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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.88.2012.tde-18012013-093404
Document
Author
Full name
Marcio Rogério da Silva
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2012
Supervisor
Committee
Calil Junior, Carlito (President)
Gonçalves, Debora
Govone, José Silvio
Machado, Gilmara de Oliveira
Sousa, José Alexandrino de
Title in Portuguese
Efeito do tratamento térmico nas propriedades químicas, físicas e mecânicas em elementos estruturais de Eucalipto citriodora e Pinus taeda
Keywords in Portuguese
Análise química
Durabilidade
Madeira
Pínus e eucalipto
Propriedades físicas e mecânicas
Resistência e rigidez
Termorretificação
Abstract in Portuguese
O tratamento térmico da madeira (ou termorretificação) é realizado com o aquecimento da madeira em faixas de temperaturas inferiores à carbonização, até 280ºC. O objetivo desta tecnologia é melhorar as propriedades da madeira e, desta forma, proporcionar a obtenção de produtos com maior valor agregado. Neste trabalho, avaliou-se o comportamento em peças estruturais das espécies Eucalipto citriodora (Corymbia citriodora) e Pinus taeda, tratadas termicamente nas temperaturas de 160, 180, 200, 220 e 240ºC e, para o pínus, até a temperatura de 260ºC. Os ensaios experimentais realizados para a madeira tratada termicamente foram de classificação visual, obtenção de suas propriedades químicas, físicas, mecânicas (resistência e rigidez), entomológicas e com fungos. Quanto à análise química, foi identificado redução nos teores de extrativos e hemiceluloses, após termorretificação das amostras, e aumento no teor de celulose e lignina. A densidade aparente e a propriedade de inchamento das madeiras reduziram com o aumento da temperatura, e a permeabilidade a gás aumentou para o eucalipto. As mudanças nas propriedades colorimétricas das madeiras levaram ao escurecimento, devido à degradação dos seus principais componentes químicos, principalmente as hemiceluloses. De uma maneira geral, as propriedades de resistência (à compressão, à flexão, à tração e ao cisalhamento paralelo às fibras) das madeiras diminuiram e as propriedades de rigidez (módulo de elasticidade na compressão Eco e o MOE) aumentaram ao longo do tratamento com calor. A determinação dos valores característicos de resistência para cálculos estruturais foram adequados quando comparados à norma brasileira ABNT NBR 7190/97. O tratamento térmico proporcionou a proteção da madeira de Eucalipto citriodora quando ela foi exposta ao ataque de cupins subterrâneos Nasutitermes sp., de acordo com os ensaios de alimentação forçada, e das madeiras de E. citriodora e Pinus taeda, quando expostas ao fungo de podridão mole (Paecilomyces variotti).
Title in English
Thermal rectification effect on the mechanical, chemical and physical properties in structural elements of Eucalyptus citriodora and Pinus taeda
Keywords in English
Chemical analysis
Durability
Mechanical and physical properties
Pine and eucalyptus
Strength and stiffness
Thermal rectification
Wood
Abstract in English
Heat treatment of wood (or thermal rectification) is performed by heating wood below carbonization temperature, up to 280ºC. The aim of this technology is to improve the wood properties and thus to obtain products with higher added value. In this study, we evaluate the behavior of structural pieces of two species: Eucalyptus citriodora (Corymbia citriodora) and Pinus taeda, thermally treated at temperatures of 160, 180, 200, 220 e 240ºC, and pine up to the temperature of 260ºC. The experimental analyses to thermally treated wood were visual grading, chemical, physical, mechanical (strength and stiffness) and durability. Regarding chemical analysis, there was a reduction in the extractive and hemicellulose contents, while and the cellulose and lignin content increased; density and swelling properties decreased with increasing temperature, and the air permeability increased to eucalyptus. Changes in the colorimetric properties of wood caused the species in the study to become darker due to degradation of chemical components, mainly hemicellulose. In general, the strength properties (compression, bending, tension and shear parallel to the grain) of wood reduced and the stiffness properties (elasticity modulus by compression (Eco) and MOE) improved along thermal treatment. The determination of characteristic values of strength to structural calculations was adequate when compared to the Brazilian norm ABNT NBR 7190/97. It was observed that thermal treatment provided protection of wood of Eucalyptus citriodora from subterranean termites attack Nasutitermes sp., in the force-feeding test and Eucalyptus citriodora and Pinus taeda on soft rot fungi Paecilomyces variotti.
 
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Tese.pdf (3.36 Mbytes)
Publishing Date
2013-01-22
 
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