PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA

Título: CARACTERIZAÇÃO DE PROPIEDADES FÍSICA DE PAINÉIS OSB

Discentes:

Gabriela Mattos

Mayara Pires

Pablo Morais

Disciplina: Propriedades Físicas da Madeira

Docente: Profª Drª Mariestela Gava

Itapeva

Dezembro 2018  

SUMÁRIO

Página

SUMÁRIO        1

1        RESUMO        1

2        OBJETIVOS        4

3        INTRODUÇÃO        8

4        REVISÃO BIBLIOGRÁFICA        10

4.1 Painéis de OSB (Oriented Strand Board)        8

4.2  Adesivos...........................................................................................................................................

4.3 Termorretificação...............................................................................................................................

5        Materiais e métodos        11

5.1 Materiais        8

5.2  Métodos...........................................................................................................................................

5.2,1 Umidificação e geração de lascas        8

5,2.2 Secagem do material..................................................................................................................... 5.2.3 Confecção das amostras.............................................................................................................. 5.2.4 realização dos ensaios físicos........................................................................................................

5.2.5 Densidade aparente.......................................................................................................................

5.2.6 Teor de umidade...........................................................................................................................  

5.2.7 Inchamento por imersão em água..................................................................................................

5.2.8 Absorção por imersão em água ...................................................................................................

6        CÓDIGOS        12

6.1 FORMULÁRIOS        16

6.1.1        Processo de Requisição de Materiais (RM)        16

6.1.2        Processo de Solicitação de Manutenção (SM)        16

6.1.3        Processo de Acabamento (PA)        16

7        INSTRUÇÕES DE TRABALHO (IT)        16

8        DESCRIÇÃO DE CARGOS (DC)        16

1. ANEXOS        16

1. RESUMO

O objetivo deste trabalho foi de avaliar a produção de painéis OSB com partículas de madeira de Pinus aderidas com resina poliuretana à base de óleo de mamona, por intermédio das suas propriedades físicas e mecânicas. Os procedimentos realizados foram: desempenho dos painéis para as propriedades de inchamento em espessura e absorção de água após o período de 24 horas de imersão, densidade, teor de umidade, conforme as normas foram utilizadas as fórmulas necessárias que corresponde a cada experimento realizado.

Palavras-chave: Painel OSB; Pinus; Teor de Umidade; Inchamento 24 horas; Densidade.

1. OBJETIVOS

Este trabalho foi desenvolvido com objetivo de avaliar as propriedades físicas de painéis OSB produzidos com madeira de pinus e resina poliuretana bi-componente à base de óleo de mamona. Os seguintes objetivos específicos do estudo foram: Realização de ensaios de caracterização físicos a partir das Normas Europeias – EN 323 (1993), EN 322 (1993), EN 317 (1993).

Análise estatística dos resultados obtidos para as situações estuda e análise dos resultados com base em especificações normativas internacionais.

1. INTRODUÇÃO

Os painéis de partículas orientadas ou "OSB- Oriented Strand Board", é um aglomerado estrutural de partículas do tipo "strand" orientadas, que foi desenvolvido na década dos anos 70, nos Estados Unidos (IWAKIRI 2005).

Dentre as aplicações dos painéis podem-se citar como principais a indústria moveleira e a construção civil que consomem grande parte da produção nacional. Um dos painéis produzidos é o OSB que utiliza lascas de madeira dispostas de forma aleatória ou com tendência a direção composta em três camadas, utilizando do mesmo princípio do painel compensado, com defasagem de camadas que forma ambas as direções e possuem características semelhantes, de acordo com a proporção da distribuição das camadas, onde a chapa possa suportar as solicitações nos dois sentidos do plano principal. Este tipo de painel é principalmente utilizado na construção civil como elemento estrutural de parede em construções em wood frame e steel-framing, almas de vigas “I” e fechamento de paredes, onde o mesmo é solicitado mecanicamente e necessita de alta durabilidade.

O OSB é trabalhado como qualquer outro tipo de madeira: é fácil de manusear e não exigem tratamentos especiais, somente os cuidados exigidos por outros painéis de madeira.

Neste trabalho foi realizada toda a etapa para fabricação do painel OSB, e todos os experimentos necessários para a pesquisa. Ensaios Físicos e Mecânicos, em dois laboratorios do Câmpus da UNESP Itapeva, de acordo com a Norma Europeia.

         

4.  REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

4.1  PAINÉIS DE OSB (Oriented Strand Board)

O OSB (Oriented Strand Board) é um painel estrutural de tiras de madeira direcionadas perpendicularmente, em inúmeras camadas, o que amplia sua resistência mecânica e rigidez. Essas tiras são ligadas com resinas aplicadas em altas temperatura e pressão. Santos (2016) diz que este painel é conhecido pela sua boa característica, e por tratar-se de um painel acessível financeiramente.

As medidas das lascas variam de 25 mm de largura por 80 a 150 mm de comprimento, podendo estar ordenado na camada interna, perpendicularmente, às camadas externas, ou de forma ocasionalmente (CABRAL et al., 2006). A construção do painel em três camadas cruzadas certifica adequadamente a posição da resistência nas direções longitudinal e transversal, confins de aperfeiçoar a durabilidade dimensional (MARRA, 1992). Apesar disso, relativamente, o compensado seria um painel mais fixo, e o critério apresentado para uma efetivação dimensional de painéis de OSB até o momento não são aplicados, devido aos gastos e formas técnicas operacionais (MENDES, 2001).

O OSB é visto como a segunda reprodução de painéis, dentro de uma grandeza progressiva.

A produção de OSB ainda é principiante, mas foi na década de 1970, houve um grande avanço na produção e utilização de painéis de OSB, alcançando fronteiras além dos Estados Unidos e do Canadá. No Brasil, depois de décadas de delonga, conquistou lugar no time de países que produzem painéis de OSB (BASTOS, 2009). A Madeira mais utilizada é de Pinus taeda e Pinus elliottii, a fabricação no Brasil permite uma aplicação em diferentes áreas, como construção civil, e indústrias em geral.

Diferente do aglomerado, o OSB utiliza de partículas longas e finas, orientadas em uma direção, apresenta ótima resistência mecânica e estabilidade dimensional. Esses painéis possuem inúmeras vantagens, como alta resistência mecânica, às intempéries, à empenamento, possui qualidade consistente e uniforme, não apresenta problemas de delaminação, sem vazios internos e nós soltos, o, processo de produção chega a 100%, é automatizado e rastreável, espessura calibrada, versatilidade de usos, preços competitivo, sendo uma das suas características básicas a não pretensão por árvores inteiras e com geometria específica, e ecologicamente mais eficaz em o que resulta em um grande rendimento e alternativa de aplicação de outros recursos florestais. (NASCIMENTO et al., 2014).

        4.2 ADESIVOS

O adesivo é defino como equipamento que possui características aderentes, onde possui a eficácia da unção dos outros materiais em suas regiões, e assim forma uma junção superficial resistente. (Iwakiri, 2005)

A linha de cola pode ser entendida de acordo com Iwakiri (2005) como:

∙ Faminta: É formada  com adesivos de baixa viscosidade e/ou madeiras muito porosas, havendo muita penetrabilidade, o que resulta em uma parcela escassa na linha de cola.

 ∙ Pré-endurecida: Acontece durante a execução da pressão, onde o fica relativamente curado, o que dificulta a penetração na madeira.

 ∙ Não-ancorada: quando o adesivo não atinge o ângulo de contato desejado com a madeira.

∙ Normal: quando o método de organização de linha de cola acontece da formada esperada.

O adesivo Fenol-formaldeído (resinas FF) é uma resina sintética termofixa, obtida como produto da reação dos fenóis com o formaldeído. Sua principal utilização é para a produção de revestimentos com adesivos, e também são frequentemente usados na fabricação em construção de madeira compensada e OSB (Oriented Strand Board) onde a exposição à umidade é uma preocupação. (FOREST PRODUCTS LABORATORY, 2010).

        4.3 TERMORRETIFICAÇÃO

         A madeira quando utilizada deve ser tratada. O tratamento é fundamental para que quando esta é exposta aos fatores ecossistêmicos como: a presença de umidade, ataque de fungos entre outros. (SILVA; MOLINA, 2012).

O processo de termorretificação é usado comercialmente em vários países. A termorretificação é um método de transformação de peças de madeira a partir da aplicabilidade de calor até altas temperaturas, que podem variar entre 180 e 260 °C; abaixo de 140 °C, as mudanças realizadas são irrelevantes e, acima de 260 °C, o tratamento passa a prometer a integridade das amostras (HILL, 2006).

A termorretificação proporciona a degradação térmica de alguns itens da madeira, basicamente, extrativos e hemiceluloses mutuamente, proporcionando a precisão desses fundamento. Assim, os xilófagos diminuem seus benefícios  pela madeira tratada termicamente como fonte de sustento, devido à diminuiçao do teor de hemiceluloses, que em conjunto com a celulose, retrata sua apoio alimentar, em conjunto com açucares simples, aminoácidos e gorduras ofertadas na formação dos extrativos (PRZYBYSZ et al., 2013).

Com as consequências claras obtidas com a aplicação do tratamento térmico para a madeira maciça, algumas pesquisas relativamente recentes vêm estando avançadas sobre o tratamento térmico de painéis OSB, sob dois modos distintos: pós e pré-tratamento. A distinção básica entre essas duas formas deve-se ao fato de que o pré-tratamento térmico é realizado na matéria-prima dos painéis, ou seja, nas partículas, e o pós-tratamento térmico é feito nos painéis, depois de estável e estebelecidos (MENDES et al., 2013B).

1. MATERIAIS E MÉTODOS

Os materiais que foram usados no processamento de acordo com a norma para a produção dos painéis OSB estão organizados a seguir, e logo em seguida, toda a metodologia para a realização e caracterização física dos painéis.

 5.1 MATERIAIS

• Peças de madeira Pinus taeda,

• Adesivo fenol-formaldeído;

• Esquadrejadeira

• Picador de disco labotaria (MARCONI);

• Estufa de secagem (MARCONI);

• Encoladeira (MARCONI);

• Prensa hidráulica termo-aquecida (Hidral-Mac PHH 80T);

• Sarrafos de madeira de Pinus spp;

• Máquina universal de ensaios (EMIC DL30000N).

  5.2 MÉTODOS

Aqui se apresenta umas das etapas do processo de fabricação em laboratório, seguindo com base nos documentos das normas europeias.

5.2.1 UMIDIFICAÇÃO E GERAÇÃO DE LASCAS

Inicialmente antes de se realizar o processamento da madeira em lascas, as peças necessitam passar por um processo de umidificação, de forma a facilitar o corte e, até mesmo para que não ocorra o encurvamento das lascas.

As peças de madeira ficaram submersas durante 24h e, em seguida, foi realizado o processamento das peças em picador de disco (MARCONI).

5.2.2 SECAGEM DO MATERIAL

         

A seguir, realizou-se a secagem das lascas os quais e dada em duas etapas, de início são colocadas ao ar livre para tal processo, e em seguida levada a secagem pela estufa laboratorial a temperatura de 103 ±2°C por aproximadamente 24 horas.

5.2.3 CONFECÇÃO DAS AMOSTRAS

Para a aplanamento de adesivo contido de feno-formaldeído e agua nas lascas, foi disposto de uma encoladeira do tipo tambor rotativo com aplicador de resina por aspersão de modo para assegurar a homogeneização no arranjo da resina.

Após esse procedimento as lascas foram colocadas em uma caixa formadora com dimensão de 42 cm x 42 cm, onde as mesmas foram conduzidas com auxílio de um gradeamento com as camadas seguindo a proporção de 20: 60: 20, com base no peso do material encolado. E assim, após a formação do colchão de partículas, este foi submetido a uma pré-prensagem cuja pressão aplicada foi de 1,0 kgf/cm², durante 10 minutos.

          A prensagem foi preparada na prensa hidráulica termo-mecânica com sistema automático para a execução do ciclo de prensagem.

As peças foram postas em temperatura ambiente e ocorreu o aquecimento do ambiente interno da estufa de forma contínua na taxa de 2,6 ºC/min até alcançar a temperatura desejada do tratamento. Em seguida a amostra continuou no ambiente a esta temperatura por 1 hora.

O próximo passo foi desligar a estufa e deixar as amostras por mais 30 minutos no interior da mesma, logo após retirando-as e condicionando de acordo com a EN 326-1 (1994).

Antes da corte dos corpos de prova as chapas produzidas foram esquadrejadas. Consequentemente, foram cortados os corpos de prova de acordo com as dimensões apresentadas a seguir, baseados na EN 326-1 (1994). Cabe ressaltar que o número de amostras caracterizado tem que atender a normativa.

5.2.4 REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS FÍSICOS

Caracterização física realizada com base nas normas europeias de painéis OSB.

5.2.5 Densidade aparente – EN 323:1993

A densidade aparente foi realizada segunda a norma europeia EN 323 (1993), através da pesagem e medição das dimensões das amostras na equação.

                        

[pic 3]

Sendo:

                                                 𝑉 = 𝑏1 ∗ 𝑏2 ∗ 𝑒 

...