Infusão a vácuo para determinação de permeabilidade da madeira e produção de laminados

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Acosta, Andrey Pereira
• Orientador(a): Amico, Sandro Campos
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Madeira; Compósitos laminados; Infusão a vácuo; Permeabilidade
• Palavras-chave em Inglês: Wood permeability; Vacuum infusion; Laminated wood; Reinforced laminated wood; Liquid composite moulding
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/266129

O processo de infusão a vácuo é uma técnica promissora que pode trazer diversas vantagens em comparação aos métodos convencionais de manufatura de laminados de madeira. Esta técnica envolve a impregnação de resinas nas lâminas de madeira por meio de vácuo ao mesmo tempo em que há a criação de uma interface, o que resulta em laminados de elevado desempenho físico e mecânico. O método utiliza uma bolsa de vácuo selada sobre o material fibroso, com entrada e saída de vácuo, sendo aplicável em qualquer superfície plana. Foram selecionadas seis espécies de madeira e três fluidos diferentes para o estudo de permeabilidade. Após avaliações preliminares de características morfológicas, químicas, densidade, porosidade, ângulo de contato e pressão capilar, foram escolhidas três madeiras e dois fluidos para as medições de permeabilidade. A madeira de Ochroma pyramidale apresentou a permeabilidade mais alta, com valor de 0,45-7,49 × 10-11 m2. O processo mostrou-se confiável na determinação da permeabilidade da madeira em comparação com os métodos comumente utilizados na literatura. A partir da madeira mais permeável, foram fabricados laminados unidirecionais usando juta como promotor de fluxo. Os laminados foram avaliados quanto à densidade, absorção de água e resistência em testes de tração, compressão, flexão e short beam. Os laminados bicomponentes (madeira/poliéster) apresentaram baixo desempenho mecânico devido à insuficiente impregnação da resina, conforme observado na análise morfológica. No entanto, a inserção de tecidos de juta intermediários aumentou a densidade, resistência interlaminar, módulo de flexão e tração, atribuídos à maior quantidade de resina impregnada entre as camadas de juta. Por fim, foi fabricado um novo laminado usando uma madeira de permeabilidade intermediária (Pinus elliottii) com mantas de vidro, resultando em laminados híbridos de madeira-juta-vidro. Diversas análises de caracterização foram realizadas, como densidade aparente, compressão, flexão longitudinal e transversal, resistência interlaminar, morfologia e absorção de água. Os laminados com maior número de camadas de vidro apresentaram maior densidade, propriedades mecânicas longitudinais e transversais mais próximas e menor absorção de água. A interface madeira-vidro mostrou melhor resistência interlaminar em comparação com a madeira-juta. Os laminados com mantas de vidro como faces apresentaram propriedades de flexão mais elevadas. Em resumo, o método de infusão a vácuo demonstrou ser viável para medir a permeabilidade da madeira e fabricar laminados unidirecionais.