Orientador: Raquel Gonçalves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-17T18:25:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Trinca_AlexJulio_D.pdf: 1561121 bytes, checksum: b159a5d1b460fd84a47aaa6a85fd8c7d (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: A madeira apresenta grande potencial para ser utilizada como material estrutural, por possuir propriedades mecânicas compatíveis com essa utilização e por ser material ecologicamente correto. Proveniente de árvores, cujo crescimento se faz a partir de energia limpa e, adicionalmente, estoca carbono, a madeira, embora em menor grau, continua atuando na mitigação do carbono enquanto está sendo utilizada como material. No Brasil, no entanto, esse material, tão nobre e reconhecido em outros países, não tem sido adequadamente utilizado. Uma das razões para o uso reduzido e inadequado da madeira em elementos estruturais em nosso país é a falta de conhecimento de suas propriedades. Essa questão, aliada à complexidade em termos de comportamento, dificulta seu correto dimensionamento, principalmente considerando o desenvolvimento de programas computacionais de simulação e de cálculo estrutural. Sendo material considerado ortotrópico, para a caracterização da madeira é necessária a determinação de 12 constantes elásticas - três módulos de elasticidade longitudinais (EL, ER, ET), três módulos de elasticidade transversais (GLR, GLT, GRT) e seis coeficientes de Poisson ( mLR, mRL, mRT, mTR, mLT, mTL ). Essa pesquisa teve como objetivo principal propor e avaliar metodologia de ensaio utilizando ultrassom para a determinação das constantes elásticas da madeira. Para os ensaios foram adotadas três espécies - Eucalipto (Eucalyptus saligna), Garapeira (Apulleia leiocarpa) e Cupiúba (Goupia glabra). Os ensaios de ultrassom foram realizados utilizando-se as geometrias de corpos de prova - prismática, disco multifacetado e poliedro de 26 faces. Ensaios estáticos de compressão foram realizados para a comparação dos resultados. Os valores dos módulos de elasticidade longitudinais de cisalhamento, determinados utilizando-se a metodologia de ensaio por ultrassom apresentada nessa pesquisa, foram compatíveis com os obtidos nos ensaios de compressão estática. Para a obtenção dos módulos longitudinais e de cisalhamento não houve destaque de nenhum tipo de geometria de corpo de prova. Para a obtenção dos coeficientes de Poisson a geometria prismática apresentou resultados mais compatíveis com os obtidos no ensaio de compressão, seguido do disco e, por ultimo do poliedro. Os coeficientes de Poisson determinados por ultrassom apresentaram resultados discrepantes dos obtidos no ensaio de compressão estática, principalmente para os planos RL e LR. No entanto, os valores foram compatíveis com resultados obtidos por outros autores que utilizaram metodologia semelhante. Além disso, os coeficientes de Poisson determinados pelo ensaio estático também não foram compatíveis com resultados médios indicados na literatura, comprovando que a determinação desses coeficientes da madeira apresenta dificuldades qualquer que seja o método utilizado. O ensaio de ultrassom, para a determinação dos parâmetros elásticos da madeira é mais fácil e mais econômico do que o ensaio estático de compressão e seus resultados são igualmente adequados, principalmente para a determinação dos módulos de elasticidade longitudinal e de cisalhamento / Abstract: Wood offers a great potential for being used as structural material, considering the suitability of its mechanical properties and the fact that it is an environmentally correct material. Originating from trees, which growth takes place from clean energy, and additionally stocks carbon, even if in a lower degree, wood continues carrying out a carbon mitigation process while applied as material. However, such material, acknowledged as noble by other countries, has not been properly used in Brazil, where its reduced and inadequate application in structural elements is explained by a lack of knowledge about wood properties. Along with the complexity of wood in terms of behavior, that issue has made it difficult to accurately dimension wood, especially when we also take into account the fast development of simulation and structural calculus software. Considered as an orthotropic material, wood characterization requires establishing 12 elastic constants - the three Young's moduli (EL, ER, ET), the three shear moduli (GLR, GLT, GRT) and the six Poisson's ratios (mLR, mRL, mRT, mTR, mLT, mTL). The present research aims at proposing and evaluating test methodology using ultrasound in order to establish wood elastic constants. For such tests three specimen have been used - Eucalipto saligna (Eucalyptus saligna), Garapeira (Apulleia leiocarpa) and Cupiúba (Goupia glabra). The ultrasonic tests were performed based on three different geometries of test specimen - cubic prism, multifaceted disc and polyhedron with 26 faces. Static tests of compression were carried out in order to compare results. The values of the Young and shear moduli determined using the ultrasonic test methodology showed compatibility with static tests. The Poisson's ratios determined by ultrasonic tests showed results contradicting from those obtained using compressions test , especially for RL and R. However, values were compatible with results obtained by other authors using similar methodology. Furthermore, the Poisson's ratios determined by the static test were also not compatible with the average results indicated in the literature, proving how challenging it is to determine wood coefficients, whatever is the method applied. No highlight was noticed in any type of geometry of test specimen. For the Poisson's ratios the prismatic geometry showed results more compatible to those obtained in the compression test, followed by the disc and afterwards by the polyhedron, respectively. For establishing elastic parameters of wood, the ultrasound test is easier and of lower cost compared to static compression test, and its results are similarly suitable, mainly when determining Young' and shear moduli / Doutorado / Construções Rurais e Ambiencia / Doutor em Engenharia Agrícola

Este trabalho teve como objetivo estudar o desempenho das madeiras de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii para a produção de celulose kraft pelos processos convencional e Lo-Solids® e avaliar a influência de dois níveis de deslignificação no desempenho dos processos de polpação e branqueamento e nas propriedades das polpas branqueadas. Amostras de cavacos de ambas as espécies, com 6 anos de idade, foram analisadas quanto a densidade básica, composição química e morfologia das fibras. Após isso, os materiais foram submetidos a polpação kraft pelos processos convencional e Lo-Solids®, objetivando a obtenção de polpa celulósica com dois níveis de deslignificação para cada amostra em cada processo: números kappa de 18 e 15. As polpas celulósicas foram branqueadas na sequência Pré-O2 A/D Eop D P, visando alvura final de 89,5 ± 0,5% ISO, e tiveram suas características físico-mecânicas e morfológicas avaliadas. Os resultados mostram que a madeira de A. mearnsii é mais densa, possui menor proporção de lignina e maior teor de extrativos totais que a madeira de E. grandis x E. urophylla. As fibras da madeira de eucalipto possuem maior comprimento, largura e diâmetro do lúmen, além de menor espessura de parede. No processo de polpação, a madeira de A. mearnsii é aquela que demanda maior carga alcalina e fator H para atingir determinado grau de deslignificação, apresentando maior consumo alcalino. Apesar disso, essa espécie é a que resulta em maiores rendimentos. A comparação entre os processos de polpação mostra que o Lo-Solids® demanda menor carga alcalina e fator H que o processo convencional, resultando em menor consumo alcalino, maiores rendimentos e polpas com maior viscosidade e menor teor de ácidos hexenurônicos. Porém, a pré-deslignificação com oxigênio é mais eficiente para polpas do processo convencional. Já o consumo de reagentes no processo de branqueamento é maior em polpas de acácia e naquelas com menor grau de deslignificação. As polpas branqueadas de A. mearnsii e do processo Lo-Solids® demandam menor energia de refino, apresentam características físico-mecânicas superiores, maior população fibrosa e menor área ocupada por vasos se comparadas às polpas de E. grandis x E. urophylla e do processo convencional, respectivamente. / The objective of this work was to evaluate the performance of the woods of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla e Acacia mearnsii for the kraft pulp production on conventional and Lo-Solids® processes and to verify the impact of two delignification levels on the bleaching process and on the characteristics of bleached pulps. Samples of wood chips of both species, with 6 years-old, had their basic density, chemical composition and fibers morphology evaluated. After that, the materials were submitted to kraft pulping on conventional and Lo-Solids® processes, with the objective of achieve two delignification levels for each sample on each process: kappa numbers 18 and 15. The pulps were bleached on Pre-O2 A/D Eop D P sequence to 89,5 ± 0,5% ISO final brightness and had their physical-mechanical and morphological characteristics evaluated. The results shows that the wood of Acacia mearnsii is denser, presents lower proportion of lignin and higher content of extractives than the wood of Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla. The fibers of eucalyptus wood have higher length, width, thickness and lumen diameter, and lower wall thickness than acacias fibers. On the pulping process the wood of Acacia mearnsii demands higher alkali charge and H Factor to achieve some delignification degree, presenting higher alkali consumption. Nevertheless, this species presents the highest yields. The comparison between the pulping processes shows that the Lo-Solids® demands lower alkaline charge and H Factor than the conventional process, which results in lower alkaline consumption, higher yields and pulps with better viscosity and lower hexenuronic acids content. However, the oxygen delignification is more efficient for pulps from conventional process. The reagents consumption through the bleaching is higher on Acacias pulps and pulps with lower initial delignification degree. The bleached pulps of Acacia mearnsii and pulps from Lo-Solids® process demand lower refining energy to achieve the same drainability, presents better physical-mechanical characteristics, higher fiber population and lower area occupied for vessels than Eucalyptus pulps and pulps from conventional process, respectively.

A madeira é um material de grande versatilidade, que atende a demanda de importantes setores da nossa economia. Além de ser uma matéria-prima natural e renovável, o consumo energético envolvido em sua manufatura é bem menor quando comparado com outros materiais de origem mineral. Porém, características intrínsecas da madeira resultam na sua capacidade de troca higroscópica com o ambiente, que se manifesta durante sua vida útil e causa a movimentação dimensional dos produtos. Visando reduzir esse efeito indesejável, o presente estudo buscou melhorar a estabilidade dimensional da madeira de folhosas, a partir da aplicação de tratamentos térmicos adicionais, em madeiras submetidas à secagem ao ar e convencional. As madeiras selecionadas foram as espécies comercialmente conhecidas como Jatobá e Muiracatiara, das quais foram coletadas 5 tábuas radiais e 5 tábuas tangenciais de cada espécie, tanto secas ao ar e como em estufa, escolhidas do estoque de uma indústria de pisos de madeira maciça. Dessas tábuas foram cortadas amostras para a aplicação dos tratamentos térmicos, que consistiram da exposição da madeira a temperaturas de 60°C, 75°C e 90°C por períodos de 24, 48, 72 e 96 horas. Após os tratamentos as amostras foram expostas a um ambiente de baixa umidade relativa (Condicionamento 1) e, após estabilização, foram expostas a um ambiente de alta umidade relativa (Condicionamento 2). Ao final dos tratamentos térmicos e dos condicionamentos foram medidos os teores de umidade e as dimensões das amostras. Os resultados obtidos permitiram verificar que a umidade de equilíbrio da madeira de Jatobá foi menor do que a da Muiracatiara, comportamento similar ao das amostras tangenciais em relação às radiais e da madeira seca em estufa em relação à madeira seca ao ar; mas que essas diferenças não são importantes na industrialização da madeira. Dentre os tratamentos térmicos, o mais eficiente foi a exposição à temperatura de 90ºC, independente do tempo de exposição. Esse tratamento reduziu a higroscopicidade da madeira e a movimentação dimensional decorrente das variações no teor de umidade, sendo que esse efeito foi mais pronunciado na madeira seca em estufa do que na madeira seca ao ar. A principal conclusão é que o tratamento térmico adicional, utilizando temperatura de 90ºC, apresenta potencial para aplicação industrial visando reduzir a movimentação dimensional da madeira e seus derivados. / Lumber is a material of great versatility, which meets the demand of important sectors of our economy. In addition, lumber is a natural and renewable raw material; consuming less energy in its production when compared with other materials of mineral origin. However, hygroscopicity is an intrinsic characteristic of the wood, which remains active during the life cycle and cause dimensional movement of lumber and its products. To reduce this undesirable effect, the present study aimed to improve the dimensional stability of hardwood lumber through the application of additional heat treatments to conventional and air-dried timber. The selected species were those commercially known as Jatobá and Muiracatiara, of which were collected 5 quarter sawn and 5 flat sawn boards of each species, both air dried and kiln dried, chosen from the stock of a flooring mill. These boards were cut to samples for the application of heat treatment, which consist in lumber exposure to temperatures of 60ºC, 75ºC and 90ºC during periods of 24, 48, 72 and 96 hours. After heat treatment the samples were exposed to a dry environment (low relative humidity, Condition 1) and, after to reach equilibrium moisture content, exposed to a wet environment (high relative humidity, Condition 2). Samples dimensions and moisture content were measured after the heat treatment and both two conditioning. The obtained results allowed to verify that equilibrium moisture content of Jatobá lumber was smaller than Muiracatiara lumber, similar behavior found for flat sawn samples compared to quarter sawn and for kiln-dried in relation to air dried lumber; but these differences are not important in lumber industrialization processes. Among the heat treatments, the most effective was the exposure at a temperature of 90°C, regardless of time of exposure. This treatment reduced the wood hygroscopicity and its dimensional movement caused by the variation in its moisture content, and this effect was more pronounced in the kiln dried wood than in air dried wood. The main conclusion is that additional heat treatment, using a temperature of 90°C, have potential for industrial application aiming to reduce the dimensional movement of lumber and its products.

A diversificada e importante aplicação do lenho das plantações de eucalipto de rápido crescimento, com a aplicação de fertilização mineral, exigem a análise do seu efeito na qualidade do lenho. Com esse objetivo avaliou-se a dinâmica do incremento em diâmetro do tronco, as características anatômicas, físico-mecânicas e a concentração de nutrientes do lenho de árvores de Eucalyptus grandis, plantadas no espaçamento de 3x2 m e fertilizadas com potássio e sódio (no plantio, 6º, 12° mês). Foram selecionadas 60 árvores de eucalipto, no 22º mês, em 5 classes de área basal e avaliado o incremento em diâmetro do tronco, a cada 14 dias, de fevereiro de 2006 a fevereiro de 2010, através de dendrômetros. Para a amostragem do lenho em diferentes porcentagens da altura total do tronco foram selecionadas e cortadas árvores de eucalipto com a idade de 12, 24, 36 e 48 meses, em 5 classes de área basal. As amostras do lenho das árvores de eucalipto com 12, 24 e 36 meses foram utilizadas na avaliação das suas características anatômicas e determinação da densidade básica ponderada. Para as amostras do lenho das árvores de eucalipto com 48 meses foram analisadas as características anatômicas (fibras e vasos), físicas (densidade aparente e básica), mecânicas (resistência e rigidez à flexão estática e resistência a compressão paralela as fibras) nos tratamentos de fertilização, nas classes de área basal, nas posições radial e longitudinal do tronco e realizadas regressões múltiplas. Os resultados mostraram que as árvores de eucalipto dos tratamentos potássio e sódio e as de maior classe de área basal, apresentaram taxas de incremento do tronco superiores em relação às do tratamento controle e demais classes de área basal. Para o diâmetro do tronco das árvores foi detectado um efeito da sazonalidade climática, com períodos de máximo e mínimo crescimento. Houve diferença significativa entre os tratamentos de fertilização e classes de área basal das árvores para algumas características anatômicas e propriedades mecânicas; não foi observada diferença significativa para a densidade aparente e básica do lenho. Os maiores teores de potássio e de sódio foram encontrados no lenho das árvores dos respectivos tratamentos. A análise do teor de potássio e de sódio no lenho das árvores de eucalipto no 12º, 24º, 36º e 48º mês mostrou a maior retranslocação dos nutrientes nos respectivos tratamentos. Os resultados permitem concluir que os nutrientes, principalmente o potássio, induziu maior incremento em diâmetro e volume de lenho do tronco das árvores de eucalipto, sem alteração da sua densidade aparente e básica. A fertilização mineral influenciou algumas características anatômicas e propriedades mecânicas do lenho das árvores de eucalipto. O teor de potássio e de sódio variou nos tratamentos de fertilização, evidenciando a ocorrência de sua translocação no lenho das árvores ao longo da sua idade. / The diverse and important application of the wood in eucalyptus plantations of fast growth with the addition of mineral fertilizers, require the analysis of its effect on the woods quality. With this objective were evaluated the dynamics of the increment in trunk diameter, anatomical characteristics, physical-mechanical and nutrient concentration in Eucalyptus grandis trees planted at a spacing of 3x2 m and fertilized with potassium and sodium (at planting, 6, 12th month). Were selected 60 eucalyptus trees with 22 months, in five class of basal area and evaluated the increment in trunk diameter, every 14 days, from February 2006 to February 2010 through dendrometers bands. To sample the wood at different percentages of the total height of the trunk were selected and cut eucalyptus trees at the age of 12, 24, 36 and 48 months, in five class of basal area. The wood samples of eucalyptus trees with 12, 24 and 36 months were used in the evaluation of its anatomical and determination of the basic density. For eucalyptus trees wood samples with 48 months were analyzed the anatomic characteristics (fibers and vessels), physical (wood density), mechanical (strength and stiffness) in the treatment of fertilization, class of basal area, radial and longitudinal positions and multiple regressions. The results showed that the eucalyptus trees with the sodium and potassium treatments and the class of basal area upper had rates of growth upper than the control treatment and other class of basal area. For the trunk diameter of trees was detected a seasonal effect of climate, with periods of maximum and minimum growth. There were significant differences between fertilization treatments and class of basal area of trees to some anatomical characteristics, and mechanical properties; no difference was found for wood density. The higher concentration of potassium and sodium were found in trees of the respective treatments. The analysis of the content of potassium and sodium in the wood of the eucalyptus trees on the 12th, 24th, 36th and 48th months showed greater translocation of nutrients in the treatments. The results indicate that nutrients, particularly potassium, induced greater increase in volume and diameter of the eucalyptus trees trunk, without altering wood density. The mineral fertilization influenced some anatomical characteristics and mechanical properties of wood. The content of potassium and sodium varied in fertility treatments, indicating the occurrence of translocation in the wood of trees along its age.

A madeira laminada colada (MLC) é um produto estrutural que permite racionalizar o uso da madeira sólida, pois a partir de pequenas peças selecionadas e preparadas é possível produzir grandes vigas das mais variadas formas. A utilização da madeira de reflorestamento na produção de MLC lhe confere vantagens ambientais sobre outros materiais e o Eucalyptus grandis é uma espécie que oferece grande potencial para o uso estrutural. As emendas longitudinais entre lâminas representam descontinuidades na peça de MLC e, assim como os defeitos em peças maciças, são regiões potencialmente fracas causando grande influência na resistência de vigas laminadas. O objetivo do presente trabalho foi o de estudar a influência de uma emenda de topo e de sua posição na lâmina inferior de vigas laminadas coladas (VLCs) no momento de inércia, na elástica da viga e consequentemente no módulo de elasticidade na flexão estática (EM0). Foi conduzido um estudo teórico-experimental com corpos-de-prova maciços que receberam um corte na borda tracionada simulando uma emenda de topo na lâmina inferior de VLCs. Em uma 1ª etapa da experimentação, foram realizados ensaios de flexão estática destrutivos com corposde- prova de seção transversal 2,5 x 2,5 cm não classificados com o intuito de explorar a grandeza da variabilidade das propriedades estudadas para diferentes posições da emenda ao longo da borda inferior da viga biapoiada. A 2ª etapa de ensaios consistiu na classificação de um lote de corpos-de-prova de seção transversal de 3,0 x 4,0 cm através de ensaios de flexão estática não destrutivos para minimizar o erro experimental imposto pela variabilidade natural do material. Em uma 3ª etapa, foram realizados ensaios de flexão estática destrutivos de corpos-de-prova de seção transversal 3,0 x 4,0 cm classificados para estudar o efeito de diferentes posições da emenda na borda inferior da viga num lote de menor variabilidade. Em uma 4ª etapa da experimentação foram realizadas simulações através de planilhas de cálculo com base na teoria de Garcia (2008) para a comprovação dos resultados experimentais e elaboração de novas formulações de dimensionamento de VLCs. Verificou-se que o corte não influenciou no EM0 nos ensaios da 1ª etapa quando se tratou de um lote de madeira desuniforme, mas exerceu um efeito significativo nos ensaios da 3ª etapa dentro do lote de peças classificadas. Concluiu-se que o corte influencia na rigidez da viga à flexão (EI), pois provoca uma modificação do fluxo de tensões com consequente alteração da distribuição de tensões ao longo da altura da viga e do momento de inércia. A concentração de tensões na área circundante ao corte provoca uma redução no momento de inércia que deve ser levada em consideração no dimensionamento de VLCs em que se utilizam emendas de topo nas lâminas tracionadas. O corte influencia significantemente na resistência à flexão da viga porque dá origem ao aparecimento de uma fissura paralela à grã que transporta a altura reduzida pelo corte à seção critica. Essa fissura é provocada por cisalhamento oriundo do momento fletor e não do esforço cortante. / Glued laminated timber (GLULAM) is a structural product that allows rationalizing the use of solid wood, as from small selected and prepared pieces it is possible to produce large beams in a variety of shapes. The use wood from planted forests in GLULAM production brings environmental advantages compared to other materials and Eucalyptus grandis is a species that offers great potential for structural use. The end joints that connect pieces to perform the entire laminas represent discontinuities in the GLULAM and as many defects in solid wood are potentially weak areas. The aim of the present paper is to study the influence of a butt joint and its position in the bottom lamination of glued laminated beams, on the moment of inertia, on the elastic of the beam and therefore on the modulus of elasticity in static bending (EM0). A theoretical and experimental study was conducted with solid specimens that were cut on the tensioned edge simulating a butt joint at the bottom lamination of glued laminated beams. At a first phase of testing, destructive static bending tests were performed with specimens sized 2.5 x 2.5 cm as cross-section non classified in order to explore the magnitude of the natural variability of the studied properties for different positions of the joint along the bottom edge of the biconstrainted beam. The second phase of testing consisted in classifying a batch of specimens 3.0 x 4.0 cm cross section by non-destructive static bending tests to minimize experimental error imposed by the natural variability of the material. At a third phase, destructive static bending tests were performed with 3.0 x 4.0 cm cross section classified specimens to study the effect of different positions of the joint on the bottom edge of the beam in a group of low variability. At the fourth phase simulations were performed using spreadsheets on the Garcia´s theory (2008) to verify the experimental results and the development of new formulations of glued laminated beams design. It was verified that the cut did not affect the EM0 on the first step of testing when regarding a non uniform batch of wood, but there was a significant effect on the tests of the third step over the batch of classified wood. It was concluded that the cut influences the stiffness of the bending beam (EI) by changing the flux tensions pattern and consequent change in stress distribution along the beam height and the moment of inertia. The concentration of stresses in the area surrounding the cut causes a reduction in the moment of inertia that must be taken into account for designing glued laminated beams that use butt joints in the tensioned edge. The cut significantly influence the beam bending strength because give way to appear a check in parallel to the grain and transport the reduced height to the critical cross section. Such a check is due shear stresses consequent of the bending moment and not from the shear force.

Made available in DSpace on 2015-04-14T13:58:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 422849.pdf: 6410464 bytes, checksum: ccd93368032fc92429c59317d9dbf9fe (MD5) Previous issue date: 2010-03-30 / Este estudo prop?e a caracteriza??o estrutural, por meio de ensaios mec?nicos, de postes de eucalipto em servi?o usados na rede el?trica. Os testes de flex?o est?tica foram realizados em uma ?rea de teste em campo constru?da de acordo com a NBR 6231 (ABNT, 1980) e ASTM D 1036-americanos (1990), enquanto os testes de compress?o paralela as fibras foram feitos de acordo com a NBR 7190 (ABNT1997). As propriedades mec?nicas, densidade e umidade ao longo de tr?s postes novos, de diferentes esp?cies de eucalipto, tamb?m foram avaliadas, levando em conta a quantidade de cerne e alburno presentes nas amostras. Correla??es entre os ensaios de compress?o e flex?o foram obtidos considerando-se a as diferentes faixas de densidade da madeira. Os resultados indicaram que a quantidade de cerne e alburno nas amostras afeta as propriedades mec?nicas, especialmente se o corpo de prova for composto de apenas um desses componentes. Foi poss?vel encontrar, dentre as esp?cies, a mais adequada para a fabrica??o poste. Al?m disso, ensaios de compress?o realizados tanto em postes em servi?o como novos, flexionados ou n?o, indicaram propriedades mec?nicas semelhantes quando classificados na mesma faixa de densidades. As correla??es estabelecidas s?o ?teis para obter uma estimativa das propriedades mec?nicas dos postes com a vantagem de ser um teste semi destrutivo, ao contr?rio dos testes de flex?o.

A utilização de polímeros ligno-celulósicos combinados com polímeros artificiais na forma de materiais compostos é fruto do desenvolvimento de uma linha de pesquisa que tinha como objetivo inicial a utilização dos primeiros como enchimento de uma matriz termofixa ou termoplástica aglutinante. Com o advento da necessidade do reaproveitamento de resíduos de processos industriais, as pesquisas e a utilização de resíduos fibrosos e partículas de madeira cresceram em importância e passaram a contribuir ainda mais decisivamente no desenvolvimento de novas técnicas, processos, equipamentos e insumos que possibilitam ampla gama de aplicações dos produtos obtidos. O presente trabalho objetivou a fabricação de placas compostas de serragem de duas espécies amplamente utilizadas em serrarias combinada com polietileno de baixa densidade reciclável (PEBD). Serragem e farinha de madeira de Pinus elliottii e Eucalyptus grandis , provenientes de lenho e de casca, foram separadas, beneficiadas e misturadas com partículas de PEBD também classificadas por tamanho, na proporção de 40% de madeira e 60% de plástico. A mistura foi prensada a 150 ° C por 30 minutos à pressão de 3 MPa. Foram fabricadas 44 placas de 6 mm de espessura nominal e 40 x 50 cm de lados, em 4 repetições de 11 tratamentos. Foram produzidos corpos-de-prova de todas as placas para os ensaios físicomecânicos segundo a norma ASTM D-1037, determinando-se a massa específica, o teor de umidade, a variação da massa e da espessura ocorridas em 2 e 24 horas de imersão em água, o módulo de elasticidade e o módulo de ruptura na flexão estática, a resistência à compressão e a força máxima de arrancamento de prego e de parafuso de fenda. O lenho de Pinus de granulometria fina combinado com PEBD fino apresentou as melhores propriedades físicomecânicas. Os tratamentos com lenho de Eucalyptus obtiveram o melhor desempenho geral e naqueles em que se utilizou a casca de Pinus os resultados não foram satisfatórios. Dentre os tratamentos que utilizaram cascas, a de Eucalyptus de granulometria grossa foi superior. O lenho de Pinus , principalmente em granulometrias mais finas e homogêneas revelaram-se promissores na utilização externa e as placas obtidas de casca de Pinus revelaram um grande potencial de utilização em usos internos não estruturais, como material alternativo. / Using ligno-celullose polymers combined with artificial polymers in form of composite material is result of a developing research line which had as initial objective the use of the firsts as just filling material in an agglutinant thermoplastic matrix. Due to the necessity of reusing industrial processing residues, the research and utilization of fiber and woody particles had grown in importance and started to contribute on the development of new techniques, processes, equipment and materials that make possible creating a huge variety of products and applications. The present work had the objective of manufacturing composite boards using sawdust from two different species widely used in sawmill combined with recyclable low density polyethylene. Pinus elliotii and Eucalyptus grandis sawdust and wood flour, produced from lumber and bark had been separated, treated and mixed with PEBD particles also classified by size, in the proportion of 40% wood and 60% plastic. The mixture was pressed at 150 °C during 30 minutes under 3 MPa pressure. It were manufactured 44 boards 6 mm nominal thickness and 40 x 50 cm sides in 4 replications of 11 treatments. Samples were obtained from all boards for physicmechanical tests according to ASTM D – 1037 standard, determining specific gravity, moisture content, mass and thickness variation occurred in 2 and 24 hours in water, modulus of elasticity and modulus of rupture in the static bending, compression strength and the withdrawal load of nail and screw. The Pinus wood of thin granulosity combined with thin LDPE had presented better physic-mechanical properties. The treatments in which was used Eucalyptus wood had shown better general performance and those in which was utilized Pinus bark had not presented satisfactory performance. Amongst the treatments in which bark was used, the Eucalyptus of thick granulosity had showed better performance. Boards made of Pinus wood specially in thinner and homogeneous granulosities seems to be excellent for exterior application and those in which was used Pinus bark had shown great potential as an alternative material for non structural purposes for interior applications.

O objetivo dessa pesquisa foi determinar parâmetros qualitativos da madeira de Pinus caribaea var. bahamensis em 3 classes de diâmetro com uma classe comum, nos plantios 1969 e 1992, da Floresta Estadual de Manduri do Instituto Florestal - SP. Foram coletadas 3 árvores por classe e retiradas toras de 3 m. de altura. De cada tora foi retirada a prancha principal e desta retiradas amostras da região da base e do topo. Foram realizadas medições do lenho inicial e tardio de cada anel de crescimento para construção do gráfico de distribuição dos anéis de crescimento de cada árvore. Também foi realizada a amostragem paralela à medula, a amostragem acompanhando o anel de crescimento e na primeira tora a amostragem acompanhando o anel no topo da tora para a realização dos ensaios físicos e mecânicos. As curvas das isopropriedades puderam então ser determinadas. Nas árvores de mesma idade e diâmetro diferentes, as variações das dimensões das traqueídes foram observados nos 3º, 6º, 9º, 12º e 15º anel de crescimento e entre o lenho inicial e tardio. Entre as diferentes idades foi determinado se as variações no 16º(último anel de crescimento) das árvores jovens foram correspondentes ao 16º(anel de crescimento) nas árvores adultas. Também foi determinado se havia variações das dimensões das traqueídes nos últimos anéis de crescimento nas duas idades. Os resultados demonstraram: a)- as características anatômicas foram compatíveis para a espécie; b)- as dimensões das traqueídes variaram no sentido radial, entre idades diferentes e mesma classe e mostraram nas árvores jovens o menor valor de comprimento e espessura da parede e o maior valor de diâmetro tangencial e lume das traqueídes; o crescimento variou entre o 9º e 12º anel de crescimento,. c) a variação entre o lenho inicial e tardio nos 16º anéis de crescimento das árvores de menor idade comparada com os das árvores adultas, não apresentou um padrão definido; (d)- na comparação entre os últimos anéis de crescimento das árvores de idades diferentes o lenho inicial e tardio apresentou um padrão mais homogêneo. As curvas de isopropriedades mostraram o mesmo padrão de distribuição tanto das isopropriedades físicas como das mecânicas. Os tipos de amostras adotadas não apresentaram variações entre si. Os valores médios de cada isopropriedade no sentido axial mostraram os maiores valores de isodensidade aparente nas árvores adultas; para isoproporção de lenho inicial os maiores valores foram verificados nas árvores mais jovens e foram decrescentes no sentido radial; para isoproporção de lenho tardio e para isomódulo de elasticidade e ruptura, os maiores valores foram observados nas árvores adultas e foram crescentes da medula para a casca. Entre as idades estudadas verificam-se diferenças de distribuição das isopropriedades. O conhecimento da distribuição das curvas de isopropriedades possibilita um melhor aproveitamento de madeira. / The objective of this research has been to determine qualitative parameters of Pinus caribaea var. bahamensis wood in three diameter classes with a common base in 1969 and 1992 plantations from Floresta Estadual from the Manduri Instituto Florestal SP. three trees per class were collected and 3-m high logs were removed. From each log the main plank was removed and from this samples were taken from the base and top regions. Measurements of the early and late wood from each growth ring were made so that the distribution graph of the growth rings from each tree could be made. In order for the physical and mechanical tests to be made samplings were taken parallel to the pith, following the growth ring, and, in the first log, a sampling following the ring at the top of the log. The isoproperty curves could then be established. In the trees of same age and different diameters the variations in tracheid dimensions were examined at the 3rd, 6th, 9th, 12th, and 15th growth ring, and between early and late wood. Among different ages it was determined whether the variations at the 16th (last growth ring) of the young trees were equivalent to the 16th (growth ring) in adult trees. It was also determined whether there was any variation in tracheid dimensions in the last growth ring of the two ages. The results showed that: a) the anatomical characteristics were compatible for the species; b) the tracheid dimensions varied in the radial direction among different ages and same class, and showed in the young trees the lowest value for length and wall width, and the largest value for tangential diameter and tracheid lumen; the growth varied between the 9th and the 12th growth ring; c) the variation between early and late wood in the 16th growth rings of the youngest trees, as compared to adult trees did not show a definite pattern; d) in the comparison among the last growth ring of trees of different ages the early and late wood showed a nore homogeneous pattern. The isoproperty curves showed the same distribution pattern, both of the physical and mechanical isoproperties. The kinds of samples used did not show variations from each other. The average values for each isoproperty in the axial direction showed the greatest values of apparent isodensity in adult trees; concerning the isoproportion of early wood, the greatest values were found in the youngest trees and decreased in the radial direction; concerning the isoproportion of late wood, and elasticity and rupture isomodule the greatest values were found in adult trees and decreased from pith to bark. Among the ages studied differences in the distribution of isoproperties can be found. The knowledge of the distribution of the isoproperty curves permits an improved use of the wood.

A utilização de polímeros ligno-celulósicos combinados com polímeros artificiais na forma de materiais compostos é fruto do desenvolvimento de uma linha de pesquisa que tinha como objetivo inicial a utilização dos primeiros como enchimento de uma matriz termofixa ou termoplástica aglutinante. Com o advento da necessidade do reaproveitamento de resíduos de processos industriais, as pesquisas e a utilização de resíduos fibrosos e partículas de madeira cresceram em importância e passaram a contribuir ainda mais decisivamente no desenvolvimento de novas técnicas, processos, equipamentos e insumos que possibilitam ampla gama de aplicações dos produtos obtidos. O presente trabalho objetivou a fabricação de placas compostas de serragem de duas espécies amplamente utilizadas em serrarias combinada com polietileno de baixa densidade reciclável (PEBD). Serragem e farinha de madeira de Pinus elliottii e Eucalyptus grandis , provenientes de lenho e de casca, foram separadas, beneficiadas e misturadas com partículas de PEBD também classificadas por tamanho, na proporção de 40% de madeira e 60% de plástico. A mistura foi prensada a 150 ° C por 30 minutos à pressão de 3 MPa. Foram fabricadas 44 placas de 6 mm de espessura nominal e 40 x 50 cm de lados, em 4 repetições de 11 tratamentos. Foram produzidos corpos-de-prova de todas as placas para os ensaios físicomecânicos segundo a norma ASTM D-1037, determinando-se a massa específica, o teor de umidade, a variação da massa e da espessura ocorridas em 2 e 24 horas de imersão em água, o módulo de elasticidade e o módulo de ruptura na flexão estática, a resistência à compressão e a força máxima de arrancamento de prego e de parafuso de fenda. O lenho de Pinus de granulometria fina combinado com PEBD fino apresentou as melhores propriedades físicomecânicas. Os tratamentos com lenho de Eucalyptus obtiveram o melhor desempenho geral e naqueles em que se utilizou a casca de Pinus os resultados não foram satisfatórios. Dentre os tratamentos que utilizaram cascas, a de Eucalyptus de granulometria grossa foi superior. O lenho de Pinus , principalmente em granulometrias mais finas e homogêneas revelaram-se promissores na utilização externa e as placas obtidas de casca de Pinus revelaram um grande potencial de utilização em usos internos não estruturais, como material alternativo. / Using ligno-celullose polymers combined with artificial polymers in form of composite material is result of a developing research line which had as initial objective the use of the firsts as just filling material in an agglutinant thermoplastic matrix. Due to the necessity of reusing industrial processing residues, the research and utilization of fiber and woody particles had grown in importance and started to contribute on the development of new techniques, processes, equipment and materials that make possible creating a huge variety of products and applications. The present work had the objective of manufacturing composite boards using sawdust from two different species widely used in sawmill combined with recyclable low density polyethylene. Pinus elliotii and Eucalyptus grandis sawdust and wood flour, produced from lumber and bark had been separated, treated and mixed with PEBD particles also classified by size, in the proportion of 40% wood and 60% plastic. The mixture was pressed at 150 °C during 30 minutes under 3 MPa pressure. It were manufactured 44 boards 6 mm nominal thickness and 40 x 50 cm sides in 4 replications of 11 treatments. Samples were obtained from all boards for physicmechanical tests according to ASTM D – 1037 standard, determining specific gravity, moisture content, mass and thickness variation occurred in 2 and 24 hours in water, modulus of elasticity and modulus of rupture in the static bending, compression strength and the withdrawal load of nail and screw. The Pinus wood of thin granulosity combined with thin LDPE had presented better physic-mechanical properties. The treatments in which was used Eucalyptus wood had shown better general performance and those in which was utilized Pinus bark had not presented satisfactory performance. Amongst the treatments in which bark was used, the Eucalyptus of thick granulosity had showed better performance. Boards made of Pinus wood specially in thinner and homogeneous granulosities seems to be excellent for exterior application and those in which was used Pinus bark had shown great potential as an alternative material for non structural purposes for interior applications.

Orientadora: Graciela Ines Bolzon de Muniz / Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Agrárias, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 2005 / Inclui bibliografia e anexos / Área de concentraçao: Tecnologia e utilizaçao de produtos florestais / O potencial madeireiro brasileiro de espécies nativas de madeiras tropicais da Amazônia se contrapõe à discriminação de muitas destas espécies para uso na indústria moveleira sob a forma sólida, sendo que esta se baseia na falta de conhecimentos tecnológicos e das características e propriedades destas espécies. A falta de conhecimento da forma mais adequada de se trabalhar estas espécies, a pouca divulgação e a relação da produção moveleira com os conceitos de design têm deixado ao país uma lacuna desfavorável na balança comercial no comércio internacional. Através de pesquisa bibliográfica, buscou-se informações sobre sustentabilidade, madeiras certificadas, operações de usinagem e o design como ferramenta na produção moveleira para verificar questões relativas a produção de produtos madeireiros, tais como móveis e outros objetos com base na madeira sólida. Esta pesquisa teve como objetivo conhecer e avaliar as razões que levam a esta situação. Para isso, foram feitas pesquisas de campo na Região de Curitiba e nos municípios vizinhos. Primeiramente, foram visitadas casas comerciais madeireiras para saber quais espécies nativas da Amazônia estavam sendo comercializadas; posteriormente, promoveu-se outra pesquisa com os representantes do mercado produtor (designers, arquitetos, decoradores, marcenarias e fábricas de móveis), para evidenciar alguns usos já consagrados e as tendências no uso de novas espécies. Após a coleta de informações, foram avaliados os dados e selecionadas três espécies novas que o mercado pouco conhece e outras três já consagradas, para se efetuar a comparação entre os grupos. Esta escolha foi baseada nos padrões determinados pelo mercado madeireiro de cores clara, avermelhada e castanho-escuro. Foram avaliados e comparados a anatomia do lenho, as características gerais e as propriedades destas espécies, como também foram realizados testes de usinagem e aderência de verniz sobre o lenho para verificar e comparar o potencial de cada uma destas espécies. / The Brazilian lumber potential based on native tropical timber species from Amazônia faces discrimination against many of those species by technology and knowledge of the characteristics and specific features of each species. The lack of knowledge of how to adequately use these species, the insufficient literature and relation between the furniture production and the design concepts have caused an unfavorable gap in the international trade balance. Information about sustainability, certificated lumber, processing and the design as on instrument in furniture production was obtain through bibliographic research to verify issues related to the manufacturing of lumber products, such as furniture and other objects based on hardwoods. This study aims at evaluating the reasons for this status quo and was carried out in greater Curitiba and neighboring communities. Firstly at lumberyards, checking on which native species of Amazônia are being commercialized and next, with products (designers, architects, interior designers, joineries and furniture factories) to check on what is being currently used and the trends for the use of new species. Using the data collected, these new and quite unknown species were selected as well as three species in common use to perform a comparison. This choise was based on standards established by the lumber market of light, reddish and chestnut colors. Anatomy of the xylem, general characteristics and specific features of these species were evaluated and compared along with tests on processing and varnish adherence of the woody tissue to check and compare the potential of each of these species.