Propriedades de painéis tipo OSB, fabricados com flocos de Eucalyptus grandis tratados termicamente

Abstract

Tratamentos térmicos podem ser utilizados para melhorar a estabilidade dimensional, mediante modificações químicas dos constituintes químicos da madeira e de seus derivados. O objetivo deste trabalho foi determinar as propriedades de painéis OSB produzidos com flocos de madeira de Eucalyptus grandis tratados termicamente. Esses tratamentos foram realizados nas temperaturas de 180, 200 e 220 ºC, por 30, 60, 90 e 120 min, em autoclave com nitrogênio ou a vácuo. Os painéis foram produzidos com 8% do adesivo fenol-formaldeído e prensados a 32 kgf/cm² por 8 min, a 170 ºC. As propriedades dos painéis foram determinadas conforme a norma da ABNT: NBR 14810-3. Os resultados foram comparados aos das normas ANSI/A 208.1 (1993) e CSA 0437-93 (1993). De acordo com os resultados, a umidade de equilíbrio dos painéis, a absorção de água e o inchamento em espessura, após 24 h de imersão, foram reduzidos pelos tratamentos térmicos dos flocos. A densidade dos painéis não foi afetada pelos tratamentos térmicos e teve média igual a 0,70 g/cm³. A temperatura dos painéis fabricados com flocos tratados termicamente é mais elevada ao término da prensagem. A massa residual dos flocos tratados termicamente foi superior à testemunha ao término das análises termogravimétricas (450 ºC), e as menores médias foram observadas no ambiente com nitrogênio. Os tratamentos térmicos em temperaturas de 220 ºC são recomendados quando a maior estabilidade dimensional dos painéis é necessária. Entretanto, essas altas temperaturas propiciam maior perda de massa e, consequentemente, algumas propriedades mecânicas podem ser prejudicadas e limitar seu uso. Dessa forma, recomenda-se o emprego de temperaturas mais baixas, a 180 ºC. A utilização do nitrogênio não melhorou, de modo geral, as propriedades físicas e mecânicas dos painéis OSB, portanto sua utilização não é necessária, uma vez que a introdução desse gás no tratamento térmico dos flocos envolve custo adicional aos painéis.

Heat treatments can be used to improve the dimensional stability by chemical modifications of the constituents of wood and its derivatives. The aim of this study was to determine the properties of oriented strand board produced with heat treated Eucalyptus grandis strands. These treatments were carried out at temperatures of 180, 200 and 220°C, for 30, 60, 90 and 120 min in autoclave with nitrogen or vacuum. Oriented strand board were produced with 8% of phenol formaldehyde adhesive and pressed at 32 kgf/cm² for 8 min at 170°C. The properties of the panels were determined according to ABNT: NBR 14810-3. The results were compared with ANSI/A-208.1 (1993) and CSA 0437-93 (1993). According to the results, the equilibrium moisture content of the panels, water absorption and thickness swelling after 24 h of immersion were reduced by thermal treatment of the strands. The density of the panels was not affected by heat treatment with a mean of 0.70 g/cm³. The temperature of the boards manufactured with heat-treated strand is higher at the end of pressing. The residua mass of heat treated strand was higher than control at the end of thermogravimetric analysis (450ºC), and the lowest averages were observed in the environment with nitrogen. The thermal treatments at temperatures of 220°C are recommended when higher dimensional stability of the OSB is required. However, these high temperatures provide higher mass loss and hence the mechanical properties may be impaired and limit its use. Therefore, it is recommended the use of lower temperatures to 180°C. The use of nitrogen does not improved, in general, the physical and mechanical properties of oriented strand board therefore its use is not necessary, since the introduction of this gas in the heat treatment of the strands involves additional cost to the oriented strand board.