Nome do Projeto
Impregnação da blenda polimérica cera de abelha/resina de pinus para evitar a recuperação de forma em madeira densificada
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
12/06/2023 - 12/06/2027
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O projeto de pesquisa tem como objetivo caracterizar o problema relacionado às propriedades tecnológicas da madeira, buscando melhorias por meio da impregnação de cera de abelha e resina de Pinus, seguida de prensagem térmica. A madeira é amplamente utilizada na indústria devido à sua versatilidade, porém, suas propriedades mecânicas nem sempre são ideais quando comparadas a outros materiais. A impregnação com cera de abelha e resina de Pinus, combinada com a prensagem térmica, é vista como uma abordagem promissora para melhorar a densidade e as propriedades mecânicas da madeira.
Objetivo Geral
O objetivo geral deste trabalho é caracterizar e melhorar as propriedades tecnológicas da madeira por meio da impregnação de cera de abelha e resina de Pinus, seguida de prensagem térmica. O estudo busca aprimorar a densidade, as propriedades físicas e mecânicas da madeira, além de reduzir sua higroscopicidade e protegê-la contra agentes biodegradadores. A pesquisa tem como meta contribuir para o desenvolvimento de madeiras com características tecnológicas aprimoradas em comparação com a madeira in natura.
Justificativa
Justifica-se pela necessidade de aprimorar as propriedades da madeira, explorar o potencial de recursos florestais, contribuir para a sustentabilidade ambiental e promover a inovação tecnológica na indústria da madeira. Os resultados podem beneficiar tanto a indústria quanto o meio ambiente, impulsionando o uso sustentável da madeira como material alternativo e de alto desempenho.
Metodologia
A metodologia aborda a seleção e obtenção do material para análise. O material será fornecido pela indústria CMPC - Celulose Riograndense e pelo Laboratório de Propriedades Físicas e Mecânicas da madeira da Universidade Federal de Pelotas.
As espécies de madeira utilizadas serão Pinus elliottiis e Eucalyptus grandis, com idades de 18 e 22 anos, respectivamente. Após a seleção das espécies arbóreas, o material será amostrado de acordo com a norma ASTM D 5536 (1995), garantindo que esteja livre de defeitos como rachaduras, nós, empenos ou danos causados por agentes biodegradadores.
Os corpos de prova serão confeccionados conforme a tabela 1, que descreve as dimensões dos corpos de prova para cada análise a ser realizada, como flexão estática, dureza Janka, compressão paralela às fibras, massa específica aparente a 12%, retratibilidade, ganho de massa, colorimetria, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV).
Serão confeccionados 200 corpos de prova, divididos em 5 tratamentos: In Natura, impregnação com cera de abelha, impregnação com resina de Pinus, impregnação com cera de abelha + prensagem térmica e impregnação com resina de Pinus + prensagem térmica.
Os corpos de prova serão submetidos a tratamentos de impregnação em autoclave com vácuo e pressão. Após cada tratamento, serão colocados em câmara climatizada até atingirem o equilíbrio higroscópico. Em seguida, passarão pelo processo de densificação da madeira em uma prensa com aquecimento. Após os tratamentos, serão realizados os ensaios das propriedades físicas e mecânicas.
A caracterização da impregnação será feita por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise colorimétrica será realizada utilizando um colorímetro Konica Minolta modelo CR-400.
Para a caracterização das propriedades físicas, será verificada a massa específica aparente a 12% de umidade seguindo a norma ASTM D 2395. A retratibilidade da madeira será avaliada de acordo com a técnica normativa ASTM D143-94. O ganho de massa será determinado comparando as massas antes e após os tratamentos de impregnação.
A caracterização das propriedades mecânicas será realizada utilizando uma máquina universal de ensaios EMIC, seguindo a norma ASTM D143-94. Serão realizados testes de flexão estática, dureza Janka e compressão paralela às fibras.
Por fim, os dados obtidos serão submetidos a análises estatísticas descritivas, como médias, desvio padrão, coeficiente de variação e teste LSD de Fisher, além da correlação de Pearson.
As espécies de madeira utilizadas serão Pinus elliottiis e Eucalyptus grandis, com idades de 18 e 22 anos, respectivamente. Após a seleção das espécies arbóreas, o material será amostrado de acordo com a norma ASTM D 5536 (1995), garantindo que esteja livre de defeitos como rachaduras, nós, empenos ou danos causados por agentes biodegradadores.
Os corpos de prova serão confeccionados conforme a tabela 1, que descreve as dimensões dos corpos de prova para cada análise a ser realizada, como flexão estática, dureza Janka, compressão paralela às fibras, massa específica aparente a 12%, retratibilidade, ganho de massa, colorimetria, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV).
Serão confeccionados 200 corpos de prova, divididos em 5 tratamentos: In Natura, impregnação com cera de abelha, impregnação com resina de Pinus, impregnação com cera de abelha + prensagem térmica e impregnação com resina de Pinus + prensagem térmica.
Os corpos de prova serão submetidos a tratamentos de impregnação em autoclave com vácuo e pressão. Após cada tratamento, serão colocados em câmara climatizada até atingirem o equilíbrio higroscópico. Em seguida, passarão pelo processo de densificação da madeira em uma prensa com aquecimento. Após os tratamentos, serão realizados os ensaios das propriedades físicas e mecânicas.
A caracterização da impregnação será feita por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise colorimétrica será realizada utilizando um colorímetro Konica Minolta modelo CR-400.
Para a caracterização das propriedades físicas, será verificada a massa específica aparente a 12% de umidade seguindo a norma ASTM D 2395. A retratibilidade da madeira será avaliada de acordo com a técnica normativa ASTM D143-94. O ganho de massa será determinado comparando as massas antes e após os tratamentos de impregnação.
A caracterização das propriedades mecânicas será realizada utilizando uma máquina universal de ensaios EMIC, seguindo a norma ASTM D143-94. Serão realizados testes de flexão estática, dureza Janka e compressão paralela às fibras.
Por fim, os dados obtidos serão submetidos a análises estatísticas descritivas, como médias, desvio padrão, coeficiente de variação e teste LSD de Fisher, além da correlação de Pearson.
Indicadores, Metas e Resultados
Procura-se como resultado esperado, que ocorra uma impermeabilização dos
corpos de prova impregnados com cera de abelha e resina de Pinus, que
posteriormente serão prensados termicamente, ou seja, que haja uma atenuação na
higroscopicidade que a madeira apresenta como característica natural. Em relação a
análise colorimétrica, espera-se que mude a cor da madeira após o tratamento.
Em relação as propriedades mecânicas, espera-se que aconteça um aumento
em tais propriedades dos corpos de prova tratados com cera de abelha e resina de
Pinus, sendo posteriormente prensado termicamente, quando comparado aos
corpos de prova In Natura.
De forma divulgação dos resultados deverão ser apresentados em
conferências, simpósios, workshops e congressos nacionais e internacionais, com
ênfase para a publicação dos resultados em periódicos científicos de alto fator de
impacto.
corpos de prova impregnados com cera de abelha e resina de Pinus, que
posteriormente serão prensados termicamente, ou seja, que haja uma atenuação na
higroscopicidade que a madeira apresenta como característica natural. Em relação a
análise colorimétrica, espera-se que mude a cor da madeira após o tratamento.
Em relação as propriedades mecânicas, espera-se que aconteça um aumento
em tais propriedades dos corpos de prova tratados com cera de abelha e resina de
Pinus, sendo posteriormente prensado termicamente, quando comparado aos
corpos de prova In Natura.
De forma divulgação dos resultados deverão ser apresentados em
conferências, simpósios, workshops e congressos nacionais e internacionais, com
ênfase para a publicação dos resultados em periódicos científicos de alto fator de
impacto.
Equipe do Projeto
Nome | CH Semanal | Data inicial | Data final |
---|---|---|---|
ANDREY PEREIRA ACOSTA | |||
DARCI ALBERTO GATTO | 1 | ||
FAILI TOMSEN | 2 | ||
HENRIQUE VAHL RIBEIRO | |||
LUCAS REINALDO WACHHOLZ ROMANO | |||
MATEUS BERWALDT SANTOS | |||
MATHEUS DE PAULA GOULARTE | |||
Márcia Terezinha Mendes de Paula | |||
RAFAEL DE AVILA DELUCIS | 1 | ||
RICARDO RIPOLL DE MEDEIROS | 2 | ||
WESLEY FURTADO PIRES | |||
WESLEY MUNHOZ RIBEIRO | |||
ÁVILA FERREIRA DE SOUSA |