Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Thermomechanical treatments seek to increase the wood density, throught of the temperature
and pressure combination, which results in a material with improved physical and mechanical
properties. Thus, the study aimed to evaluate the influence of thermomechanical treatments in
Pinus elliottii Engelm and Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden wood. So, were prepared
from five trees of each species, wood pieces that have been submitted to six different
thermomechanical treatments. For this purpose, we used a laboratory oil bath to perform
preheating of wood and a hydraulic press with the temperatures of the dishes ranging from 150
to 190°C. Compression time used was between 30 and 60 min. After, physical (compression
rate, weight loss, equilibrium moisture content, density, dimensional stability and
hygroscopicity), mechanical (static bending, dynamic bending and Janka hardness), surface
(colorimetry and roughness) and infrared spectroscopy (ATR-IR) tests were performed. For
statistical analysis, we used qualitative factorial 3 x 2, with three temperature levels and two
compression time and Tukey test. Furthermore, it was performed to compare the treatments
with the control. The main results for the technological properties showed that the degree of
compression and mass loss increased with the temperature increase. The equilibrium moisture
content decreased and the density obtained increases. For the dimensional stability was
observed that there was a reduction of the effect of the return densified wood, and
hygroscopicity was increased in both wood species. The mechanical properties showed
increases with the densification, except for the Janka hardness and dynamic flexion in E.
grandis wood treated with high temperatures. Infrared spectroscopy showed degradation of the
amorphous cellulose and hemicellulose, providing a proportional increase of crystalline
cellulose and lignin. The color of the densified wood was changed presenting surface browning,
measured by decrease in brightness L* parameter. Roughness was reduced, making the surface
softer wood. Before the alterations, it is indicated using thermomechanical treatment with
temperature of 150°C and the compression time of 60 min. In this respect, it is recommended
the use of densified wood floors and coatings, even for softwoods (conifers). / Os tratamentos termomecânicos visam aumentar a densidade da madeira, por meio da
combinação entre temperatura e pressão, o que resulta em um material com as propriedades
físico-mecânicas melhoradas. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a
influência dos tratamentos termomecânicos na madeira. Para tanto, foram confeccionadas peças
de madeira, a partir de cinco árvores de Pinus elliottii Engelm e Eucalyptus grandis W. Hill ex
Maiden que foram submetidas a seis tratamentos termomecânicos. Para tal, foi utilizado um
banho de óleo laboratorial para realizar o pré-aquecimento da madeira e uma prensa hidráulica
com a temperatura dos pratos variando de 150 a 190°C e o tempo de compressão entre 30 e 60
min. Na sequência, foram realizados os ensaios físicos (grau de compressão, perda de massa,
teor de umidade de equilíbrio, densidade, estabilidade dimensional e higroscopicidade),
mecânicos (flexão estática, flexão dinâmica e dureza Janka), de superfície (colorimetria e
rugosidade) e espectroscopia no infravermelho (ATR-IR). Para a análise estatística foi utilizado
o arranjo fatorial qualitativo 3 x 2, com três níveis de temperatura (150, 170 e 190°C) e dois de
tempo de compressão (30 e 60 min) e comparados pelo teste de Tukey. Além disso, foi realizado
a comparação dos tratamentos com o controle pelo teste de Dunnett. Os principais resultados
encontrados para as propriedades tecnológicas mostraram que o grau de compressão, a perda
de massa e a densidade aumentaram com o acréscimo da temperatura, já o teor de umidade de
equilíbrio apresentou decréscimo com a elevação da temperatura. Para a estabilidade
dimensional foi observado que houve redução pelo efeito do retorno da madeira densificada e
a higroscopicidade foi aumentada na madeira de ambas as espécies. As propriedades mecânicas
apresentaram acréscimo com a densificação, com exceção para a dureza Janka e flexão
dinâmica da madeira de E. grandis tratada com altas temperaturas. Por meio da espectrometria
no infravermelho foi verificado a partir da razão de pico que houve degradação de
hemiceluloses e celulose amorfa, proporcionando aumento proporcional de celulose cristalina
e lignina. A coloração da madeira densificada foi alterada apresentando escurecimento
superficial, quantificado pelo decréscimo do parâmetro de claridade L*. Já a rugosidade foi
reduzida, tornando a superfície da madeira mais suave. Diante das alterações ocorridas é
indicado utilizar tratamento termomecânico com a temperatura de 150°C e o tempo de
compressão de 60 min. Nesse aspecto, é recomendado a utilização da madeira densificada como
assoalhos e revestimentos, mesmo para as madeiras macias (coníferas).
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8757 |
| Date | 25 February 2015 |
| Creators | Pertuzzatti, Anderson |
| Contributors | Gatto, Darci Alberto, Stangerlin, Diego Martins, Trevisan, Rômulo |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal, UFSM, BR, Recursos Florestais e Engenharia Florestal |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 500200000003, 400, 300, 300, 300, 500, 9a7bf571-38c4-49bd-9c8b-8b343bded5fe, 74fc6ea3-3316-47ad-9c22-fb23dfe4c924, 496da5f2-4a88-4cad-b211-9f636e251c19, 3ba2fd81-450f-474a-b8b7-0130b4546045 |
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