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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
Flavia Maria Silva Brito
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2018
Orientador
Banca examinadora
Bortoletto Junior, Geraldo (Presidente)
Fiorelli, Juliano
Jankowsky, Ivaldo Pontes
Lahr, Francisco Antonio Rocco
Nolasco, Adriana Maria
Título em português
Produção e avaliação da qualidade de painéis aglomerados constituídos por partículas de bagaço de cana-de-açúcar e bambu
Palavras-chave em português
Água quente
Durabilidade natural
Granulometria
Molhabilidade
Tratamento térmico
Resumo em português
O presente estudo teve por objetivo avaliar a qualidade de painéis de partículas de média densidade (MDP), manufaturados a partir de bagaço de cana-de-açúcar e bambu (Dendrocalamus asper). A massa específica nominal foi 0,65 g.cm-3 e utilizou-se adesivo à base de uréia-formaldeído. O delineamento consistiu em 16 tratamentos, divididos em quatro Experimentos. Foram avaliadas as propriedades físicas (Massa Específica Aparente - MEA, Absorção de Água - AA, Inchamento em Espessura - IE e Taxa de Não-Retorno em Espessura - TNRE), mecânicas (Flexão Estática - MoR e MoE, Arrancamento de Parafuso de Superficie e Topo - APS e APT e Ligação Interna - LI, além do Perfil de Densidade, Molhabilidade e Resistência Natural. Os objetivos foram: I - Avaliar painéis de partículas de bagaço de cana com duas granulometrias (0,50 mm e 0,85 mm), tratadas e não tratadas em água quente; II - Avaliar os painéis adotando as mesmas variáveis do experimento anterior, porém, empregando partículas de bambu; III - Avaliar os painéis gerados a partir da mistura de ambos materiais nas proporções de 100%, 75%, 50%, 25% e 0%; IV - Avaliar os painéis constituídos com partículas termorretificadas de bagaço e bambu encoladas com três teores de adesivo (10, 12 e 14%). Os resultados do Experimento I mostraram que propriedades físicas (IE2h, IE24h, AA24h e TNRE), mecânicas (MoR, MoE, APS, APT e LI) e molhabilidade não foram influenciadas pelos fatores (granulometria e condição de partículas). Os fatores influenciaram de forma interativa o perfil de densidade de massa específica aparente da camada externa. A resistência natural foi influenciada pelos fatores e os painéis foram inclusos na categoria "resistência moderada". Os resultados do Experimento II mostraram que as partículas tratadas em água quente resultaram em aumento significativo dos valores de IE2h, IE24h e TNRE. O APS, APT e LI apresentaram melhorias significativas para os painéis manufaturados com partículas tratadas em água quente. Os fatores avaliados influenciaram a massa específica aparente da camada externa dos painéis. Houve interação significativa entre os fatores para o ângulo inicial obtido com água. O fungo G. trabeum causou maiores perdas de massa nos painéis constituídos com partículas tratadas em água quente e o T. versicolor evidenciou maior índice de ataque em chapas confeccionadas com partículas controle. No Experimento III o aumento da razão de compactação apresentou tendência significativa de aumento de valores da AA24h, IE2h, IE24h e TNRE, além do MoR. Tal variável reduziu a AA2h, APT e LI, proporcionou picos mais acentuados de massa específica nas faces dos painéis, reduziu significativamente a molhabilidade e aumentou a perda de massa dos painéis submetidos aos fungos P. placenta e G. trabeum. No Experimento IV o tratamento térmico promoveu melhorias significativas para AA2h, AA24h, IE2h e IE24h, porém reduziu o MoR, MoE, APS, APT e LI, que foram melhoradas com o aumento no teor de adesivo, além do perfil de densidade. Não houve influência significativa na molhabilidade, comparando os painéis com mesmo teor de adesivo e nem considerando diferentes teores de adesivo. De forma geral, os painéis apresentaram melhorias significativas na resistência biológica com a termorretificação e aumento no teor de adesivo. Bagaço de cana-de-açúcar e bambu representam boas alternativas de matérias-primas para confecção de chapas aglomeradas. Os painéis podem ser utilizados para forros, isolamento térmico e acústico, revestimentos, painéis decorativos, componentes para construção civil, substrato para piso, embalagens, pequenos objetos entre outras aplicações.
Título em inglês
Production and quality evaluation of particleboards produced with particles of sugarcane bagasse and bamboo
Palavras-chave em inglês
Granulometry
Heat treatment
Hot water
Natural resistance
Wettability
Resumo em inglês
The aiming of this study was to evaluate the quality of medium density particleboard (MDP) manufactured with particles of sugarcane bagasse and bamboo with nominal density of 0.65 g.cm-3 and urea-formaldehyde adhesive. The experimental design was composed of 16 treatments divided in four experiments. The physical properties (apparent density, water absorption, thickness swelling and the nonrecoverable tax, mechanical (static bending - modulus of elasticity and modulus of rupture, screw withdrawal strength and internal bonding) were evaluated, as well as the density profile, wettability and natural resistance. The objectives were: I - To evaluate panels of sugarcane bagasse particles with two granulometries (0.50 mm and 0.85 mm) treated and not treated in hot water; II - To evaluate the panels using the same variables of the previous experiment, however using bamboo particles; III - Evaluate the panels origin from the mixture of both materials in proportions of 100%, 75%, 50%, 25% and 0%; IV - Evaluate the panels constituted with heat treatment particles of bamboo and bagasse and glued with three adhesive contents (10, 12 and 14%). The results of the Experiment I showed that physical (IE2h, IE24h, AA24h and TNRE) and mechanical properties (MoR, MoE, APS, APT and LI) and wettability were not influenced by the factors (grain size and particle condition). The factors influenced the apparent specific bulk density profile of the outer layer. Natural resistance was influenced by the factors and the panels were included in the "moderate resistance" category. The results of Experiment II showed that the particles treated in hot water resulted in a significant increase in the values of IE2h, IE24h and TNRE. APS, APT and LI showed significant improvements for panels manufactured with hot water treated particles. The evaluated factors influenced the apparent specific mass of the outer layer of the panels. There was a significant interaction between the factors for the initial angle obtained with water. The G. trabeum fungus caused greater mass losses in the panels constituted with particles treated in hot water and T. versicolor evidenced a higher attack rate in plates made with control particles. In Experiment III the increase in compaction ratio showed a significant tendency to increase values of AA24h, IE2h, IE24h and TNRE, in addition to MoR. This variable reduced AA2h, APT and LI, provided more pronounced peaks of specific mass in the faces of the panels, significantly reduced wettability and increased the mass loss of the panels submitted to P. placenta and G. trabeum fungi. In Experiment IV the heat treatment promoted significant improvements for AA2h, AA24h, IE2h and IE24h, but reduced MoR, MoE, APS, APT and LI, which were improved with the increase of the adhesive content, as well as the density profile. There was no significant influence on wettability, comparing the panels with the same adhesive content and different adhesive contents. In general, the panels showed significant improvements in the biological resistance with thermortification and increase in the adhesive content. Sugarcane bagasse and bamboo represent good alternatives of raw materials for confection of agglomerated sheets. The panels can be used for linings, thermal and acoustic insulation, coatings, decorative panels, components for civil construction, substrate for flooring, packaging small objects among other applications.
 
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Data de Publicação
2018-05-11
 
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