Resistência ao cisalhamento da linha de cola em sete espécies de madeiras tropicais brasileiras coletadas na Floresta Nacional de Jacundá

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Florestal, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais, 2021.As florestas nativas e plantadas são responsáveis por atender a demanda interna do país por madeira, o mercado consumidor está cada mais exigente com a qualidade e a origem dessas madeiras, assim uma forma de diversificar e agregar valor para as madeiras nativas é através da fabricação de produtos engenheirados da madeira. O objetivo deste trabalho foi averiguar o desempenho da colagem de Allantoma decandra (Ducke) S.A.Mori, Ya Y.Huang & Prance, Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth f., Dipteryx magnifica (Ducke) Ducke, Erisma uncinatum Warm, Handroanthus incanus (A.H.Gentry) S.Grose, Martiodendron elatum (Ducke) Gleason e Peltogyne lecointei Ducke coladas com os adesivos de acetato de polivinila crosslink (PVAc) e poliuretano (PUR). O material lenhoso foi coletado na Unidade de Manejo Florestal de área de concessão federal do Serviço Florestal Brasileiro explorado pela empresa Madeflona na Floresta Nacional de Jacundá, estado de Rondônia. Foi determinado a densidade básica, conforme a norma da ASTM D 2395 (ASTM, 2014). Os corpos de prova foram confeccionados, conforme a norma ASTM D 905-08, colados com PVAc e PUR com gramatura de 200 g/m² e condicionados em sala de climatização. Para o ensaio de cisalhamento na linha de cola (CLC), foram confeccionados 60 corpos de prova para cada espécie, sendo 30 para cada adesivo, que foram ensaiados seguindo a norma ASTM D905-08. O delineamento estatístico adotado foi o inteiramente casualizado, submetendo os dados à análise de variância, assim foi aplicado um teste de Tukey para os dados normais e para os dados que não seguem uma distribuição normal foi aplicado um teste não paramétrico de Wilcoxon. Os seguintes valores médios de resistência ao CLC para os adesivos PVAc e PUR foi de 15,11 MPa e 13,39 MPa, respectivamente. A resistência na linha de cola para todas as espécies e a porcentagem de falha na madeira foi maior quando aplicado o adesivo PVAc em relação ao adesivo PUR, embora algumas espécies não apresentassem diferença estatística entre elas para o ensaio de CLC.Native and planted forests are responsible for meeting the country's domestic demand for wood, the consumer market is increasingly demanding with the quality and origin of these wood, so a way to diversify and add value to native wood is through the manufacture of engineered wood products. The objective of this work was to verify the performance of the bonding of Allantoma decandra (Ducke) S.A.Mori, Ya Y.Huang & Prance, Dipteryx odorata (Aubl.) Forsyth f., Dipteryx magnifica (Ducke) Ducke, Erisma uncinatum Warm, Handroanthus incanus (A.H.Gentry) S.Grose, Martiodendron elatum (Ducke) Gleason and Peltogyne lecointei Ducke bonded with polyvinyl acetate crosslink (PVAc) and polyurethane (PUR) adhesives. The woody material was collected in the Forest Management Unit of a federal concession area of the Brazilian Forest Service explored by the company Madeflona in the Jacundá National Forest, state of Rondônia. The basic density was determined, according to the ASTM D 2395 standard (ASTM, 2014). The samples were prepared, according to the ASTM D 905-08 standard, glued with PVAc and PUR with a weight of 200 g/m² and conditioned in an air conditioning room. For the shear test on the glue line, 60 samples were tested for each species, 30 for each adhesive, which were tested according to the ASTM D 905-08 standard. The statistical design adopted was completely randomized, submitting the data to analysis of variance, so a Tukey test was applied for normal data and for data that do not follow a normal distribution, a non-parametric Wilcoxon test was applied. The following average values of shear bond strength in the glue line for PVAc and PUR adhesives were 15.11 MPa and 13.39 MPa, respectively. The resistance in the glue line for all species and the percentage of failure in the wood was higher when the PVAc adhesive was applied in relation to the PUR adhesive, although some species did not present statistical difference among them for the CLC

Resistência ao cisalhamento da linha de cola em madeiras tropicais amazônicas

As florestas nativas e plantadas são responsáveis por atender a demanda interna do país por madeira, que conta com um mercado consumidor cada vez mais exigente por qualidade e conhecimento da origem dessas madeiras, assim uma forma de diversificar e agregar valor para as madeiras nativas é através da fabricação de produtos engenheirados de madeira (PEM). Este trabalho teve como objetivo principal averiguar o desempenho da colagem dos corpos de prova. O material lenhoso foi coletado na Unidade de Manejo Florestal de área de concessão federal do Serviço Florestal Brasileiro, explorado pela empresa Madeflona na Floresta Nacional de Jacundá, estado de Rondônia. As espécies estudadas foram, Allantoma decandra (Jequitibá), Dipteryx odorata (Cumaru Ferro), Dipteryx magnifica (Cumaru Rosa), Erisma uncinatum (Cedrinho), Handroanthus incanus (Ipê), Martiodendron elatum (Tamarindo), Peltogyne lecointei (Roxinho) foram utilizados acetato de polivinila crosslink (PVAc) e poliuretano (PUR). A gramatura utilizada foi de 200 g/m2 para ambos adesivos, conforme a orientação dos fabricantes. Os corpos de prova foram confeccionados conforme a norma ASTM D 905-08, nas dimensões de 44,4 mm x 50,8 mm x 19,0 mm, nos sentidos longitudinal, radial e tangencial, respectivamente. Para o ensaio de cisalhamento na linha de cola (CLC), foram confeccionados 60 corpos de prova para cada espécie, sendo 30 para cada adesivo. Para comparação, também foi realizado o cisalhamento paralelo às fibras na madeira sólida, seguindo a norma ASTM D 143-94, com a confecção de 12 corpos de prova por espécie. Avaliou-se a percentagem de falha na linha de cola/madeira, utilizando um gabarito quadriculado, subdividido em 100 quadrados menores. Também foi calculada a eficiência dos adesivos, através de uma relação do cisalhamento na linha de cola dividida pelo cisalhamento da madeira sólida. Para as espécies do estudo tem-se duas classificações quanto a densidade básica, madeiras de densidade alta e madeiras de densidade média. Os resultados do cisalhamento da madeira foram D. odorata = 16,23 MPa, H. incanus = 15,44 MPa, P. lecontei = 16,43 MPa, D. magnifica = 16,51 MPa, M. elatum = 13,95 MPa, A. decandra = 10,81 MPa e E. uncinatum = 8,89 MPa. No ensaio de CLC utilizando o PVAc, P. lecointei apresentou melhor desempenho com média de 19,33 MPa, seguido do D. odorata com média de 17,18 MPa, porém não houve diferença com M. elatum (13,52 MPa), H. incanus (14,42 MPa), D. magnifica (14,31 MPa) e A. decandra (15,04MPa) e o que apresentou menor desempenho foi o E. uncinatum com média de 12,12 MPa. Para o ensaio de CLC utilizando o PUR, D. odorata (15,16 MPa), H. incanus (14,47 MPa), A. decandra (14,14 MPa) e D. magnifica (13,68 MPa) não diferiram entre si, apresentando os melhores resultados. Por outro lado, as espécies M. elatum (12,56 MPa), P. lecointei (11,92 MPa) e E. uncinatum (11,79 MPa) obtiveram um resultado inferior e as suas médias não diferiram entre si. Para a falha na madeira obteve-se valores médios para o PVAc de 65% e para o PUR de 30%. Para a eficiência das espécies que alcançaram um valor maior que 90% foram P. lecointei (PVAc), E. uncinatum (PVAc e PUR), M. elatum (PVAc e PUR), H. incanus (PVAc e PUR), D. odorata (PVAc e PUR) e A. decandra (PVAc e PUR). Observou-se que a resistência na linha de cola para todas as espécies e a porcentagem de falha na madeira foi maior quando aplicado o adesivo PVAc em relação ao adesivo PUR, embora algumas espécies não apresentassem diferença estatística entre elas para o ensaio de CLC.Native and planted forests are responsible for meeting the country's internal demand for wood, which has an increasingly demanding consumer market for quality and knowledge of the origin of these woods; therefore one way to diversify and add value to native wood is through the manufacture of engineered wood products (PEM). The aim of this work was to investigate the performance of bonding specimens. The woody material was collected in the Forest Management Unit of a federal concession area of the Brazilian Forest Service, explored by the company Madeflona in the Jacundá National Forest, state of Rondônia. The studied species were Allantoma decandra (Jequitiba), Dipteryx odorata (Cumaru Ferro), Dipteryx magnifica (Cumaru Rosa), Erisma uncinatum (Cedrinho), Handroanthus incanus (Ipe), Martiodendron elatum (Tamarindo), Peltogyne lecointei (Roxinho) and the methods used were crosslink polyvinyl acetate (PVAc) and polyurethane (PUR). Gluing was done with a weight of 200 g/m2 for both adhesives, as instructed by the manufacturers. The specimens were made according to the ASTM D 905-08 standard, with dimensions of 44,4 mm x 50,8 mm x 19,0 mm in the longitudinal, radial and tangential directions, respectively. For the glue line shear test (GLS), 60 specimens were made for each species, 30 for each adhesive. For comparison, the shear parallel to the fibers in solid wood was also performed, following the ASTM D 143-94 standard, with the preparation of 12 specimens per species. The percentage of failure in the glue/wood line was evaluated using a checkered template, subdivided into 100 smaller squares. The efficiency of the adhesives was calculated through a ratio of the shear in the glue line divided by the shear of solid wood. For the species in the study we used two classifications regarding basic density, high density wood and medium density wood. The results obtained for wood shear were: D. odorata= 16.23 MPa, H. incanus= 15.44 MPa, P. lecontei = 16.43 MPa, D. magnifica = 16.51 MPa, M. elatum = 13.95 MPa, A. decandra = 10.81 MPa and E. uncinatum = 8.89 MPa, which were the mean values for the GLS assay using PVAc. TheTukey test revealed that P. lecointei showed better performance with an average of 19.33 MPa, followed by D. odorata with an average of 17.18 MPa; while there was no difference between M. elatum (13.52 MPa), H. incanus (14.42 MPa), D. magnifica (14.31 MPa) and A. decandra (15.04 MPa). The one with the lowest performance was E. uncinatum with an average of 12.12 MPa. The mean values for the GLS assay using PUR, indicated that D. odorata (15.16 MPa), H. incanus (14.47 MPa), A. decandra (14.14 MPa) and D. magnifica (13.68 MPa) did not differ and were the best results. On the other hand, the species M. elatum (12.56 MPa), P. lecointei (11.92 MPa) and E. uncinatum (11.79 MPa) yielded a lower result and their means did not differ significantly from each other. For wood failure mean values for PVAc of 65% and PUR of 30% were obtained. For efficiency, species that reached a value greater than 90% were P. lecointei (PVAc), E. uncinatum (PVAc and PUR), M. elatum (PVAc and PUR), H. incanus (PVAc and PUR), D. odorata (PVAc and PUR) and A. decandra (PVAc and PUR). It was observed that the glue line strength for all species and the percentage of wood failure was higher when the PVAc adhesive was applied, as compared to the PUR adhesive, although some species did not show any statistical difference between them in the GLS test

CARACTERIZAÇÃO DO RESÍDUO DE MDF E SEU APROVEITAMENTO NA PRODUÇÃO DE PELLETS

O processamento dos painéis de MDF, para a fabricação de móveis, gera uma grande quantidade de resíduos que constituem passivo ambiental, podendo ser utilizados para geração de energia. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características do resíduo de MDF e seu aproveitamento na produção de pellets, visando a aplicação energética. A caracterização energética do resíduo foi realizada por meio da química imediata (teores de cinzas, voláteis e carbono fixo) e do poder calorífico superior. Além disso, foram produzidos e avaliados pellets (características energéticas e físico-mecânicas). A avaliação das características do resíduo: poder calorífico superior (4427,8 kcal.kg-1) e química imediata (carbono fixo, materiais voláteis e cinzas foram 16,3; 82,3 e 1,4%, respectivamente) e dos pellets de MDF: densidade aparente (1,15 g.cm-3), a granel (0,61 g.cm-3), energética (2,6 a 5,5 Gcal.m-3) e durabilidade (99,87%) indicaram a viabilidade técnica do aproveitamento do material como fonte energética. As características energéticas e físico-mecânicas dos pellets de MDF atenderam as especificações de qualidade exigidas nas normas internacionais de comercialização, exceto para o diâmetro médio.Palavras-chave: materiais densificados, potencial energético, painéis. CHARACTERIZATION OF MDF RESIDUE AND ITS USE IN PELLET PRODUCTION ABSTRACT:The processing of MDF panels, for the manufacture of furniture, generates a large amount of residues that constitutes an environmental liability, and can be used for power generation. The objective of this work was to evaluate the characteristics of the MDF residue and its use in the production of pellets, aiming at the energetic application. The energetic characterization of the residue was carried out by means of the proximate analysis (ash, volatile and fixed carbon contents), calorific value. In addition, pellets were produced and evaluated (energy and physico-mechanical characteristics). The evaluation of the characteristics of the residue: high heating value  (4427.8 kcal kg-1) and proximate analysis (fixed carbon, volatile materials and ash were 16.3, 82.3 and 1.4%, respectively) and pellets: density (1.15 g cm -3), bulk density (0.61 g cm -3), energy density (2.6-5.5 Gcal m-3) and durability (99.87 %) indicated the technical feasibility of using the material as an energy source. The energy and physical-mechanical characteristics of MDF pellets met the quality specifications required by international marketing standards, except for the average diameter.Keywords: densified materials, energetic potential, panels

CARACTERIZAÇÃO DO RESÍDUO DE MDF E SEU APROVEITAMENTO NA PRODUÇÃO DE PELLETS

O processamento dos painéis de MDF, para a fabricação de móveis, gera uma grande quantidade de resíduos que constituem passivo ambiental, podendo ser utilizados para geração de energia. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características do resíduo de MDF e seu aproveitamento na produção de pellets, visando a aplicação energética. A caracterização energética do resíduo foi realizada por meio da química imediata (teores de cinzas, voláteis e carbono fixo) e do poder calorífico superior. Além disso, foram produzidos e avaliados pellets (características energéticas e físico-mecânicas). A avaliação das características do resíduo: poder calorífico superior (4427,8 kcal.kg-1) e química imediata (carbono fixo, materiais voláteis e cinzas foram 16,3; 82,3 e 1,4%, respectivamente) e dos pellets de MDF: densidade aparente (1,15 g.cm-3), a granel (0,61 g.cm-3), energética (2,6 a 5,5 Gcal.m-3) e durabilidade (99,87%) indicaram a viabilidade técnica do aproveitamento do material como fonte energética. As características energéticas e físico-mecânicas dos pellets de MDF atenderam as especificações de qualidade exigidas nas normas internacionais de comercialização, exceto para o diâmetro médio.Palavras-chave: materiais densificados, potencial energético, painéis. CHARACTERIZATION OF MDF RESIDUE AND ITS USE IN PELLET PRODUCTION ABSTRACT:The processing of MDF panels, for the manufacture of furniture, generates a large amount of residues that constitutes an environmental liability, and can be used for power generation. The objective of this work was to evaluate the characteristics of the MDF residue and its use in the production of pellets, aiming at the energetic application. The energetic characterization of the residue was carried out by means of the proximate analysis (ash, volatile and fixed carbon contents), calorific value. In addition, pellets were produced and evaluated (energy and physico-mechanical characteristics). The evaluation of the characteristics of the residue: high heating value  (4427.8 kcal kg-1) and proximate analysis (fixed carbon, volatile materials and ash were 16.3, 82.3 and 1.4%, respectively) and pellets: density (1.15 g cm -3), bulk density (0.61 g cm -3), energy density (2.6-5.5 Gcal m-3) and durability (99.87 %) indicated the technical feasibility of using the material as an energy source. The energy and physical-mechanical characteristics of MDF pellets met the quality specifications required by international marketing standards, except for the average diameter.Keywords: densified materials, energetic potential, panels