Colagem e soldagem de madeira termorretificada de Fraxinus excelsior

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Freitas, Thaís Pereira
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Madeira - Tratamento térmico; Madeira - Qualidade; Juntas adesivas; Juntas soldadas; Energia de Biomassa Florestal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/26442

Termorretificação consiste no aquecimento da madeira, a temperaturas entre 160 e 260oC, resultando na degradação parcial de seus constituintes químicos, e alterações na sua estrutura devido à ação do calor. Esta tecnologia visa melhorar algumas propriedades da madeira, tais como estabilidade dimensional e resistência à biodeterioração, obtendo-se um produto final com maior valor agregado. A colagem e/ou soldagem da madeira termorretificada, que são técnicas utilizadas para união de peças de madeira, podem aumentar suas possibilidades de aplicação, principalmente na construção civil. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades e a qualidade da linha de cola, utilizando adesivos estruturais, e da linha de solda, pela técnica de soldagem por fricção linear induzida mecanicamente, de madeira de Fraxinus excelsior, in natura e tratadas termicamente a 215 ̊ C, por um período de 35 horas. Foram determinados pH, capacidade tampão, densidade básica, umidade de equilíbrio higroscópico, retratibilidade, dimensões anatômicas dos vasos (diâmetro e frequência) e das fibras (comprimento, largura, diâmetro do lume e espessura da parede) e a composição química da madeira (quantitativa e por espectroscopia de infravermelho próximo) in natura e termorretificada. Para avaliação da colagem, madeira de Fraxinus excelsior, in natura e termorretificada, foi colada com adesivos à base de resorcinol-fenol-formaldeído (RFF) e melamina-uréia-formaldeído (MUF), determinando-se o seu teor de sólidos, pH, viscosidade, tempo de trabalho, além da medição do ângulo de contato dos adesivos com a superfície da madeira. Após a colagem, as juntas foram avaliadas quanto a sua resistência ao cisalhamento e porcentual de falha na madeira da linha de cola, em condição seca e úmida (imersão por 24h em água). A soldagem foi realizada entre duas peças de madeira de freixo, com dimensões de 10,0 × 5,0 × 2,0 cm (comprimento x largura x espessura) cada, por movimento linear friccional de uma superfície contra a outra no sentido longitudinal radial. Os parâmetros do processo avaliados foram o tempo de soldagem (3 a 6 s), a pressão exercida nas superfícies durante o processo de soldagem (13 a 16 MPa) e a pressão de resfriamento (8 e 10 MPa), e as juntas soldadas foram avaliadas quanto a sua resistência ao cisalhamento na linha de solda. A madeira termorretificada teve menor pH, umidade de equilíbrio higroscópico, retratibilidade e teores de holoceluloses e maior capacidade tampão, teor de extrativos e lignina (solúvel, insolúvel e total). Houve redução no ângulo de contato do adesivo RFF de 32% e um aumento de 2% para o adesivo MUF, na madeira termorretificada em relação à in natura. As lâminas de madeira in natura coladas com adesivo RFF apresentaram maior resistência ao cisalhamento, em condição seca, com valor médio igual a 123,17 kgf.cm -2 , sendo, aproximadamente 40 a 50% mais resistentes em relação aos demais tratamentos. A porcentagem de falha na madeira, na condição seca, foi igual a 100% para todos os tratamentos, indicando que houve bom desempenho na ligação madeira-adesivo. Observou-se redução da resistência ao cisalhamento na linha de solda após o tratamento térmico. Para a madeira in natura, 55% dos tratamentos testados tiveram resistência ao cisalhamento na linha de solda superior a 102 kgf.cm -2 , atendendo o limite mínimo especificado pela Norma EN 204 (2001), para adesivos não estruturais, e na madeira termorretificada o valor máximo de resistência ao cisalhamento na linha de solda obtido foi de 98,69 kgf.cm -2 . Comparando as duas técnicas utilizadas para junção de peças de madeira de freixo, in natura, a soldagem demonstrou-se como uma técnica promissora, visto que a sua resistência ao cisalhamento não diferiu significativamente da resistência da junta colada com o adesivo tradicional no mercado, o resorcinol-fenol-formaldeído. Avaliando os efeitos positivos da termorretificação nas propriedades da madeira (menor umidade de equilíbrio higroscópico e maior estabilidade dimensional) com os efeitos negativos (redução da resistência ao cisalhamento na linha de cola e solda), conclui-se que a madeira termorretificada pode ser indicada para produtos de ambientes externos, como pisos, cercas, revestimentos, estruturas de portas e janelas.