Efeito do tratamento térmico em forno à vácuo e reator sobre propriedades mecânicas e colorimétricas da madeira de três espécies florestais

Abstract

A madeira é um material de uso amplo e de características variáveis dependendo da espécie e condições de crescimento, portanto, estudos de caracterização são muito importantes para entender o comportamento de cada espécie sob determinadas condições. O tratamento térmico vem sendo bastante utilizado para modificar as características físicas da madeira, pois é um método eficiente e de baixo impacto ambiental pois não produz externalidades negativas. Este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento mecânico e colorimétrico de diferentes espécies tratadas termicamente em condições brandas de tempo e temperatura de tratamento, com um máximo de 160ºC e média de 2h de tratamento, sob condições úmidas (tratamento em reator) e secas (tratamento em forno à vácuo). Sendo as espécies: Fagus sylvatica L., espécie folhosa de clima temperado; Pinus caribaea Morelet, espécie conífera de clima tropical e Sterculia speciosa K. Schum., espécie folhosa de clima temperado. Os resultados mostraram que a presença de umidade no tratamento térmico em geral degrada mais a madeira causando a redução das propriedades mecânicas e maiores variações colorimétricas da madeira. Já para o tratamento sem umidade os resultados mostram que a madeira pode ter ganho nas propriedades mecânicas dependendo da espécie e apresenta variações colorimétricas mais suaves. Esse resultado se torna importante por ser inovador, ao aumentar as propriedades mecânicas da madeira após interferência térmica. Foi mostrado que não é necessário alto gasto energético para atingir altas temperaturas ou manter o tratamento por muitas horas, o tratamento térmico brando pode ser eficiente para determinadas espécies. No entanto, mais estudos são necessários para um melhor entendimento na melhoria nas propriedades mecânicas e para avaliar se as melhorias em durabilidade e estabilidade dimensional, garantidas pelos tratamentos térmicos, também são alcançadas com o tratamento térmico brando. __________________________________________________________________________ ABSTRACT

Wood is a material largely used with variable properties depending of the specie and growing conditions, therefore characterization studies are very important to understand the conduct of each specie under determinate conditions. Thermal treatments are commonly used for wood modification, being an efficient treatment with low environmental impact, since it does not produce waste on the environment. This study had the main objective to evaluate mechanical and colorimetric properties in different species being thermally treated in mild conditions of time and temperature, with a maximum of 160°C and an average of 2h of treatment, with presence of humidity (treatment in paar reactor) as well as the absence of humidity (treatment in vacuum oven). With the species: Fagus sylvatica L., hardwood natural from temperate weather, Pinus caribaea Morelet, softwood natural from tropical weather and Sterculia speciosa K. Schum., hardwood natural from tropical weather. The results show that humidity on the thermal treatment in general, makes the treatment stiffer reducing the mechanical characteristics and causing more variability in colour change. For the treatments in absence of humidity, the results show that wood can have an increase of the mechanical strength depending of the specie and presents softer colorimetric variations. The result it is important for being innovator, because increased the mechanical properties of wood after thermal interference. It was demonstrated that is not necessary a high energy expenditure to achieve or maintain high temperature treatment for many hours, mild treatments can be efficient for some species. However, more studies are needed for a better understanding on the mechanical improvement, and to evaluate if the dimensional stability as well as durability improvements, guaranteed in the thermal treatment, are also achieved in mild thermal treatments.