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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.11.2016.tde-08032016-145819
Documento
Autor
Nombre completo
Saly Takeshita
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Piracicaba, 2015
Director
Tribunal
Jankowsky, Ivaldo Pontes (Presidente)
Aguiar, Osmar Jose Romeiro de
Andrade, Ariel de
Bortoletto Junior, Geraldo
Moura, Luiz Fernando de
Título en portugués
Aplicação de tratamentos estabilizadores pós-secagem convencional visando a redução do potencial higroscópico da madeira
Palabras clave en portugués
Higroscopicidade
Madeiras tropicais
Secagem
Umidade de equilíbrio
Variação dimensional
Resumen en portugués
Além da secagem convencional, a aplicação de tratamentos térmicos a altas temperaturas é um dos processos mais empregados para potencializar a estabilidade da madeira, porém necessitam de estrutura e equipamentos próprios. Diante disto, a proposta desta pesquisa fundamenta-se no estudo da aplicação de tratamentos estabilizadores para redução da higroscopicidade do material madeira, mediante temperaturas mais brandas (abaixo de 150°C) e que permitam a aplicação prática em equipamentos de secagem utilizados na indústria nacional. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar os efeitos dos tratamentos estabilizadores nas propriedades físicas e componentes químicos da madeira para sua viabilização prática. O trabalho consistiu em duas etapas, na primeira: foram utilizadas três espécies de folhosas: Cedrinho (Erisma uncinatum), Tachi preto (Tachigali myrmecophyla) e Itaúba amarela (Mezilaurus itauba), foi realizada a caracterização anatômica das espécies utilizando Microscopia Ótica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), e análise da composição química e propriedades físicas. As amostras destinadas aos tratamentos estabilizadores, inicialmente, foram secas em estufa convencional e em seguida passaram pelos tratamentos estabilizadores em autoclave a 90°C (24 e 96h) e 120°C (2h e 8h). Em seguida, foram realizados os condicionamentos higroscópicos (adsorção e dessorção) nas umidades relativas de 30, 60 e 90% para avaliação do potencial higroscópico e das variações dimensionais. Na segunda etapa, a partir dos resultados obtidos na primeira etapa, foi possível aplicar o tratamento propriamente dito, o piloto em escala industrial, utilizando uma estufa de secagem convencional (90°C por 24 horas); e em escala laboratorial (90°C por 24 e 96 horas), em uma câmara de climatização simulando um secador convencional. Para o tratamento piloto, foi levado em consideração a disponibilidade de matéria prima da empresa e tendo como foco o trabalho concomitante entre laboratório e aplicação industrial, a espécie utilizada foi o Cumarú (Dipterix sp), uma vez que essa espécie é considerada pela indústria como uma das mais problemáticas e, portanto, uma das espécies prioritárias para receber um tratamento que contribua para reduzir a variação dimensional após secagem. Os principais resultados permitiram observar que os tratamentos estabilizadores na forma em que foram aplicados na presente pesquisa, não causaram alterações na composição química na madeira das espécies e quando realizados em ambiente com alta umidade relativa, não apresentam redução significativa da higroscopicidade e da variação dimensional na maioria dos condicionamentos. Com aplicação do tratamento piloto foi possível observar que com o controle da umidade relativa do ar, tanto no início quanto no final do processo, é possível reduzir o potencial higroscópico da madeira mediante aplicação de tratamentos estabilizadores.
Título en inglés
Stabilizing treatments application after conventional drying to reduce the potential hygroscopic of wood
Palabras clave en inglés
Dimensional variation
Equilibrium moisture content
Hygroscopicity
Kiln drying
Tropical lumber
Resumen en inglés
Besides conventional drying, the application of heat treatment at high temperatures is one of the processes employed to improve the stability of wood, however they require its own structure and equipment. Therefore, the purpose of this research is based on the application of the stabilizers treatments studies of wood material hygroscopicity reduction, using low temperatures (below 150°C) and that allows practical application in drying equipment used in the domestic industry. The aim of this study was to evaluate the effects of stabilizing treatments on the physical properties and chemical components of wood for its practical feasibility. The research was comprised for two steps, the first: a total of three species of hardwoods had been used: Cedrinho (Erisma uncinatum), Tachi preto (Tachigali myrmecophyla) e Itaúba amarela (Mezilaurus itauba). The characterization of this three species was made by anatomical description, using Optical Microscope and Scanning Electron Microscopy (SEM), the chemical composition analysis and the physical properties. Samples of the stabilizing treatment, initially, were dried in a conventional kiln dryer and then the stabilizing treatment was applied in an autoclave at 90°C (24 e 96h) e 120°C (2h e 8h). Next, the hygroscopic conditioning were conducted (adsorption and desorption) in relative humidity (RH) of 30, 60 and 90% for evaluation of hygroscopic potential and dimensional changes. In the second stage, from the results obtained in the first step, it was possible to apply the treatment itself, the industrial scale pilot, using a conventional kiln dryer (90°C for 24 hours); and laboratory scale (90°C for 24 and 96 hours) in a climate chamber simulating a conventional dryer. For the pilot treatment, the availability of raw materials in the company was taken into account and focusing on the concurrent work between laboratory and industrial application, the selected specie was Cumarú (Dipterix sp), considered by the industry as one of the most problematic and, therefore a priority species to receive a treatment that can help to reduce the dimensional change after drying. The main results allowed to observe that the stabilizing treatments in the way that were applied in this study, did not cause changes in the chemical composition and when performed in an environment with high relative humidity, show no significant reduction of hygroscopicity and dimensional variation in most of conditionings. From the implementation of pilot treatment was observed that adopting the control of relative humidity, both in the beginning and the end of the process, is possible to reduce hygroscopic potential of wood by applying stabilizers treatments.
 
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Fecha de Publicación
2016-03-17
 
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