão máxima de 4,7 MPa. Entretanto, a mesma matéria prima quando misturada com resina fenol-formaldeído resultou na produção de particleboards que, apesar da dispersão pouca efetiva da resina, apresentaram um melhor desempenho mecânico (tensão máxima no intervalo de 29,9 a 11,3 MPa). Finalmente, os materiais obtidos com as frações RAC da cana-de-açúcar e resina FF mostraram-se mais homogêneos e com desempenho mecânico igual ou superior (tensão máxima no intervalo de 36,1 a 27,7 MPa) aos observados para os materiais obtidos com Pinus sp (tensão máxima de 27,7 MPa). / Sugar and ethanol mills use only the stem fraction of sugarcane for the production of sugar and ethanol. The sugarcane bagasse, composed of fiber and pith fractions, is largely used to generate electricity. The sugarcane agricultural residues - RAC, made up of leaves, straw and the tip of sugarcane are cut during harvest and returned to the field to fertilize the soil. Hardboard panels are produced from the application of heat and pressure to a fiber or sawdust mat. Its commercial application includes floors in construction and clipboards and bottom drawers in the furniture industry. Thus the purpose of this work was to study the use of materials from sugarcane culture, in particular the core fraction of bagasse sugarcane and the sugarcane trash for the production of hardboard (without the use of adhesives) and particleboards (with the addition of phenol formaldehyde resin). In addition, he studied the addition of the resulting humin acid hydrolysis process of sugarcane bagasse as an adjunct in the production of sugarcane pith panels. The use of phenol formaldehyde resin was studied in the range of 10% to 33%, with best results obtained when using 25% resin, which had maximum stress of 29.9 MPa in tensile testing. Once established, the study of the effect of the amount of humin was held in the range of 12.5% to 75%, which revealed that the humin leads to the production of brittle materials with reduced mechanical performance. Sugarcane trash fractions were used for production of resin samples with phenol formaldehyde content equal to 25%. All produced samples were analyzed by tensile tests (MOR and MOE), thermal analysis, scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis. The production of hardboards from the marrow fraction of sugarcane bagasse, under the conditions employed in this preliminary study, resulted in materials with low mechanical performance, revealed the results of tensile tests indicated that maximum voltage of 4.7 MPa. However, the same raw material when mixed with phenol-formaldehyde resin resulted in the production of particleboards that despite the low effective dispersion of the resin, had a better mechanical performance (maximum stress in the range from 29.9 to 11.3 MPa). Finally, materials obtained from the fractions of RAC sugarcane and PF resin proved to be more homogeneous and with equal or higher mechanical performance (maximum stress in the range from 36.1 to 27.7 MPa) to that observed for materials obtained with Pinus sp (maximum stress of 27.7 MPa).

Este trabalho teve como objetivo selecionar material genético de Eucalyptus spp. para produção de painéis compensados e avaliar a qualidade da madeira dos painéis confeccionados a partir de lâminas de Eucalyptus, combinadas com Pinus e virola, tendo em vista a obtenção de informações sobre o potencial do material avaliado. Para a pesquisa, um teste clonal foi instalado no delineamento estatístico blocos casualizados, composto por 29 clones e seis repetições, totalizando 174 parcelas com seis plantas cada, em espaçamento 3 m x 3 m. A bordadura foi realizada em dupla fileira com material de Eucalyptus dunnii. Os caracteres silviculturais diâmetro à altura do peito (DAP), altura total de plantas (ALT) e volume de madeira (VOL) foram avaliados aos 48 meses após o plantio. A estimativa dos parâmetros genéticos foi realizada com base no procedimento estatístico REML/BLUP. Após a confecção dos painéis compensados, foram realizados os testes da qualidade da madeira, avaliando as propriedades físicas (teor de umidade e densidade básica) e mecânicas (cisalhamento, flexão paralela e flexão perpendicular) dos painéis. Variações genéticas significativas foram observadas entre os clones, para os caracteres silviculturais avaliados nas condições ambientais do experimento, havendo possibilidade de obtenção de ganhos pela seleção. Cinco dos clones avaliados apresentaram potencial para serem aproveitados no programa de melhoramento genético da empresa e em plantios comerciais da região onde se encontra o município de Palma Sola – SC. O clone com melhor desempenho foi o USP/IPEF 68 (E. dunnii), com valores superiores em quase todos os critérios. Os painéis produzidos com miolo de Pinus e virola, onde, nestes casos, apenas a capa e a contracapa eram de lâminas de Eucalyptus, apresentaram bom desempenho, quando comparados com os painéis constituídos, exclusivamente, de lâminas de Eucalyptus. Destaque para os painéis com miolo de virola, no teste de flexão perpendicular, e para os com miolo de Pinus, no teste de flexão paralela. Os painéis constituídos 100% de Eucalyptus não contribuíram para o aumento significativo nos valores de MOE e MOR paralelo e perpendicular. Entretanto, os valores foram superiores em clones mais promissores, como o USP/IPEF 68 e USP/IPEF 64. Os resultados da resistência da linha de cola e flexão estática paralela e perpendicular obtidos neste estudo, estão adequados às normas utilizadas. Conclui-se, portanto, que o material USP/IPEF 68 (E. dunnii) é recomendado para confecção de painéis compensados devido suas qualidades inerentes à madeira. / Selection of Eucalyptus genotypes for the production of compensated panels. This work aimed to select genetic material of Eucalyptus spp. for the production of compensated panels and to evaluate the quality of the wood of panels made from Eucalyptus slides, combined with Pinus and virola, in order to obtain information on the potential of the evaluated material. For the research, a clonal test was installed in the randomized complete block design, consisting of 29 clones and six replications, totaling 174 plots with six plants each, spaced 3 m x 3 m. The border was made in double row with Eucalyptus dunnii material. The silvicultural characteristics diameter at breast height (DBH), total plant height (ALT) and volume of wood (VOL) were evaluated at 48 months after planting. The genetic parameters were estimated based on the statistical procedure REML/BLUP. After the panels were made, the wood quality tests were performed, evaluating the physical properties (moisture content and basic density) and mechanical properties (shearing, parallel bending and perpendicular bending) of the panels. Significant genetic variations were observed among the clones, for the silvicultural characters evaluated in the environmental conditions of the experiment, being possible to obtain gains by selection. Five of the clones evaluated had potential to be used in the breeding program of the company and in commercial plantations of the region where the municipality of Palma Sola - SC is located. The best performing clone was USP/IPEF 68 (E. dunnii), with values above almost all criteria. The panels produced with Pinus core and virola, where, in these cases, only the cover and the back cover were Eucalyptus slides, presented good performance when compared to panels consisting exclusively of Eucalyptus slides. The panels with the virola core, the perpendicular flexion test, and those with the Pinus core were tested in the parallel flexure test. The panels constituted 100% of Eucalyptus did not contribute to the significant increase in the MOE and MOR values parallel and perpendicular. However, the values were higher in more promising clones, such as USP/IPEF 68 and USP/IPEF 64. The results of the glue line resistance and parallel and perpendicular static flexion obtained in this study are adequate to the standards used. It is concluded, therefore, that USP/IPEF 68 (E. dunnii) material is recommended for the manufacture of plywood panels due to their inherent qualities in wood.

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a utilização dos resíduos gerados pelo processamento mecânico das madeiras amazônicas Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum, Mezilaurus itauba, Erisma uncinatum, Tachigali myrmecophyla e Qualea paraensis na produção de painéis aglomerados de alta densificação. Os painéis foram produzidos com massa específica nominal de 850 kg.m-3, espessura nominal de 15,7 mm e adesivo fenol-formaldeído. Foram adotados 16 tratamentos, analisados por meio de quatro experimentos consecutivos, os quais avaliaram as propriedades físico-mecânicas dos painéis produzidos a partir de cada espécie e de uma mistura entre todas elas em partes iguais, o efeito da remoção dos finos no processo de produção, a influência da alteração do teor de adesivo de 8% para 11% sobre as propriedades dos painéis e a utilização da proporção de 50% de mistura com resíduos de lâminas de Schizolobium amazonicum. A partir dos painéis produzidos, foram confeccionados corpos-de-prova para a realização de ensaios físicos (massa específica, teor de umidade, absorção de água e inchamento em espessura) e mecânicos (flexão estática - MoR e MoE, ligação interna, arrancamento de parafuso e dureza Janka), conduzidos conforme a norma ABNT NBR 14810-3 (2006b). Foi realizada, também, a avaliação do perfil de densidade dos painéis pela metodologia de atenuação de raios X. Observou-se que os painéis aglomerados manufaturados com os resíduos das madeiras Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum e Tachigali myrmecophyla apresentaram, de maneira geral, propriedades tecnológicas superiores às demais espécies, atendendo um ou mais requisitos mínimos indicados pela norma ANSI A208.1 (2009) para painéis de alta densidade (classificação H-1) e painéis destinados a produção de pisos (classificação PBU). A remoção dos finos na produção dos painéis resultou em tendência de aumento dos valores de MoR, MoE, ligação interna e dureza Janka e contribuiu para reduzir a AA2h, AA24h e IE2h, além de formar perfis de densidade mais homogêneos. O aumento do teor de adesivo de 8% para 11% resultou em tendência de redução dos valores de AA2h, AA24h, IE2h e IE24h e aumento dos valores de dureza Janka, bem como interações significativas para o MoE e ligação interna, além de formar perfis com picos mais elevados de massa específica nas faces e aumento dos valores de massa específica no miolo. A utilização da proporção de 50% de mistura com partículas de Schizolobium amazonicum resultou em tendência de aumento dos valores de MoE e AP topo e redução dos valores de dureza Janka. Houve interação significativa entre os fatores para as propriedades AA24h, IE2h, IE24h, MoR e ligação interna, resultando em tendência de aumento dos valores obtidos. A mistura de 50% originou perfis com picos mais elevados de massa específica nas faces. Os painéis aglomerados manufaturados com resíduos de madeiras amazônicas apresentaram potencial de utilização e se revelaram uma alternativa viável do ponto de vista tecnológico para o aproveitamento de resíduos. / The purpose of this research was to evaluate the potential use of Amazonian wood residues from the mechanical processing of Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum, Mezilaurus lindaviana, Erisma uncinatum, Tachigali myrmecophyla and Qualea paraensis in the high density particleboard production. The panels were produced with nominal density of 850 kg.m-3, nominal thickness of 15.7 mm and phenol formaldehyde adhesive. Sixteen treatments were analyzed by four consecutive experiments, which evaluated the physical and mechanical properties of the boards produced from the six species and an equal mix of all six, the effect of removing the fines in the production process, the influence of the change of 8% adhesive content to 11% on the properties of the panels and the use of the mixture proportion of 50% with veneers residues of Schizolobium amazonicum. Their performance was evaluated with respect to their physical (apparent density, moisture content, water absorption and thickness swelling) and mechanical (static bending - modulus of elasticity and modulus of rupture, internal bond, direct screw withdrawal and Janka hardness) properties, conducted according to ABNT NBR 14810-3 (2006b). The evaluation of the density profile of the panels was also performed by X-ray attenuation methodology. It was observed that the particleboard manufactured with wood residues from Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum and Tachigali myrmecophyla presented, in general, technological properties superior to other species, according one or more minimum requirements specified by ANSI A208.1 (2009) for high density panels (H-1 grade) and panels for the production of floors (PBU grade). The removal of the fine in the production of panels resulted in a tendency to increase the values of MoR, MoE, internal bond and Janka hardness and contributed to reduce the WA2h, WA24h and TS2h, besides formed more homogeneous density profiles. The increase from 8% adhesive content to 11% resulted in a tendency to reduce the values of WA2h, WA24h, TS2h and TS24h and increased Janka hardness values, as well as presented significant interactions for the MoE and internal bond, besides formed profiles with higher peak density in the faces and lowest density values in the core. The utilization of 50% mixture proportion with Schizolobium amazonicum particles resulted in a tendency to increase the values of MoE and direct screw withdrawal from the edge and reduced the values of Janka hardness. There were significant interactions between the factors for WA24h, TS2h, TS24h, MoR and internal bond properties, resulting in a tendency to increase the values. The mixture of 50% originated profiles with higher peak density in the faces. The particleboard manufactured with Amazonian wood residues showed potential use and viable alternative from a technological point of view for residues recovery.

Orientador: Cristiane Inácio de Campos / Resumo: O segmento de painéis à base de madeira tem apresentado crescente expansão e competitividade, especialmente com aplicações na indústria moveleira e construção civil. No entanto, para garantir a competitividade os produtos devem apresentar propriedades equivalentes aos concorrentes. Neste contexto o estudo dos materiais ganha espeço, principalmente incorporando o uso da nanotecnologia para melhorar as características dos painéis, ampliando suas aplicações. Com base no exposto definiu-se o objetivo do presente estudo que foi avaliar as propriedades físicas e mecânicas dos painéis MDP a partir da adição de porcentagens distintas (0%, 25%, 50% e 100% em relação à água) de solução aquosa de nanocelulose associada ao adesivo ureia-formaldeído, essa geralmente utilizada na produção dos painéis. Os resultados obtidos permitiram concluir que não houve diferença estatística significativa nas propriedades de densidade e teor de umidade dos painéis em nenhuma das porcentagens adicionadas em comparação ao painel testemunha. A análise de imagens a partir de microscopia eletrônica de varredura permitiu observar uma superfície mais polida, com menor presença de irregularidades o que torna o painel mais adequado para o recebimento de revestimentos. Os testes mecânicos indicaram que não houve diferença estatística significativa para os testes de flexão estática, adesão interna e arrancamento de parafuso. Observou-se que houve uma tendência de redução das propriedades de adesão interna, resistê... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The wood-based panel segment has shown increasing expansion and competitiveness, especially with furniture industry and civil construction applications. However, to ensure competitiveness the products must present equivalent properties to competitors. In this context, the study of materials is gaining momentum, mainly incorporating the use of nanotechnology to improve the panels characteristics, expanding their applications. Based on the foregoing, the aim of the present study was to evaluate the physical properties of MDP panels by adding nanocellulose (in different percentages 0%, 25%, 50% and 100% regarding the water total) to the urea-formaldehyde adhesive in this type of panel production. The results showed that there was no significant statistical difference in the properties of density and moisture content of the panels in any of the percentages added in comparison to the control panel. The analysis of images from scanning electron microscopy allowed to observe a more polished surface, with less presence of irregularities which makes the panel more suitable for the reception of coatings. The mechanical tests indicated that there was no significant statistical difference for the tests of static flexion, internal adhesion and screw pulling. It was observed that there was a tendency of reduction of the internal adhesion properties, resistance and rigidity of the panels with the increase of the percentage of nanocellulose. However, for the bolt pull tests, a trend of impro... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

As usinas sucroalcooleiras aproveitam apenas a fração colmo da planta para a produção de açúcar e etanol restando o bagaço da cana-de-açúcar, composto das frações fibra e medula, é em grande parte usado para geração de energia elétrica. O resíduo agrícola da cana RAC, constituído pelas folhas, palha, e a ponteira da cana de açúcar são cortados durante a colheita e devolvidos ao campo para adubar o solo contribuindo para a lavoura da cana-de-açúcar. Os painéis hardboards são produzidos a partir da aplicação de calor e pressão a um colchão de fibras ou serragem de madeira, sendo aplicados como pisos na construção civil e como pranchetas e fundo de gavetas na indústria moveleira. Assim, a proposta desse trabalho foi o estudo da utilização dos materiais provenientes da cultura de cana-de-açúcar, em particular a fração medula do bagaço de cana-de-açúcar e do RAC para produção de hardboard (sem a utilização de adesivos) e particleboards (com a adição de resina fenol-formaldeído). Adicionalmente, estudou-se a adição da humina resultante de processos de hidrólise ácida do bagaço de cana-de-açúcar como coadjuvante na produção de painéis de medula de cana-de-açúcar. A utilização da resina fenol-formaldeído foi estudada no intervalo de 10% a 33%, sendo os melhores resultados obtidos quando do uso de 25% de resina, que apresentou tensão máxima de 29,9 MPa em ensaio de tração. Definido esse valor, realizou-se o estudo do efeito da quantidade de humina no intervalo de 12,5% a 75%, o qual revelou que a humina leva à produção de materiais frágeis com redução do desempenho mecânico. As frações RAC foram empregadas para a produção de amostras com teor de resina fenol-formaldeído igual a 25%. Todos os corpos de prova produzidos foram analisados por ensaios de tração (MOR e MOE), análise térmica, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise dinâmico mecânica. A produção de hardboards a partir da fração medula do bagaço de cana-de-açúcar, nas condições empregadas neste estudo preliminar, resultou em materiais com baixo desempenho mecânico, revelado pelos resultados dos ensaios de tração que indicou tensão máxima de 4,7 MPa. Entretanto, a mesma matéria prima quando misturada com resina fenol-formaldeído resultou na produção de particleboards que, apesar da dispersão pouca efetiva da resina, apresentaram um melhor desempenho mecânico (tensão máxima no intervalo de 29,9 a 11,3 MPa). Finalmente, os materiais obtidos com as frações RAC da cana-de-açúcar e resina FF mostraram-se mais homogêneos e com desempenho mecânico igual ou superior (tensão máxima no intervalo de 36,1 a 27,7 MPa) aos observados para os materiais obtidos com Pinus sp (tensão máxima de 27,7 MPa). / Sugar and ethanol mills use only the stem fraction of sugarcane for the production of sugar and ethanol. The sugarcane bagasse, composed of fiber and pith fractions, is largely used to generate electricity. The sugarcane agricultural residues - RAC, made up of leaves, straw and the tip of sugarcane are cut during harvest and returned to the field to fertilize the soil. Hardboard panels are produced from the application of heat and pressure to a fiber or sawdust mat. Its commercial application includes floors in construction and clipboards and bottom drawers in the furniture industry. Thus the purpose of this work was to study the use of materials from sugarcane culture, in particular the core fraction of bagasse sugarcane and the sugarcane trash for the production of hardboard (without the use of adhesives) and particleboards (with the addition of phenol formaldehyde resin). In addition, he studied the addition of the resulting humin acid hydrolysis process of sugarcane bagasse as an adjunct in the production of sugarcane pith panels. The use of phenol formaldehyde resin was studied in the range of 10% to 33%, with best results obtained when using 25% resin, which had maximum stress of 29.9 MPa in tensile testing. Once established, the study of the effect of the amount of humin was held in the range of 12.5% to 75%, which revealed that the humin leads to the production of brittle materials with reduced mechanical performance. Sugarcane trash fractions were used for production of resin samples with phenol formaldehyde content equal to 25%. All produced samples were analyzed by tensile tests (MOR and MOE), thermal analysis, scanning electron microscopy (SEM) and dynamic mechanical analysis. The production of hardboards from the marrow fraction of sugarcane bagasse, under the conditions employed in this preliminary study, resulted in materials with low mechanical performance, revealed the results of tensile tests indicated that maximum voltage of 4.7 MPa. However, the same raw material when mixed with phenol-formaldehyde resin resulted in the production of particleboards that despite the low effective dispersion of the resin, had a better mechanical performance (maximum stress in the range from 29.9 to 11.3 MPa). Finally, materials obtained from the fractions of RAC sugarcane and PF resin proved to be more homogeneous and with equal or higher mechanical performance (maximum stress in the range from 36.1 to 27.7 MPa) to that observed for materials obtained with Pinus sp (maximum stress of 27.7 MPa).

O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar a utilização dos resíduos gerados pelo processamento mecânico das madeiras amazônicas Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum, Mezilaurus itauba, Erisma uncinatum, Tachigali myrmecophyla e Qualea paraensis na produção de painéis aglomerados de alta densificação. Os painéis foram produzidos com massa específica nominal de 850 kg.m-3, espessura nominal de 15,7 mm e adesivo fenol-formaldeído. Foram adotados 16 tratamentos, analisados por meio de quatro experimentos consecutivos, os quais avaliaram as propriedades físico-mecânicas dos painéis produzidos a partir de cada espécie e de uma mistura entre todas elas em partes iguais, o efeito da remoção dos finos no processo de produção, a influência da alteração do teor de adesivo de 8% para 11% sobre as propriedades dos painéis e a utilização da proporção de 50% de mistura com resíduos de lâminas de Schizolobium amazonicum. A partir dos painéis produzidos, foram confeccionados corpos-de-prova para a realização de ensaios físicos (massa específica, teor de umidade, absorção de água e inchamento em espessura) e mecânicos (flexão estática - MoR e MoE, ligação interna, arrancamento de parafuso e dureza Janka), conduzidos conforme a norma ABNT NBR 14810-3 (2006b). Foi realizada, também, a avaliação do perfil de densidade dos painéis pela metodologia de atenuação de raios X. Observou-se que os painéis aglomerados manufaturados com os resíduos das madeiras Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum e Tachigali myrmecophyla apresentaram, de maneira geral, propriedades tecnológicas superiores às demais espécies, atendendo um ou mais requisitos mínimos indicados pela norma ANSI A208.1 (2009) para painéis de alta densidade (classificação H-1) e painéis destinados a produção de pisos (classificação PBU). A remoção dos finos na produção dos painéis resultou em tendência de aumento dos valores de MoR, MoE, ligação interna e dureza Janka e contribuiu para reduzir a AA2h, AA24h e IE2h, além de formar perfis de densidade mais homogêneos. O aumento do teor de adesivo de 8% para 11% resultou em tendência de redução dos valores de AA2h, AA24h, IE2h e IE24h e aumento dos valores de dureza Janka, bem como interações significativas para o MoE e ligação interna, além de formar perfis com picos mais elevados de massa específica nas faces e aumento dos valores de massa específica no miolo. A utilização da proporção de 50% de mistura com partículas de Schizolobium amazonicum resultou em tendência de aumento dos valores de MoE e AP topo e redução dos valores de dureza Janka. Houve interação significativa entre os fatores para as propriedades AA24h, IE2h, IE24h, MoR e ligação interna, resultando em tendência de aumento dos valores obtidos. A mistura de 50% originou perfis com picos mais elevados de massa específica nas faces. Os painéis aglomerados manufaturados com resíduos de madeiras amazônicas apresentaram potencial de utilização e se revelaram uma alternativa viável do ponto de vista tecnológico para o aproveitamento de resíduos. / The purpose of this research was to evaluate the potential use of Amazonian wood residues from the mechanical processing of Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum, Mezilaurus lindaviana, Erisma uncinatum, Tachigali myrmecophyla and Qualea paraensis in the high density particleboard production. The panels were produced with nominal density of 850 kg.m-3, nominal thickness of 15.7 mm and phenol formaldehyde adhesive. Sixteen treatments were analyzed by four consecutive experiments, which evaluated the physical and mechanical properties of the boards produced from the six species and an equal mix of all six, the effect of removing the fines in the production process, the influence of the change of 8% adhesive content to 11% on the properties of the panels and the use of the mixture proportion of 50% with veneers residues of Schizolobium amazonicum. Their performance was evaluated with respect to their physical (apparent density, moisture content, water absorption and thickness swelling) and mechanical (static bending - modulus of elasticity and modulus of rupture, internal bond, direct screw withdrawal and Janka hardness) properties, conducted according to ABNT NBR 14810-3 (2006b). The evaluation of the density profile of the panels was also performed by X-ray attenuation methodology. It was observed that the particleboard manufactured with wood residues from Caryocar villosum, Hymenolobium excelsum and Tachigali myrmecophyla presented, in general, technological properties superior to other species, according one or more minimum requirements specified by ANSI A208.1 (2009) for high density panels (H-1 grade) and panels for the production of floors (PBU grade). The removal of the fine in the production of panels resulted in a tendency to increase the values of MoR, MoE, internal bond and Janka hardness and contributed to reduce the WA2h, WA24h and TS2h, besides formed more homogeneous density profiles. The increase from 8% adhesive content to 11% resulted in a tendency to reduce the values of WA2h, WA24h, TS2h and TS24h and increased Janka hardness values, as well as presented significant interactions for the MoE and internal bond, besides formed profiles with higher peak density in the faces and lowest density values in the core. The utilization of 50% mixture proportion with Schizolobium amazonicum particles resulted in a tendency to increase the values of MoE and direct screw withdrawal from the edge and reduced the values of Janka hardness. There were significant interactions between the factors for WA24h, TS2h, TS24h, MoR and internal bond properties, resulting in a tendency to increase the values. The mixture of 50% originated profiles with higher peak density in the faces. The particleboard manufactured with Amazonian wood residues showed potential use and viable alternative from a technological point of view for residues recovery.

Orientador: Cristiane Inácio de Campos / Resumo: Nos últimos anos, o estudo do tratamento térmico na indústria madeireira vem chamando a atenção dos pesquisadores por ser mostrar como uma proposta de preservação sustentável em comparação aos tratamentos químicos tradicionalmente realizados. Com base nisto, este trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho do painel compensado produzido com lâminas termorretificadas e coladas com a resina poliuretana à base de óleo de mamona, uma alternativa para substituição do adesivo fenol-formaldeído, que possui a vantagem de ser de origem natural e de não liberar substâncias nocivas ao homem e ao meio ambiente. O processo de termorretificação foi realizado em três diferentes temperaturas (160, 180 e 200°C) e para duas formas de tratamento (prensa e estufa). As alterações ocorridas nas lâminas, após o tratamento, foram avaliadas por meio de testes de rugosidade, utilizando um perfilômetro, e de molhabilidade pelo método de gota, utilizando um goniômetro, os quais mostraram que com o aumento da temperatura as lâminas ficaram menos rugosas e molháveis. O método prensa se mostrou mais efetivo para realizar a termodegradação da madeira na análise do teor de extrativos totais realizado seguindo a norma TAPPI T-257:2012. As alterações verificadas na lâmina impactaram as propriedades físico-mecânicos do painel acabado que foram avaliadas por meio de ensaios recomendados por documentos normativos brasileiros: massa específica aparente (ABNT NBR 9485:2011), inchamento em espessura (ABNT NBR 95... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In recent years, the study of heat treatment in the wood industry has been attracting the attention of researchers as a proposal for sustainable use compared to the traditionally performed chemical methods. Based on this, this work aimed to evaluate the performance of plywood panel produced with heat-treated veneers and glued with a castor oil-based polyurethane resin, an alternative to replace the phenol-formaldehyde adhesive. The advantage of using polyurethane resin is its natural origin and do not release harmful substances to man and the environment. The heat treatment process was carried out at three different temperatures (160, 180 and 200 ° C) and for two forms of treatment. The changes occurred in the veneers, after treatment, were evaluated by roughness tests and wettability, using a goniometer. As the temperature increased, the veneers became less rough and wettable. The press method proved to be more effective to perform the thermo-degradation of wood in the analysis of the total extractive content carried based a TAPPI T-257: 2012 norm. The changes verified in the veneer impacted the physical-mechanical properties of the finished panel, which were evaluated through tests recommended by Brazilian normative documents: density (ABNT NBR 9485: 2011), thickness swelling (ABNT NBR 9535: 2011), moisture (ABNT NBR 9484: 2011), water absorption (ABNT NBR 9486: 2011 ), static bending test (ABNT NBR 9533: 2013) and glue shear strength (ABNT NBR ISO 12466-1: 2012). It was fo... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Neste trabalho foi realizada a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) da produção do painel MDP (medium density particleboard), feito de partículas de madeira e adesivo sintético, largamente empregado na indústria moveleira, sendo o painel de madeira mais produzido e consumido no mundo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o ciclo de vida produtivo (cradle to gate) do painel MDP no Brasil. A ACV é normalizada pelas séries ISO 14040 e 14044. Empresas produtoras do MDP no país foram visitadas para a coleta de dados, e na avaliação dos impactos ambientais os resultados foram comparados pelos métodos CML (2001), EDIP (1997) e USEtox (2008). Os resultados apontaram que os principais hotspots foram o óleo BPF (baixo ponto de fluidez) utilizado na planta de energia e a resina UF (ureia formaldeído), aplicada como aglomerante na produção dos painéis. A cadeia produtiva da madeira mostrou maior destaque para as categorias de eutrofização e ecotoxicidade, respectivamente, pelo uso de fertilizantes e do herbicida glifosato no solo. Também verificou-se que na produção de 1 m³ de painel MDP há um crédito de carbono médio de 969 kg de \'CO IND.2\'-eq. Perante os resultados, foram analisados diversos cenários com sugestões de melhorias ambientais, sendo propostas alterações quanto ao consumo das matérias primas: óleo BPF, resina UF e madeira. Para o óleo BPF, o cenário ambientalmente mais adequado foi a sua substituição total pelo uso de somente resíduos de madeira. Sobre a resina UF, verificou-se que os principais impactos estão relacionados às cadeias produtivas do metanol e da ureia, sendo assim sugerida a otimização no consumo destes recursos. Também, a resina UF foi comparada com a resina MUF (melamina ureia formaldeído), e percebeu-se que os impactos ambientais da segunda foram superiores. Porém, mais cenários analisando o emprego de resinas alternativas são requisitados, tendo em vista a busca por resinas análogas à UF, mas com menores impactos potenciais. E sobre a madeira, foi analisada sua substituição pela adição de resíduos de madeira na produção do MDP, tendo sido constatado que quanto maior a quantidade de resíduos adicionados, menores seriam os impactos ambientais. Todavia, os benefícios ambientais verificados com o uso dos resíduos dependem de variáveis, como: dos aspectos ambientais do ciclo de vida dos resíduos, da quantidade de resíduos aplicada na produção dos painéis, do critério de alocação adotado na ACV, e da distância no percurso de transporte dos resíduos até a fábrica de painéis. Portanto, deve-se analisar caso a caso para afirmar sobre a viabilidade ambiental no emprego de resíduos na produção de painéis de madeira. / In this project was carried out a study of Life Cycle Assessment (LCA) of the MDP (medium density particleboard) production, made of wood particles and synthetic adhesive, widely used in furniture industry, being the most produced and consumed wood-based panel in the world. This study aimed to assess the productive life cycle (cradle to gate) of the MDP in Brazil. LCA technique is standardized by ISO 14040 and 14044 documents. The data collection phase in this study occurred realizing technical visits on the Brazilian MDP producers and for the environmental impact assessment, the results were compared considering the following methods: CML (2001), EDIP (1997) and USEtox (2008). The results showed that the main hotspots were the heavy fuel oil used on power plants and UF (urea formaldehyde) resin applied as binder to produce the panels. The wood consumption showed to be more relevant to eutrophication and ecotoxicity impact categories, respectively, by the use of fertilizers and the glyphosate herbicide in the soil. It was also observed that the production of 1m³ of MDP generates an average carbon credit of 969 kg of \'CO IND.2\'-eq. Given the results, several scenarios were analyzed including environmental suggestions of improvements, being proposed changes to the consumption of the raw materials: heavy fuel oil, UF resin and wood. The replacement of heavy fuel oil for wooden residue was the most suitable alternative, because the environmental impacts results were considerably reduced. For the UF resin, it was found that the main impacts are related to the production (cradle to gate) of methanol and urea, thus, we suggested optimizing the consumption of these resources. Also, UF resin was compared with the MUF (melamine urea formaldehyde) resin, and the second one showed more impacts than the first. However, more scenarios analyzing the use of alternatives resins are required, in order to find others options of similar resins to UF, but with lower potential impacts. Considering the wood consumption, it was examined its replacement by wooden residue like raw material to produce the MDP. The results pointed out the addition of residues can promote lower environmental impacts. On the other hand, the environmental benefits related depend of variables such as: the environmental aspects of the life cycle of waste generation, the quantity of waste applied to produce the panels, the allocation criteria adopted to the LCA study, and the distance to transport the waste to the panel industry. Therefore, one must examine each case to assert about the environmental sustainability in the use of waste to produce wood panels.

Neste trabalho foi realizada a Avaliação do Ciclo de Vida (ACV) da produção do painel MDP (medium density particleboard), feito de partículas de madeira e adesivo sintético, largamente empregado na indústria moveleira, sendo o painel de madeira mais produzido e consumido no mundo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o ciclo de vida produtivo (cradle to gate) do painel MDP no Brasil. A ACV é normalizada pelas séries ISO 14040 e 14044. Empresas produtoras do MDP no país foram visitadas para a coleta de dados, e na avaliação dos impactos ambientais os resultados foram comparados pelos métodos CML (2001), EDIP (1997) e USEtox (2008). Os resultados apontaram que os principais hotspots foram o óleo BPF (baixo ponto de fluidez) utilizado na planta de energia e a resina UF (ureia formaldeído), aplicada como aglomerante na produção dos painéis. A cadeia produtiva da madeira mostrou maior destaque para as categorias de eutrofização e ecotoxicidade, respectivamente, pelo uso de fertilizantes e do herbicida glifosato no solo. Também verificou-se que na produção de 1 m³ de painel MDP há um crédito de carbono médio de 969 kg de \'CO IND.2\'-eq. Perante os resultados, foram analisados diversos cenários com sugestões de melhorias ambientais, sendo propostas alterações quanto ao consumo das matérias primas: óleo BPF, resina UF e madeira. Para o óleo BPF, o cenário ambientalmente mais adequado foi a sua substituição total pelo uso de somente resíduos de madeira. Sobre a resina UF, verificou-se que os principais impactos estão relacionados às cadeias produtivas do metanol e da ureia, sendo assim sugerida a otimização no consumo destes recursos. Também, a resina UF foi comparada com a resina MUF (melamina ureia formaldeído), e percebeu-se que os impactos ambientais da segunda foram superiores. Porém, mais cenários analisando o emprego de resinas alternativas são requisitados, tendo em vista a busca por resinas análogas à UF, mas com menores impactos potenciais. E sobre a madeira, foi analisada sua substituição pela adição de resíduos de madeira na produção do MDP, tendo sido constatado que quanto maior a quantidade de resíduos adicionados, menores seriam os impactos ambientais. Todavia, os benefícios ambientais verificados com o uso dos resíduos dependem de variáveis, como: dos aspectos ambientais do ciclo de vida dos resíduos, da quantidade de resíduos aplicada na produção dos painéis, do critério de alocação adotado na ACV, e da distância no percurso de transporte dos resíduos até a fábrica de painéis. Portanto, deve-se analisar caso a caso para afirmar sobre a viabilidade ambiental no emprego de resíduos na produção de painéis de madeira. / In this project was carried out a study of Life Cycle Assessment (LCA) of the MDP (medium density particleboard) production, made of wood particles and synthetic adhesive, widely used in furniture industry, being the most produced and consumed wood-based panel in the world. This study aimed to assess the productive life cycle (cradle to gate) of the MDP in Brazil. LCA technique is standardized by ISO 14040 and 14044 documents. The data collection phase in this study occurred realizing technical visits on the Brazilian MDP producers and for the environmental impact assessment, the results were compared considering the following methods: CML (2001), EDIP (1997) and USEtox (2008). The results showed that the main hotspots were the heavy fuel oil used on power plants and UF (urea formaldehyde) resin applied as binder to produce the panels. The wood consumption showed to be more relevant to eutrophication and ecotoxicity impact categories, respectively, by the use of fertilizers and the glyphosate herbicide in the soil. It was also observed that the production of 1m³ of MDP generates an average carbon credit of 969 kg of \'CO IND.2\'-eq. Given the results, several scenarios were analyzed including environmental suggestions of improvements, being proposed changes to the consumption of the raw materials: heavy fuel oil, UF resin and wood. The replacement of heavy fuel oil for wooden residue was the most suitable alternative, because the environmental impacts results were considerably reduced. For the UF resin, it was found that the main impacts are related to the production (cradle to gate) of methanol and urea, thus, we suggested optimizing the consumption of these resources. Also, UF resin was compared with the MUF (melamine urea formaldehyde) resin, and the second one showed more impacts than the first. However, more scenarios analyzing the use of alternatives resins are required, in order to find others options of similar resins to UF, but with lower potential impacts. Considering the wood consumption, it was examined its replacement by wooden residue like raw material to produce the MDP. The results pointed out the addition of residues can promote lower environmental impacts. On the other hand, the environmental benefits related depend of variables such as: the environmental aspects of the life cycle of waste generation, the quantity of waste applied to produce the panels, the allocation criteria adopted to the LCA study, and the distance to transport the waste to the panel industry. Therefore, one must examine each case to assert about the environmental sustainability in the use of waste to produce wood panels.