Questões ligadas ao desempenho térmico e acústico de edificações têm sido cada vez mais abordadas, num cenário em que ganham importância a economia de energia e o controle do ruído. O advento dos materiais compósitos propiciou o emprego de resíduos de processos que, aliados a materiais de origem renovável, contribuem para a obtenção de produtos de reduzido impacto ambiental. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo a produção e caracterização de painéis de partículas e espuma poliuretana à base de óleo de mamona, para destinação em composições termoacústicas. Os painéis de partículas foram produzidos utilizando-se resíduos de madeira de Pinus sp., tratado com CCB (preservante de cromo, cobre e boro - base óxido), borracha de pneus inservíveis e adesivo poliuretano à base de óleo de mamona. Foram adotadas variações na produção dos painéis, quanto aos fatores: proporção e configuração da borracha, espessura e pressão de prensagem; verificando sua influência no desempenho dos painéis. As propriedades físicas e mecânicas dos painéis foram determinadas conforme a ABNT NBR 14810-3 (2006) e avaliadas segundo os principais requisitos de normas neste âmbito. Análises estatísticas (ANOVA) foram realizadas para verificação da influência dos fatores de produção, e de suas interações, nas propriedades físicas e mecânicas dos painéis. Também foram avaliadas a morfologia e estabilidade térmica dos painéis e espumas. O isolamento térmico foi avaliado pela determinação experimental da condutividade térmica. A absorção sonora dos painéis e espumas, em diferentes montagens, foi determinada por medições em câmara reverberante, conforme ISO 354 (1985). Os resultados das propriedades físicas e mecânicas dos painéis estiveram em grande parte condizentes com os documentos normativos. O teor de borracha e a sua interação com os demais fatores apresentaram influência estatística nas propriedades físicas e mecânicas dos painéis. A morfologia dos painéis e espumas permitiu visualizar sua adequação aos produtos propostos, por meio da porosidade. Em relação ao isolamento térmico e absorção sonora, os painéis e espumas, bem como as composições formadas, apresentaram desempenho coerente com produtos e normas utilizados como referência. Sendo assim, verificou-se a viabilidade de produção e aplicação dos painéis e espuma poliuretana à base de mamona em composições destinadas ao conforto termoacústico. / Issues relating to thermal and acoustic performance of buildings have been increasingly addressed in a scenario where energy savings and noise control are essential. Advent of composite materials enabled the use of residues from production processes that, coupled with renewable source materials, contribute to obtain products with low environmental impact. So, this study aimed to the production and characterization of particleboards and castor-oil-based polyurethane foam, for thermo-acoustic compositions. Panels were produced with residues of Pinus sp., treated with CCB (chromium, copper and boron basic oxide preservative), tire rubber wastes and castor-oil-based polyurethane adhesive. Variations in the production parameters were adopted: proportion and configuration of tire rubber; panels thickness; and pressing pressure, to determine their influence on panel performance. Physical and mechanical properties of particleboards were determined based on ABNT NBR 14810-3 (2006) and evaluated according to the main requirements of standards in this area. Statistical analysis (ANOVA) was performed to check the influence of production factors, and their interactions, in those properties. Morphology and thermal stability of foams and panels were also evaluated. Thermal insulation was evaluated by experimental values of thermal conductivity. Sound absorption of the panels and foams, in different assemblies, was determined by measurement in a reverberation room, according to ISO 354 (1985). Results of evaluated panel properties were consistent with the normative requirements. The tire rubber content and its interaction with other factors influenced in almost all physical and mechanical properties of the particleboards. Morphology of the foams and panels permitted confirming their suitability to the proposed product by the porosity. With respect to thermal insulation and sound absorption, panels and foams as well as the correspondent compositions showed performance consistent to the references. Therefore, it was demonstrated the production feasibility and applying of studied compositions intended for the thermo-acoustic comfort.

Worldwide there is an increasing demand of natural resources. In future, non renewable resources get substituted by renewable resources in the energetic sector as well as in the material sector. That implies a stronger usage of renewable resources especially - wood. In 2009 there was a usage of 77 million cubic meters of wood for material applications and a quantity of 55 million cubic meters for energetic applications in Germany alone. Furthermore, there is an increasing demand on wood for energetic purposes. In 2007 this problematic development led to the first supply bottlenecks. To meet the increasing demands of the future, Short Rotation Coppices (SRC) can help to improve the wood provision. An SRC is a planting of fast growing coppice on agricultural areas, which is managed more intensively than usual forestry practices for a quicker production of wooden biomass. With a comparative LCA of conventional wood and wood from SRC the present study evaluates if wood from SRC is reasonable to cover the increasing demand of wood for material and energetic purposes in an environmental friendly way. A comprehensive literature research regarding LCAs of wood and wooden products shows that there are no previous studies comparing the two types of wood. Hence, the present study examines a particleboard production as the material scenario and the combustion of woodchips in a firing system as the energetic scenario to compare the ecological advantages and disadvantages of wood from SRC and conventional wood. The LCA is implemented with the Gabi software designed by PE International. Data is obtained from previous LCA studies evaluating the production of wood, the particleboard production and the combustion of wood. Additionally, data from the Ecoinvent database is used. Functional units are the production of 1m3 particleboard and the production of 1 MJ of thermal energy. The LCIA is implemented with the “Ecoindicator” as endpoint- and “CML 2001” as midpoint approach to cover broad range of environmental issues. Moreover a sensitivity analyses shows the impact of decisive variables on the results of “Ecoindicator” and “CML 2001”. Results reveal that outcomes of the LCIA are dependent of the assessment method and the processed part of trees from conventional forestry. The present study shows, that with an efficient land use, wood from SRC can help to cover the increasing demand of wood for material and energetic purposes in a sustainable way. However, an immediate usage of wood for energetic purposes has to be seen critical. Instead, a cascaded and sustainable utilization of wood is recommendable to counteract climate change and to improve the efficient use of the renew-able resource - “wood”.

Adhesives used for wood composites such as particleboard are conventionally of petrochemical nature with formaldehyde as a base substance and represent a pain point in the industry due their toxic emissions. Consequently, adhesives are subject to an agenda to develop more benign, low-impact alternatives. On the one hand, the issue has been addressed by means of optimisation of composition and amounts, and on the other hand, development of biobased adhesives from different renewable feedstock has been taking place over the past decades. Yet, these bio-adhesives remain a niche segment as renewability or lower toxicity alone is widely not enough despite increasingly strict regulations on formaldehyde emissions. Emphasis on a more comprehensive set of beneficial properties of ‘green’ adhesives is needed for successful adoption in the market. In this context, this study investigates the holistic sustainability potential of a yet untapped bio- adhesive feedstock: macroalgae. Current research on an algae-based adhesive from cultivated biomass in Sweden suggests suitable adhesive properties for particleboard manufacture. Complementing these promising findings on material properties, this study assesses sustainability of using an algae-based adhesive in a particleboard production system as opposed to conventional formaldehyde-based resins. A comparative cradle-to-gate life cycle assessment of different scenarios was conducted, with the specific aim to explore changes in toxicity, climate change impacts and eutrophication due to the known benefits of cultivated macroalgae in these areas. A considerably better performance for algae-based adhesives was found across impact categories (CML baseline method) compared to formaldehyde-based scenarios, as well as a similar pattern with respect to cumulative energy demand. Particularly under a low-impact preservation method for the algal biomass, relative impacts were substantially lower without exception. Furthermore, a potential for carbon sequestration and replacing of fossil with biogenic carbon flows was identified, as well as bioremediation of location eutrophication through nutrient uptake of the biomass during cultivation. Despite the early stage and the need for further research, the results point to a promising potential for macroalgae as a feedstock for biobased wood adhesives which go beyond renewability. / Lim som vanligtvis används för träkomponenter som exempelvis spånskivor är konventionellt från petrokemiska källor med formaldehyd som basämne, och anses vara en utmaning för branschen på grund av dess giftiga utsläpp. Därav är det av intresse för branschen att utveckla bättre alternativ med mindre miljöpåverkan. Utvecklingen har dels skett genom optimering av sammansättning och proportioner, men under det senaste decennierna har även utveckling av biobaserade lim från olika förnyelsebara råvaror tagit fart. Dessa biobaserade lim är dock fortfarande ett nischat område, att enbart arbeta med förnybara råvaror som ger lägre toxicitet verkar inte vara tillräckligt, trots allt striktare bestämmelser om formaldehydutsläpp. Därför krävs det tydliga bevis av miljövinsterna med lim av förnyelsebara råvaror för att denna metod ska bli mer framgångsrik på marknaden. I detta sammanhang undersöker denna uppsats, genom ett holistiskt perspektiv, potentialen med lim gjort på det ännu outnyttjade förnyelsebara materialet makroalger. Aktuell forskning på algbaserat lim från odlad biomassa i Sverige har uppvisat lämpliga limegenskaper för användning inom spånskivetillverkning. Som ett komplement för dessa potentiella fördelaktiga egenskaper, bedömer denna uppsats miljönyttan med användandet av ett algbaserat lim i produktionssystem av spånskivor, i relation till det konventionella formaldehydbaserade limmet. Därmed görs en jämförande livscykelanalys från vaggan till grinden av olika scenarier, med syftet att undersöka förändringar i toxicitet, klimatpåverkan och övergödning, i och med att dessa tre påverkanskategorier redan har visat på kända miljöfördelar. Resultatet visade att det algbaserade limmet hade betydligt bättre miljöprestanda i alla påverkanskategorier undersökt med metoden CML baseline i jämförelse med det formaldehydbaserade limmet, vilket även visades för kategorin kumulativt energibehov. När en konserveringsmetod används för att processa algbiomassan, är skillnaden i miljöpåverkan av dom två limmen lägre inom alla påverkanskategorier. Slutligen identifierades potential för kolbindning och utbyte av biogena och fossila kolflöden, även bioremediering av lokal övergödning genom att biomassan upptog näringsämnen under odling. Trots det tidiga stadiet och behovet av fortsatt forskning så visar dessa resultat en fortsatt potential för makroalger som ett råmaterial för biobaserade trälim som tar förbybarhet ett steg längre.

A utilização de produtos provenientes de fontes renováveis e livres de substâncias tóxicas é tendência global, prova disso é o constante aumento da demanda por produtos à base de madeira. Segundo o Forest Products Statistics (2015), a produção mundial de painéis de madeira reconstituída, em 2014, foi de 388 milhões de m³, um aumento de 5,5% em comparação com o ano anterior e um aumento de 34% quando comparado com 2010. No entanto, o setor industrial de painéis de madeira há décadas enfrenta um grande desafio com relação às emissões tóxicas vindas dos adesivos convencionais. Diante destes problemas, a proposta do presente trabalho foi testar a viabilidade da produção de painéis aglomerados e painéis OSB, com significativa redução da emissão de formaldeído, a partir de resíduos de madeira de Pinus sp. e Tectona grandis (Teca). Neste sentido, buscou-se contribuir para o aumento do conhecimento científico sobre a utilização do polímero natural polihidroxibutirato (PHB) e do resíduo de tinta à base de resina epóxi como adesivos alternativos. Os painéis foram fabricados variando-se os parâmetros de produção para obtenção de melhores condições de processo, sendo estes: densidade baixa, média e alta; teor de adesivo de 20, 30 e 40%; adição de partículas de Teca nas proporções de 0, 25, 50, 75, 100%. O desempenho físico-mecânico dos painéis foi avaliado com base nas normas ABNT NBR 14810 (2013) e ANSI A208.1 (2009). Realizou-se análise de variância (ANOVA) para testar a influência dos fatores individuais (densidade, percentual de adesivo e fração de Teca), além das interações entre tais fatores nas propriedades físico-mecânicas dos painéis. Os resultados apontaram para excelentes propriedades físicas e mecânicas dos painéis aglomerados de média e alta densidade, tendo resíduo de tinta, principalmente, nas proporções de 30 e 40%. Na maioria dos casos as propriedades de tais painéis foram superiores aos requisitos estipulados pela norma brasileira e pelas internacionais. Assim, ficou confirmada a viabilidade de produção dos aglomerados com pelo menos um dos insumos estudados bem como seu potencial de emprego para as finalidades compatíveis com produtos desta natureza. / The use of products from renewable sources and free of toxic substances is a global trend, the proof is the steady increase in demand for wood-based products. According to the Forest Products Statistics (2015), world production of reconstituted wood panels in 2014 was 388 million cubic meters, an increase of 5.5% compared to the previous year and an increase of 34% compared to 2010. However, the industrial sector of wood panels for decades faces a major challenge with regard to toxic emissions coming from conventional adhesives. Faced with these problems, the purpose of this study was to test the feasibility of production of panels and OSB panels, with significant reduction of formaldehyde emissions from wood waste Pinus sp. and teak (Teak). In this sense, we sought to contribute to the increase of scientific knowledge on the use of natural polymer polyhydroxybutyrate (PHB) and residual ink resin-based epoxy as alternative adhesives. The panels were manufactured by varying the production parameters to obtain the best processing conditions, namely: low density, medium and high; resin content of 20, 30 and 40%; adding particles of Teak in proportions of 0, 25, 50, 75, 100%. The physical-mechanical performance of the panels was evaluated based on the standards NBR 14810 (2013) and ANSI A208.1 (2009). Held analysis of variance (ANOVA) to test the influence of individual factors (density, adhesive percentage and fraction Teak), and the interactions among these factors in the physical-mechanical properties of the panels. The results showed excellent physical and mechanical properties of the panels average clusters and high density, and ink residue, mainly in the proportions of 30 and 40%. In most cases the properties of these boards were superior to the requirements set by the Brazilian and international standards. Thus, it was confirmed production of agglomerates with at least one viability of inputs studied as well as their potential for employment for purposes compatible with products of this nature.

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.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:06:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizCFS.pdf: 3453741 bytes, checksum: a917d4da21cccce053bc103345ba7ee6 (MD5) Previous issue date: 2008-07-10 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This research is about the use of the coconut?s endocarp (nucifera linn) and the waste of derivatives of wood and furniture as raw material to technological use. In that sense, the lignocellulosic waste is used for manufacture of homogeneous wood sheet agglomerate (LHWS) and lignocellulosic load which take part of a polymeric composite with fiber glass E (GFRP-WC). In the manufacturing of the homogeneous wood sheet agglomerate (LHWS), it was used mamona?s resin as waste s agglutinating element. The plates were taken up in a hydraulic press engine, heated, with temperature control, where they were manufactured for different percentage of waste wood and coconuts nuc?fera linn. Physical tests were conducted to determine the absorption of water, density, damp grade (in two hours and twenty-four hours), swelling thickness (in two hours and twenty-four hours), and mechanical tests to evaluate the parallel tensile strength (internal stick) and bending and the static (steady) flexural. The physical test?s results indicate that the LHWS can be classified as bonded wood plate of high-density and with highly water resistant. In the mechanical tests it was possible to establish that LHWS presents different characteristics when submitted to uniaxial tensile and to the static (steady) flexural, since brittle and elasticity module had a variation according to the amount of dry endocarp used to manufacture each trace of LHWS. The GFRP-WC was industrially manufactured by a hand-lay-up process where the fiber glass E was used as reinforcement the lignocellul?sic?s waste as load. The matrix was made with ortofitalic unsaturated polyester resin. Physical and mechanical tests were performed in presence of saturated humidity and dry. The results indicated good performance of the GFRP-WC, as traction as in flexion in three points. The presence of water influenced the modules obtained in the flexural and tensile but there were no significant alteration in the properties analyzed. As for the fracture, the analysis showed that the effects are more harmful in the presence of damp, under the action of loading tested, but despite this, the fracture was well defined starting in the external parts and spreading to the internal regions when one when it reaches the hybrid load / Na presente pesquisam-se a utiliza??o do endocarpo do cocos nuc?fera linn e o res?duo de derivados de madeira e de m?veis como mat?ria-prima para uso tecnol?gico. Nesse sentido, usam-se esses res?duos lignocelul?sico na fabrica??o de chapa de madeira aglomerada homog?nea (CHMC) e, como carga, em comp?sito polim?rico refor?ado com fibra de vidro E (PHFV-MC). Na fabrica??o da chapa de madeira aglomerada homog?nea (CHMC) usou-se a resina ? base de mamona como elemento aglutinante dos res?duos. As chapas foram conformadas em uma prensa hidr?ulica aquecida com controle de temperatura, onde as mesmas foram fabricadas para diferentes percentuais dos res?duos de madeira e do cocos nuc?fera linn. Foram realizados ensaios f?sicos para a determina??o de absor??o de ?gua, densidade, do teor de umidade (em duas horas e vinte e quatro horas), inchamento de espessura (em duas horas e vinte e quatro horas), e ensaios mec?nicos para a determina??o da resist?ncia ? tra??o paralela (ades?o interna) e o ensaio de flex?o est?tica. Os resultados obtidos nos ensaios f?sicos indicam que a CHMC pode ser classificada como chapa de madeira aglomerada de alta densidade e que suporta bem a presen?a de ?gua. Nos ensaios mec?nicos foi poss?vel constatar que a CHMC apresenta caracter?sticas distintas quando submetida ? for?a de tra??o uniaxial e ? flex?o est?tica, uma vez que os m?dulos de ruptura e de elasticidade variaram em fun??o da quantidade do endocarpo seco usado para fabricar cada tra?o da CHMC. A PHFV-MC foi fabricada industrialmente por meio do processo hand-lay-up onde a fibra de vidro-E foi usada como refor?o e os res?duos lignocelul?sicos, como carga. A matriz foi ? base de resina poli?ster ortofit?lica insaturada. Foram realizados ensaios f?sicos e mec?nicos em presen?a de umidade saturada e a seco. Os resultados indicaram um bom desempenho da PHFV-MC, tanto na tra??o quanto na flex?o em tr?s pontos. A presen?a de ?gua influenciou os m?dulos obtidos na flex?o e na tra??o, mas n?o alterou significativamente as propriedades analisadas. Quanto ? fratura, a an?lise mostrou que os efeitos s?o mais danosos em presen?a da umidade, sob a a??o dos carregamentos analisados, mas, apesar disto, a fratura se mostrou bastante caracterizada, iniciando nas regi?es externas e se propagando para as regi?es internas quando atinge a carga h?brida

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work aimed at evaluating the quality of particleboards manufactured with different wood proportions (Eucalyptus grandis W. Hill. ex Maiden) and rice husk. The composites were produced in the proportions 0, 20, 40, 60, 80 and 100% of peels of rice with the use of urea-formaldehyde and tannin-formaldehyde adhesives. In order to characterize the quality of the particleboards, physical properties (specific mass; moisture content; water absorption and swelling in thickness after 2 and 24 hours), mechanical resistance (static bending; internal bonding and screw withdrawal) and xylophages resistance (Nasutitermes corniger under alimentary preference assay and decay fungi Gloeophyllum trabeum and Trametes versicolor in laboratory conditions) were evaluated. Results showed that particleboards manufactured with tannin-formaldehyde resins presented a higher quality. The increase of rice husk provided a larger instability and a smaller resistance of the particleboards. Particleboards produced with peels of rice presented a higher resistance to the attack of fungi or xylophages termites. Particleboards glued with tannin-formaldehyde were more resistant to the attack of termites; for the fungi, the difference among adhesives happened when these particleboards were submitted to the attack of Gloeophyllum trabeum, and the particleboards produced with urea-formaldehyde were the most resistant. In the fungi, Trametes versicolor was the fungus that provided the largest mass loss to the particleboards. / Avaliou-se a qualidade de painéis aglomerados produzidos com diferentes proporções de madeira (Eucalyptus grandis W. Hill. ex Maiden) e casca de arroz. Os compósitos foram produzidos nas proporções 0, 20, 40, 60, 80 e 100% de casca de arroz com a utilização dos adesivos ureia-formaldeído e tanino-formaldeído. Para caracterizar a qualidade das chapas, foram avaliadas as propriedades físicas (massa específica; teor de umidade; absorção de água e inchamento em espessura as 2 e 24 horas), a resistência mecânica (flexão estática; ligação interna; e resistência ao arrancamento de parafusos) e a resistência a xilófagos (aos cupins subterrâneos Nasutitermes corniger, em ensaios de preferência alimentar e aos fungos apodrecedores Gloeophyllum trabeum e Trametes versicolor em ensaios de laboratório). Os resultados obtidos indicaram que quando confeccionados utilizando a resina à base de tanino os painéis apresentaram qualidade superior. O acréscimo da casca de arroz proporcionou uma maior instabilidade e uma menor resistência das chapas. Em contrapartida, painéis produzidos com casca de arroz geralmente apresentaram maior resistência ao ataque de fungos apodrecedores ou aos cupins subterrâneos. Painéis colados com tanino-formaldeído foram mais resistentes ao ataque dos térmitas, enquanto que, para os fungos, a diferença entre adesivos ocorreu apenas quando submetidas ao ataque de Gloeophyllum trabeum, sendo as chapas produzidas com ureia-formaldeído as mais resistentes. Dentre os fungos, Trametes versicolor proporcionou uma maior perda de massa aos painéis.

A utilização de produtos provenientes de fontes renováveis e livres de substâncias tóxicas é tendência global, prova disso é o constante aumento da demanda por produtos à base de madeira. Segundo o Forest Products Statistics (2015), a produção mundial de painéis de madeira reconstituída, em 2014, foi de 388 milhões de m³, um aumento de 5,5% em comparação com o ano anterior e um aumento de 34% quando comparado com 2010. No entanto, o setor industrial de painéis de madeira há décadas enfrenta um grande desafio com relação às emissões tóxicas vindas dos adesivos convencionais. Diante destes problemas, a proposta do presente trabalho foi testar a viabilidade da produção de painéis aglomerados e painéis OSB, com significativa redução da emissão de formaldeído, a partir de resíduos de madeira de Pinus sp. e Tectona grandis (Teca). Neste sentido, buscou-se contribuir para o aumento do conhecimento científico sobre a utilização do polímero natural polihidroxibutirato (PHB) e do resíduo de tinta à base de resina epóxi como adesivos alternativos. Os painéis foram fabricados variando-se os parâmetros de produção para obtenção de melhores condições de processo, sendo estes: densidade baixa, média e alta; teor de adesivo de 20, 30 e 40%; adição de partículas de Teca nas proporções de 0, 25, 50, 75, 100%. O desempenho físico-mecânico dos painéis foi avaliado com base nas normas ABNT NBR 14810 (2013) e ANSI A208.1 (2009). Realizou-se análise de variância (ANOVA) para testar a influência dos fatores individuais (densidade, percentual de adesivo e fração de Teca), além das interações entre tais fatores nas propriedades físico-mecânicas dos painéis. Os resultados apontaram para excelentes propriedades físicas e mecânicas dos painéis aglomerados de média e alta densidade, tendo resíduo de tinta, principalmente, nas proporções de 30 e 40%. Na maioria dos casos as propriedades de tais painéis foram superiores aos requisitos estipulados pela norma brasileira e pelas internacionais. Assim, ficou confirmada a viabilidade de produção dos aglomerados com pelo menos um dos insumos estudados bem como seu potencial de emprego para as finalidades compatíveis com produtos desta natureza. / The use of products from renewable sources and free of toxic substances is a global trend, the proof is the steady increase in demand for wood-based products. According to the Forest Products Statistics (2015), world production of reconstituted wood panels in 2014 was 388 million cubic meters, an increase of 5.5% compared to the previous year and an increase of 34% compared to 2010. However, the industrial sector of wood panels for decades faces a major challenge with regard to toxic emissions coming from conventional adhesives. Faced with these problems, the purpose of this study was to test the feasibility of production of panels and OSB panels, with significant reduction of formaldehyde emissions from wood waste Pinus sp. and teak (Teak). In this sense, we sought to contribute to the increase of scientific knowledge on the use of natural polymer polyhydroxybutyrate (PHB) and residual ink resin-based epoxy as alternative adhesives. The panels were manufactured by varying the production parameters to obtain the best processing conditions, namely: low density, medium and high; resin content of 20, 30 and 40%; adding particles of Teak in proportions of 0, 25, 50, 75, 100%. The physical-mechanical performance of the panels was evaluated based on the standards NBR 14810 (2013) and ANSI A208.1 (2009). Held analysis of variance (ANOVA) to test the influence of individual factors (density, adhesive percentage and fraction Teak), and the interactions among these factors in the physical-mechanical properties of the panels. The results showed excellent physical and mechanical properties of the panels average clusters and high density, and ink residue, mainly in the proportions of 30 and 40%. In most cases the properties of these boards were superior to the requirements set by the Brazilian and international standards. Thus, it was confirmed production of agglomerates with at least one viability of inputs studied as well as their potential for employment for purposes compatible with products of this nature.

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.

O aumento do consumo da madeira e de seus produtos, como os painéis de madeira, estimula o desenvolvimento de tecnologia de produtos que utilizam os insumos caracterizados como resíduos. Neste aspecto, o país reúne vantagens competitivas, pela extensa área de plantações de eucalipto de alta produtividade, detém a primeira posição na produção de cana-de-açúcar e possui um parque industrial com avançada tecnologia de produção de painéis de fibras e de partículas. Com este contexto, o presente trabalho teve como principal objetivo a confecção e a caracterização tecnológica de painéis de fibras de madeira de eucalipto, Eucalyptus grandis e de partículas do bagaço do colmo de cana-de-açúcar, Saccharum sp. Os ensaios laboratoriais compreenderam, inicialmente, a caracterização macroscópica das matérias primas e suas misturas, bem como classificação granulométrica do bagaço de cana-de-açúcar. Em seguida, foram estabelecidas 2 etapas referentes ao processo de confecção dos painéis, denominadas etapa A (0-100% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 25%; 14% de resina UF) e etapa B (0-25% de bagaço de cana-de-açúcar, com variações de 5%; 13 e 16% de resina UF). A caracterização tecnológica dos painéis compreendeu a análise da sua morfologia (microscopia MEV, microtomografia de raios X/microCT), densitometria de raios X, propriedades físicas (densidade, inchamento, absorção e umidade), mecânicas (MOR, MOE, resistências à trações perpendicular e superficial, arrancamento de parafuso); análises óticas por deflectometria, química (espectroscopia NIR, teor de formol livre e sílica) e durabilidade natural (bioensaios de fungos xilófagos e cupins). Os resultados da avaliação morfológica indicaram diferenças da estrutura anatômica das matérias primas e de granulometria das partículas de bagaço de cana-de-açúcar. A avaliação morfológica dos painéis evidenciou, através da microCT, a homogeneidade da matriz fibrosa, cuja composição anatômica foi diferenciada através do MEV. Na caracterização das propriedades físico-mecânicas, os perfis de densidade aparente dos painéis, típicos de painéis de fibras, indicaram a influência da matéria prima e sua mistura. Ainda, verificou-se uma redução das propriedades mecânicas, notadamente MOR, MOE e resistência á tração perpendicular, dos painéis confeccionados com mais de 50% de partículas do bagaço de cana-de-açúcar; quanto à resina, 16% resultou em melhor desempenho tecnológico em relação à 13%. Os valores de MOE dos painéis foram similares aos obtidos pela aplicação da técnica ótica de deflectometria. O aumento percentual de partículas do bagaço de cana-de-açúcar nos painéis resultou em redução do teor de formol livre e no aumento do teor de sílica. A aplicação da metodologia NIR permitiu a diferenciação das fibras da madeira de eucalipto e das partículas de bagaço de cana-de-açúcar e seus percentuais praticados. Nos bioensaios os painéis (etapa B) não apresentaram diferenças significativas quanto à resistência ao ataque de fungos e cupins. Os resultados permitem concluir que os painéis de fibras de eucalipto e partículas de bagaço de cana-de-açúcar, como matéria prima alternativa e em percentuais entre 5-25%, apresentaram propriedades tecnológicas que atendem às normas, indicando o potencial da utilização desta biomassa para produtos de maior valor agregado. / The increased consumption of wood and its products, such as wood panels, stimulates the development of technology for products that use inputs characterized as waste. In this respect, Brazil has competitive advantages regarding the large area of high-yield eucalyptus crops; Brazil is the worlds major sugarcane producer and has an industrial sector with advanced technology for fiberboards and particleboards production. Therefore, this study aimed to develop the manufacture and technological characterization of wood fibers from eucalyptus, Eucalyptus grandis, and stalk particles of sugarcane bagasse, Saccharum sp. Laboratory analyses included, initially, the macroscopic characterization of raw materials and their mixtures as well as sorting granules of crushed sugarcane bagasse. Then, two steps were established for the panel-making process, called phase A (0-100% of sugarcane bagasse, with variations of 25%, 14% UF resin) and phase B (0 - 25% of sugarcane bagasse, with variations of 5%, 13 and 16% UF resin). The technological characterization of the panels comprised the morphology analysis (SEM microscopy, X-ray microtomography / microCT), X-ray densitometry, physical properties (density, swelling in thickness, absorption and moisture content), mechanical (MOR, MOE, internal bond, surface resistance and axial withdrawal of screw); optical analysis by deflectometry, chemical (NIR spectroscopy, free formaldehyde content of sand content) and natural durability (bioassays of fungi and termites). The results indicated morphological differences of anatomical structure of raw materials and particle size of sugarcane bagasse. The morphological evaluation of the panels showed, through the microCT, the homogeneity of the fibrous matrix, whose anatomical composition was different through SEM. In the characterization of physical-mechanical properties, the density profiles of the panels, typical of fiberboards, indicated the influence of raw materials and their mixture. Still, there was a reduction of mechanical properties, notably MOR, MOE and internal bond to the panels made with more than 50% of sugarcane bagasse particles; regarding the resin, 16% resulted in better technological performance compared to 13%. The MOE values of the panels were similar to those obtained by applying the deflectometry technique. The percentage of sugarcane bagasse particles in the panels resulted in reduction of the level of free formaldehyde and increase of the sand content. The use of the NIR methodology allowed the differentiation of eucalyptus wood fibers and particles of sugarcane and their percentage applied. In bioassays, the panels (step B) showed no significant differences in resistance to fungi and termites. The results indicate that the panels of eucalyptus fibers and particles of sugarcane bagasse, as an alternative raw material and at percentages between 5-25% showed technological properties that meet the standards, indicating the potential use of this biomass for products with higher value added.