Pré-hidrólise e densificação termomecânica da madeira de pinus

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Silva, Carlos Miguel Simões da
• 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; Alteração hidrotermal; Solventes orgânicos; Otimização estrutural; Energia de Biomassa Florestal
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/27844

Densificação termomecânica é uma alternativa de tratamento para agregar valor às madeiras utilizadas como materiais construtivos de alta performance estrutural. O método consiste em submetê-las à prensagem a quente, no sentido perpendicular às fibras e na condição úmida, a fim de se obter materiais mais densos, homogêneos e de maior resistência mecânica, especialmente para a dureza superficial. A densificação pode ser precedida por tratamentos de pré-hidrólise, que tornam a estrutura lenhosa mais maleável à prensagem, maximizando-se a resistência e estabilidade do produto final. O objetivo deste estudo foi avaliar a densificação da madeira de pinus previamente submetida a diferentes condições de pré-hidrólise, divididas em três experimentos independentes. No primeiro, avaliou-se a densificação de madeiras submetidas aos pré-tratamentos hidrotérmicos, também denominados de auto-hidrólise, a 125, 150 e 175 °C. Observou-se que a densificação das madeiras pré-tratadas à temperatura mais elevada resultou em maior taxa de compactação, sem defeitos aparentes, coloração mais escura, menor higroscopicidade e maiores valores de densidade e resistência mecânica. A densidade aparente e a dureza Janka das madeiras densificadas deste tratamento foram, respectivamente, 81% e 128% maiores que a testemunha. No segundo experimento, avaliou-se a densificação de madeiras submetidas aos pré-tratamentos de auto-hidrólise, organossolve e alcalino a 175 °C. Observou-se que a condição alcalina favoreceu os maiores incrementos de resistência mecânica da madeira densificada, chegando ao aumento de 179% na dureza Janka em relação à testemunha. Entretanto, este pré-tratamento resultou em maior inchamento irreversível das madeiras densificadas quando imersas em água. No terceiro experimento, avaliou-se a densificação de madeiras submetidas aos pré-tratamentos com NaOH e ácido oxálico à temperatura de ebulição da água. Observou-se que o pré-tratamento ácido resultou em madeiras densificadas sem defeitos aparentes, menor higroscopicidade e maior densidade. A dureza Janka das madeiras deste tratamento foram 138% maiores que a testemunha, enquanto a estabilidade dimensional e a resistência ao cisalhamento na linha cola em condição úmida não foram significativamente alteradas. Por outro lado, os ganhos em resistência mecânica obtidos a partir da densificação das madeiras pré-tratadas com NaOH foram pouco expressivos, além de terem baixa estabilidade dimensional quando imersas em água. No geral, conclui-se que a densificação termomecânica, precedida pelo tratamento de pré-hidrólise, é uma via tecnicamente promissora para a termorretificação da madeira de pinus destinada ao uso como o material estrutural de alta performance. Palavras-chave: Hidrotérmico. Organossolve. Auto-hidrólise. Termorretificação. Material estrutural.