Estudio de la productividad de corte en madera Pinus elliottii utilizando un prototipo de aserradero portátil

El aserrío de trozas en tablas puede agregar valor a la madera producida en pequeñas propiedades rurales. El objetivo de este trabajo fue evaluar la calidad del aserrío de trozas de Pinus elliottii en un prototipo de aserradero portátil construido en cooperación entre una institución de investigación y una empresa privada. En base a los resultados obtenidos aún deberán realizarse algunos ajustes mecánicos en el prototipo. Sin embargo, el rendimiento encontrado fue superior al 71%, la velocidad de alimentación estuvo entre 0,94 y 1,82 m/s, y la productividad máxima en madera aserrada fue de 2,17m3/h, que son valores compatibles o mejores que los modelos similares importados. La variación de espesor máximo quedó por debajo del límite máximo permitido por la norma Brasileña. AbstractSawmilling can add value to wood produced in small rural properties. The aim of this paper was to evaluate the quality of Pinus elliottii lumber saw-milled using the first prototype of portable sawmill made by the partnership among a  research institution and industrial corporation. During saw-milling there were evaluated the volume yield, maximum productivity, cutting deviation, and feed speed of the prototype. The tests performed revealed that the prototype needs some mechanical modifications in order to decrease cutting deviation of the last saw-milled boards from the log. However, the volume yield was greater than 71%, the feed speed of the prototype were between 0.94 and 1.82 m/s, and the maximum productivity was  2.17 m3/h, these values are equal or better than those reached by similar imported equipments. The maximum cutting deviation was below the level allowed by the Brazilian standard NBR PB 1560

Desenvolvimento de biocompósitos de amido termoplástico reforçados por fibra de coco verde

Orientador : Prof. Dr. Setsuo IwakiriCo-orientadores : Prof. Dr. Kestur Satyanarayana e Profª Drª Graciela I. Bolzon de MunizTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 04/11/2011Inclui referênciasÁrea de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestaisResumo: O amido termoplástico é considerado um material promissor para a fabricação de produtos e embalagens com propriedades biodegradáveis. Este trabalho contemplou o desenvolvimento de biocompósitos de amido termoplástico de mandioca e de milho reforçados por fibras de coco verde, utilizando glicerina como plastificante. Foram caracterizadas a fibra de coco verde e os amidos de mandioca e milho para conhecer suas propriedades. Os biocompósitos foram plastificados através de compressão à quente, processo inovador que permitiu elaborar um material termoplástico com distribuição homogênea das fibras de coco e boas propriedades mecânicas. Foram preparados materiais com 0% (matriz), 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30% de fibra de coco. Os compósitos foram caracterizados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, absorção de água e inchamento, acondicionamento em umidade relativa de 75%, ensaio de resistência à tração, espectroscopia na região do infravermelho, difratometria de raios X, termogravimetria e análise termo-dinâmico mecânica. O tratamento térmico (annealing) realizado após a confecção das placas de amido termoplástico reforçado que permitiu desenvolver materiais com certa rigidez e maior resistência mecânica comparados aos compósitos sem tratamento que foram flexíveis e com menor resistência a tração. A adição de fibras na matriz de amido termoplástico provocou diminuição de absorção de água, menor valor de umidade de equilíbrio, aumento na cristalinidade relativa, melhora na resistência à tração e no módulo de elasticidade, diminuição na deformação, aumento no módulo de armazenamento. Não melhorou a estabilidade térmica dos biocompósitos pela incorporação de fibra. Não foram detectadas mudanças químicas por espectroscopia infravermelho. Os padrões cristalográficas predominantes nos biocompósitos foram EH e VH Os compósitos de amido de mandioca absorveram mais umidade e apresentaram maior resistência mecânica em comparação aos compósitos de milho.Abstract: The thermoplastic starch is considered a promising material for the manufacture of products and packaging with biodegradable properties. This work included the development of thermoplastic biocomposite from cassava starch and corn starch reinforced with green coconut fibres, using glycerol as plasticiser. The green coconut fiber and you amides of cassava and maize were characterized to know their properties. Biocomposites were plasticized through thermal compression, innovative process that allowed producing a thermoplastic material with homogeneous distribution of coconut fibres and good mechanical properties. Biocomposites were prepared with 0% (matrix), 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% of coconut fiber. The biocomposites were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, water absorption and swelling, conditioning at 75% relative humidity, tensile testing, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetry and thermo-dynamic mechanical analysis. The thermal treatment (annealing) performed after the manufacture of the ethermoplastic starch reinforced plates allowed the materials to develop certain rigidity and higher mechanical strength compared to the untreated composites that were flexible and less tensile strength. The addition of fibers in the matrix of the thermoplastic starch resulted in decreased absorption of water, reduced value of the equilibrium moisture content, increased relative crystallinity, improvement in tensile strength and modulus of elasticity, decreased in deformation, increase in the module of storage. It did not improve the thermal stability of the biocompuestos by incorporation of the fibre. There were no detected chemical changes by infrared spectroscopy. The representative crystallographic patterns of the biocomposites were EH and VH. Composites for cassava starch absorbed more moisture and showed higher mechanical strength compared to composites of corn starch

Desenvolvimento de biocompósitos de amido termoplástico reforçados por fibra de coco verde

Orientador : Prof. Dr. Setsuo IwakiriCo-orientadores : Prof. Dr. Kestur Satyanarayana e Profª Drª Graciela I. Bolzon de MunizTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 04/11/2011Inclui referênciasÁrea de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestaisResumo: O amido termoplástico é considerado um material promissor para a fabricação de produtos e embalagens com propriedades biodegradáveis. Este trabalho contemplou o desenvolvimento de biocompósitos de amido termoplástico de mandioca e de milho reforçados por fibras de coco verde, utilizando glicerina como plastificante. Foram caracterizadas a fibra de coco verde e os amidos de mandioca e milho para conhecer suas propriedades. Os biocompósitos foram plastificados através de compressão à quente, processo inovador que permitiu elaborar um material termoplástico com distribuição homogênea das fibras de coco e boas propriedades mecânicas. Foram preparados materiais com 0% (matriz), 5%, 10%, 15%, 20%, 25% e 30% de fibra de coco. Os compósitos foram caracterizados por microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, absorção de água e inchamento, acondicionamento em umidade relativa de 75%, ensaio de resistência à tração, espectroscopia na região do infravermelho, difratometria de raios X, termogravimetria e análise termo-dinâmico mecânica. O tratamento térmico (annealing) realizado após a confecção das placas de amido termoplástico reforçado que permitiu desenvolver materiais com certa rigidez e maior resistência mecânica comparados aos compósitos sem tratamento que foram flexíveis e com menor resistência a tração. A adição de fibras na matriz de amido termoplástico provocou diminuição de absorção de água, menor valor de umidade de equilíbrio, aumento na cristalinidade relativa, melhora na resistência à tração e no módulo de elasticidade, diminuição na deformação, aumento no módulo de armazenamento. Não melhorou a estabilidade térmica dos biocompósitos pela incorporação de fibra. Não foram detectadas mudanças químicas por espectroscopia infravermelho. Os padrões cristalográficas predominantes nos biocompósitos foram EH e VH Os compósitos de amido de mandioca absorveram mais umidade e apresentaram maior resistência mecânica em comparação aos compósitos de milho.Abstract: The thermoplastic starch is considered a promising material for the manufacture of products and packaging with biodegradable properties. This work included the development of thermoplastic biocomposite from cassava starch and corn starch reinforced with green coconut fibres, using glycerol as plasticiser. The green coconut fiber and you amides of cassava and maize were characterized to know their properties. Biocomposites were plasticized through thermal compression, innovative process that allowed producing a thermoplastic material with homogeneous distribution of coconut fibres and good mechanical properties. Biocomposites were prepared with 0% (matrix), 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% of coconut fiber. The biocomposites were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy, water absorption and swelling, conditioning at 75% relative humidity, tensile testing, infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermogravimetry and thermo-dynamic mechanical analysis. The thermal treatment (annealing) performed after the manufacture of the ethermoplastic starch reinforced plates allowed the materials to develop certain rigidity and higher mechanical strength compared to the untreated composites that were flexible and less tensile strength. The addition of fibers in the matrix of the thermoplastic starch resulted in decreased absorption of water, reduced value of the equilibrium moisture content, increased relative crystallinity, improvement in tensile strength and modulus of elasticity, decreased in deformation, increase in the module of storage. It did not improve the thermal stability of the biocompuestos by incorporation of the fibre. There were no detected chemical changes by infrared spectroscopy. The representative crystallographic patterns of the biocomposites were EH and VH. Composites for cassava starch absorbed more moisture and showed higher mechanical strength compared to composites of corn starch

Utilização de resíduos de Pinus spp., metacaulim de alta reatividade e resíduo de cerâmica calcinada em compósitos cimento-madeira

This research was developed with the objective of evaluating the potential use of residues of the production of sown Pinus spp wood and partial substitutions of Portland cement for high performance metakaolin and residue of calcined ceramic in cement-wood composites. The evaluation of the physical characteristics (specific mass, porosity and water absorption) and mechanics characteristics (compression and traction resistances) of the composites were determined in agreement with the ABNT standards. The was levels of substitution to the Portland cement for 5% to 40% of high performance metakaolin and 5% to 40% of residue of calcined ceramic. In both cases additive chemicals (CaCl2.2H2O) to speed up the cure of the cement were used and super-plasticizer to maintain without altering the rheological characteristics of the composite. The results demonstrated the technical viability to the use of the residue of Pinus spp and the for substitutions of the cement Portland in composites, and the optimized levels, obtained through multivariate statistical analysis, were 10% of high performance metakaolin and 5% of residue of calcined ceramic.Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de utilização do resíduo do desdobro de toras de Pinus spp. e de substituições parciais do cimento Portland por metacaulim de alta reatividade e resíduo de cerâmica calcinada, em compósitos cimento-madeira. As características físicas (massa específica, índice de vazios e absorção de água) e mecânicas (resistência à compressão e a tração) dos compósitos, foram determinadas conforme normas da ABNT. Foram testadas substituições do cimento Portland por teores de 5% a 40% de metacaulim de alta reatividade e 5% a 40% de resíduo de cerâmica calcinada. Em ambos casos foram utilizados, aditivos químicos (CaCl2.2H2O) para acelerar a pega do cimento e superplastificante, a fim de manter inalteradas as características reológicas do compósito. Os resultados demonstraram a viabilidade técnica da utilização do resíduo de Pinus spp. e das substituições parciais do cimento Portland dos compósitos. Os valores otimizados destas substituições foram determinados através de análise multivariada, sendo de 10% para o metacaulim de alta reatividade e de 5% para o resíduo de cerâmica calcinada.Utilización de residuos de Pinus spp, metacaolín de alta reactividad y residuo de cerámica calcinada en compuestos madera-cemento. Este trabajo tuvo como objetivo evaluar el uso potencial del residuo de aserrío de trozas de Pinus spp. y de sustituciones parciales de cemento Portland por metacaolín de alta reactividad y residuo de cerámica calcinada, en compósitos cemento-madera. Las características físicas (densidad, índice de poros y la absorción de agua) y mecánicas (resistencia a la compresión y a tracción) de los compuestos se determinaron con base en las normas ABNT. Fueron evaluadas sustituciones de cemento Portland por niveles de 5% a 40% de metacaolín de alta reactividad y 5% a 40% de residuo de cerámica calcinada. En ambos casos se utilizaron aditivos químicos (CaCl2.2H2O) para acelerar la cura del cemento y superplastificante para mantener inalteradas las características reológicas del compuesto. Los resultados demostraron viabilidad técnica de la utilización del residuo de Pinus spp. y de las sustituciones del cemento Portland en el compósito. Los valores optimizados fueron determinados a través de análisis multivariado, siendo de 10% de metacaolín de alta reactividad y 5% de residuo de cerámica calcinada

Study of the Interaction of Portland Cement and Pinus Wood for Composites using Bragg Sensors in Optical Fibers

The potential usage of Pinus wood residues in cement-wood composites and the behavior of CaCl2∙2H2O, used as an additive were assessed in this work. In order to improve the interaction between the cement-wood composites, CaCl2∙2H2O and 12 different pre-treatment types were tested. Pre-treatments involved extractions in cold and hot water, NaOH solutions, and several Ca(OH)2 concentrations for different times. An evaluation of the mechanical features (compressive strength and tensile resistances) of composites was also performed using 50 mm cylindrical samples. The interaction of the composites was analyzed using Bragg sensors in optical fibers. Pinus residues were tested having particle size of 4.8 mm and a CaCl2∙2H2O content between 0% and 8%. The highest compressive strength was observed for the production of composites with 4.5% CaCl2∙2H2O and the hot and cold water pre-treatment. Conversely, for tensile strength, the highest performance occurred when NaOH was used as a pre-treatment. The technology for determining the temperature of composites using Bragg sensors in optical fibers was judged to be efficient

Anatomía y ultraestructura de la madera de tres especies de Prosopis (Leguminosae-Mimosoideae) del Parque Chaqueño seco, Argentina

This study was aimed to contribute to the knowledge of anatomy and ultra structure of the 3 species of wood of Prosopis growing in heterogeneous forest dry Chaqueño Park. The study material was collected in the province of Santiago del Estero northwest Argentina. The species studied were: Prosopis vinalillo, Prosopis alba and Prosopis nigra. The wood of the species was described macroscopically using a magnifying glass. For microscopic study were prepared permanent slides from the three planes of wood and dissociated material to measure the cellular elements. The results show that the 3 species are very similar and consistent with the structural features of the subfamily Mimosoideae. However, the number of vessels/mm2 was quite variable between species and between individuals of the same species. In the cases of intervessel, vessel-ray and vesselparenchyma pits is important to describe its shape, type, distribution and ornamentation. Samples observed under scanning electron microscope allowed displaying ornaments in pits and striations on the vessels walls. These striations were shown to be characteristics of the 3 Prosopis species studied.El presente trabajo fue dirigido para contribuir al conocimiento de la anatomía y ultra estructura de la madera de 3 especies de Prosopis que crecen en formaciones vegetales heterogéneas del Parque Chaqueño seco. El material de estudio fue colectado en la Provincia de Santiago del Estero, noroeste de Argentina. Las especies estudiadas fueron: Prosopis vinalillo, Prosopis alba y Prosopis nigra. La madera de las especies fue descrita macroscópicamente a través de lupa. Para el estudio microscópico se prepararon láminas permanentes de los tres planos de la madera y del material disociado para medir los elementos celulares. Los resultados muestran que las 3 especies presentan gran semejanza estructural y concuerdan con las características generales de la subfamilia Mimosoideae. Sin embargo, el número de vasos/mm2 fue un carácter bastante variable entre las especies y entre individuos de la misma especie. En los casos de las puntuaciones intervasculares, radio-vasculares y parénquimo-vasculares es importante describir su forma, tipo, distribución y ornamentación. Las muestras observadas con microscopio electrónico de barrido permitieron mostrar las ornamentaciones en las puntuaciones y las estriaciones en las paredes de los vasos. Estas estriaciones mostraron ser características de las 3 especies de Prosopis estudiadas

Evaluation of Fungi Toxic Activity of Tannins and a Tannin-Copper Complex from the Mesocarp of Cocos Nucifera Linn

The fibrous envelope of the coconut tree is an agroindustrial waste product that possesses relevant properties, such as a high resistance to biological degradation, because of its phenolic compound composition. In this study, the fungitoxic activity of tannins and a tannin-copper complex from the mesocarp of Cocos nucifera Linn was conducted. An extract from the coconut mesocarp was obtained in acidic media using a 2.0 wt % solution of NaHSO3. Bioassays were conducted on alder wood (Alnus acuminata ssp. glabrata H.B.K.) using two types of aqueous solutions: 1) crude extract from the coconut mesocarp diluted at several concentrations (0.5, 1.0, 2.0, and 4.0 wt %); and 2) a tannin-copper complex formed in two stages by impregnation of the alder wood samples, first with the coconut mesocarp extract solutions followed by addition of a CuCl2 solution. The fungitoxic capacity of the tannin and tannin-copper complex solutions was evaluated by means of bioassays with Trametes versicolor (L. ex. Fr.) Pilát according to ASTM D 1413-07. The bioassays showed poor fungal inhibition for the wood samples impregnated with the crude extract solutions. However, the tannin-copper complex solutions showed greater fungal inhibition. Retention values of 4.03 and 1.76 kg m-3 were obtained. These values revealed high fungal inhibition for Trametes versicolor

Estudio de la productividad de corte en madera "Pinus elliotti" utilizando un prototipo de aserradero portátil

El aserrío de trozas en tablas puede agregar valor a la madera producida en pequeñas propiedades rurales. El objetivo de este trabajo fue evaluar la calidad del aserrío de trozas de Pinus elliottii en un prototipo de aserradero portátil construido en cooperación entre una institución de investigación y una empresa privada. En base a los resultados obtenidos aún deberán realizarse algunos ajustes mecánicos en el prototipo. Sin embargo, el rendimiento encontrado fue superior al 71%, la velocidad de alimentación estuvo entre 0,94 y 1,82 m/s, y la productividad máxima en madera aserrada fue de 2,17m3/h, que son valores compatibles o mejores que los modelos similares importados. La variación de espesor máximo quedó por debajo del límite máximo permitido por la norma Brasileña