EFFECT OF HYDROTHERMAL AND FREEZING TREATMENT ON THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF EUCALYPTUS WOOD
DOI:
https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n414rcKeywords:
Heartwood. Parr reactor. Heat treatment.Abstract
Wood, in general, is a material with excellent properties; however, some features may limit its use. In this sense, various thermal treatments are emerging as alternatives to improve the technological properties of wood. In this context, this study aims at analyzing the effects of time and temperature (hydrothermal treatment and freezing) on the physical and mechanical properties of Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden. Three trees were selected, and only the heartwood was used to obtain the test body dimensions of 30 × 8 × 3 cm (length × width × thickness). The treatments were carried out at three temperatures of -20, 60, and 100°C, each at three exposure times (5, 10, and 15 h). Temperature treatment at -20°C was conducted in a domestic freezer, while the treatments at 60 and 100°C were administered in a Parr reactor, where the timber was submerged in water. Regardless of the exposure time, the timbers heat-treated at 100°C showed more efficiency, since this treatment unclogged the pores, reduced hygroscopicity, and promoted further darkening and uniformity of color, without changing the density and mechanical strength of the wood.Downloads
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ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 11941: Madeira: determinação da densidade básica. Rio de Janeiro, 2003. 6 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 7190 - Projeto de estruturas de madeira. Anexo B – Determinação das propriedades das madeiras para projetos de estruturas. Rio de Janeiro, 1997. 107 p.
BRITO, J. O. et al. Desidade básica e retratibilidade da madeira de Eucalyptus grandis, submetida a diferentes temperaturas de termorretificação. Revista Cerne, Lavras, v. 12, n. 2, p. 182–188, 2006.
CARVALHO, A. G. et al. Wood hydrolysis & color, Bioresources, Raleigh, v. 9, n 4, p. 7234-7242, 2014.
CARVALHO, A. G. Efeito do tratamento hidrotérmico de partículas “stands” nas propriedades de painéis OSB. 2015 73 f. Tese (Doutorado em Ciência Florestal: Área de concentração em Tecnologia de produtos florestais) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2015.
GIOVANELLA, R.; MUNIZ, G. I. B. de. Floresta, Curitiba, v. 40, n. 2, p. 311-318, 2010.
GIRARD, P.; SHAH, N. Developpement of torrefied wood, an alternative to charcoal for reducing deforestation. REUR Technical series, Yalova, v. 20, n. 1, p. 101–114, 1991.
HOMAN, W. et al. Structural and other properties of modified wood. In: WORLD CONFERENCE ON TIMBER ENGINEERING, 1., 2000, Whistler. Anais… Whister, 2000, p. 3511-3518.
INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES - IBÁ. Anuário estatístico da IBÁ, Brasília, DF: GWA Comunicação Integrada, 2015. 100 p.
ILLIC, J. Shrinkage-related degrade and its association with some physical properties in Eucalyptus regnans F. Muell, Wood Science and Technology, Berlin, v. 33, n. 5, p. 425-437, 1999.
INSTUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO – IPT. Métodos de ensaios adotados no IPT para estudos de madeiras nacionais Boletim. 2. ed. São Paulo: IPT, 1956. 60 p. (Boletim 31).
KOLLMANN, F. F. P.; CÔTE JUNIOR, W. A. Principles of wood science and technology. Berlim, Springer-Verlag, 1968, 592 p.
KORKUT, S. Performance of three thermally treated tropical wood species commonly used in Turkey. Industrial Crops and Products, Duzce, v. 36, n. 1, p. 355-362, 2012.
LE VAN, S. L. “Thermal degradation”. In: SCHNIEWIN, D.; ARNO, P. (Ed.). Concise Encyclopedia of Wood & Wood-Based Materials, Pergamon Press, Elmsford, NY, 1992, v. 1, cap 4, p. 271 – 273.
LIU, H.; GAO, J.; CHEN, Y. Effects of pre –freezing prior to drying upon some physical and mechanical properties of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis wood. BioResources, Chapel Hill, v. 10, n. 4, p. 6417-6427, 2015.
MILITZ, R. Heat treatment technologies in Europe: Scientific background and technological state-of-art. In: CONFERENCE ON ENHANCING THE DURABILITY OF LUMBER AND 28 ENGINEERED WOOD PRODUCTS, 1., 2002, Kissimmee, Orlando. Forest Products Society, Madison, 2002, p. 1- 19.
MORAIS, S. A. L.; NASCIMENTO, E. A.; MELO, D. C. Análise da madeira de Pinus oocarpa Parte 1 – Estudo dos constituintes macromoleculares e extrativos voláteis. Revista Árvore, Viçosa, v. 29, n. 3, p. 461-470, 2005.
RODRIGUES, T. O. Efeitos da torrefação no condicionamento de biomassa para fins energéticos. 2009. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais: área de concentração em Tecnologia) - Universidade de Brasília, Brasília, 2009.
RUIZ, H. A. et al. Hydrothermal processing, as an alternative for upgrading agriculture residues and marine biomass according to the biorefinery concept: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Weinheim, v. 21, n. 1, p. 35-51, 2013.
SUNDQVIST, B.; MORÉN, T. The influence of wood polymers and extractives on wood color include by hydrothermal treatment, Holz als Roh-und workstoff, Berlin, v. 60, p. 375-376, 2002.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3. ed. São Paulo, SP: Artmed, 2006, 719 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 7190 - Projeto de estruturas de madeira. Anexo B – Determinação das propriedades das madeiras para projetos de estruturas. Rio de Janeiro, 1997. 107 p.
BRITO, J. O. et al. Desidade básica e retratibilidade da madeira de Eucalyptus grandis, submetida a diferentes temperaturas de termorretificação. Revista Cerne, Lavras, v. 12, n. 2, p. 182–188, 2006.
CARVALHO, A. G. et al. Wood hydrolysis & color, Bioresources, Raleigh, v. 9, n 4, p. 7234-7242, 2014.
CARVALHO, A. G. Efeito do tratamento hidrotérmico de partículas “stands” nas propriedades de painéis OSB. 2015 73 f. Tese (Doutorado em Ciência Florestal: Área de concentração em Tecnologia de produtos florestais) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2015.
GIOVANELLA, R.; MUNIZ, G. I. B. de. Floresta, Curitiba, v. 40, n. 2, p. 311-318, 2010.
GIRARD, P.; SHAH, N. Developpement of torrefied wood, an alternative to charcoal for reducing deforestation. REUR Technical series, Yalova, v. 20, n. 1, p. 101–114, 1991.
HOMAN, W. et al. Structural and other properties of modified wood. In: WORLD CONFERENCE ON TIMBER ENGINEERING, 1., 2000, Whistler. Anais… Whister, 2000, p. 3511-3518.
INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES - IBÁ. Anuário estatístico da IBÁ, Brasília, DF: GWA Comunicação Integrada, 2015. 100 p.
ILLIC, J. Shrinkage-related degrade and its association with some physical properties in Eucalyptus regnans F. Muell, Wood Science and Technology, Berlin, v. 33, n. 5, p. 425-437, 1999.
INSTUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO – IPT. Métodos de ensaios adotados no IPT para estudos de madeiras nacionais Boletim. 2. ed. São Paulo: IPT, 1956. 60 p. (Boletim 31).
KOLLMANN, F. F. P.; CÔTE JUNIOR, W. A. Principles of wood science and technology. Berlim, Springer-Verlag, 1968, 592 p.
KORKUT, S. Performance of three thermally treated tropical wood species commonly used in Turkey. Industrial Crops and Products, Duzce, v. 36, n. 1, p. 355-362, 2012.
LE VAN, S. L. “Thermal degradation”. In: SCHNIEWIN, D.; ARNO, P. (Ed.). Concise Encyclopedia of Wood & Wood-Based Materials, Pergamon Press, Elmsford, NY, 1992, v. 1, cap 4, p. 271 – 273.
LIU, H.; GAO, J.; CHEN, Y. Effects of pre –freezing prior to drying upon some physical and mechanical properties of Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis wood. BioResources, Chapel Hill, v. 10, n. 4, p. 6417-6427, 2015.
MILITZ, R. Heat treatment technologies in Europe: Scientific background and technological state-of-art. In: CONFERENCE ON ENHANCING THE DURABILITY OF LUMBER AND 28 ENGINEERED WOOD PRODUCTS, 1., 2002, Kissimmee, Orlando. Forest Products Society, Madison, 2002, p. 1- 19.
MORAIS, S. A. L.; NASCIMENTO, E. A.; MELO, D. C. Análise da madeira de Pinus oocarpa Parte 1 – Estudo dos constituintes macromoleculares e extrativos voláteis. Revista Árvore, Viçosa, v. 29, n. 3, p. 461-470, 2005.
RODRIGUES, T. O. Efeitos da torrefação no condicionamento de biomassa para fins energéticos. 2009. 71 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais: área de concentração em Tecnologia) - Universidade de Brasília, Brasília, 2009.
RUIZ, H. A. et al. Hydrothermal processing, as an alternative for upgrading agriculture residues and marine biomass according to the biorefinery concept: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Weinheim, v. 21, n. 1, p. 35-51, 2013.
SUNDQVIST, B.; MORÉN, T. The influence of wood polymers and extractives on wood color include by hydrothermal treatment, Holz als Roh-und workstoff, Berlin, v. 60, p. 375-376, 2002.
TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia vegetal. 3. ed. São Paulo, SP: Artmed, 2006, 719 p.
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14-06-2017
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Forest Science
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