Tese de doutoramento. Engenharia Química e Biológica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Universidade do Porto. Faculdade de Engenharia. 2010

Submitted by Automação e Estatística (sst@bczm.ufrn.br) on 2018-06-15T20:17:06Z No. of bitstreams: 1 AnaClaudiaMedeirosDeCarvalho_TESE.pdf: 7614942 bytes, checksum: 5e7de6a91aeadcccfaf76d403860ce4d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2018-06-18T19:04:49Z (GMT) No. of bitstreams: 1 AnaClaudiaMedeirosDeCarvalho_TESE.pdf: 7614942 bytes, checksum: 5e7de6a91aeadcccfaf76d403860ce4d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-18T19:04:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 AnaClaudiaMedeirosDeCarvalho_TESE.pdf: 7614942 bytes, checksum: 5e7de6a91aeadcccfaf76d403860ce4d (MD5) Previous issue date: 2017-12-13 / Materiais autorreparáveis apresentam a habilidade de restaurar possíveis danos produzidos durante sua aplicação, retomando suas propriedades iniciais após o reparo. A utilização de microcápsulas de ureia-formaldeído vem sendo estudada para promover essa funcionalidade em polímeros e compósitos de matriz polimérica. Essas microcápsulas, preenchidas com um líquido de reparo, devem ser fortes o suficiente para permanecerem intactas durante o processamento do material (polímero ou matriz polimérica de um material compósito) onde elas serão introduzidas, e devem romper facilmente liberando o líquido, quando houver dano. A partir dos parâmetros de sínteses utilizados na produção das microcápsulas é possível modificar suas propriedades, tais como: tamanho, espessura da parede, modificar rugosidade, aumentar resistência das paredes entre outros fatores. Além disso, investigar a influência dos parâmetros de síntese pode ajudar na produção de microcápsulas com características e tamanhos uniformizado, sendo um atrativo para sua produção em larga escala. Neste trabalho, parâmetros de síntese de microcápsulas de poli(ureia-formaldeído) foram avaliados, e um planejamento fatorial 22 com três pontos centrais foi montado com o objetivo de analisar a influência do pH e da taxa de agitação no tamanho médio e na espessura média das paredes das microcápsulas. Foi possível constatar que o tamanho das microcápsulas é influenciado pela agitação e que o pH exerce influência na espessura das paredes da casca. A partir dos resultados do planejamento experimental realizado, microcápsulas com diversos materiais de preenchimento tais como, óleos vegetais (óleo de soja, linhaça, coco e azeite de oliva), endodiciclopentadieno (DCPD) e 5-etilideno 2-norboneno (ENB) foram sintetizadas, apresentando as mesmas características morfológicas e de tamanho, apesar dos diferentes materiais de preenchimento. As microcápsulas sintetizadas foram caracterizadas por espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). Microcápsulas preenchidas com óleo de soja, óleo de linhaça e endo-DCPD, foram usadas em sistemas epóxi de revestimento ativado com habilidade de autorreparo, visando retardar a corrosão de placas metálicas, os óleos foram escolhidos em substituição ao endoDCPD devido à sua alta toxidade e forte odor. Placas com cápsulas preenchidas com óleos apresentaram excelentes resultados anticorrosivos, tendo como destaque o sistema contendo cápsulas preenchidas com óleo de soja, por ser, além de não tóxica, uma alternativa econômica aos outros materiais testados. Microcápsulas preenchidas com endo-DCPD foram utilizadas em testes de indentação para avaliação da eficiência de autorreparo, porém este teste não gerou trincas nos corpos de prova. Assim, o comportamento das microcápsulas obtidas nas condições ajustadas do planejamento fatorial, foi analisado em amostras de epóxi, por meio de testes onde as trincas foram produzidas utilizando uma lâmina, tendo sido comprovada a ruptura das microcápsulas como consequência da propagação da trinca. Microcápsulas com espessura de parede e tamanho adequados para sua utilização no sistema de autorreparo proposto foram obtidas, além disso, há indícios de autorreparo em algumas regiões da trinca, no entanto, é necessário um estudo de desaglomeração e dispersão das microcápsulas para aumentar a eficiência de reparo, além de um acréscimo na quantidade de catalisador à matriz de epóxi, para que o efeito de autorreparo em corpos de prova de polímeros ou materiais compósitos poliméricos seja melhor observado. / Self-healing materials are a class of smart materials with an inherent ability to repair damage, thus recovering their functionality. Urea-formaldehyde microcapsules have been studied to provide self-healing functionality to polymers and polymeric matrix composites. These microcapsules, within a healing agent, must be strong enough to remain intact during processing of the host polymer, and yet break, and release healing agent, when the polymer is damaged. From synthesis parameters used in microcapsules production is possible to modify their proprieties, such as: size, wall thickness, rugosity, increase wall resistance among other factors. In addition, to investigate influence of synthesis parameters can aid the production of microcapsules with uniform morphological characteristics and size, which is highly attractive to large scale production. In this work, synthesis parameters of poly(urea-formaldehyde) microcapsules were evaluated and an experimental design 2 2 with three central points was assembled with the objective of analyze the influence of agitation rate and pH in the size of microcapsules and thickness of capsules shell. The influence of agitation rate on microcapsules size and pH on shell thickness could be proven. From the experimental design results, microcapsules with different core materials such as, vegetable oil (soybean, olive, linseed and coconut), endo-dicyclopentadie and 5-etilidene 2-norbonene (ENB) were synthesized presenting same morphological characteristics and size. Capsules were characterized by Fourier infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). Microcapsules filled with soybean, linseed oil and endo-DCPD were used in epoxy system with self-healing ability aiming delay corrosion in metallic substrate. The oils were chosen to replace endo-DCPD due to its high toxicity and strong smell. Samples with capsules filled with soybean and linseed oils presented excellent anticorrosive results, with emphasis on the system containing capsules filled with soybean oil, which is no toxic and an economical alternative to the other tested materials. Microcapsules filled with endo-DCPD were used in indentation tests to verify the self-healing effect, however, it was not possible to attest it, since the indentation did not generate a crack in the samples. Therewith, the behavior of the microcapsules obtained under the adjusted conditions of the experimental design was analyzed in epoxy samples by means of tests where cracks were produced using a blade, capsule rupture was verified as consequence of crack propagation. Capsules which presented adequate diameter and shell thicknesses for their use in the proposed self-healing system, were produced, and there are indications of self-healing in some parts of the crack. However, a study of deagglomeration and dispersion of the microcapsules in the epoxy matrix to increase healing efficiency is necessary, in addition to an increase in the amount of catalyst presented, in order to better observe the self-healing effect on polymeric or polymeric composites samples.

A corrosão é um processo eletroquímico espontâneo e, sabendo que diversos metais estão sujeitos a este fenômeno, a sua deterioração é inevitável, o que impõe à comunidade científica desafios para retardar tal efeito. A literatura sobre o tema aponta como uma das ações mais recorrentes para alcançar esse retardo a aplicação superficial de películas poliméricas, dentre as quais destaca-se o desenvolvimento de revestimentos inteligentes. A incorporação na tinta de formadores de filmes encapsulados confere ao revestimento a característica de autorreparação, e a escolha de silanos como agentes reticulantes se destaca positivamente, uma vez que o filme gerado pela molécula apresenta caráter hidrofóbico. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é verificar, primeiro, a melhor condição de reticulação do silano na presença de radiação ultravioleta e, segundo, se a adição de microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina) contendo metacriloxissilano em uma tinta epóxi base solvente confere a este revestimento proteção contra a corrosão, pelo efeito de autorreparação. Para isso, estudou-se a cinética de polimerização do formador de filme e o seu encapsulamento em microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina). Determinada a melhor condição de encapsulamento, corpos de prova de aço carbono foram pintados com a tinta contendo as microcápsulas produzidas. O efeito de autorreparação - desencadeado pela ruptura das microcápsulas ao se provocar um defeito mecânico no revestimento - foi comprovado pelas técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET) e por ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina. / Corrosion is a spontaneous electrochemical process and, knowing that several metals are subjected to this phenomenon, its deterioration is inevitable, which imposes challenges for scientific community to delay this effect. The literature on this subject points out, as one of the most recurrent actions to achieve this delay, the superficial application of polymer films, which stands out the development of smart coatings with self-healing properties. The incorporation of encapsulated film formers gives to coatings the self-healing ability, and the choice of silanes as film-forming agent stands out positively since the film has a hydrophobic character. In this context, the aims of this study are, firstly, verify the best crosslinking condition of silane induced by UV light and, secondly, investigate whether the addition of poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules containing methacryloxysilane into the solvent-based epoxy coating brings protection to this coating against corrosion by self-healing effect. For this purpose, the polymerization kinetics of the film former by ultraviolet radiation and their encapsulation in poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules were studied. Given the best encapsulation condition, carbon steel panels were coated with the self-healing paint. The self-healing effect - triggered by the rupture of the microcapsules caused by an induced mechanical defect in the coating - was demonstrated by techniques as electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning vibrating electrode technique (SVET) and by accelerated corrosion tests in salt spray chamber.

A corrosão é um processo eletroquímico espontâneo e, sabendo que diversos metais estão sujeitos a este fenômeno, a sua deterioração é inevitável, o que impõe à comunidade científica desafios para retardar tal efeito. A literatura sobre o tema aponta como uma das ações mais recorrentes para alcançar esse retardo a aplicação superficial de películas poliméricas, dentre as quais destaca-se o desenvolvimento de revestimentos inteligentes. A incorporação na tinta de formadores de filmes encapsulados confere ao revestimento a característica de autorreparação, e a escolha de silanos como agentes reticulantes se destaca positivamente, uma vez que o filme gerado pela molécula apresenta caráter hidrofóbico. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é verificar, primeiro, a melhor condição de reticulação do silano na presença de radiação ultravioleta e, segundo, se a adição de microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina) contendo metacriloxissilano em uma tinta epóxi base solvente confere a este revestimento proteção contra a corrosão, pelo efeito de autorreparação. Para isso, estudou-se a cinética de polimerização do formador de filme e o seu encapsulamento em microcápsulas de poli(ureia-formaldeído-melamina). Determinada a melhor condição de encapsulamento, corpos de prova de aço carbono foram pintados com a tinta contendo as microcápsulas produzidas. O efeito de autorreparação - desencadeado pela ruptura das microcápsulas ao se provocar um defeito mecânico no revestimento - foi comprovado pelas técnicas de espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE), técnica de varredura por eletrodo vibratório (SVET) e por ensaio acelerado de corrosão em câmara de névoa salina. / Corrosion is a spontaneous electrochemical process and, knowing that several metals are subjected to this phenomenon, its deterioration is inevitable, which imposes challenges for scientific community to delay this effect. The literature on this subject points out, as one of the most recurrent actions to achieve this delay, the superficial application of polymer films, which stands out the development of smart coatings with self-healing properties. The incorporation of encapsulated film formers gives to coatings the self-healing ability, and the choice of silanes as film-forming agent stands out positively since the film has a hydrophobic character. In this context, the aims of this study are, firstly, verify the best crosslinking condition of silane induced by UV light and, secondly, investigate whether the addition of poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules containing methacryloxysilane into the solvent-based epoxy coating brings protection to this coating against corrosion by self-healing effect. For this purpose, the polymerization kinetics of the film former by ultraviolet radiation and their encapsulation in poly(urea-formaldehyde-melamine) microcapsules were studied. Given the best encapsulation condition, carbon steel panels were coated with the self-healing paint. The self-healing effect - triggered by the rupture of the microcapsules caused by an induced mechanical defect in the coating - was demonstrated by techniques as electrochemical impedance spectroscopy (EIS), scanning vibrating electrode technique (SVET) and by accelerated corrosion tests in salt spray chamber.

Submitted by TAILENE ELISA KOTZ null (taileneelisa@hotmail.com) on 2016-05-31T21:04:37Z No. of bitstreams: 1 Tese_Tailene_E_K_Gurgacz_FINAL.pdf: 1143646 bytes, checksum: 87259b3c2df0880c1b4c49bc2dca3f6c (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-06-01T16:14:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 gurgacz_tek_dr_bot.pdf: 1143646 bytes, checksum: 87259b3c2df0880c1b4c49bc2dca3f6c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-01T16:14:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 gurgacz_tek_dr_bot.pdf: 1143646 bytes, checksum: 87259b3c2df0880c1b4c49bc2dca3f6c (MD5) Previous issue date: 2016-05-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / O uso de fertilizantes de liberação lenta ou controlada é colocado como eficiente para agricultura, pois fornece nutrientes de forma regular e contínua, de acordo com a necessidade das plantas. Porém, pouco se sabe sobre uso dessas fontes na cultura do feijão comum (Phaseolus vulgaris L.). Dessa forma, objetivou-se avaliar o efeito da utilização de fontes de nitrogênio (N) via foliar, em diferentes estádios de desenvolvimento da planta, sobre a produtividade e qualidade de grãos da cultura do feijão comum, cultivado na presença e ausência da aplicação de N via solo. Para tanto, foram realizados seis experimentos, sendo, dois em condições de campo (experimentos I e II) e repetidos em três condições (ambiente I, II e III). Os experimentos de campo foram realizados nas safras “das águas” e “da seca” do ano agrícola 2012/13 e instalados em blocos casualizados. O experimento I foi constituído por 20 tratamentos, sendo a combinação de quatro doses de N em cobertura (0, 45, 90 e 180 kg ha-1) e cinco tratamentos com aplicação de N via foliar (1 - testemunha - sem aplicação de N via foliar; 2 - 2,5 kg ha-1 de N na forma de ureia (UC); 3 - 5,0 kg ha-1 de N-UC; 4 - 2,5 kg ha-1 de N na forma de ureia-formaldeído (UF - Coron®); 5 - 5,0 kg ha-1 de N-UF). Já o experimento II foi constituído por 12 tratamentos, sendo, quatro doses de ureia-formaldeído (0, 1,25, 2,5 e 5 kg ha-1) para fornecimento de N via foliar e três épocas de aplicação [1 - estádio V4 (três folhas trifolioladas completamente expandidas), 2 - estádio R5 (pré-floração) e 3 - estádio R7 (início da formação das vagens)]. A adubação nitrogenada via solo aumentou a matéria seca das plantas, o teor e acúmulo de N na parte aérea, o número de vagens por planta, a produtividade de grãos e o teor e produtividade de proteína na cultura do feijão comum. Independentemente da adubação nitrogenada via solo, o fornecimento de N via foliar aumentou a produtividade de grãos e proteína, sendo a ureia-formaldeído (Coron®) ligeiramente mais eficiente que a ureia comum. A aplicação de ureia-formaldeído aumentou a produção da matéria seca das plantas, o número de vagens por planta e a produtividade de grãos e proteína, independentemente do estádio em que foi realizada a pulverização nas folhas. As maiores produtividades de grãos foram obtidas com a aplicação de doses entre 3,1 e 5,0 kg ha-1 de N na forma de ureia-formaldeído. O tamanho dos grãos não foi afetado pela aplicação de N via foliar. / The use of slow or controlled release fertilizers is considered efficient for agriculture because it provide nutrients on a regular and continuous supply, according to the plant need. However, not exist wide information about the use of these sources in the common bean crop (Phaseolus vulgaris L.). Thus, this study aimed to evaluate the effect of the foliar application of nitrogen (N) sources at different plant development stages of the plant on grain yield and quality of common bean crop, grown in the presence and absence of the N application to the soil. For this, seven trials were conducted, i.e., two in field conditions (experiments I and II) and repeated on three growing conditions. The field trials were conducted in "rainy season" and "dry season" of agricultural year 2012/13, performed in randomized complete blocks. The experiment I was composed of 20 treatments, with the combination of four N doses (0, 45, 90, and 180 kg ha-1) and five treatments with foliar N application (1 - control - without application of N by leaf; 2 - 2.5 kg ha-1 N as urea (UC), 3 - 5.0 kg ha-1 N-UC, 4 - 2.5 kg ha-1 N as urea-formaldehyde (UF); 5 - 5.0 kg ha-1 N-UF). The experiment II was composed of 12 treatments, with four doses of urea-formaldehyde (0, 1.25, 2.5, and 5.0 kg ha-1) for foliar N supply and three times of application [1 - V4 (three fully expanded trifoliate leaves), 2 - R5 stage (pre-flowering) and 3 - R7 stage (initial pod development)]. Soil N fertilization increased the plant dry matter, content and accumulation of N in the shoot, the number of pods per plant, grain yield and content and protein yield in common bean crop. Regardless of N fertilizer in the soil, the supply of N foliar increased grain yield and protein, being that urea-formaldehyde (Coron®) was slightly more efficient than common urea. The application of urea-formaldehyde increased the production of dry matter yield, number of pods per plant and grain yield and protein, regardless of the stage in which it was carried out spraying the leaves. The highest grain yield was obtained with application rates between 3.1 and 5.0 kg ha-1 N as urea-formaldehyde. The grain size was not affected by foliar application of N. / CNPq: 140182/2012-8

This study investigated the physical and mechanical properties of particleboards formed of bamboo (Bambusa tuldoides), pine (Pinus taeda) and eucalyptus (Eucalyptus grandis) and their combinations. To this end, panels were made, defined by the use of each type of particle pure or mixed by two or three being set 0, 25, 50, 75 and 100% of dry weight proportion, totalling 36 panels. The physical tests performed were the moisture content, density, water absorption and thickness swelling and the mechanical were static bending, screw withdrawal and internal bond. In order to complement the study, non-destructive testing were performed by direct and indirect ultrasonic to obtain models relating destructive and nondestructive methods. The results were analysed by for simple correlation and regression. In general, homogeneous panels made of pine and eucalypt showed better results than pure bamboo. The inclusion of bamboo particles decreased, mainly, the mechanical properties of the panels. All particleboard were below the minimum standards in physical and mechanical tests, only internal bond in panels pure pinehad higher values than commercial standards. Treatments using a combination of all species were compared, graphically, and resulted in lower than homogeneous panels of bamboo, for water absorption after two and twenty four hours and swelling after two hours. However, showed superior performance in swelling in thickness after twenty four hours, modulus of rupture and modulus of elasticity in static bending, screw withdrawal and internal bond. The non-destructive direct method showed better correlations than the indirect one. The significant correlations of the direct dynamic modulus of elasticity, in order of significance, occurred with board density, screw withdrawal, and static modulus of rupture and modulus of elasticity. / Este estudo investigou as propriedades físicas e mecânicas dos painéis aglomerados constituídos de bambu (Bambusa tuldoides), pinus (Pinus taeda) e eucalipto (Eucalyptus grandis) e as combinações entre eles. Para tanto, foram confeccionados painéis, definidos pelo uso de cada espécie de partícula pura ou misturada a duas ou três sendo estabelecidos 0, 25, 50, 75 e 100% de proporção em relação a massa seca, totalizando 36 painéis. Os ensaios físicos realizados foram o teor de umidade, massa específica, absorção d água e o inchamento em espessura e os mecânicos foram a flexão estática, arrancamento de parafusos e ligação interna. Para complementar o estudo, foi realizado ensaio não destrutivo pelos métodos direto e indireto para se obter modelos entre os ensaios destrutivos e o não destrutivo. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste de correlação simples e analisados por regressão. De modo geral, os painéis homogêneos de pinus e eucalipto apresentaram melhores resultados que dos painéis formados apenas por bambu. A inclusão de bambu prejudicou, principalmente, as propriedades mecânicas das chapas. Todos os painéis ficaram abaixo dos valores mínimos das normas para os ensaios físicos e mecânicos, apenas no ensaio de tração os painéis homogêneos de pinus obtiveram valores superiores aos padrões de comercialização. Os tratamentos utilizando a combinação de todas as espécies foram comparados, graficamente, e resultaram em painéis inferiores aos homogêneos de bambu, para a absorção d água após duas e vinte quatro horas e inchamento após duas horas. Porém, apresentaram desempenhos superiores no inchamento após vinte quatro horas, módulos de ruptura e elasticidade estáticos, arrancamento de parafusos e ligação interna. Para os ensaios não destrutivos o método de propagação direto apresentou melhores correlações quando comparado ao indireto. As correlações significativas do módulo de elasticidade dinâmico direto, em ordem de significância, ocorreram com a massa específica observada, o arrancamento de parafusos, módulo de ruptura e módulo de elasticidade estático.

Submitted by Ana Laura Soler Cunha Buzo (analaurasolercunha@gmail.com) on 2018-09-28T22:21:33Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO FINAL .pdf: 3047917 bytes, checksum: 4b9d9190322307f4e23c7de4f21936e9 (MD5) / Approved for entry into archive by Cristina Alexandra de Godoy null (cristina@adm.feis.unesp.br) on 2018-10-01T13:05:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 buzo_alsc_me_ilha.pdf: 3047917 bytes, checksum: 4b9d9190322307f4e23c7de4f21936e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T13:05:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 buzo_alsc_me_ilha.pdf: 3047917 bytes, checksum: 4b9d9190322307f4e23c7de4f21936e9 (MD5) Previous issue date: 2018-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O desenvolvimento de estudos para produção de derivados de madeira tem representado uma real alternativa para contribuir as políticas de sustentabilidade, principalmente de espécies arbóreas nativas. Nesse contexto, o reaproveitamento de resíduos lignocelulósicos tem contribuído como uma alternativa para a produção industrial de painéis de madeira. Dentro desse contexto este trabalho se constitui do estudo para produção e avaliação de painéis aglomerados, empregando-se partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) e partículas de madeira de pinus (Pinus taeda; Pinus elliottii) e utilizando-se dois tipos de aglutinantes, o Poliuretano derivado do óleo de mamona (PU-M) e a Resina Ureia-formaldeído (UF). Para produção dos painéis foram propostos diferentes tratamentos com variações entre as proporções de massas das partículas, densidade nominal dos painéis de 0,80 g/cm3 e pressão de prensagem de 50 kgf/cm2 durante 10 min. As misturas de partículas foram utilizadas com 10% de umidade para o adesivo PU-M e 3% de umidade para a resina UF ambos com um conteúdo de 10% em relação à massa seca das partículas. Para prensagem dos painéis com PU-M empregou-se 100 ºC e para os painéis com UF 130 ºC. Os painéis foram submetidos a ensaios para avaliação das propriedades físicas (densidade, umidade e inchamento) e mecânicas (módulo de elasticidade, módulo de ruptura à flexão e tração perpendicular) de acordo com a ABNT NBR 14810-1 e 2 (2013). Os resultados obtidos evidenciaram ser possível a utilização das partículas provenientes do bagaço de cana e de pinus para a produção de painéis aglomerados de alta densidade. Verificou-se que os painéis produzidos com o poliuretano apresentaram maior eficiência e suas propriedades físicas e mecânicas encontram-se compatíveis com os requisitos da Norma Brasileira para painéis do tipo P6 - Painéis estruturais para uso em condições severas de carga, em condições secas. Entretanto, verificou-se que os painéis produzidos com UF podem ser classificados como painéis do Tipo P2 - Painéis não estruturais para uso em condições secas. / The development of studies for the production of wood derivatives has represented a real alternative to improve sustainability policies, mainly of native tree species. In this context, the reuse of lignocellulosic waste has contributed as an alternative to the industrial production of wood panels. This way, this work aims to produce and evaluate chipboards using particles of sugarcane bagasse (Saccharum officinarum) and particles of pine wood (Pinus taeda; Pinus elliottii) and using two types of binders, the Polyurethane derived from castor oil (PU-Castor) and Urea formaldehyde resin (UF). Different treatments were proposed for the production of boards with variations between the particle mass ratios, panels’ nominal density of 0.80 g/cm3 and pressing pressure of 50 kgf/cm2 for 10 minutes. Particle mixtures were used at 10% moisture for the PU-Castor adhesive and 3% moisture for the UF resin both with a content of 10% relative to the dry mass of the particles. For the pressing of panels with PU-Castor was used 100 °C and of panels with UF was used 130 °C. The boards were submitted to tests to evaluate the physical properties (density, moisture and swelling after 24 hours) and mechanical (modulus of elasticity, modulus of resistance to bending and perpendicular traction) according to the ABNT NBR 14810-1 and 2 (2013). The results showed that it is possible to use particles from sugarcane bagasse and pine wood for high density chipboards production. It was found that the boards produced with polyurethane presented higher efficiency and their physical and mechanical properties are compatible with the requirements of Brazilian Standard Regulations for P6 boards (Structural boards for use under severe load conditions for dry conditions use). However, it has been found that panels made with UF can be classified as type P2 panels – Non-structural boards for dry conditions use. / CAPES - DS

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.

Orientador: Sérgio Augusto Mello da Silva / Resumo: O desenvolvimento de estudos para produção de derivados de madeira tem representado uma real alternativa para contribuir as políticas de sustentabilidade, principalmente de espécies arbóreas nativas. Nesse contexto, o reaproveitamento de resíduos lignocelulósicos tem contribuído como uma alternativa para a produção industrial de painéis de madeira. Dentro desse contexto este trabalho se constitui do estudo para produção e avaliação de painéis aglomerados, empregando-se partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) e partículas de madeira de pinus (Pinus taeda; Pinus elliottii) e utilizando-se dois tipos de aglutinantes, o Poliuretano derivado do óleo de mamona (PU-M) e a Resina Ureia-formaldeído (UF). Para produção dos painéis foram propostos diferentes tratamentos com variações entre as proporções de massas das partículas, densidade nominal dos painéis de 0,80 g/cm3 e pressão de prensagem de 50 kgf/cm2 durante 10 min. As misturas de partículas foram utilizadas com 10% de umidade para o adesivo PU-M e 3% de umidade para a resina UF ambos com um conteúdo de 10% em relação à massa seca das partículas. Para prensagem dos painéis com PU-M empregou-se 100 ºC e para os painéis com UF 130 ºC. Os painéis foram submetidos a ensaios para avaliação das propriedades físicas (densidade, umidade e inchamento) e mecânicas (módulo de elasticidade, módulo de ruptura à flexão e tração perpendicular) de acordo com a ABNT NBR 14810-1 e 2 (2013). Os resultados obtidos evidenciara... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of studies for the production of wood derivatives has represented a real alternative to improve sustainability policies, mainly of native tree species. In this context, the reuse of lignocellulosic waste has contributed as an alternative to the industrial production of wood panels. This way, this work aims to produce and evaluate chipboards using particles of sugarcane bagasse (Saccharum officinarum) and particles of pine wood (Pinus taeda; Pinus elliottii) and using two types of binders, the Polyurethane derived from castor oil (PU-Castor) and Urea formaldehyde resin (UF). Different treatments were proposed for the production of boards with variations between the particle mass ratios, panels’ nominal density of 0.80 g/cm3 and pressing pressure of 50 kgf/cm2 for 10 minutes. Particle mixtures were used at 10% moisture for the PU-Castor adhesive and 3% moisture for the UF resin both with a content of 10% relative to the dry mass of the particles. For the pressing of panels with PU-Castor was used 100 °C and of panels with UF was used 130 °C. The boards were submitted to tests to evaluate the physical properties (density, moisture and swelling after 24 hours) and mechanical (modulus of elasticity, modulus of resistance to bending and perpendicular traction) according to the ABNT NBR 14810-1 and 2 (2013). The results showed that it is possible to use particles from sugarcane bagasse and pine wood for high density chipboards production. It was found that the boards... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre