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Tipo do documento: Dissertação
Title: Modificação térmica e seus efeitos nas propriedades da madeira de Pinus caribaea var. Caribaea, Khaya ivorensis e Corymbia citriodora
Other Titles: Thermal modification and its effects on the properties of Pinus caribaea var. Caribaea, Khaya ivorensis and Corymbia citriodora
Authors: Conceição, Fagner Pinheiro da
Orientador(a): Nascimento, Alexandre Miguel do
Primeiro coorientador: Garcia, Rosilei Aparecida
Primeiro membro da banca: Nascimento, Alexandre Miguel do
Segundo membro da banca: Batista, Djeison Cesar
Terceiro membro da banca: Lelis, Roberto Carlos da Costa
Keywords: molhabilidade;estabilidade dimensional;dureza Janka;ATR;DRX;wettability;dimensional stability;Janka hardness;ATR;XRD
Área(s) do CNPq: Recursos Florestais e Engenharia Florestal
Idioma: por
Issue Date: 26-Feb-2021
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Florestas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais e Florestais
Citation: CONCEIÇÃO, Fagner Pinheiro da. Modificação Térmica e seus Efeitos nas Propriedades da madeira de Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis e Corymbia citriodora. 2021. 61f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais e Florestais) - Instituto de Florestas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2021.
Abstract: Pode-se utilizar a modificação térmica para melhorar algumas propriedades da madeira somente com o uso de calor. Com isto, o objetivo deste trabalho foi verificar os efeitos da modificação térmica nas propriedades físicas, químicas e de dureza Janka nas espécies Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis e Corymbia citriodora. Para tanto, o material foi processado nas temperaturas de 160 °C, 180 °C e 200 °C, analisando-se também o controle. Após o processo, as propriedades físicas (densidade, umidade de equilíbrio, taxa de absorção de água e retratibilidade) foram avaliadas pela norma 7190/97 da ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. A dureza Janka foi a única propriedade mecânica analisada. Foi determinado o teor de extrativos e foram avaliadas por espectroscopia na faixa do infravermelho por transformada de Fourier – FTIR, em equipamento Perkin-Elmer Spectrum 100 no modo ATR. Para quantificar a cristalinidade da celulose as amostras foram analisadas utilizando Difratômetro de Raios-X – DRX com equipamento Bruker-AXS D8 Advance Eco. Conforme os resultados, as madeiras foram afetadas diferentemente quanto as propriedades físicas estudadas. A densidade aparente altera na temperatura maior igual a 180°C e o teor de umidade de equilíbrio acima ou igual a 160°C. A taxa de absorção só foi afetada pelo tratamento térmico nas madeiras de folhosas. As retrações da madeira de pinus e Khaya se diferenciaram nos tratamentos com 180°, para o C. citriodora já na temperatura de 160°C. Rachaduras visíveis foram notadas na madeira de C. citriodora especialmente nas amostras cortadas tangencialmente. Dureza da madeira melhorou na temperatura de 160°C, menos para o C. citriodora devido ao efeito das rachaduras. A madeira de pinus apresentou menor ângulo de contato e maior espalhamento da gota séssil, com maiores ângulos nas superfícies oxidadas e modificadas termicamente aumentando com a elevação da temperatura do processo, quando gotejado da direção tangencial (plano radial), e inverso ocorrendo quando gotejado na direção radial (plano tangencial). Quanto a cristalinidade da celulose maiores valores percentuais foram obtidos nas folhosas na temperatura de 200°C e na conífera a 160°C. Algumas amostras apresentaram degradação e consequente redução da cristalinidade, consequência da degradação de extrativos ou de cadeias hemicelulósicas e celulósicas pequenas. A espécie Corymbia citriodora foi a mais afetada pela temperatura de tratamento térmico em ambas as direções, radial e tangencial.
Abstract: Thermal modification can be used to improve some wood properties only with the use of heat. With that, the objective of this work was to verify the effects of the thermal modification in the physical, chemical and Janka hardness properties in the species Pinus caribaea var. caribaea, Khaya ivorensis and Corymbia citriodora. For this, the material was processed at temperatures of 160 °C, 180 °C and 200 °C, also analyzing the control. After the process, the physical properties (density, equilibrium moisture, water absorption rate and shrinkage) were evaluated by ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS standard 7190/97. Janka hardness was the only mechanical property analyzed. The extractive content was determined and evaluated by Fourier transform infrared spectroscopy – FTIR, in a Perkin-Elmer Spectrum 100 equipment in ATR mode. To quantify the cellulose crystallinity, the samples were analyzed using X-Ray Diffractometer - XRD with Bruker-AXS D8 Advance Eco equipment. According to the results, the woods were affected differently regarding the physical properties studied. The apparent density changes at a temperature greater than 180°C and the equilibrium moisture content above or equal to 160°C. The absorption rate was only affected by the heat treatment in the hardwoods. The retractions of pine and Khaya wood were different in treatments with 180°, for C. citriodora already at a temperature of 160°C. Visible cracks were noticed in the wood of C. citriodora especially in samples cut tangentially. Wood hardness improved at 160°C, less for C. citriodora due to the effect of cracks. Pine wood presented a lower contact angle and greater sessile droplet scattering, with higher angles on the oxidized and heat-treated surfaces increasing with increasing process temperature, when dripping from the tangential direction (radial plane), and the opposite occurring when dripping into the radial direction (tangential plane). As for cellulose crystallinity, higher percentage values were obtained in hardwoods at 200°C and in conifers at 160°C. Some samples showed degradation and consequent reduction in crystallinity, a consequence of the degradation of extractives or small hemicellulose and cellulosic chains. Corymbia citriodora was the most affected by the heat treatment temperature in both radial and tangential directions.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19871
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