JUAN CARLOS MEDINA

JUAN CARLOS MEDINA

íTO DA TEMPERATURA DE AQUECIMENTO NA OBTENÇÃO DE LAMINAS /

•>OR DESENROLAMENTO E SOBRE A QUALIDADE DA COLAGEM DE

COMPENSADOS FENÓLICOS DE PINUS ELLÍOTTH EN6ELM.

Dissertação apresentada ao Curso de Pos-Graduaçao em Engenharia Flores-tal do. Setor de Ciências Agrarias da Universidade Federal do Paraná, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre.

CURITIBA

1986

M I N I S T C R I O DA EDUCAÇÃO 0'CULTURA UNIVERSIDADE FEDERAI DO P A R A N A SETOR DF. CIÊNCIAS AGRÁRIAS

COORDENAÇÃO DO CURSO DE PflS-GRADUAÇÂO"EM ENGENHARIA FLORESTAL

P A R E C E R

Os membros da Comissão Examinadora -designada pelo Çolegiado do Curso de Pos-Graduação cm Engenharia Flores, tal para realizar a arguição da Dissertação.de Mestrado apre sentada polo candidato JUAN CARLOS MEDINA, sob.o título "EFEI TO DA TEMPERATURA DE AQUECIMENTO NA OBTENÇÃO DE L fel X NAS POR DESENROLAMENTO E SOBRE A QUALIDADE DA COLAGEM DE COMPENSADOR FENCLIC05 DE Vlmò tlllottll ENGELM" para obtenção do grau de Mestre em Ciências Florestais - Cuyso de Pds-Graduação em En genharia Florestal do Setor de Ciências-Agrarias da universi-dade Federal do Paraná, área de concentração: TECNOLOGIA E UTILIZAÇÃO DE PRODUTOS FLORESTAIS, apôs haver analisado o re-ferido trabalho e arguido o candidato,são do parecer pela "APRO VAGÃO" da Dissertação, completando assim os requisitos neces-sários para receber o grau e o Diploma de Mestre era Ciências Florestais. Observação: 0 critério de avaliação da Dissertação e defesa da mesma a partir de novembro de 1980 ê apenas APROVADA ou IJIO APROVADA.

Curitiba, 04 de abril de 19?,f>

f/Ap 0. " Ov\ 7/g o -.llfM * 1 • \ c

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Professor Jose Gabriel de Lelles \ Primeiro Examinador

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Sego. n d o E x a nri n a d o \

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f.c*Jf Professor I vai do (fo-jytés JankowsKy , M.Sc

/ , Professor/Sidon Keinerx Júnior, DR.

\/ Presidente

A minha esposa LILIANA pelo seu incansável estímulo e apoio

e aos meus pais

CECILIA MARIA JUAN CARLOS

DEDICO.

AGRADECIMENTOS

Ao Professor Dr. Sidon Keinert Júnior, pela orientação

e incentivo durante a èlaboração deste trabalho.

Aos cò-orientadores Profs. Dr. Ivan Tomaselli e Dr.Amau-

ri Simioni, pela suas-valiosas contribuições.

Ã Coordenação do Curso de Põs-Graduação em Engenharia

Florestal do Setor de Ciências Agrárias da Universidade Federal

do Paraná, pela aceitação no referido curso.

Ã CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de

Ensino Superior e â Universidade Federal do Paraná, pela con-

cessão de bolsa de estudo.

Ã UNSE - Universidad Nacional de Santiago dei Estero,

que possibilitou a realição do Curso dé Põs-Graduação..

Ã Industria Karson. S.A. por permitir a utilização das

instalações de sua planta industrial.

Aos professores e funcionários do Curso de Engenharia

Florestal e ao pessoal da Biblioteca do Setor de Ciências. Agrá-

rias .

Â todos aqueles que emprestaram, sua amizade e apoio

durante a realização deste curso.

Agradecimento póstumo: ao Prof. . Dr.. Peter Karsted por

sua orientação e incentivo.

iii

M Á R I O

LISTA DE ILUSTRAÇÕES vi

LISTA DE TABELAS . . •.. . viii

RESUMO ...... ........... o . . . xiii

1 INTRODUÇÃO .......... 01

1.1 OBJETIVOS 03 1.1.1 Objetivo geral .. 03

1.1.2 Objetivos específicos 03

2 REVISÃO DE LITERATURA ... 05 2.1 FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO DAS LÂMINAS ...... 05

2.1.1 Características da Madeira 05

2.1.2 Aquecimento das Toras 09

2.1.3 Condições de Operação do Torno 14 2.1.4 Secagem das Lâminas ' 17 2.2 FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO DOS COMPENSADOS .. 20 2.2.1 Características da Madeira 20 2.2.2 Características das Lâminas 22

2.2.3 Condições da Colagem ... 27

2.3 CONTROLE DE QUALIDADE DA COLAGEM 29 2.4 EXPERIÊNCIAS BRASILEIRAS 31 3 MATERIAIS E MÉTODOS 34 3.1 GENERALIDADES 34 3.2 AMOSTRAGEM E COLETA DO MATERIAL 35

iv

3.3 AQUECIMENTO DE. TORAS ............ .... ........... 36

3. 4 LAMINAÇÃO ... . . . . 37 3.5 SECAGEM E CLASSIFICAÇÃO 38 3.6 DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO 38 3.7 ELABORAÇÃO DOS COMPENSADOS 40 3.8 AVALIAÇÃO DOS PAINÉIS 42 3.9 ANÁLISE ESTATÍSTICA 45 4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 47 4.1 RENDIMENTOS NA LAMINAÇÃO 47 4.2 CARACTERÍSTICAS DAS LÂMINAS ......... 56 4.3 RESISTÊNCIA DA COLAGEM AO ESFORÇO DE CIZALHAMEN-

TO 58 4.4 RECUPERAÇÃO DA ESPESSURA E INCHAMENTO 69 4.5 RESISTÊNCIA Ã FLEXÃO ESTÁTICA 74 5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 80

SUMMARY ...... 84 ANEXOS 85 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 110

vi

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 CORTE TRANSVERSAL DE LÂMINAS DE Pinus sp. OBTIDAS

POR DESENVOLVIMENTO MOSTRANDO A SUPERFÍCIE DO LA-20 DO FECHADO (HSE ) . 07

2 FAIXA DE TEMPERATURA FAVORÁVEIS PARA A OBTENÇÃO DE LÂMINAS POR DESENROLO, VÁLIDO PARA LATIFOLIADAS DE DIFERENTE PESO ESPECÍFICO . . .. 12

3 SECÇÃO TRANSVERSAL DE UM TORNO MOSTRANDO A RELAÇÃO GEOMÉTRICA ENTRE AS PRINCIPAIS PARTES RELACIONADAS AO CORTE DA LÂMINA . . .. 15

4 CORPOS DE PROVA DE LINHA DE COLA MOSTRANDO A POSI-ÇÃO DAS FENDAS DE L AMIN AÇÃO EM RELAÇÃO Â DIREÇÃO DO ESFORÇO DE. TRAÇÃO 24

5 ESQUEMA DE RETIRADA DE CORPOS DE PROVA DOS COMPEN-SADOS 43

6. PERDAS E RENDIMENTO FINAL DAS TORAS DESENROLADAS A 20°C 50

. 7 PERDAS E RENDIMENTO FINAL DAS TORAS DESENROLADAS. A 40°C 51

vi

FIGURA 8 PERDAS E RENDIMENTO FINAL DAS TORAS DESENROLADAS A

60°C .. 52

9 COMPARAÇÃO DOS VALORES DE FALHA NA MADEIRA OBTIDOS COM OS EXIGIDOS PELA NORMA PSl-74 PARA O TESTE DE LINHA DE COLA EM ÚMIDO 68

10 DIFUSIVIDADE TÉRMICA NA DIREÇÃO RADIAL EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA E CONTEÚDO DE UMIDADE, PARA ABETO 88

11 FATOR DE AJUSTE PARA OS VALORES DE DIFUSIVIDADE SE-GUNDO O PESO ESPECIFICO 89

12 RELAÇÕES ENTRE O NÚMERO DE FOURIER, RAIO NORMALIZA-DO E TEMPERATURA NORMALIZADA ' 90

vii

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 DIÂMETROS DAS TORAS MEDIDAS NOS DOIS EXTREMOS ..... 36

2 PROGRAMA DE TEMPERATURA E TEMPOS UTILIZADOS NO AQUE-CIMENTO DAS TORAS 37

3 NORMAS UTILIZADAS NA REALIZAÇÃO DOS TESTES PARA A DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS-MECÂNICAS DOS COMPENSADOS . . 1 44

4 NÚMERO DE CORPOS DE PROVA TESTADOS NA DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES DOS PAINÉIS 46

5 DIÂMETROS E VOLUME (m3) DE MADEIRA DE CADA UMA DAS TORAS ENTRE AS DIFERENTES OPERAÇÕES DURANTE A LAMI-NAÇÃO 48

6 VOLUMES TOTAIS ENTRE AS DIFERENTES OPERAÇÕES, AGRU-PADAS SEGUNDO AS TRÊS TEMPERATURAS DE AQUECIMENTO.. 49

7 PERDAS PERCENTUAIS NAS DIFERENTES OPERAÇÕES DURAN-TE A OBTENÇÃO DE LÂMINAS POR DESENROLO E RENDIMEN-TO FINAL.

49

viii

TABELA

8 NÜMERO DE LÂMINAS OBTIDAS DAS DIFERENTES QUALIDA-

DES SEGUNDO A CLASSIFICAÇÃO DA PSL-74 54

9 RENDIMENTO QUALITATIVO EM LÂMINAS SEGUNDO A NORMA PSl-74 54

10 COMPARAÇÃO DOS RENDIMENTOS OBTIDOS COM OUTROS VA-

LORES TOMADOS DA LITERATURA 55

11 ESTATÍSTICAS OBTIDAS PARA UMIDADE, PESO ESPECIFICO

E CONTRAÇÃO TANGENCIAL 5 7

12 DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DAS LÂMINAS OBTI-

DAS SEGUNDO OS TRÊS NlVEIS DA TEMPERATURA DE AQUE-

CIMENTO ..... 57

13 ESTATÍSTICAS OBTIDAS PARA OS VALORES DE RESISTÊN-CIA E PORCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA DO TESTE DE LINHA DE COLA SECA, PARA OS 2 7 TRATAMENTOS 59

14 ESTATÍSTICAS OBTIDAS PARA OS VALORES DE RESISTÊN-CIA E PORCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA DO TESTE DE LINHA DE COLA ÚMIDA, PARA OS 27 TRATAMENTOS ...... 60

15 RESUMO DE INCIDÊNCIA DOS TRÊS FATORES NA COLAGEM DOS COMPENSADOS 61

16 ESTATÍSTICAS OBTIDAS NOS TRÊS NÍVEIS DOS FATORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (T ), TEMPERATURA (T) cL

E TEMPO (t), PARA AS DIFERENTES VARIÁVEIS DE RES-POSTA DO TESTE DE LINHA DE COLA 63

ix

TABELA

17 RESUMO DOS RESULTADOS OBTIDOS DO TESTE DE TUKEY EFETUADO PARA AS MÉDIAS DOS TRÊS FATORES ANALI-SADOS . . 64

18 COMPARAÇÃO DOS VALORES DE RESISTÊNCIA E FALHA NA MADEIRA DO TESTE DA LINHA DE COLA OBTIDOS NESTA PESQUISA, COM ALGUNS VALORES ENCONTRADOS NA LITE-RATURA 70

19 ESTATÍSTICAS OBTIDAS NO TESTE DE INCHAMENTO PARA AS DUAS VARIÁVEIS DE RESPOSTA, RECUPERAÇÃO DA ES-PESSURA E INCHAMENTO 72

20 VALORES MÉDIOS OBTIDOS NO TESTE DE FLEXÃO ESTATÍS-TICA PARA AS VARIÁVEIS DE RESPOSTA, TENSÃO DE RUP-TURA, E MÕDULO DE ELASTICIDADE 75

21 ESTATÍSTICAS OBTIDAS NO TESTE DE FLEXÃO ESTÁTICA PARA AS VARIÁVEIS. DE RESPOSTA, TENSÃO DE RUPTURA E MÕDULO DE ELASTICIDADE, NOS SENTIDOS PARALELOS E PERPENDICULAR ÃS FIBRAS .....' 76

22 COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS OBTIDOS NESTE TRA-BALHO, COM OS VALORES OBTIDOS POR DIFERENTES AU-TORES PARA COMPENSADOS DE Pinus elliottii E Araucaria angustifolia, E PARA MADEIRA SÕLIDA DE Pinus elliottii 77

x

TABELA

Al ANALISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DA LINHA DE COLA SECA. VARIÁVEL DE RESPOSTA: RESIS-TÊNCIA 97

A2 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DA LINHA DE COLA SECA. VARIÁVEL DE RESPOSTA: PORCEN-TAGEM DE FALHA NA MADEIRA : 9 8

A3 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DA LINHA DE COLA ÚMIDA. VARIÁVEL DE RESPOSTA: RESIS-TÊNCIA 99

A4 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DA LINHA DE COLA ÚMIDA. VARIÁVEL DE RESPOSTA: POR-CENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA 100

A5 TESTE TUKEY PARA OS VALORES MÉDIOS DE RESISTÊNCIA EM SECO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NÍVEIS DOS FA-TORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (Ta), TEMPERATU-RA (T) E TEMPO (t) 101

A6 TESTE DE TUKEY PARA OS VALORES MÉDIOS DE RESISTÊN-CIA EM ÚMIDO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NÍVEIS DOS FATORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (Ta), TEMPERA-TURA (T) E TEMPO (t) 102

A7 TESTE DE TUKEY PARA OS VALORES MÉDIOS DE FALHA NA MADEIRA EM SECO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NÍVEIS DOS FATORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (Ta) , TEM-PERATURA (T) E TEMPO (t) ... 103

xi

TABELA A8 TESTE DE TUKEY PARA OS VALORES MÉDIOS DE. FALHA NA

MADEIRA EM ÚMIDO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NÍVEIS DOS FATORES DE TEMPERATURA (T) E TEMPO (t) 104

A9 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE RECUPERAÇÃO 105

AIO ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE INCHAMENTO 106

Ali ANÁLISE DE INTERAÇÃO TEMPERATURA-TEMPO DA ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE Ã VARIÁVEL DE RESPOS-TA INCHAMENTO .... 107

A12 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PARALELO. VARIÁVEL DE RESPOSTA: RESISTÊNCIA MÁXIMA A FLEXÃO 108

A13 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PARALELO. VARIÁVEL DE RESPOSTA: MÓDULO DE ELASTICIDADE. 108

A14 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PERPENDICULAR - VARIÁ-VEL DE RESPOSTA: RESISTÊNCIA MÁXIMA '109

A15 ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PERPENDICULAR- VARIÁ-VEL DE RESPOSTA: MÕDULO DE ELASTICIDADE 109

xii

RESUMO

Nesta pesquisa estudou-se o efeito da temperatura de aquecimento, da temperatura de prensagem e do tempo de prensa-gem, sobre as características mecânicas da resistência da li-nha de cola de compensados elaborados a partir de Pinus elli.otti.-i, e colados com resina fenõlica. As temperaturas de aquecimento usadas foram 20°C, 40°C e 60°C. As temperaturas de prensagem foram 135°C, 145°C e 155QC. Os tempos de prensagem foram 3, 6, 9 minutos. 0 experimento foi completamente casualizado com arranjo fatorial dos tratamentos. Nesta avaliação ainda le-vou-se em conta o efeito da temperatura de aquecimento sobre o rendimento, e qualidade das lâminas. Finalmente e com finali-dade de caracterizar o produto determinou-se outras proprieda-des físicas e mecânicas dos compensados. As três variáveis con-sideradas afetaram significativamente as características mecâ-nicas da linha de cola. A temperatura de aquecimento afetou os valores de resistência ao cizalhamento, sendo maiores os valores para 60°C. As outras variáveis, temperatura e tempo de prensagem foram determinantes do grau de cura do adesivo. Ã melhor colagem foi para lâminas desenroladas a 60°C e prensa-dos com 145°C durante 6 minutos, podendo também conseguir-sé boas colagens com lâminas desenroladas a 60°C e prensadas com 135°C ou 145°C durante 9 ou 6 minutos, respectivamente. A tem-peratura de aquecimento também afetou o rendimento, e a quali-dade das lâminas. Laminar a 60°C proporcionou um rendimento 10% maior que as outras duas temperaturas,.ganho que surgiu de uma redução que as outras duas.temperaturas, ganho que surgiu de uma redução de 5 0%' das perdas de lâminas no manuseio posterior ao desenrolamento. Constatou-se ainda que o ganho foi em lâminas provenientes das partes o fuste de maior nodo-sidade. A profundidade das fendas de laminação, e a.rugosida-de diminuiram, e a uniformidade de espessura das lâminas au-mentou para esta temperatura de aquecimento. As outras pro-priedades mostraram-se semelhantes as exibidas por compensados elaborados com outras pesquisas com Pinus elliottii.

xiii

1 INTRODUÇÃO

O compensado é um painel formado por lâminas delgadas de madeira,justapostas em camadas impares,.coladas entre si de maneira que a direção da grã de camadas adjacentes formem ân-gulos de 90° entre si.

Segundo as predições do XVI Congresso da IUFRO (19 78) a demanda deste produto, que foi desenvolvido extensamente nas últimas décadas, continuará crescendo e só poderá ser satisfeito incrementando-se os investimentos nas pesquisas sob matéria pri-ma, procedimentos e equipamentos utilizados em sua elaboração.

Com o aumento do consumo e o distanciamento das reser-vas naturais das espécies consideradas tradicionais para a pro-dução de compensados, dos centros consumidores, o abastecimen-to de matéria prima passou a ser prejudicado. Uma opção é uti-lizar madeira de reflorestamento como já foi feito por outras

indústrias madeireiras. Este problema já foi apontado na Con-13

sulta Mundial sobre Painéis efetuado no ano de 196 8 em Roma , onde recomendou-se que as futuras pesquisas sobre matérias primas devem considerar como base o fato que o consumo futuro de ma-deira depende cada vez mais das toras de segunda geração, e das cultivadas em plantações, mais quedos recursos de florestas virgens.

Levando em consideração os aspectos acima mencionados, e o fato da existência de grandes áreas plantadas com espécies

02

florestais exóticas,das quais no sul destaca-se o refloresta-mento com espécies do gênero Pinus. Utilizou-se neste estudo a madeira de Pinus elliottii, por ser uma das mais abundantes no estado do Paraná, para a elaboração de compensados colados com resina fenólica.

A idéia de utilizar resina fenólica deve-se ao fato de que este produto, assim constituído, ê hoje muito aceito no mercado mundial. Em países tais como EEUU e Canadá são longa-mente utilizados para a construção de residências, por exemplo nos EEUU 92% das casas construídas levam como componente prin-cipal este produto. Segundo um informe publicado na revista

4 1 -Chile Forestal , neste pais este produto esta sendo utilizado na construção de um tipo de residência importada dos EEUU, a qual resulta 30% mais barata que uma equivalente de alvenaria, apesar de que todos seus componentes estruturais de madeira se-rem importados. Por esta razão está sendo estudado no Chile a possibilidade de desenvolver o compensado de pinus colado com resina fenólica.

Até agora os antecedentes de pesquisas destinadas a avaliar a utilização de pinus na elaboração de.compensados no Brasil, restringiram-se ã utilização de resina üréica como ade-

19 22 4 sivo (HAYASHIDA , JANKOWSKY e ROMERO DE AGUIAR ). Um fator de primordial importância'na elaboração de um

compensado é a colagem do mesmo, dado que espera-se que as ou-tras características físicas e.mecânicas sejam próximas, quan-do não melhores, do que as propriedades da madeira sólida.

A variável dé maior interesse abordada nesta pes-quisa ê a temperatura de aquecimento das toras, procurando-se estabelecer a conveniência ou não de aquecer as toras antes da

03

laminação. Na realidade quando se faz um balanço entre as van-tagens e desvantagens do aquecimento das toras, conclui-se que o aquecimento é favorável, restringindo-se o problema â deter-minação da melhor temperatura para determinada espécie.

A avaliação do efeito do aquecimento efetua-se sobre o rendimento e as características das lâminas, e sob a qualidade da colagem. No primeiro caso as características consideradas são profundidade das fendas de laminação, rugosidade e unifor-midade de espessura, no entanto, na avaliação da colagem utili-za-se o valor da resistência da linha de cola, e a porcentagem de falha na madeira. Durante a prensagem,além da temperatura de aquecimento das toras,introduzem-se duas novas variáveis, a temperatura de prensagem e o tempo de prensagem, com a fina-lidade de encontrar a melhor combinação de temperatura-tempo de prensagem, e detectar alguma possível interação entre as três variáveis. Para a análise dos resultados do teste da li-nha de cola utilizou-se um.delineamento completamente casuali-zado com arranjo fatorial dos tratamentos.

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Objetivo geral Objetiva-se com este estudo contribuir ao desenvolvi-

mento de técnicas eficientes para a laminação e fabricação de compensados a partir de Pinus elliottii, introduzido no Sul do Brasil.

1.1.2 Objetivos específicos Determinar a conveniência ou não de aquecer as toras

de Pinus elliottii para sua laminação.

04

Determinar das três temperaturas de aquecimento testa-

das., aual é a melhor. Determinar a influência da temperatura de laminação

sobre: - o rendimento quantitativo e qualitativo da operação

de desenrolamento; - as características das lâminas (profundidade das fen-

das de laminação, rugosidade e uniformidade da espes-sura) ;

- as características mecânicas da linha de cola.

Determinar das três temperaturas de prensagem qual foi a melhor para a colagem.

Determinar dos três tempos de prensagem qual foi o me-lhor para a colagem.

Determinar se existe interações significativas entre as três variáveis consideradas sobre as propriedades mecânicas da linha de cola.

Determinar a melhor ou melhores combinações das variá-veis para a colagem.

Determinar os valores de resistência e rigidez para os compensados através do teste de flexão estática.

Determinar as propriedades peso específico, umidade, inchamento e recuperação da espessura.

2 REV ISÃO DE L I T E R A T U R A

2.1 FATORES QUE AFETAM A-PRODUÇÃO DAS LÂMINAS

2.1.1 Características da Madeira

A maioria das espécies vegetais arbóreas podem ser pro-cessadas para obtenção de lâminas. De um modo geral as latifo-liadas são mais facilmente transformadas em lâminas que as co-níferas. Isto atribui-se ao fato de que as latifoliadas respon-dem melhor aos esforços de flexão produzindo lâminas menos da-nificadas por fendilhamentos. A razão parece estar relacionada ao menor conteúdo de lignina nas latifoliadas e ao fato de ser esta mais termoplástica que a correspondente as coníferas (LUTZ30 ) .

0 peso específico é uma característica importante, e de um modo geral espécies que apresentam valores muito baixos pro-duzem lâminas felpudas, e espécies de valores muito alto con-somem mais energia e as lâminas apresentam maior fendilhamento. Nos EEUU a faixa de peso específico que se utiliza é de

, 30 0,32-0,65 (Kg/m3) (LUTZ ). Normalmente as toras são laminadas pouco tempo após se-

rem abatidas. Nesse momento o conteúdo de umidade é muito pró-ximo ao conteúdo da umidade da árvore em pé. No corte das lâ-minas, a madeira é comprimida na frente da faca, quando o con-teúdo de umidade é muito alto, a compressão pode levar a que a

06

água (praticamente incompressível) arrebente as fibras da ma-deira. No outro extremo, experiências realizadas nos Laborató-rios de Produtos Florestais dos EEUU indicaram que toras lami-nadas a umidades inferiores a 25% produziram lâminas ruins. Os

melhores resultados obtiveram-se com umidades compreendidas en-30

tre 50-60% (LUTZ ). 29

LUTZ cita um trabalho de BRYANT et alii* no qual en-controu-se que a diferença no conteúdo de umidade entre as di-ferentes partes de uma mesma tora afetaram a uniformidade de espessura; as partes mais úmidas (alburno) resultaram de lâmi-nas mais delgadas que as correspondentes as porções menos úmi-das (cerne).

A permeabilidade é um fator que tem influência nas ope-rações de laminação, secagem e colagem. Uma madeira de permea-bilidade boa pode diminuir o problema de eliminação de água durante a laminação, facilita a secagem, e melhora as condi-ções para a colagem pela eliminação do vapor de água despren-30 dida durante a cura da cola (LUTZ ).

A estrutura da madeira e a velocidade de crescimento são fatores que afetam a qualidade da lâmina. As espécies que crescem rapidamente e além disso apresentam muita diferença entre o peso específico do lenho primaveril e o lenho outonal 30 sao as mais difíceis de laminar (LUTZ ). Segundo GRANTHAN & ATHERTON^ isto pode ser atenuado mediante o aquecimento das toras antes da laminação.

* BRYANT, B.; PETERS, T. & HOERBER, G. Venner thickness variation its measurement and significance in plywood manufacture. Forest Prod. J., 15(6): 233-37, 1965.

07

Quando a madeira de lenho primaveril é de muito menor

densidade que a madeira de lenho outonal, para uma mesma pe r

centagem de compressão no torno, pode ocorrer que ela seja com-

primida durante o corte, e posteriormente ao recuperar sua di

mensao natural sobrepase em espessura ao lenho outonal (LUTZ30

).

Quando os Pinus são torneados,a superfície das lâminas

apresentam diferenças marcantes entre as que correspondem a o

lenho outonal e ao lenho primaveril. Isto se deve ao corte s e

produzir de diferentes maneiras. No lenho outonal se produz a

separação das células na lamela média, e no lenho primaveril

a parede celular é cortada (HSE 20 ). A Figura 1 mostra esta di-

ferença.

FIGURA 1. CORTE TRANSVERSAL DE Lfu~INAS DE Pi nus sp. OBTIDAS

POR DESENROLAMENTO MOSTRANDO A SUPERFíCIE DO LADO

FECHADO (HSE 19 )

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r- ' t: LENHO PRIMAVERIL LENHO OUTONAL

08

Quando o ângulo existente entre os anéis de crescimen-to e o plano de saída das lâminas é muito grande as lâminas serão rugosas e apresentarão elevada variabilidade na espessu-ra. Isto sucede em caso de toras excêntricas, em a proximidade dos nós e quando as garras em torno estão deslocadas do cen-tro (PALKA32; KOCH25).

A presença de nós é um fator determinante quando ã qua-lidade de lâmina. A norma americana PS1-74 toma como um fator de classificação o tipo, tamanho e frequência dos nós. Os pinus apresentam este problema na totalidade de suas espécies, porém estes defeitos podem ser reduzidos manejando-se corretamente o povoamento com a aplicação da poda artificial nas árvores

- 22 destinadas a produção de compensados (JANKOWSKY ). Isto é evi-7

denciado nos trabalhos efetuados por CHONG , nos quais demons-tra-se que quando a poda é efetuada oportunamente sobre as es-pécies Pinus elliottii e Pinus radiata, o rendimento em termos de qualidade aumenta em grandes proporções. Além disto os nós freqüentemente incidem sobre outros parâmetros tais como rugo-29 sidade, desafiado da faca, etc. LUTZ laminando P. elliottii e P. taeda conseguiu diminuir a rugosidade das lâminas com um aquecimento prévio das toras, o qual diminuiu a dureza dos nós.

A conicidade das torâs, que também pode ser diminuída pela técnica de poda, afeta a qualidade das lâminas obtidas por meio da laminação rotativa;, as lâminas resultam da grã curta o que acarretaria debilidade ao flexionamento e ã contra-ção longitudinal (LUTZ^) .

A presença de resina nas madeiras de coníferas é uma desvantagem pois normalmente empasta as ferramentas do torno,

09

além do que a resina solidificada que pode estar presente nos - - 30 7 nos leva ao desgaste rápido do fio da faca (LUTZ , CHONG ).

Durante as operações posteriores da secagem e prensagem, o efeito da temperatura faz com que as resinas sejam exudadas â superfície das lâminas prejudicando o processo de colagem (LUTZ30).

2.1.2 Aquecimento das Toras Esta é a área onde maior diferenças de opiniões exis-

tem. Através do tempo, numerosos estudiosos pesquisaram o efei-to da temperatura na operação de laminação podendo ser citados: FLEISCHER (1948); LICKEES (1957); GRANTHAM & ATHERTON (1959); LUTZ (1960) e outros.

De maneira geral o aquecimento das toras traz consigo uma série de vantagem e desvantagens, e do correto balanço entre estas e analisando o aspecto econômico surgirá a decisão de aquecer ou não. A seguir enumeram-se as vantagens e desvan-tagens.

- O aquecimento torna a madeira mais plástica. Segundo 29 -

LUTZ , o grau de plasticida"de e função da temperatura da ma-deira e não do tempo de permanência nessa temperatura. Toras laminadas a quente apresentam menor fendilhamento que toras 12 25 laminadas sem aquecimento prévio (CORDER & ATHERTON , KOCH ,

30 32 -LUTZ , PALKA ). Este efeito e mais notável com especies mais - 30 32 densas e laminas de maior espessura (LUTZ , PALKA ).

- O aquecimento amolece a madeira. Normalmente o aque-cimento das madeiras de alto peso específico facilita o corte, entretanto sobre as madeiras menos densas pode resultar no des-garramento. das fibras e as lâminas apresentarem uma superfície

30 veluda (LUTZ ). A temperatura também amolece os nós; em diver-

10

sas pesquisas demonstrou-se que em presença de nós o aqueci-mento melhora a vida da faca, e diminui a rugosidade das lâmi-

29 nas em torno dos nos (LUTZ ).

- O aquecimento da madeira gera uma expansão tangencial e uma contração radial,o que,dependendo da espécie e tempera-tura, origina rachaduras no topo, o qual é prejudicial para a 30 laminaçao. Segundo LUTZ • este movimento térmico origina ra-chaduras com temperaturas superiores a 66°C.

- O aquecimento da tora pode levar ao desgaste do topo pelo torque do torno durante a laminação. Na realidade a maio-ria das vezes a causa disto é a não uniformidade de temperatu-ra na tora. Os topos estão mais quentes e mais moles que a par-te central na tora, em conseqüência a força de corte necessá-ria será maior no centro, e é este gradiente final de for-30 ça o responsável do desgaste do topo (LUTZ ).

- O aquecimento reduz o teor de umidade das toras. Is-to se atribui a que o ar da cavidade celular se expande e ex-pulsa fora a água livre. GRANTHAM & ATHERTON16 trabalhando com Douglas-fir encontraram que lâminas de alburno de toras aque-cidas apresentaram umidades menores que as lâminas de alburno de toras não aquecidas, a madeira de cerne não apresenta o mesmo fenômeno. Também indicaram que lâminas de alburno de to-ras aquecidas secam 10% mais rápido que lâminas de toras sem aquecimento,e novamente o cerne não apresenta diferença.

- O aquecimento em alguns casos melhora o rendimento. 16 GRANTHAM & ATHERTON , tomando o problema do ponto de vista econômico,estabeleceram que o. maior ganho do aquecimento de to-ras de Douglas-fir foi devido ao incremento do rendimento em termos da qualidade.

11

— Em relação ã uniformidade de espessura, fator impor-tante na qualidade das lâminas, GRANTHAM & ATHERTON16 não de-tectaram diferenças entre as lâminas produzidas a partir de toras aquecidas e não aquecidas. Um resultado parecido foi obtido por ÇORDER & ATHERTON12.

Na maioria das espécies um bom corte pode-se obter den-tro de um intervalo de temperatura. As temperaturas requeridas ou apropriadas para laminar, as coníferas são geralmente mais altas que as requeridas para as latifoliadas de densidade equi-valentes. Isto pode ser.devido â estrutura da madeira das coní-feras, que se caracteriza por faixas alternadas de lenho pri-maveril pouco denso e lenho outonal denso (KOLLMANN et alii ).

30 FLEISCHER*, citado por LUTZ estabeleceu a relaçao en-

tre a densidade da madeira de algumas latifoliadas e a tempe-ratura apropriada para sua larainação, determinando ura inter-valo de temperatura para cada densidade. Isto pode ser visto na Figura 2.

Os pinus do sul dos EEUU são geralmente aquecidos em água ou vapor de água antes da laminação para evitar a severi-dade das fendas provenientes do corte, plastificar os nós, me-lhorar o rendimento, e .a colagem. A temperatura normalmente o 25 utilizada para laminar pinus e de 60 C (KOCH ).

Segundo BALDWIN3, um intervalo de temperatura de 21°C a 70°C é o mais apropriado para laminar os pinus.

* FLEISCHER, H.O. Heating rates for log, bolts, and flitches to be cut into veneer. U.S.For. Prod. Lab. Rep.,n? 2149, 1959.

12

FIGURA 2. FAIXA DE TEMPERATURAS FAVORÁVEIS PARA A OB-TENÇÃO DE LÂMINAS POR DESENROLAMENTO VÃLIDO PÁRA LATIFOLIADAS DE DIFERENTES PESOS ESPE-

30 CÍFICOS (ADAPTADO DE LUTZ )

P E S O E S P E C Í F I C O

13 29 De um trabalho conduzido por LUTZ para determinar o

efeito da temperatura de laminação sobre a qualidade das lâ-minas obtidas por desenrolamento de Pinus taeda e Pinus

eohinata, determinou-se que temperaturas 60°c e 70°C foram as melhores,,pòis reduziram o desgaste da faca e contrafaca além de melhorar a qualidade das lâminas, principalmente por redu-ção das rachaduras originadas no manuseio.

Uma vez determinada a temperatura, o problema é deter-minar o tempo necessário da tora no tanque de aquecimento pa-ra atingir essa temperatura. Este tempo depende de vários fa-tores tais como: espécie, diâmetro, teor e gradiente de umidade, temperatura inicial, temperatura desejada, tipo de tanque de aquecimento e meio utilizado como aquecedor (KOLLMANN et alii2^ ).

KOROLA & KIVAMAA* e NAKAMICHI &.KONNO** citados por 14 ' - ' FEIHL determinaram que o tempo necessário para atingir uma

dada temperatura aumenta com o quadrado do diâmetro da tora. 14 ~

FEIHL comparando a influencia do peso específico ver-de (peso verde/volume verde) e da densidade básica (peso se-co/volume verde) estabeleceu que o primeiro é o que deve con-siderar-se no cálculo do tempo de aquecimento já que uma va-riação de peso específico verde modifica enormemente o tempo necessário, não sendo assim para uma variação equivalente na densidade básica. Um aumento do peso específico verde aumenta o tempo de aquecimento. Neste mesmo trabalho estabeleceu que a

* KORALA, A. & KIVAMAA, E. Thawingrate of frozen birch logs in water (in Finnish). State Tech. Res. Inst. Helsinki Rep. 44, 1947.

** NAKAMICKI, M. & KONNO, H. Heating the venner logs. Temperature changes in logs inmersed in hot water (in Japanese). Hokkaido Forest Prod. Res. Inst. Rep. 44 (Can. Dep. Forest. Rural Develop. Translation n9 73, 1965)

14

espécie e o meio de aquecimento (água ou vapor de água) não afeta muito o tempo de aquecimento.

A temperatura inicial da tora é um fator importante na determinação do tempo de aquecimento, aumentando ainda mais sua importância se esta temperatura está abaixo do ponto de congelamento da água. Quando a tora tem água em forma de gelo necessitará maior energia para derreter o gelo e conseqüente mais tempo, pois durante esta mudança da fase da água, a tem-

3 7 peratura local permanecera constante (STEINHAGEM ). 3 8

STEINHAGEM et al-ti desenvolveram um método para a determinação do tempo de aquecimento levando em consideração as propriedades térmicas e físicas da madeira, característi-cas anatômicas, dimensões das toras e rolo do resto, tempera-tura de aquecimento, temperatura desejada e temperatura do meio ambiente.

2.1.3 Condições de Operação do Torno

A Figura 3 apresenta a secção transversal de um torno, onde pode-se ver a relação geométrica entre as partes direta-mente relacionadas ao corte da lâmina.

A função da faca é de cortar a madeira numa espessura ~ 32 determinada, e de separar a lamina resultante da tora (PALKA ).

Se o ângulo da faca é muito grande produziram-se lâmi-nas corrugadas, com 1 a 2 ondas por centímetros. Se é muito pequeno as lâminas apresentam alternância de espessuras gros-sas e delgadas, esta irregularidade de espessura é mais pro-nunciada no inverno em toras que não foram aquecidas unifor-memente. Quando o ângulo de afiação da faca é muito grande favorece a formação das fendas de laminação. 0 fio da

15

FIGURA 3. SECÇÃO TRANSVERSAL DE UM TORNO MOSTRANDO A RELAÇÃO GEOMÉTRICA ENTRE AS PRINCIPAIS PARTES RELACIONADAS AO CORTE DA LÂMINA

16

faca é de muita importância na rugosidade das lâminas, melho-rando o fio diminui a rugosidade; uma faca cega combinada com

altas pressões na barra de pressão favorece o arrebentamenuu 30

da parede celular pela água (LUTZ '). A função da barra de pressão é comprimir a madeira na

frente do bisel da faca. Esta compressão controla a qualidade da lâmina em termos de rugosidade, profundidade das fendas de

3

laminaçao e uniformidade de espessura (BALDWIN ). Quando a pressão oferecida pela barra da pressão é demasiada alta, po-de ocorrer o arrebentamento das paredes celulares pela água, e o surgimento de rachaduras na parte fechada da lâmina 3 0 X (LUTZ ).

Quando o ajuste das partes do torno determinam uma abertura horizontal pequena e uma abertura vertical grande, pode-se produzir uma separação da grã nas zonas fracas exis-tentes entre os anéis de crescimento de certas espécies(LUTZ3^). 22

JANKOWSKY usando aberturas horizontais de 2,5; 2,6 e 2,7 mm com as correspondentes porcentagens de pressão da contrafaca de 16%, 13% e 10% na produção de lâminas de 3 mm por desenrolamento da espécie Pinus strobus, determinou que as melhores lâminas foram obtidas com uma abertura horizontal de 2,7 mm. A melhora se constatou pela menor rugosidade e por uma maior resistência das lâminas ao teste de tração perpendi-cular âs fibras, sendo que a profundidade das fendas aumentou. 31

Num estudo realizado por LUTZ et alii destinada a de-terminar a influência de umidade e a velocidade da laminação sobre a qualidade das lâminas de Pinus taeáa estabeleceram que com o aumento da umidade e da velocidade aumenta a carga sobre a barra de pressão o que se traduz em lâminas delgadas e

17

fracas em tensão perpendicular (fendas de laminação profundas). Além disso observaram que em velocidades muito baixas a por-ção do lenho primaveril sofreu "rasgo por compressão".

Na produção de lâminas por desenrolamento a partir 19

do P%nus ell%otti%, HAYASHIDA testou o efeito de duas velo-cidades 35 e 45 r.p.m. sob a qualidade destas, estabelecendo que ao passar da menor â menor velocidade aumentou a frequên-cia e a profundidade das fendas.

O torno deve ser robusto, fixar firmemente a tora e trabalhar a temperatura uniforme para produzir lâminas de boa qualidade. Quando são laminadas toras aquecidas, o calor pode produzir distorções na faca e barra da pressão o que prejudi-ca a qualidade das lâminas. Alguns autores recomendam como so-lução deste problema, o aquecimento dos elementos do torno ã temperatura de trabalho, dispositivos do esfriamento, e o uso de parafusos de ajuste, sendo a primeira solução a melhor (LUTZ30).

2,1.4 Secagem das Lâminas

A necessidade e a importância da secagem é sentida na maior parte dos processos de transformação de madeiras. No ca-so de compensados, as exigências quanto ao teor de umidade das lâminas variam dependendo do tipo de chapa em questão. 0 per-feito controle do teor de umidade é de extrema importância pa-ra a produção de compensados. Altos teores de umidade geral-mente resultam em colagens pobres, pela formação de bolhas de vapor durante a prensagem (colagem a quente). Por outro lado quando o teor de umidade é extremamente baixo resulta também numa colagem pobre. Na prática uma colagem nestas condições

18

apresentará valores baixos da porcentagem de falha na madei-39 q ra (TOMASELLI , CHOW et aliiv).

O principal problema que se apresenta na secagem da ma-deira é a não uniformidade da umidade final. Os fatores que causam este problema são derivados das diferenças intrínsecas de madeira, e de falhas mecânicas na estufa de secagem. 0 pri-meiro problema se resolve em parte pela homogeneização da car-ga, e o segundo exige controles periódicos das condições ter-modinâmicas nas diferentes partes do secador (LUTZ30).

Entre os problemas da madeira que mais afetam a uni-formidade da umidade final temos a diferença que existe no conteúdo de umidade inicial entre as madeiras do cerne e al-burno; uma divisão destas duas para ser secadas separadamente com programas diferentes é a chave no êxito da secagem. 0 pro-blema embora não é tão simples devido ao fato que as toras ao ser cónicas proporcionam, em grande proporção, lâminas que

9 possuem na mesma folha madeira do cerne e alburno(CH0W et alii ). 25 ... .. Segundo KOCH um otimo conteúdo de umidade para os

pinus do sul dos Estados Unidos a ser colados com resina fe-nólica,estã próximo aos 4%.

Maiores velocidades da secagem são obtidas no início da secagem, ou seja na fase onde a madeira se encontra' com o maior teor de umidade. Quando mais próximo'o teor de umidade

for de zero, menor será a taxa de secagem (quantidade de água perdida em um determinado intervalo de tempo)(TOMASELLI39).

O peso específico tem relação inversa com a velocidade de secagem, quanto màior seja o peso específico menor será a velocidade de secagem (COMSTOCK11).

19

Uma diminuição na espessura da lâmina reduz o tempo

de secagem. Considerando as três direções ou planos que apre-

senta a madeira, a secagem se produz mais rapidamente no sen-39

tido longitudinal (TOMASELLI ).

A velocidade do ar durante a secagem talvez seja o fa-

tor mais importante, obviamente quando se considera secagem

artificial. 0 ar é responsável pela transferência de calor

da fonte de aquecimento para a superfície da madeira, e pela

transferência da massa de vapor de água da superfície da ma-39 deira para o exterior (TOMASELLI ).

A temperatura tem uma relação inversa com o tempo de

secagem. Quando a secagem das lâminas efetua-se com altas tem-

peraturas, próximas aos 280°C, a superfície das lâminas per-

de suas características boas para a adesão; com temperaturas

de 210°C ou menores a superfície mantém suas características

(LUTZ30) . 25 KOCH cita um trabalho conduzido por KOZLIK no qual

estabeleceu-se que nas etapas iniciais de secagem, acima do

ponto de saturação das fibras, as lâminas de pinus podem to-

lerar altas temperaturas de secagem sem perda de resistência

ou aptidões para a colagem. Concretamente,quando a velocidade

do ar não excede os 7 m/s, a primeira etapa de secagem pode ser

conduzida a 425°C. Mas para os estágios abaixo do ponto de sa-

turação da fibra não deve-se ultrapassar os 175°C.

2.2 FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO DOS COMPENSADOS

20

2.2.1 Características da Madeira

Ás propriedades mecânicas deverão ser consideradas em relação a sua futura aplicação. As madeiras de coníferas são usados em painéis destinados â construção dado que para um mesmo peso específico, as coníferas apresentam um módulo de elasticidade maior que as latifoliadas. A explicação disto es-taria no comprimento de fibra e no maior conteúdo de lignina das coníferas (LUTZ30 ) ..

O maior uso das espécies dos pinus norte-americanos é em painéis de uso estrutural, especialmente a qualidade C-D (PS 1-74) que admite nós sãos de até 7,12 cm e rachaduras com

30 um comprimento máximo de 2,54 cm (LUTZ ).

Os pinus do sul dos Estados Unidos são conhecidos por sua alta permeabilidade, isto pode levar que durante a colagem ocor-ra uma excessiva penetração do adesivo, ocasionando o fenô-meno denominado linha de cola faminta , que é um dos fatores que 21 mais afetam a qualidade da colagem (HSE ).

9Q HSE estudou a qualidade de colagem entre lenho prima-

veril (LP) e lenho outonal (LO) em Pinus sp. Analisou também o efeito do tempo de montagem. Desta pesquisa ele concluiu que a qualidade da colagem, avaliada pela resistência, pela por-centagem da falha na madeira e pela porcentagem de delamina-ção, foi sempre melhor quando .a colagem efetuou-se entre LP-LP, pior entre LO-LO, e intermediário entre LP-LO. O tempo de mon-tagem .6 ti mó foi próximo aos 15 minutos. Em todos os casos com o aumento deste tempo decresceu a qualidade de colagem,e o mais sensível a isto foi a montagem LO-LO.

21

Sobre um total de 600 ensaios de linha de cola para 2 7

compensados de P^nus sp, KOZLIK determinou que 43% dos cor-pos de prova apresentaram valores de falha na madeira inferior ao 50%. Na busca de explicações realizou 240 novos ensaios estabelecendo que em ordem de importância os fatores que afe-taram a colagem foram a união do lenho outonal-lenho outonal, lenho primaveril-lenho outonal, rugosidade, degradação térmi-ca de superfície na secagem è linha de cola seca. 5 •

BLOMQUIST & OLSON experimentando o efeito da presença dos nós na resistência da linha de cola, encontrou valores de resistência bons (1,18 N/mm2), e valores mais baixos de por-centagem de falha na madeira (57%). Esta experiência foi con-duzida com Pinus taeda, e um adesivo base fenõlica.

O Pinus palustris foi utilizado na fabricação de com-5 pensados num experimento conduzido por BLOMQUIST & OLSON com a finalidade de determinar o efeito da resina na resistência da linha de cola. Seus resultados não conseguiram complemen-tar as exigências estabelecidas para uso exterior pela norma C.S. 259-63*.

A qualidade da colagem pode dentro de certas circuns-tâncias ,ser afetada pela presença de extrativos ou resinas. Quando altas temperaturas são utilizadas na secagem de lâminas de pinus os extrativos tendem a concentrar-se na superfície. Excessiva deposições de extrativos pode adulterar a cola re-duzindo sua coesão. Por outro.lado, os extrativos podem blo-quear lugares reativos na superfície prejudizando a umectação por parte do adesivo. A oxidação de algunas extrativos pode

* C.S. = Comercial Standard, EEUU.

22

incrementar a acidez da madeira, promover a degradação e debi-

litar as forças coesivas das fibras da madeira (KOCH2^).

Os diferentes polímeros que compõem a parede celular da madeira apresentam diferenças em sua capacidade para formar ligações com os adesivos. As hemiceluloses são mais reativas pois aparesentam um maior número de pontos reativos. A celulo-se e a lignina apresentam respectivamente, apenas 60% e 40% da

24 capacidade das hemiceluloses (KLEIN ). Esta seria uma das ex-plicações da colagem deficiente que acontece com o lenho outo-20 25 nal dos pinus, ja que, como demonstraram HSE e KOCH ,neste tipo de lenho quando é cortado, ocorre a separação das fibras deixando exposto na superfície partes da lamela média,rica em lignina, a qual é a menos reativa.

2.2.2 Características das Lâminas

As lâminas são produtos derivados ou obtidos por corte com uma faca em espessuras que podem variar entre 0,13 mm até 6,35 mm. As características mais importantes que devem ser le-vadas em consideração para definir a qualidade deste produto são: uniformidade de espessura, rugosidade de superfície, de-formações, fendas de laminação, cor e figura. Uma lâmina ideal poderia definir-se como aquela uniforme em espessura, com rugo-sidade não maior que a de sua própria estrutura,plana, com nenhu-

-» n ma fenda, de cor e figura agradável (LUTZ ). 25 ~

KOCH realizou as seguintes observaçoes sobre os valo-res de resistência ao cizalhamento de linha de cola em relação a qualidade da madeira e as condições de colagem: ele nota que a máxima resistência em úmido é atingida utilizando lâminas de alto peso específico, obtidas laminando a quente, tendo fendas

de laminação numerosas e pouco profundas, lâminas obtidas de árvores de crescimento lento, sem uso de extensores secundá-rios, aumentando a quantidade de cola espalhada e reduzindo o tempo de montagem. As primeiras quatro características que se relacionam com a madeira são contrárias àquelas indicadas para obter altos valores de porcentagem de falha na madeira. Em ou-tros termos, as condições que tendem a incrementar a resistên-cia da lâmina (e resistência da junta) resulta em baixos valo-res de falha na madeira, e contrariamente,a debilitação das lâ-minas resulta em altos valores de falha na madeira. Em relação â delaminação estabeleceu que lâminas abertas de madeira densa delaminam mais rapidamente que lâminas fechadas da mesma densi-dade. A resultados similares chegaram BLOMQUIST & OLSON5, LUTZ30

e SUCHSLAND & STEVENS36. 22

FEIHL & GODIN* citados por JANKOWSKY indicaram que a variação na espessura afeta a colagem e outras operações na fabricação de compensados; a rugosidade excessiva provoca um aumento no consumo de adesivos, prejudica a linha de cola e condiciona a quantidade de madeira que será retirada das faces do painel durante o lixamentò; lâminas com fendas de laminação profundas poderão romper-se quando manipuladas, provocar dela-minação sob condições extremas de umidade ou ainda afetar a su-perfície das faces pelo aparecimento das rachaduras na super-fície do painel.

No ensaio destinado a determinar os valores de resistên-cia de linha de cola e a porcentagem de falha na madeira, as

* FEIHL, 0. & GODIN, V. Peeling defects in veneer, this causes and control. Ottawa Çanadian Forestry Service. Publication n? 1280, 1970. 18 p.

24

fendas de laminação influirão nestes valores segundo elas se-

jam testadas em aberto ou fechado (ver Figura 4). Neste últi-5

mo caso os valores serão um pouco màiores (BLOMQUIST& OLSON ) .

FIGURA 4. CORPOS DE PROVA DE LINHA,DE COLA MOSTRANDO A POSIÇÃO DAS FENDAS DE LAMINAÇÃO EM RELAÇÃO À DIREÇÃO DO ES-FORÇO DE TRAÇÃO

Ml f¥í % ? U z

í x —

z n I ABERTO FECHADO

25

8 CHOW num trabalho conduzido com a finalidade de de-terminar o efeito das fendas de laminação na resistência ao cizalhamento da linha de cola, em seco e após a ebulição, deter-minou que: a medida que diminui a profundidade das fendas a resistência;--ao cizalhamento aumenta, de tal modo que uma di-minuição de 1% na profundidade das fendas aumenta a resistên-c a em 0,01 N/mm2. A porcentagem de falha na madeira não so-freu nenhuma variação significativa neste estudo. Encontrou também que existe uma relação linear entre a penetração do ade-sivo e os valores de resistência ao cizalhamento. Tudo isto im-plica que uma redução na profundidade de fendas ou maior pene-tração do adesivo resulta num aumento do valor de resistência ao cizalhamento. Finalmente, para compensados onde o grau de Cura da resina é ótimo, o valor do cizalhamento é um indica-dor da qualidade das lâminas.

A presença das fendas de laminação afeta a qualidade e o rendimento das lâminas,já que durante o manuseio se .originam

30 as rachaduras (LUTZ ).

A uniformidade da espessura contribui a uma colagem de alta qualidade na fabricação de compensados. Para uma lâmina

. - 30, de 3 mm de espessura a .tolerancia e de ± 0,102 mm (LUTZ )• A variação na espessura afeta a uniformidade no conteú-

do da umidade, e também afeta a distribuição da cola o que 15

obviamente afetara a qualidade da colagem (FREEMAN ). A rugosidade da superfície das lâminas pode causar pro-

blemas na colagem, requer lixamento excessivo, e pode causar pro-• 30 blemas no acabamento (LUTZ ).

17 HANCOCK num experimento destinado a pesquisar o efei-

to das altas temperaturas de secagem sobre a colagem de lâmi-

26

nas de Douglas-fir, estabeleceu que com temperaturas superio-res aos 185°C os extrativos presentes na madeira prejudicam a qualidade da colagem.

36 SUCHSLAND & STEVENS estudando a colagem de lâminas de

Pinus sp.- do sul dos Estados Unidos, secadas com altas tempe-raturas (260 C), e coladas com resina fenõlica tipo exterior, estabeleceram que a presenta de extrativos prejudica as ca-racterísticas adesivas da madeira. Para verificar isto retira-ram os extrativos. das lâminas com solventes apropriados e pos-teriormente secaram elas com temperaturas altas, esta vez a capacidade adesiva não foi prejudicada. Isto confirma que com temperaturas de secagem altas, os extrativos prejudicam as características adesivas, reduzindo assim a qualidade de cola-gem. 4

HASKELL*, citado por BLOMQUIST observou que laminas de pinus elliottii, taeda, etc. secados com temperaturas de 177°C-190°C proporcionam bons valores de colagem, porém a tem-peraturas maiores se produz um fluxo excessivo da resina â su-perfície, prejudicando a colagem.

As lâminas durante a'secagem com altas temperaturas po-dem ter reduzida a sua resistência mecânica nas capas superfi-2 6 ciais, levando a valores baixos de falha na madeira (KOZLIK ).

NORTHCOTT & COLBECK** citados por KOZLIK27, verificaram que o Módulo de Ruptura (MOR) decresceu quando a temperatura na qual foram secadas as lâminas aumentou de 150°C para 230°C, e o mesmo, efeito teve o aumento do tempo de secagem. Também

* HASKELL, H.H. The triangle: veneer, adhesives and production conditions. Unpublished paper presented at Borden Chem. Co. Symposium, Meridian, Miss Jan. 12-13, 1965.

** NORTHCOTT, P.L. & COLBECK, H.G.M. Bending strength of Douglas-fir veneer. For. Prod. J., j)(9) : 292-97, 1959.

27

determinaram que o número, ângulo e profundidade das fendas de laminação reduziram o valor do MOR.

2.2.3 Condições da Colagem

Normalmente as colas são preparadas para um determina-do período de tempo de montagem na manufatura dos compensados, este tempo permite que parte da umidade da cola seja absorvida pela lâmina e se produza' um aumento da viscosidade.. Um tempo demasiado curto propicia uma colagem de qualidade inferior, provavelmente por conter demasiada água na linha de cola o que levaria a uma cura incompleta do adesivo. Trabalhos conduzidos

9 por CHOW et alii demonstraram que com. longos tempos de monta-gem não ocorreu polimerização da cola, fato que foi estabeleci-do por medições do tamanho molecular, o problema que existe com tempos demasiados longos se restringe a capacidade de umectação das colas por perda de umidade. Em outros termos, produz-se um incremento de viscosidade tanto pela evaporação superficial co-mo pela absorção da madeira, de tal modo que se produz um con-tato pobre entre a superfície espalhada e a não espalhada. Os fatores que devem ser considerados no tempo de montagem são temperatura ambiente, temperatura da lâmina e umidade da lâmi-na.

A temperatura ambiente no decorrer da colagem modifica a viscosidade da cola, e o mais importante efeito desta ê du-15 rante o tempo aberto. FREEMAN ', trabalhando com dois tempos de montagem (5 e 20 minutos) e a diferentes temperaturas ambientes, constatou que, a porcentagem de falha na madeira no ensaio da linha de cola foi muito baixo para a combinação de longos tem-pos e altas temperaturas ambiente. Também estabeleceu que quan-to maior é a umidade relativa do ambiente melhor é a colagem.

28

Num estudo com Pinus sp destinado a determinar o efei-to que exerce a pressão utilizada na fabricação de compensa-dos sobre a porcentagem da falha na madeira no teste de linha de cola,FREEMAN1^ estabeleceu, que o aumento da pressão den-tro do raio de 0,49 N/mm2-l,4 7 N/mm2 aumentou a porcentagem de

falha na madeira, isto é, melhorou a qualidade da colagem. 9 ~ -

Segundo CHOW et alii , uma pressão adequada e necessá-ria para:

a) garantir uma boa transferência da cola da lâmina es-palhada â não espalhada; e

b) manter um bom contato entre as partes mais rugosas durante a cura da resina. As pressões usualmente usa-das são de 1 N/mm2 até 1,4 N/mm2, dependendo da re-sistência da madeira utilizada.

. . 26 Segundo KOLLMANN et al%% , temperaturas de prensagem

demasiado altas reduzem a qualidade do compensado dado que a plasticidade da madeira aumenta rapidamente acima de 100°Cío que conduz a uma compressão indesejável da madeira.

O tempo de prensagem deve ser o suficiente para que as partes mais internas da linha de cola atinjam a temperatura de 9 cura (CHOW et alii ) .

25 KOCH em diversos trabalhos com pinus do sul dos Es-

tados Unidos constatou que aumentando os sólidos da resina em uma cola de 21% a 26%, a qualidade da colagem melhora em ter-mos de porcentagem de falha na madeira, resistência ao ciza-lhamento em úmido, e durabilidade no exterior.

Na indústria de compensados de pinus dos EEUU utili-za-se a resina fenõlica como base para o adesivo, sendo a principal razão disto a alta permeabilidade dos pinus a água.

29

A maior produção é de painéis de três camadas de aproximada-mente 9 mm de espessura. 0 tempo de montagem depende da den-sidade da espécie em questão, para as mais densas utiliza-se um tempo inferior aos 13 minutos, e para as menos densas acei-tam-se tempos de até 25 minutos. As condições do ciclo de pren-sa utilizadas são: 140°C temperatura de prensagem, 6 minutos de tempo de prensado, 1,18 N/mm2-l,4 7 N/mm2 de pressão. Logo após da prensa é prática comum nesta indústria empilhar os pai-néis ainda quentes por quatro horas mais para que a cura da

25 » cola prossiga (KOCH .) .

2.3 CONTROLE DE QUALIDADE DA COLAGEM

De maneira geral as normas internacionais determinam a qualidade da junta através do teste conhecido como resistência da colagem ao esforço de cizalhamento, e ao valor de resistên-cia obtido adiciona-se outro, conhecido como porcentagem de fa-lha na madeira, o qual é determinado subjetivamente, e serve para complementar o anterior. Este teste efetua-se em diferen-tes condições, as quais são, corpo de prova seco, corpo de pro-va umedecido com água fria, e após imersão em água fervente.

A escolha das condições para efetuar este teste deve ter presente a diferença que existe entre os termos, durabili-dade da resina, e qualidade da colagem. Neste sentido CARROL^ estabeleceu que o primeiro é matéria de escolha por parte do fabricante,enquanto que o segundo é determinado pelas condi-ções de cura do adesivo. Assim para ter um compensado resis-tente as condições climáticas exteriores é prioritário esco-lher um adesivo apropriado, e além disso verificar que as con-dições .de elaboração sejam as mais adequadas.

30

CHOW & WARREN10 fizeram um estudo comparativo de cinco formas diferentes de realizar o teste da linha de cola em úmi-do, entre os que incluiu: Vacuum-Pressure Soak (COFI)*, 24-hour Cold Soak (DIN 68705)**, Ciclyc Cold Soak (CSA D 121; D 151-1961)***, Boil-Dry-Boil-Cool (DIN 68705; CSA 0121, 0151-1961), Ice Boil (COFI), e finalmente o teste em seco como tes-temunha. O objetivo foi determinar qual deles era o melhor para determinar a cura-incompleta do adesivo, para o qual ela-boraram-se compensados inadequadamente curados. O Vacuum-Press-Soak resultou ser o mais crítico e o mais apropriado por sua rapidez. Por último os resultados do experimento mostraram ao critério da falha na madeira como mais sensível que os valo-res de resistência, para a determinação de cura incompleta. Sendo os valores de resistência ao cizalhamentò o mais apro-priado para avaliar a qualidade das lâminas, quando o grau de

8 cura da resina é ótimo (CHOW ).

O ensaio boi-dry-boil é destinado a determinar se uma cola é durável em condições extremas de umidade e temperatu-ra. Os maiores fatores que afetam a durabilidade da colagem são: as propriedades físicas e químicas da cola, as tensões me-cânicas induzidas pelas mudanças dimensionais da madeira e pe-las cargas adicionais, e a exposição as condições climáticas exteriores. O fato de utilizar um adesivo durável como é o ca-so de um adesivo de base fenõlica, reduz o controle só â de-terminação do grau de cura da linha de cola, derivado das va-riáveis utilizadas na elaboração (CHOW & WARREN10).

*C0FI: Council of Forestry Industries of British Columbia **DIN: Deutsches Industrie Normen

***CSA: Canadian Standards Association

2.4 EXPERIÊNCIAS BRASILEIRAS

O estudo da utilização do Pinus elliottii.na fabricação - 18

de compensados já foi .efetuado por HAYASHIDA . O pai-nel elaborado foi de cinco lâminas coladas com um adesi--vo de base uréia-formaldeído. Neste.experimento as toras foram aquecidas antes da laminação, não indicando-se finalmente a temperatura de laminação. Os resultados das propriedades fí-sicas-mecânicas foram comparadas com os valores obtidos para compensados de araucaria. Os resultados mostraram que em termos dos ensaios da linha de cola em seco, flexão estática, incha-mento de espessura, empenamento e absorção de água quase sem-pre os compensados de pinus foram melhores que os de pinho.

19 HAYASHIDA realizou um trabalho destinado a conhecer

o desempenho da madeira de Pinus elliottii var.elliottii na fabricação de compensados,bem como estudar os diversos fatores que influem nas suas características tecnológicas. No estudo utilizaram-se duas toras de 3,4 m de comprimento, 0,3 m de diâ-metro e de 17 anos de idade. A variação das características foram analisadas ao longo das secções transversal e longitudi-nal. As variáveis da laminação foram velocidade de rotação . (r.p.m.), e espessura das lâminas. A laminação foi efetuada sem cozimento. A avaliação das lâminas efetuou-se por observa-ção visual e por medição de ocorrência e profundidade das fen-das de laminação. Os compensados eram de três lâminas com adesivo â base de uréia-formaldeído curãvel a quente. A variável na prensagem foi a pressão. Efetuou-se o ensaio da li-nha de cola, flexão estática., densidade, umidade, absorção de água, inchamento e arrancamento de prego e.parafusos. Na dis-cussão dos resultados concluiu: as lâminas provenientes da par-

32

te inferior da tora foram de melhor qualidade que as prove-nientes da parte superior, problema que poderia solucionar-sé com o aquecimento das toras. A profundidade e frequência das fendas de laminação foi maior nas proximidades da medula e ao crescer a velocidade de rotação de 35 a 45 rpm. Entre os limi-tes de pressão utilizados, 0,8 até 1,4 N/mm2 não se verificou diferença significante na resistência de colagem. A resistên-cia da linha de cola resultou enfraquecida no caso das lâminas que apresentaram maior número e freqüência de fendas de lami-nação, sucedendo o contrário com a porcentagem da falha na ma-deira. E finalmente fazendo uma comparação com compensados de araucária, é equiparável, quanto as propriedades estudadas.

JANKOWSKY desenvolveu um trabalho com o objetivo de verificar a possibilidade de utilização de madeira de Pinus strobus (Martinez) var. chiapensis como matéria prima para a produção de lâminas e painéis compensados. Foram utilizadas 9 toras de 1,30 m de comprimento, 0,3 m de diâmetro, proveni-entes da parte basal de 5 árvores de 12 anos de idade. A lami-nação efetuou-se sem cozimento das toras. O tratamento princi-pal avaliado neste trabalho foi a regulagem do torno, mais es-pecificamente a abertura horizontal (porcentagem de compres-são) . A qualidade das lâminas (variável de resposta) foram avaliadas por sua uniformidade na espessura, flexão, rugosida-de e fendas de laminação, os compensados por sua resistência de linha de cola. Para uma espessura da lâmina de 3 mm deter-minou que a melhor qualidade da lâmina foi obtida com 2,7 mm de abertura horizontal, 0,5 mm de abertura vertical, isto é^, uma porcentagem de compressão de 10%. Na confecção dos painéis utilizou-se um adesivo à. base dé uréia-formaldeído. Nenhuma

33

das .propriedades físico-mecânicas foram afetadas pelas dife-rentes regulagens. Em relação ã sua resistência â umidade, foi alta (tipo II segundo a norma NBS/PS51-71)*. Finalmente de tudo isto concluiu que esta espécie é viável de ser usada na produção de painéis de boa qualidade.

34 ROMEIRO DE AGUIAR realizou um estudo da fabricaçao

de compensados utilizando madeira de Pinus. 0 trabalho está dividido em duas partes, a primeira delas é idêntica a efe-2 2 -

tuada por JANKOWSK.Y , a segunda e um trabalho destinado a obter informações preliminares sobre o" efeito da variação da quantidade de extensor e do tempo de montagem na resistência â flexão estática de compensado manufaturados de Pinus oaribaea var. hondurensis com adesivo a base de uréia-formal-deído. Em relação aó primeiro parâmetro considerado concluiu que um aumento da quantidade do extensor (faixa considerara 50, 100 e 150 partes p/peso) provocou uma diminuição na quali-dade da linha de cola, que pode ser verificada através da re-sistência do painel â flexão estática, principalmente no sen-tido paralelo". Com relação ao efeito do tempo de montagem (in-tervalos estudados 5, 15, 30 e 45 minutos) concluiu que o me-lhor resultado está entre 15 e 30 minutos, com temperatura am-biente de 24°C. Finalmente assinala que o compensado de Pinus oaribaea poderá substituir os painéis de araucária.

* NBS/PS51-71: normas americanas sobre compensados de folhosas.

3 M A T E R I A I S E MÉTODOS

3.1 GENERALIDADES A madeira utilizada neste experimento foi obtida de uma

• parcela experimental implantada no ano de 1965, na Estação de Pes-quisas da Universidade Federal do Paraná, localizada no municí-pio de Rio Negro-PR, a 100 Km ao sul de Curitiba pela BR-116. O espaçamento inicial desta parcela foi de 1,0 x 1,0 m, não havendo sido. aplicada a desrama artificial.

As operações de aquecimento das toras, descascamento, laminação, guilhotinagem e secagem foram efetuadas numa indús-tria local. As restantes operações de colagem, prensagem, ela-boração dos corpos de prova e determinação das propriedades físicas-mecânicas, foram conduzidas no Laboratório de Tecnolo-gia de Madeira do Curso de Engenharia Florestal da Universida-de Federal do Paraná.

O adesivo utilizado foi líquido, a base de fenol-formol com 50% de sólidos resinosos, destinado â colagem de madeira

-em produtos de uso exterior (a prova d'água). O experimento constou de duas partes, na primeira de-

terminou-se o efeito de temperatura de aquecimento das toras sobre o rendimento, e a qualidade das lâminas; na segunda par-te (elaboração dos compensados), montou-se um experimento com-pletamente casualizado com arranjo fatorial dos tratamentos, sendo os fatores analisados a temperatura de aquecimento das toras, a temperatura de prensagem, còm três níveis cada um deles.

35

3.2 AMOSTRAGEM E COLETA DO MATERIAL

Foram utilizadas cinco árvores, número mínimo recomenda-is* ' —

do pela Comissão Panamericana de Normas Técnicas (COPANT). A amostragem das árvores foi seletiva, escolhendo-se entre as de maior diâmetro. A razão disto foi a limitação que apresen-tava o torno desenrolador, que por ter garras com um diâmetro de 15 cm, não permitiria com toras pequenas medir satisfato-riamente o efeito da temperatura de laminação sobre o rendi-mento .

Após derrubadas as cinco árvores, foram seccionadas em três toras de dois metros cada uma, visando desta maneira ter presente para cada temperatura de aquecimento uma tora de ca-da árvore. As temperaturas foram sorteadas aleatoriamente den-tro de. cada árvore. Seguidamente cada tora foi identificada com o auxílio de uma fita metálica.). Uma vez codificadas medi-ram-se os diâmetros nos dois topos, e a espessura da casca (Tabela 1), e selaram-se os topos com uma solução aquosa de gesso com a finalidade de evitar a perda excessiva de umida-de .

3.3 AQUECIMENTO DE TORAS

.A temperatura foi escolhida levando-se em consideração as sugestões de FLEISCHER* (Figura 2), e o resultado dás pes-

29 25 quisas efetuadas sobre Pt-nus por LUTZ' , KOCH , e sobre Pinus 7

elliottii por CHONG . Os tempos necessários para atingir as temperaturas pro-

gramadas foram calculados preliminarmente a partir da metodo-

* FLEISCHER, H.O. Op. cit. , p. 11.

36

TABELA 1.- DIÂMETROS DAS TORAS MEDIDAS NOS DOIS EXTREMOS

Árvore Tora TOPO MAIOR TOPO MENOR. N9 N9 Diâmetro com

casca (cm) Diâmetro sem casca (cm)

Diâmetro com casca (cm)

Diâmetro sem casca (cm)

1 51,5 49,0 42,5 40,5

I 2 42,5 40 ,5 38,5 36,8

3 38,5 36 , 8 36,0 34 , 8

1 46,5 44,0 34 , 5 32,8

II 2 34,5 32,8 32,0 30,8

3 32,0 30,8 29 , 5 28 , 5 1 45,0 43 ,0 38,0 36,4

III 2 38,0 36,4 37,0 35,6 3 37,0 35,6 35,0 33,6

1 53,0 50,0 4 2,0 40,0

IV 2 42,0 40 ,0 40,5 38,5

3 40,5 38,5 38,0 36,5

1 47,5 44,0 36,5 34,5 V 2 36,5 34,5 34,5 33,0

3 34.5 33.0 34 .5 33 ,0

37 29

logia prcposta por STEINHAGEM et alii (Anexo 1), e finalirente ajusta-

das segundo a experiência e limitações da indústria. Estes va-

lores são apresentados na Tabela 2. Como meio aquecedor utili-

zou-se vapor de água saturado.

TABELA 2. PROGRAMA DE TEMPERATURA E TEMPOS UTILIZADOS NO AQUE-CIMENTO DAS TORAS

Temperatura Temperatura Tempo calculado Tempo real desejada pa- do vapor teoricamente por de aqueci-ra as toras p' me t . S t e inhagem mento

oc (horas)

20 - - -40 60 13 11 60 60 52 48

3.4 LAMINAÇÃO

As toras foram descascadas logo antes da lamina-ção. O equipamento utilizado no desenrolamento foi um torno automático FEZER RFR modelo 15 Pa 2 7*. Laminou-se numa espessu-ra nominal de 3 mm, a escolha desta medida baseou-se em que a maioria dos trabalhos de pesquisa consultados utilizaram esta

20 15 99 7 espessura, HSE , FREEMAN , JANKOWSKYzz, CHONG e outros. O ajuste do torno foi efetuado segundo a experiência da indús-tria.

No transcurso da laminação foram efetuadas medições do diâmetro da tora após arredondamento, e medições do rolo resto,

* A citaçao da marca nao significa endosso pelo pesquisador.

38

com a finalidade de determinar as perdas em cada operação e o rendimento de lâminas.

Na saída do torno/as lâminas foram enroladas numa bobi-na e logo transportadas ã guilhotina onde defini.u-se uma lar-gura de 0,70 m, ficando assim com uma dimensão nominal de 2 m x 0,7 m x 0,003 m. Durante a guilhotinagem foram retira-das amostras de 0,2 m x 0,2 m, cinco de cada "tora"com a fi-nalidade de determinar a contração tangencial, umidade e mas-sa específica aparente.

As lâminas foram.agrupadas levando em consideração só a temperatura de aquecimento.

3.5 SECAGEM E CLASSIFICAÇÃO

As lâminas foram secas num secador industrial contínuo a jato. A secagem efetuou-se em duas etapas com duas tempera-turas 125°C e 135°C, segundo a modalidade da indústria, e com uma velocidade de passagem de 0,01 m/s. Esta velocidade, que determina indiretamente o tempo de secagem foi ajustada em função da umidade final desejada.

Quando as lâminas estiveram frias se procedeu a classi-ficação de acordo com o- tipo de freqüência dos defeitos, se-gundo o recomendado pela norma PS1-74.

3.6 DETERMINAÇÃO DO RENDIMENTO

Para a determinação dos volumes (tora por tora) entre as diferentes operações,utilizaram-se as seguintes equações:

- determinação do volume de tora com casca (V^), e sem casca (V^) :

V " T T (Ba2 + Ea • °b + V »

39

onde:

L = comprimento da tora (m); D = diâmetro maior (m); â D^- diâmetro menor (m); V = volume (m3)

- determinação do volume da tora arredondada (V^), e do rolo resto (V^):

v = * ; L D 2

onde: L = comprimento da tora (m); D = diâmetro (m); V = volume (m3) .

- determinação do volume laminado (V^):

V5 = v 3 - V4

onde :

V^ = volume da tora arredondada (m3); V^ = volume do rolo resto (m3); V,- = volume laminado (m3); D

Até aqui os cálculos, foram realizados individualmente para cada tora, logo estes valores foram somados para dar os volumes dentro de cada temperatura de aquecimento. 0 volume das lâminas (Vg) foi calculado' pela seguinte equação:

. V6 = N . v onde:

N = número de lâminas(apôs a secagem);

40

v = volume individual médio das lâminas (m3); V = volume (m3).

Finalmente por diferença determinou-se as perdas que posteriormente foram expressas em porcentagem, referidas ao volume com casca como 100%;

V^ - V2 = perda no descascamento (m3); V2 ~ V3 = perda no arredondamento (m3); V^ - V5 = perda no rolo resto (m3); Vç. - Vg = perda nas operações restantes (m3).

A somatória das perdas em porcentagem foi a perda to-tal, a que subtraída do 100% dão o rendimento quantitativo de lâminas em porcentagem, referidas ao volume com casca.

Para a determinação do rendimento qualitativo conside-rou-se as indicações dadas pela mesma PS 1-74. As porcentagens dos diferentes graus de qualidade foram referidos ao volume efetivamente laminado/o qual foi tomado como 100%.

3.7 ELABORAÇÃO DOS COMPENSADOS

As lâminas foram recortadas em dimensões de 0,60 x 0 ,60 m, superfície máxima admitida pela prensa piloto utilizada. Ado-tando-se critérios da indústria brasileira, reclassificou-se as lâminas em duas categorias, capa as de melhor qualidade e miolo as restantes.

O teor de umidade das lâminas foi reajustado numa estu-fa de laboratório utilizando-se uma temperatura de 70°C, le-vando-se até uma umidade média de 6% segundo os requerimentos dado pelo fornecedor de resina.

41

As determinações efetuadas no controle de qualidade das lâminas foram as seguintes:

. Teor de umidade: efetuaram-se quatro medições para determinar a umidade média, a qual devia estar entre 5% e 6%, e não apresentar nenhuma leitura superior aos 8%, para ser aceita. Estes limites foram estabelecidos pelo fornecedor da resina, e também da literatura (KOCH^J).

. Espessura: foi medida com um relógio comparador (precisão .de 0,01 mm)-. Também efetuaram-se quatro medidas. Esta determinação além de estabelecer se as lâminas estão dentro das•tolerâncias, permitiu comparar a uniformidade de espessura das lâminas provenientes das três temperaturas de

aquecimento.

. Rigidez: esta característica, que foi avaliada visual-mente utilizando a metodologia recomendada por SUCHSLAND &

35 JANKOWSKY , foi destinada a determinar indiretamente a profun-didade das fendas de laminação.

. Rugosidade: foi avaliada visualmente durante o espa-lhamento de adesivo.

A resina utilizada na elaboração do adesivo foi fenol-formol líquida. A fórmula foi a seguinte:

Formulação em partes para peso Resina . . 100 Casca de noz em pó 10

A elaboração efetuou-se com o auxílio de uma batedeira mecânica e consistiu simplesmente na mistura da resina com a casca de noz até homogeneização completa. Após a elaboração

42

da cola se efetuaram os controles de viscosidade e de pH com a finalidade de verificar o estado e condições de aplicação.

A quantidade de cola espalhada foi de 300 g/m2 de su-perfície dupla, a aplicação foi manual com o auxílio de uma espátula de material plástico.

O tempo de montagem foi de 15 minutos respeitando o mí-nimo indicado pelo fornecedor da resina, e considerando os tem-

- - 25 pos que normalmente usa a industria de painéis do EEUU (KOCH ). Na prensagem, a temperatura, o tempo de prensagem, e a

pressão específica, foram escolhidas levando em consideração as experiências na fabricação de compensado de Pinus no exte-

25 rior (KOCH ) e as recomendações do fabricante da resina. As variáveis do ciclo de prensa foram:

Temperaturas: 135°C, 145°C, 155°C Tempos: 31, 6', 9' Pressão: 0,9 8 N/mm2. Os compensados elaborados foram de três camadas, de uma

dimensão nominal de 0,60 m x 0,60 m x 0,009 m. A quantidade elaborada é detalhada no delineamento estatístico.

Finalmente os painéis foram logo aclimatados numa sala com temperatura de (20 ± l)°Ceuma umidade relativa de(65±5)% até os mesmos atigiram condições de equilíbrio higroscõpico ve-rificáveis pela sua massa constante, ou seja entre duas pesa-gens , com intervalo de quatro horas, não apresente uma varia-ção maior de 0,3% em relação a massa da última pesagem.

3.8 AVALIAÇÃO DOS PAINÉIS

Na avaliação dos painéis, a determinação principal pa-ra o objetivo específico desta pesquisa é a determinação da re-

43

sistência de colagem ao esforço de cisalhamento, as demais de-

terminações efetuadas servem para caracterizar melhor ao pro-

duto obtido. Os testes efetuados, as propriedades medidas, e

as normas empregadas podem ser visualizadas na Tabela 3 .

Os corpos de prova foram retirados dos painéis de acor-

do com a Figura 5.

FIGURA 5 . ESQUEMA DA FORMA DE RETIRADA DOS CORPOS DE PROVA, ONDE F (FLEXÃO); C (LINHA DA COLA); R (INCHAMENTO E RECUPERAÇÃO).

- - • . . / / | p í r — •

c c c c R c c c c

í j / ! F I

F F F 1 1 1 1 F —

c c c c R C c c c

— - ! F i í — — - c c c c R c c c c

1 1" \ i

TABELA 3- NORMAS UTILIZADAS NA REALIZAÇÃO DOS TESTES PARA A DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES Fl-SICAS-MECÂNICAS DOS COMPENSADOS

Norma utilizada Nome do teste Condições Propriedade determinada

AS TM 3043-76 (Método A) Flexão estatica Paralelo as fibras Modulo de elasticidade.(N/mm )

Tensão de ruptura (N/mm ) AS TM 3043-76 (Método A) Flexão estatica

Perpendicular as fibras Modulo de elasticidade (N/mm ) Tensão de ruptura (N/mm )

PS 1-74 Resistência da co-lagem ao esforço de cisalhamento

Seco Tensão de ruptura (N/mm ) Falha na madeira (%) PS 1-74 Resistência da co-

lagem ao esforço de cisalhamento Úmido Tensão de ruptura(N/mm )

Falha na madeira (%)

ASTM D 3503-76 Inchamento Inchamento (%) ASTM D 3503-76 Inchamento (%) Recuperaçao da espessura Recuperaçao de espessura (%)

45

3.9 ANÁLISE ESTATÍSTICA

Na primeira parte do experimento, que corresponde ã avaliação do efeito da temperatura da laminação sòbre o rendi-mento è a qualidade das lâminas, determinaram-se a média, des-vio padrão e coeficiente de variação. Na segunda parte, que corresponde â elaboração dos compensados, o experimento condu-ziu-se com arranjos fatoriais dos tratamentos e foi analisado estatisticamente através" do delineamento totalmente casualiza-do. Os fatores considerados foram: temperatura de laminação, temperatura de prensagem, e tempo de prensagem, cada um deles com três níveis ficando um fatorial 33 (27 tratamentos). Para cada tratamento efetuaram-se três repetições, ou seja, se fa-bricou-se um total de 81 painéis. O modelo matemático correspondente a este delineamento, e o desenvolvimento analí-tico de metodologia de cálculo pode ver-se no Anexo 2.

O número de corpos de prova testados para cada proprie-dade é apresentado na Tabela 4.

Além da análise mencionada, determinou-se parâ todos os tratamentos os valores médios, desvio padrão, e coeficiente de variação, das diferentes propriedades medidas.

TABELA 4. NÜMERO DE CORPOS DE PROVA TESTADOS NA DETERMINAÇÃO DAS PROPRIEDADES DOS.PAINÉIS

Numero de corpos Numero total de corpos Teste Condições de prova por pai- de prova por trata-

nel mento

Seco 5 15 Linha de cola

Omido 5 15

Paralelo ao vao 3 9 Flexão estática

Perpendicular ao vão 3 9

Inchamento 3 9 e

Recuperação 3 9

4 RESULTADOS E D ISCUSSÃO

4.1 RENDIMENTOS NA LAMINAÇÃO

A Tabela 5 apresenta os volumes de madeira no decorrer das diferentes operações industriais, definidos para cada uma das toras. A Tabela 6 apresenta os volumes totais agrupados segundo as três temperaturas de aquecimento, colocando-se tam-bém na última coluna o volume de lâminas úteis obtidos. A Ta-bela 7 e as Figuras 6, 7 e 8, apresentam as perdas em cada uma das operações, e o rendimento inal. Os valores são dados em porcentagem e foram calculados considerando como 100% os valo-res correspondentes aos volumes das toras com casca.

. Analisando os valores da Tabela 7, pode-se observar que as perdas que correspondem as operações de descascamento e ar-redondamento são similares para as três temperaturas de aqueci-mento, isto era de esperar já que estas perdas são determina-das pelas características próprias da espécie, como espessura da casca e conicidade. As perdas ocasionadas no rolo-resto são determinadas pelas dimensões das garras -do torno, afetando de maneira idêntica as três temperaturas de aquecimento conside-radas. Na quarta coluna pode-se observar diferenças entre as porcentagens de perdas devidas ao manuseio, nos três níveis considerados. O nível 60°C foi o que apresentou perdas menores, ièto ê atribuível pelo fato de que as lâminas desenroladas nes-ta temperatura foram as mais rígidas por apresentar menor

TABELA 5. DIÂMETROS E VOLUME (m3) DE MADEIRA DE CADA UMA DAS TORAS ENTRE AS DIFERENTES OPERAÇÕES DURANTE A LAMINAÇÃO

TORA. D i a n e t r o s e i o r com c a s c a ( a )

D i â m e t r o n e n o r cora c a s c a (m)

Volume. com

c c s c a ( a 3 )

D i â m e t r o m a i o r som c a s c a ( n )

D i â m e t r o menor sem o a s c a (m)

Volume s e n

c a s c a ( m 3 )

D iâmet ro de T o r a A r e d o a dada (m)

V o l u m e " d a T o r a A r e d o n dada (m^)

D i â m e t r o do R o l o R e s t o (m)

Volume: l a m i n a d o

( a * )

V o l u m a R o l o Rea t o (®3 )

1.1 0 , 3 8 5 0 , 2 5 3 1 0 , 4 0 5 0 , 3 6 3 0 , 2 3 5 0 - 0 ,326 0 ,1670 ' 0 ,151 0,124.5 ' 0 ,0358 ,

2 1 .0,4.65 0 , 3 4 5 0 , 2 5 7 7 0 , 4 4 0 0 ,328 0 , 2 3 3 4 0 , 2 3 3 0,1303 0 , 1 5 3 0 ,0633 0 ,0363

3 1 0 , 4 5 0 0 , 3 3 0 0 , 2 7 1 4 0 , 4 3 0 0 , 3 6 4 0 ,2433 0 , 3 0 9 0,1500' 0 , 1 5 3 ' 0 ,1075 0 ,0368

4. 1 0 ,405 0 , 3 3 0 0 , 2 ^ 2 3 0 ,335 0 , 3 6 5 0 ,2211 0 ,312 0 ,1529 C',153 0 ,1103 0 ,0368

5 1 0 ,365 0 , 3 4 5 0 , 1 9 S 2 0 , 2 4 5 0 , 3 3 0 0,1791 r\ ••J70 0 ,1162 0 , 1 5 3 0 ,0755 0 ,0363

1. 2 0 , 3 8 5 0 , 3 ó 0 0 , 2 1 6 2 0 ,363 0 , 3 4 8 0,2015 0,315 •: ,1559 0 , 1 5 9 0 ,1103 0 ,0397

2 2 0 ,345 0 , 3 2 0 0 , 1 7 3 9 0 , 3 2 3 ' 0 , 3 0 8 0 ,1590 0 , 2 7 4 0 ,1179 0 , 1 5 3 0 ,0771 0 , 0 3 6 8

3 2 0 ,370 0 , 3 5 0 0 , 2 0 3 3 0 , 3 5 6 0 , 3 3 6 0 ,1322 0 ,296 . 0 ,1376 0 , 1 6 0 0 ,0925 - 0 ,0402

4 2 0 , 5 3 0 0 , 4 2 0 0 ,3563 0,5C<) 0 , 4 0 0 0 , 3 1 9 6 0 ,325 0 , 1 6 5 9 • 0 , 1 7 3 0 ,1103 0 , 0 4 9 3

5 2 0 ,475 0 , 3 6 5 0 , 2 7 3 9 0 ,440 0 , 3 4 5 0 , 2 4 3 4 0 , 3 3 4 0,1753 0 , 1 5 6 0 ,1301 0 ,0332

' 1 3 0 , 5 1 5 0 , 4 2 5 0 , 3 4 S 3 0 ,493 0 , 4 0 5 0 ,3157 0 ,372 0,2174 0 , 1 7 2 .0,1623 0 ,0465

2 3 0 ,320 0 , 2 9 5 0 , 1 4 3 7 0 , 3 0 3 0 , 2 3 5 1333 0,245 0,0966 0 , 1 5 6 0 ,0555 0 ,0382

• 3 3 0 , 3 S 0 : , 3 7 o 0,2211 0 , 3 6 4 0 , 3 5 6 0 , 2 c 3 7 "• 0 , 2 9 6 0 ,1376 0 , 1 6 2 0 ,0916 0 ,0412

4 3 0,420 0 , 4 0 5 0 , 2 6 7 5 0 , 4 0 0 0 , 3 3 5 0,24.22 0 , 3 3 7 0 ,1734 0 , 1 5 9 0 , 1 3 1 7 0 , 0 3 9 7

5 3 0 ,345 0 , 3 4 5 C , . l371 0 , 3 3 0 0 , 3 3 0 0 ,1712 0 , 2 6 7 0 ,1120 0 , 1 5 3 0 , 0 7 1 4 0 ,0368

co

TABELA 6. VOLUMES TOTAIS ENTRE AS DIFERENTES OPERAÇÕES, AGRUPADAS SEGUNDO AS TRÊS TEMPERATURAS DE AQUECIMENTO

Temperatura Volume com Volume sem Volume arredonda- Volume laminado Volume rolo Volume laminas de casca casca do resto boas

aquecimento (°C) ( m 3 ) ( m 3 ) (mfj) (m^) ( m 3 ) ( m 3 ) 20 1,2297 1,1169 0,7164 0,5066 0,1830 0,3873 40 1,2311 1,1117 0,7526 0,5203 0,2047 0,3798 60 1,1727 1,0711 0,7420 0,5125 0,2024 0,4543

TABELA 7. "PERDAS PERCENTUAIS NAS DIFERENTES OPERAÇÕES. DURANTE A OBTENÇÃO DE LÂMINAS POR DESEN-ROLO E RENDIMENTO FINAL. OS VALORES FORAM AGRUPADOS SEGUNDO AS TRÊS TEMPERATURAS DE AQUECIMENTO

Temperatura percja no des- Perda no ar- Perda no ro- Perda no manuseio Perda Total de . , , ^ t Rendimento

aquecimento (°C)

cascamento redondamento lo resto

(%) (%) O) (%) . (%) (%) 20 9,17 32,57 17,06 9,70 68,50 31,50 40 9,70 29,17 18,87 11,41 69,15 30,85 60 8,66 28,06 19,57 5,96 61,26 38,74

FIGURA 6. PERDAS PDRCENTUAIS NAS DIFERENTES OPERAÇÕES, DURANTE A OBTENÇÃO DE LÂMINAS POR DE-SENROLO E RENDIMENTO FINAL. TEMPERATURA DE AQUECIMENTO 20°C

P E R . ARREDONDAM 3 2 . 5 %

PER . ROLO RESTO 16 . 9% —

P E R . MANUSEIO 9 . 7%

PER . DESCASCADO 9 . 1 %

REND. L A M I N A S 3 1 . 6 %

FIGURA 7. PERDAS PORCENTUAIS NAS DIFERENTES OPERAÇÕES, DURANTE A OBTENÇÃO DE LÂMINAS POR DE-SENROLO E RENDIMENTO FINAL. TEMPERATURA DE AQUECIMENTO 40°C

P E R . ARRDONDAM. 2 9 . 1 %

cn i-1

FIGURA 8. PERDAS PORCENTUAIS NAS DIFERENTES OPERAÇÕES, DURANTE. A OBTENÇÃO DE LÂMINAS POR DESEN-ROLO E RENDIMENTO FINAL. TEMPERATURA DE AQUECIMENTO 6 0°C

PER. ARREDONDAM 28%

PER . ROLO RESTO 19 . 4%

P E R . MANUSEIO 5%

PER . DESCASCADO 8 . 6%

REND. LAMINAS 38.8% t_n to

53

profundidade do fendilhamento (Ver Tabela 12), o que leva a que o rompimento das lâminas durante o manuseio seja menor. Este fato foi estabelecido por LUTZ30. A Perda maior no manu-seio foi para o nível 40°C, a falta de proporcionalidade pode ser explicado da seguinte maneira: neste nível a temperatura do tanque de aquecimento foi de 6 0°C e a temperatura desejada da tora de 40°C, as partes mais externas da tora tinham uma temperatura próxima aos 60°C, generando-se assim um gradiente de temperatura do exterior ao interior e dos extremos ao cen-tro, fator este que prejudica as condições de laminação, re-sultando lâminas mais frágeis como já foi mencionado por

30 LUTZ . Aceitando isto como explicaçao, podemos dizer que o rendimento em termos quantitativo melhora com o aquecimento das toras de 20°C a 60°C.

Para avaliar o rendimento da espécie em termos qualita-tivos utilizou-se a norma PSl-74. A Tabela 8 apresenta o núme-ro de lâminas obtidas das diferentes categorias, para os três níveis considerados. A Tabela 9 apresenta o rendimento quali-tativo em m3, e os rendimentos porcentuais em relação ao volu-me efetivamente laminado.

Pode-se observar que nos três níveis considerados obti-veram-se lâminas da categoria C e D exclusivamente, sendo a da primeira categoria a mais abundante. Como á norma PSl-74 clas-sifica as lâminas considerando principalmente a ocorrência^dos defeitos naturais, era esperado que as temperaturas utiliza-das durante a laminação não afetaram o rendimento qualitati-vo. A diferença que se observa na categoria D é atribuível a diferenças quantitativas dentro desta categoria.

54

TABELA 8• NÚMERO DE LÂMINAS OBTIDAS DAS DIFERENTES QUALIDA-

DES SEGUNDO A CLASSIFICAÇÃO DA PSÍ-74. OS VALORES

FORAM AGRUPADOS SEGUNDO AS TRÊS TEMPERATURAS DE

•AQUECIMENTO

Temperatura Grau segundo Quantidade de Quantidade total de aquecimento a norma PS1-74 laminas de laminas obtidas

°C 0,7 m X 1,9 m x 0 ,0028 m

C 72 20 104

D 32

C 76 40 102

D 26

C 75 60 122

D 45

TABELA 9. RENDIMENTO QUALITATIVO EM LÂMINAS SEGUNDO A NORMA

PS1-74. AS PORCENTAGENS SÃO ESTABELECIDAS A PARTIR

DO VOLUME EFETIVAMENTE LAMINADO

Temperatura Volume efeti-de aquecimento vãmente lami-

do (°C) (m3)

Laminas obti-das do tipo

C (m3)

Laminas obti-das do tipo

D (m3)

Rendimento qualitativo %

C D (per-dido)

20 40

6 0

0,5066

0,5203

0,5125

0,2861

0,2830

0,2793

0,119 2

0,0968

0 ,1750

53 24 (23)

54 19 (27)

54 34 (12)

55

Constata-se que o maior rendimento quantitativo obti-do com o aquecimento a 60°C foi devido ao ganho em lâminas de categoria D, o que em outros termos significa que o aquecimen-to das toras a 60°C leva a um melhor aproveitamento das por-ções relativamente mais desfavoráveis do fuste, isto é, re-giões de abundante nodosidade.

A Tabela 10 apresenta outros valores de rendimento to-? 2 mados da literatura. O maior rendimento obtido por JANKOWSKY

é atribuível principalmente ao fato que o diâmetro das garras ~ 7

usada nesta experiencia foi de 8 cm. Em relação a CHONG a di-ferença esteve no diâmetro das toras. Levando em consideração estes aspectos, pode-se considerar o rendimento obtido nesta pesquisa, como aceitável.

TABELA 10. COMPARAÇÃO DOS RENDIMENTOS OBTIDOS COM OUTROS VA-LORES TOMADOS DA LITERATURA

Volume da Volume- do Volume de Volume de Fonte tora sem rolo' resto lâminas per- lâminas

casca didas úteis (%) (%) (%) . (%)

JANKOWSKY 22 100 13,6 32,0 54,4

Observações

Pinus s trobus 12 anos de idade 30 cm diâmetro

7 CHONG 100 14,6 29,9 55,5 Pinus -.elliottii

40 anos de idade 50 cm diâmetro

DISSERTAÇÃO 100 18,9 38,7 42,4 Pinus elliottii 17 anos idade 40 cm diâmetro

56

As observações da Tabela 7 e das Figuras 6, 7 e 8, po-de-se constatar que os fatores que geraram maiores perdas fo-ram a conicidade da tora e o diâmetro da garra do torno. A re-dução do efeito do primeiro fator exige o auxílio do melhora-mento florestal (florestas futuras) e do manejo florestal que

permite a valorização da madeira nos talhões através de prá-33

ticas tais como podas e desbastes (PONCE ) , e o segundo fa-tor exige aprimorar o equipamento destinado â produção de lâ-minas, visando viabilizar economicamente o uso de espécies de diâmetro reduzido (JANKOWSKY22).

4.2 CARACTERÍSTICAS DAS LÂMINAS

A Tabela 12 apresenta as estatísticas resultantes das medições das propriedades físicas efetuadas nas lâminas. A di-ferença que apresenta-se na umidade pode-se explicar parcial-mente. Segundo GRANTHAM & ATHERTON16 quando as toras são aque-cidas pode-se produzir uma secagem, causada pelo ar da cavida-de celular que ao aquecer-se se expande e expulsa fora parte da água livre. Isto leva em concordância com o resultado obti-do para a temperatura de aquecimento de 60°C. No caso de 40°C, não estabeleceu-se a razão da maior umidade. Como era de se es-perar para as outras duas propriedades consideradas não existiu uma maior variação. Em relação as características das lâminas derivadas do processo de elaboração, apresentadas na Tabela 12, po-de observar-se que a variabilidade em espessura foi menor para o nível de 60°C, a rigidez maior, e a rugosidade menor para este mes-mo nível, o que indica que a qualidade da lâmina melhora notavel-mente ao ser desenrolada a 60°C. Como aconteceu anteriormente

TABELA 11. ESTATÍSTICAS OBTIDAS PARA UMIDADE, PESO ESPECÍFICO E CONTRAÇÃO TANGENCIAL. AS ME-DIÇÕES FORAM EFETUADAS SOBRE LÂMINAS AMOSTRAS E AGRUPADAS SEGUNDO OS TRÊS NÍVEIS DA TEMPERATURA DE AQUECIMENTO

Propr i edades Umidade Peso específico Corit. Tangencial S CV X S CV X s cv

20°C 147,7 32,24 21,83 0,45 0,08 17,78 5,35 0,72 13,46 40°C 170,6 34,55 20,25 0,40 0,05 12,50 5,13 0,51 9,94 60°C 133,5 33,98 25,45 0,46 0,06 13,04 5,94 0,62 10,44

T e m p e r a t u r a de

aquecimento

TABELA 12. DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS DAS LÂMINAS OBTIDAS SEGUNDO OS TRÊS NÍVEIS DA TEM-PERATURA DE AQUECIMENTO

T e m p e r a t u r a de

aquecimento X E s p e s s u r a

CV Rigidez Rugosidade

20°C 40°C 60°C

2,78 2,9 7 2,78

0,15 0 , 2 2

0,11

5,30 7,40 3 , 90

Escassa Escassa Alta

Alta Alta Baixa

58

com os valores de rendimento, o nível 40°C apresenta-se agora negando a existência de uma possível linearidade entre as va-riáveis temperatura de aquecimento e qualidade da lâmina, na realidade o fato de apresentar maior variabilidade em termos de espessura não faz mais que confirmar que a laminação nesta temperatura foi conduzida em condições desfavoráveis devido ao gradiente de temperatura antes mencionado. Por tudo isto pode-mos dizer que a qualidade das lâminas, quando avaliadas por características tais como fendas de laminação, rugosidade e va-riabilidade de espessura, melhoram notavelmente ao passar de uma temperatura de laminação de 20°C a 60°C. O fato de melho-rar estas características já foi estabelecido por diversos au-

12 25 2 9 tores, tais como: CORDER & ATHERTON , KOCH , LUTZ , etc.

4.3 RESISTÊNCIA DA COLAGEM AO ESFORÇO DE CIZALHAMENTO

Os dados da porcentagem de falha na madeira foram ana-lisados at^ravés do teste de Bartlett com a finalidade de esta-belecer a existência de homogeneidade entre as variâncias. 0 resultado confirma a hipótese de nulidade, pelo qual não foi necessário efetuar a transformação das variáveis.

As Tabelas 13 e 14 apresentam as estatísticas média, desvio padrão e coeficiente de variação obtidos para os valo-res de resistência e porcentagem de falha na madeira do teste da linha de cola em seco e em úmido.

As Tabelas correspondentes aos resultados da análise de variância para as variáveis de resposta do teste da linha de cola são apresentadas no Anexo 3. A Tabela 15 apresenta o resumo da significância estatística, de cada um dos fatores estudados, sobre as duas variáveis de resposta. Como pode

59

TABELA 13. ESTATÍSTICAS OBTIDAS PARA OS VALORES DE RESISTÊN-CIA E PORCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA DO TESTE DE LINHA DE COLA SECA, PARA OS 27 TRATAMENTOS

LINHA DE COLA SECA Tratamento :— : —r-r—* —= Resistencia Falha na madeira

(N/mm2) . (%) T T t

a (°C )(min . ) X s CV X s CV

3 1 45 0 31 21 34 25 74 135 6 2 17 0 09 4 69 11 16

9 2 08 0 20 10 59 16 27

3 1 69 0 21 12 38 19 50

20 145 6 2 39 0 19 8 74 29 39 9 2 60 0 20 . 8 75 12 16

3 1 85 0 23 12 52 ! 4 8 155 6 2 09 0 20 1° 64 2.4 38

9 2 37 0 13 5 77 7 9 3 1 53 0 13 8 4 3 75

135 6 1 91 0 22 11 43 29 67 9 2 49 0 01 O.-, 5 58 16 28

3 2 12 0 09 4 ' 25 16 64

»0 145 6 2 21 0 26 12 50 8 16 9 2 51 0 50 20 65 13 20

3 2 02 0 36 18 36 25 69 155 6 2 31 0 12 5 76 16 21

9 2 48 0 14 6 79 16 20 3 1 85 0 07 4 14 7 50

135 6 2 26 0 13 6 74 10 14 9 2 49 0 15 6 84 5 6

3 2 04 0 19 10 41 22 54

»0 145 6 2 36 0 08 3 83 6 7

9 2 49 0 25 10 91 7 8

3 2 12 0 17 7 33 11 33

155 6 2 34 0 14 6 73 11 15

9 2 42 0 05 2 76 14 18

TABELA 14. ESTATÍSTICAS OBTIDAS PARA OS VALORES DE RESISTÊN-CIA E PORCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA DO TESTE DE LINHA DE COLA ÚMIDA, PARA OS 27 TRATAMENTOS

LINHA DE COLA ÜMIDA Resistencia Falha na madeira

(N/mm 2) (%) T T V c )

t (min.) X S CV X S CV 3 0 75 0,66 87 8 9 113

135 6 1 41 0, Í9 13 18 5 28 9 1 23 0,13 11 35 10 29 3 1 08 0,08 8 9 4 44

20 145 6 1 36 0,10 7 39 20 51 9 1 59 0,20 12 43 17 40 3 1 16 0,22 19 35 7 20

155 6 1 21 0,02 2 25 17 49 9 1 32 0,10 8 48 7 15 3 0 86 0,08 9 6 5 83

135 6 1 13 0,13 12 21 16 76 9 1 43 0,01 1. 26 27 104 3 1 18 0,08 6 18 15 83

40 145 6 1 26 0,04 3 39 4 10 9 1 63 0,10 6 33 14 42

3 1 26 0,13 10 24 4 17 155 6 1 38 0,19 14 . 46 6 13

9 1 49 0 , 0 8 12' 68 12 18 3 1 12 0,03 2 8 5 63

135 6 1 37 0,19 14 29 13 45 9 1 52 0,13 8 54 14 26 3 1 22 0,21 17 11 13 118

60 145 6 1 29 0,10 7 54 19 35 9 1 52 0,08 5 60 10 17

3 1 35 0,10 7 23 17 74 155 6 1 47 0,09 6 41 11 27

9 1 51 0,23 15 45 13 29

ver-se os níveis considerados da temperatura de aquecimento afetaram de maneira altamente significativa a colagem dos pai-néis quando avaliado pelo teste da linha de cola em seco, en-tretanto no caso úmido somente o valor de resistência ao ciza-lhamento foi modificado significativamente. O fato que os dife rentes níveis do fator temperatura de aquecimento afetaram sig nificativamente os valores das variáveis de resposta, confir-ma que as diferentes temperaturas, originaram lâminas de quali-dade estatisticamente diferentes, quando avaliadas pelo teste da linha de cola. Os níveis dos fatores: temperatura de prensa gem e tempo de prensagem afetaram de maneira altamente signifi cativa os valores das duas variáveis de resposta, tanto do tes te realizado em seco, como em úmido. Finalmente não existiu ne nhuma interação significativa entre os três fatores, mostrando que dentro os níveis considerados existiu independência entre os fatores.

TABELA 15. RESUMO DE INCIDÊNCIA DOS TRÊS' FATORES NA COLAGEM DOS COMPENSADOS, ONDE OS SÍMBOLOS INDICAM: ** AL-TAMENTE SIGNIFICATIVO, * SIGNIFICATIVO E N.S. NÃO SIGNIFICATIVO

Fator

Tempera t ura de aquecim.

T e m p e r a t u r a

Tempo

P r o p r i e d a d e Linha de Cola Seca

Resistencia

* A

A* A Ä

Falha na madeira

A*

AA **

Linha de Cola Ümida

Resistencia

AA A A

Falha na madeira'

N.S .

A A

A A

62

A Tabela 16 apresenta as estatísticas obtidas para ca-

da um dos três. níveis dos fatores temperatura de aquecimento (T ), temperatura de prensagem (T) e tempo de prensagem (t). a Para a.confecção desta tabela cada fator foi considerado al-ternativamente como única fonte de variação ignorando os dois restantes. Os valores médios obtidos foram comparados, median-te o Teste de Tukey, para estabelecer quais dos níveis de cada fator são os melhores. As comparações efetuadas podem-se ver no Anexo 3.

A Tabela 17 apresenta o resumo dos resultados do Teste de Tukey. As duas primeiras fileiras apresentam as melhores combinações com uma probabilidade de 99% e 95% respectivamen-te. Quando dois níveis são melhores que um terceiro mais não tem diferença significativa entre eles, são colocados entre pa-rênteses. A última fileira mostra a combinação certa, que sur-ge de escolher para cada fator o nível menos oneroso, que se-ja no possível comum as quatro respostas, e significativamente melhor. Em consequência podemos dizer com uma probabilidade de 95% que T 2 e t^ foram a melhor temperatura e tempo de prensa-gem respectivamente, em todos os casos. Em relação ao fator temperatura de aquecimento podemos assegurar com uma probabili-dade de 95% que para obter valores mais altos de resistência ao cizalhamento tanto em seco como em úmido, e conveniente de-senrolar as toras de Pinus elliottii a uma temperatura de 60°C. Por outro lado em termos de porcentagem de falha na madeira,

não é conveniente aquecer as tOras jã que, não haverá nenhuma 25 , ,

melhora significativa. Em relaçao a isto KOCH estabeleceu que o aquecimento de toras de pinus para o desenrolo melhora a resistência mecânica da lâmina o que leva a aumentar os valores

T A B E L A 16. E S T A T Í S T I C A S O B T I D A S N O S T R Ê S N Í V E I S DOS F A T O R E S T E M P E R A T U R A DE A Q U E C I M E N T O (T ), cl

T E M P E R A T U R A (T) E T E M P O (t), P A R A A S D I F F E R E N T E S V A R I Á V E I S DE R E S P O S T A DO T E S T E D E

L I N H A D E • C O L A

Linha de Cola Seca Linha de Cola tímida Fatores R e s i s t e n c i a Falha na m a d e i r a R e s i s t e n c i a Falha na m a d e i r a

( N / m m 2 ) (%) ( N / m m 2 ) Ç%) X S CV X S CV X s CV X s CV

Tai 2,08 0,39 18,75 60, 19 21,47 35,67 1,24 0 >31 25,00 29 ,93 17 ,1.2 57 , 21

T a 2 2,18 0,3 7 16, 97 48, 33 27,52 56,94 1,39 0 ,24 18,46 28,67 22,30 77,80

Ta 3 2,26 0,24 10,62 63 , 11 27 ,57 43,69 1,37 0 ,18 13 , 14 35,52 21,98 61,88

T 1 2,02 0,39 19,31 48, 81 29,27 59,57 1,20 0 ,33 27 ,50 22,85 18 ,51 81,01

T 2 2,27 0,34 14,98 60, 07 25 ,66 42,72 1,35 0 ,21 15,56 33,74 20,82 61,69

T 3 2,22 0,26 11,71 62, 74 21,84 34,81 1,36 0 ,17 12,50 40,48 16,32 40 ,30

Ü 1 1,85 0,30 16,22 30, 67 19,71 24, 28 1,11 0 ,28 25,52 15,59 12,53 80,36

t 2 2,23 0,2 0 8,97 67, 30 19,49 28,95 1,33 0 ,15 11, 28 35,96 15,76. 43,82

t 3 2,44 0,23 9,43 73, 67 14, 80 20, 10 1,47 0 ,17 11, 56 45,52 17,78 39 ,05

<7i U>

T A B E L A 17. RESUMO DOS R E S U L T A D O S O B T I D O S DO T E S T E DE T U K E Y E F E T U A D O P A R A AS M É D I A S D O S ' T R Ê S

FATORES A N A L I S A D O S

Melhores combinaçoes Seco Omido Melhores combinaçoes Resistência. Falha na m a d e i r a Res istência Falha na m a d e i r a

99%. de probabilidade T a 3 ( T 3 T 2 ) t 3 T a 3 T 3 ( t 3 t 2 ) - T 3 Ü 3 " ( T 3 T 2 ) t 3

95% de probabilidade T a 3 ( T 3 T 2 ) t 3 T a l T 2 ( t 3 t 2 ) T a 3 T 2 t 3 - ( T ^ T ? ) t 3

Combinação certa T a 3 T 2 t 3 T a i V 3 T a 3 T 2 t 3 T a l T 2 t 3

1. Com uma probabilidade de S5% em todos os casos t^ (9') foi o melhor tempo.

2. Com uma probabilidade de 95% em todos os casos (145°C) foi a melhor t e m p e r a t u r a .

3. Para valores de resistência a melhor t e m p e r a t u r a de aquecimento foi Ta^ (60°C) (unicamente)

com uma probabilidade de 95%.

4. Para valores da falha da m a d e i r a a temperatura de aquecimento Ta (20 C) e a mais conveniente.

o

65

de resistência ao cizalhamento da linha de cola, em contrapo-sição toras desenroladas sem aquecimento prévio produzem lâmi-nas mais débeis resultando em valores baixos de resistência ao cizalhamento, porém com altas porcentagens de falha na madei-

o f ra. Também SUCHLAND & STEVENS estabeleceram que uma redução na resistência mecânica da lâmina causou uma alta porcentagem de falha na madeira e um decréscimo nos valores de resistên-cia ao cizalhamento a linha de cola. Até aqui os resultados desta pesquisa são coincidentes enquanto a que um aumento da resistência mecânica das lâminas, devido principalmente a uma diminuição na profundidade das fendas de laminação ao passar de uma temperatura de laminação de 20°C a 60°C (Tabela 12), levou a um incremento estatisticamente significativo dos va-lores de resistência ao cisalhamento tanto em seco como em úmido, sendo os resultados não coincidentes com estes três au-tores mencionados, em termos de porcentagem de falha na madei-g ra. Em pesquisa recente, CHOW estabeleceu que ao crescer a profundidade das fendas de laminação 1% a resistência ao ci-zalhamento diminuiu em 0,08 N/mm2 não afetando a porcentagem de falha na madeira. Esta última determinação é mais coinci-dente com os resultados desta pesquisa.

Em relação a porcentagem de falha na madeira no teste seco, o fato de que os níveis Ta^ e Ta^ apresentam-se melhores que os valores obtidos para o nível Ta2 pode ser devido a um problema de interpretação dos resultados, já que um grande nú-mero de corpos de prova romperam-se de maneira atípica, sendo que algumas vezes rompeu-se em uma das lâminas externas â al-tura da ranhura, e outros tipos de ruptura.

66

Do analisado até agora pode-se dizer que o valor da resistência ao cizalhamento no teste da linha de cola foi o melhor parâmetro para avaliar a qualidade da lâmina em termos

de resistência da mesma. Com este resultado e o encontrado por g CHOW podemos concluir que a variável de resposta resistência da linha de cola, no caso de que a colagem seja boa, determina a qualidade da lâmina principalmente em termos de profundida-de de fendas de laminação. Por outro lado a porcentagem de fa-lha na madeira aparece não ser afetado pela qualidade mecâni-ca das lâminas e sim pela condições do ciclo da prensa. Isto é totalmente concordante com o determinado por CHOW & WARREN"1"^,

os quais estabeleceram que esta variável de resposta é o parâ-metro mais sensível para a determinação de cura incompleta do adesivo.

Do acima mencionado pode-se dizer que das temperaturas de laminação estudados: 20°C, 40°C e 60°C, esta última propor-cionou os melhores valores da resistência no teste de linha de cola, fato que é atribuído principalmente a melhor resistência mecânica das lâminas causada pela menor profundidade das fen-das de laminação.

Na Tabela 16 pode se observar que o valor do coeficien-te de variação para a resistência ao nível Ta^ foi o menor tan-to para o teste em seco como em úmido, o que indicaria que o fato de laminar a 60°C além de produzir um melhor valor de re-sistência ao cisalhamento, como indica o valor médio obtido, aumenta a uniformidade do produto o que é de maior importância em qualquer processo produtivo; os coeficientes de variação para as porcentagens da falha na madeira dentro do mesmo fator mostram o nível Ta„ como o produto menos homogêneo, este de-

67

ve-se principalmente ao fato de ser elaborados com lâminas pro-venientes de um desenvolvimento em condições desuni foz-mes de temperatura como já foi mencionado antes.

Os valores do coeficiente de variação para os dois fa-tores restantes, em quase todos os casos, foram diminuindo ao passar do menor ao maior nível. Em outras palavras, ao aumentar dentro dos campos considerados, a temperatura de prensagem e o tempo de prensagem, melhora o produto em termos de uniformida-de, fato que era esperado.

A Figura 9 apresenta a comparação do valor na falha na madeira exigida pela norma PS1-74, com os valores médios obti-dos no teste úmido para os tratamentos que tiveram como base o nível Ta^ do fator temperatura de aquecimento, sendo a razão disto o fato que este nível não somente proporcionou os melho-res valores de resistência, sendo que também proporcionou os maiores valores de rendimento, pelo qual o torna insubstituí-vel na fase de produção de lâminas.Utilizam-se os valores de falha na madeira do teste úmido porque esta é a melhor combina-ção para determinar o grau de cura do adesivo, sendo esta a úl-tima fonte de variabilidade já que tanto a resina como a lâmi-na aceita-se como a de melhor qualidade.

Da análise da Figura 9 pode ver-se que os tratamentos que tem 3 minutos de tempo de prensagem não conseguem atingir o valor mínimo da exigência da norma, por outro lado os que utilizam 155°C como temperatura de prensagem embora superam o valor exigido, existem alternativas mais baratas, dos três res-tantes os mais econômicos são as combinações 135°C-9 min. e 145°C-6'. A escolha de uma ou outra como o mais econômica de-penderá de uma correta análise técnico-econômica, sendo que a

68

melhor alternativa poderá ser uma ou outra segundo o caso.

FIGURA. 9. COMPARAÇÃO DOS VALORES DE FALHA NA M A D E I R A OBTIDOS,

COM OS EXIGIDOS PELA NORMA PS1-74 (30%) ONDE:

(X-S) X. (X + S)

t

155 9

155 6

155 3

145 9

145 6

145 3

135 9

135 6

135 . 3

3 0 60 9 0 X FM

69

A Tabela 18 apresenta uma comparação entre os valores de resistência e porcentagem de falha na madeira obtido nos dois tratamentos antes mencionados, e alguns dos valores obti-dos em pesquisas brasileiras e estrangeira. Pode-se observar nesta tabela que poucas comparações podem fazer-se com as ou-tras experiências brasileiras já que a resina utilizada em um e outro caso foram diferentes, além de serem diferentes as es-pessuras das lâminas utilizadas. Com a finalidade de evitar estas dificuldades antes mencionadas tomou-se da literatura estrangeira valores de resistência e falha na madeira de pai-néis que foram elaborados em condições similares. Estes valo-res podem ser vistos na última fileira. Em termos de resistência pode-se ver que os resultados desta pesquisa são melhores, ocorrendo o contrário com os valores de falha na madeira, fato que indica que esforços devem ser realizados para aprimorar as condições de colagem. De qualquer forma os valores atingidos nesta pesquisa em termos da falha na madeira são superiores ao valor mínimo exigido pela norma PS 1-74.

4.4 RECUPERAÇÃO DA ESPESSURA E INCHAMENTO

Durante a prensagem dos compensados se produz um incre-mento da densidade e tensões internas, fatores estes que afe-tam a estabilidade dimensional na direção da compressão. Quan-do o produto absorve água e incha, parte das tensões internas são liberadas, e é a causa disto que quando o produto é seco não consegue retornar a sua espessura original. 0 inchamento na espessura dos compensados está formado por dois componen-tes, o inchamento por absorção de água e o causado pela libe-ração das tensões de prensagem.

TABELA 18. COMPARAÇÃO DOS VALORES DE RESISTÊNCIA E FALHA NA MADEIRA DO TESTE DA LINHA DE COLA OBTIDOS NESTA PESQUISA, COM ALGUNS VALORES ENCONTRADOS NA LITERATURA

Linha de Cola Linha de Cola Ob s ervações Pesquisa Seca Omida Ob s ervações Pesquisa

Resistencia Resistência Falha na Resistencia Falha na Espécie e Resina Espessu- Norma uti- Aque-madeira madeira idade e quan- ra lami- lizada cimen-

(N/mm 2) (%) (N/mm 2) (%) tidade na to Dissertação

2,49 80 1,52 54 P. elliottii Eenõ- AS TM sim ~> j. -j lica 3 mm PS1-74

.•Ta3T2t2 2,36 83 1,29 54 17 anos 300 g/m2

L.D.

HAYASHIDA 2,17 21 0,72 P.elliottii

17 anos

Ureica

300 g/m2

L.D.

2 mm IPT-M 26-B nao

I.P.T. 2,30 67 1,32 P. elliotti-i Ureica 2 mm IPT-M 26-B sim

SUCHLAND & STEVENS • - - 1,30 90 ' Pinus sp. Fenõli-

ca 3 mm PS1-66 sim

o

71

As estatísticas obtidas tanto para os valores de re-cuperação de espessura como para os valores de inchamento são apresentadas na Tabela 19.

As Tabelas correspondentes as diversas análises esta-tísticas efetuadas encontram-se no Anexo. 3.

Da análise de variância efetuada para os dados de re-cuperação de espessura, determinou-se que dos três fatores es-tudados somente o Tempo de Prensagem, afeta de maneira altamen-te significativa esta propriedade, sendo que para tempos mais longos corresponderam valores maiores de recuperação de espes-sura. Do teste de Tukey pode acrescentar-se que ao aumentar o tempo de 3 para 6 minutos a recuperação da espessura não foi modificada significativamente, e ao passar de 6 para 9 minu-tos aumentou significativamente, resultando no final uma dife-

42 rença altamente significativa entre 3 e 9 minutos . WELLONS et álir estabeleceram que ao aumentar o tempo de prensagem aumenta a compressão, e devido que com o aumento da compressão crescem as tensões internas pode-se concluir que os valores de recupe-ração maiores para tempos mais longos, encontrados nesta pes-quisa, deveram-se ao aumento' das tensões internas.

Em relação ao inchamento, da análise de variância de-terminou-se que os três fatores afetaram significativamente esta propriedade, e que a temperatura e o tempo de prensagem apresentaram interação significativa. Para os três níveis do fator temperatura de aquecimento,o teste de Tukey revelou que ao passar do nível Ta^ para Ta£ os valores de inchamento aumentaram signifi-cativamente, e que entre os níveis Ta^ e Ta^ não existiu va-riação significativa desta propriedade. Da análise de intera-ção para os fatores temperatura e tempo de prensagem, esta

72

TABELA 19- ESTATÍSTICAS OBTIDAS NO TESTE DE INCHAMENTO PARA

.AS DUAS VARIÁVEIS DE RESPOSTA, RECUPERAÇÃO DA ES-

PESSURA E INCHAMENTO

T a o! J L X S CV X S CV C min. . 3 2,54 0,86 34 6,60 0,89 13

135 6 2,58 1,04 40 5,30. 1,46 28 9 3,30 .0,49 15 9,05 0,60 6 3 2,66 0,39 15 7,71 0,46 6

20°C 145 6 2,79 1,18 42 8,14 1,52 19 9 2,78 0,40 14 8,22 0,40 5 3 2,38 0,50 21 7,54 0,74 10

155 6 2,72 0,44 16 ! 7,87 1,36 17 9 2,63 0,01 1 8,07 0,77 10

3 1,51 0,91 60 7,18 0,98 14 135 6 2,31 0,11 5 7,81 0,08 1

9 3,30 0,48 15 9,39 0,46 5 3 3,10 1,03 '33 8,23 1,54 19

40°C 145 6 2,83 0,35 12 9,34 1,65 18 9 3,17 0,37 12 8,93 0,56 6 3 2,72 . 0,90 33 9,23 0,86 9

155 6 2,92 0,46 16 9,05 0,38 4 9 3,59 0,95 26 9,53 1,19 12

3 2,12 0,34 16 7,47 1,25 17 135 ' 6 3,15 1,21 38 8,21 1,13 14

9 3,90 0,71 18 9,62 0,52 5

Q 3 2,43 0,28 12 8,14 0,39 5 60 C 145 6 3,20 0,53 17 9,24 1,88 20

9 3,20 0,09 3 8,95 1,36 15 3 2,07 0,27 13 7,95 0,67 8

155 6 2,77 0,24 9 8,21 0,94 8 9 3,10 0,31 10 8,99 2,06 23

73

interdependência manifestou-se somente no nível de temperatura T^ ao passar dos níveis t^ e t^ do tempo de prensagem, em ou-tros termos para uma temperatura de prensado de 135°C a varia-ção do.tempo de prensagem de 6 para 9 minutos aumentou de ma-neira altamente significativa o valor do inchamento. Efetuando a comparação deste resultado com as pesquisas efetuadas pelo

Laboratório de Produtos Florestais (F.P.L.) de U.S.A., citadas 2 6

por KOLLMANN et alii , encontrou-se coincidente no sentido que para temperaturas de prensagem superiores aos 140°C o tempo de prensagem deixa de afetar significativamente os valores de in-chamento; por outro lado abaixo dos 140°C na experiência do F.P.L. determinou-se que ao aumentar o tempo diminui o incha-mento, contrariamente ao estabelecido nesta pesquisa, esta di-ferença explica-se pelo fato que no F.P.L. trabalhou-se com ou-tras condições (pressões, umidade da madeira) destinadas a pro-duzir painéis sobrecomprimidos nos quais o material ligante das fibras pela ação da temperatura flui dentro da estrutura celular melhorando as características da estabilidade dimensio-nal pela diminuição das tensões originadas da compressão apli-cada durante a prensagem.

Finalmente, pode-se resumir dizendo que o aumento tan-to da recuperação de espessura como de inchamento que estabe-leceu-se nesta pesquisa pode-se explicar pelas tensões origi-nadas na prensagem as quais foram crescendo principalmente com o incremento do tempo de prensagem, resultando para maiores tensões, maiores inchamentos.

74

4.5 RESISTÊNCIA Ã FLEXÃO ESTÁTICA

A finalidade deste teste é a determinação da resistên-cia e da rigidez do compensado, propriedades de maior impor-tância nos usos estruturais. A rigidez é um indicador de resis-tência â deformação do material sob tensão é expressa em ter-mos de módulo de elasticidade. Quanto maior o módulo de elas-ticidade menor é a deformação sob determinada tensão.

A Tabela 20 apresenta os valores médios obtidos no tes te de flexão estática para as duas variáveis de resposta, ten-são de ruptura e módulo de elasticidade, tanto para o teste realizado com a direção da fibra da face paralela ao vão. Tam bém acrescenta-se os valores médios de umidade e peso especí-fico aparente nas condições do teste.

Da análise de variância (ver Anexo 3)determinou-se que nenhum dos três fatores, nos três níveis considerados,afetaram de maneira significativa as propriedades medidas. Em função deste resultado elaborou-se a Tabela 21 na qual são apresen-tadas as estatísticas para todo o conjunto de dados.

A Tabela 22 apresenta a comparação dos resultados obti dos com outros tomados da literatura. No caso de umidade, pe-so específico, tensão de ruptura e módulo de elasticidade comparando-se os valores médios. Os correspondentes a incha-mento e recuperação são valores médios dos tratamentos Ta^T-^t e Ta^T2t2 que são os tratamentos escolhidos como melhores pe-las características de colagem. Os outros valores correspon-dem aos obtidos por outros autores para compensado de Pinus elliottii e Araucaria angus ti folia, assim também como para madeira sólida de Pinus elliottii.

TABELA 20. VALORES MÉDIOS OBTIDOS NO TESTE DE FLEXÃO ESTATÍ-CA PARA AS VARIÁVEIS DE RESPOSTA, TENSÃO DE RUPTU-RA, E MÓDULO DE ELASTICIDADE.PARA O TESTE COM A DIREÇÃO DA FIBRA PARALELA A GRÃ APRESENTA-SE TAM-BÉM OS VALORES MÉDIOS PARA A UMIDADE E O PESO ES-PECÍFICO

Tratamento Paralelo a gr a Perpendicular

a. ora Umidade Peso es- Tens ao Mod.Elas. Tensão Mod.Elas. 'a T t de de

Jc or min. cifico rotura rotura C min.

% . Kg/m3 N/mm2 N/mm2 N/mm2 N/mm2

3 11,19 484 47,40 5.441 12,04 541 135 6 10,50 452 .46,58 4.926 12,44 611

9 10,42 486 49,72 6.854 12,51 576

3 11,02 443 52,09 6.710 12,74 657 !0 145 6 10,51 483 51,37 8.805 10,90 527

9 10,27 504 59,78 6.453 14,23 662

3 10,62 518 60,76 5.692 12,09 604 155 6 10,22 506 58,06 5.884 15,39 639

9 9,83 529 61,89 6.684 14,13 574

3 10,77 554 55,13 5,366 15,39 760 135 6 10,29 581 63,38 7.890 13,81 626

9 10,28 627 62,98 8.000 14,18 673

3 10,74 560 58,76 6.507 12,42 601 ) 145 6 10,44 560 62,72 6.398 13,44 714 i

9 10,22 577 59,43 6,277 13,66 603

3 10,62 539 56,49 6.132 13,68 605 155 6 10,25 548 . 61,31 6.393 12^96 585

9 10,19 487 50,51 5,672 14,12 626

3 11,11 485 47,76 4,728 14,47 713 135 6 10,44 488 61,10 6.061 12,66 649

9 10,36 523 55,91 7.622 16,72 741

3 10,68 530 51,53 7.765 16,61 791 ) 145 6 10,29 498 50,13 6.384 18,65 808

9 10,18 547 62,22 8.434 13,72 684

3 10,53 509 ' 48,95 6,242 13,13 643 155 6 10,34 521 55,61 9,439 14,41 664

9 10,20 522 53,18 7,619 14,98 749

40

TABELA 21. ESTATÍSTICAS OBTIDAS NO TESTE DE FLEXÃO ESTÁTICA PARA AS VARIÃVES DE RESPOSTA, TENSÃO DE RUPTURA E MÕDULO DE ELASTICIDADE. PARA O TESTE REALIZADO COM A DIRE-ÇÃO DA FIBRA DA FACE PARALELA,E PERPENDICULAR AO VÃO

Flexão estática cora a direção da fibra paralela ao vão

Flexão estática com a direção da fibra perpendicular ao vão

Elasticidade Tensão de rup/tura

N/mm2

Módulo de elasticidade

N/mm2

Tensão de ruptura N/mm2

Módulo de elasticidade

N/mm2

Média 55,73 6.677 13,91 653

Desvio padrão 5,49 1.161 1,65 73

Coeficiente de variação 10 17 12 11

TABELA 22. COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS OBTIDOS NESTE'TRABALHO, COM OS VALORES OBTIDOS POR

DIFERENTES AUTORES PARA COMPENSADOS DE Pinus elliottii E Araucaria angus ti folia,

E PARA M A D E I R A SÕLIDA DE Pinus elliottii

Propriedade Umidade Densidade Inchamento* Recuperaçao*

Flexão estática, fibra paralela

Direção da ao vao

Flexão estática. Direção da fibra porpendicular ao vao Observações

Fonte Tensão de mod.de elasti- Tensão de mod.de elasti-Z Kg/m3 Z 1 rnptura N/mm 2

cidade N /rara 2

ruptura N /rara 2

cidade N/mm2

Dissertação 10,46 521 9,62

9,24 3,90 3,20

55,73 . 6.677 13,91 . 653 P.elliottii 3 laminas 7,5 hto espessura resina fenolica

28 LARA PALMA 10,86. 555 8,31 - 53,00 6.349 9.5 nu P. elliottii 3 lâminas 7,5 nun espessura resina tanica r. elliottii

13,3 690 9,5 - 48,80 6.733 46,84 4.284 5 laminas HAYASHIDA19 8 cm espessura HAYASHIDA19

A.c.çustifclia 12 600 1,5 - 54,00 9.379 28,71 4.531 5 laminas

8 rren espessura

TOMASELLI 3 9 12 479 4,14 (contraçao)

- 66,74 9.417 - -P. elliottii Mad. sólida

* V a l o r e s m é d i o s dos t r a t a m e n t o s T a 3 T i f 3 c

-J

78

Na Tabela 22 pode-se ver que o menor valor de inchamen-to é 5,3% que corresponde ao tratamento Ta^T^t2, sendo que na realidade na Tabela 21 de comparação' de resultados figura os va-lores médios correspondente aos tratamentos Ta^T^t^ e este é porque estes últimos tratamentos são os que melhores re-sultados apresentaram em termos do teste da linha de cola e es-te é sem dúvida nenhuma o que determina a escolha do melhor painel. 0 mesmo critério.é válido para recuperação. 0 valor de inchamento foi muito próximo aos encontrados na literatura, e muito superior ao correspondente a madeira sólida.

Da comparação dos valores obtidos no teste de flexão com outros tomados da literatura, o primeiro destaque é a di-ferença que apresentam as propriedades de resistência e rigi-dez quando o teste é realizado no sentido paralelo e no sentido perpendicular. Isto normalmente acontece com os compensados de três camadas. Na realidade o que sucede é que no teste as cama-das com as fibras perpendiculares ao vão, praticamente não con-tribuem com nada aos valores de resistência e rigidez

2 6

(KOLLMANN et alii ). Esta diferença se reduz notavelmente pa-ra os compensados de 5 camadas como pode-se ver para os compen-19 sados de Pvnus ell^ott^•í elaborados por HAYASHIDA . Quando maior é o número de camadas, maior é a equalização da resistên-cia e da rigidez nas duas direções, devido a uma melhor distri-

„ 23 buiçao das cargas através do painel (KEINERT Jr. ). Deixando de lado esta diferença pode-se observar que os valores obtidos de tensão de ruptura e módulo de elasticidade são muito seme-lhantes aos obtidos por outros autores para compensados elabo-rados com a mesma espécie. Com relação a madeira sólida pode-se observar uma diminuição de resistência de 16% e uma diminuição

de 29% na rigidez. Finalmente comparando com compensado de araucaria, os valores de módulo de elasticidade foram menores o que em parte pode-se atribuir a uma diferença de densidade de 13% em favor da araucária.

5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Da pesquisa efetuada pode-se concluir que é conveniente aquecer as toras de Pinus elliott-C.-í para sua laminação. Este aquecimento traz consigo melhoras no rendimento, qualidade das lâminas e na resistência mecânica da linha de cola.

Das temperaturas consideradas nesta pesquisa, a de 60°C resultou melhor que a de 40°C.

Neste ponto recomenda-se que a temperatura do meio aque-cedor seja próxima ou muito próxima â da temperatura desejada, ou melhor ainda sim pode-se usar um programa de aquecimento com duas temperaturas, a primeira superior a desejada, com o obje-to de diminuir o tempo de aquecimento,e a segunda próxima a de-sejada para evitar um gradiente de temperatura elevado, o que originaria uma perda de homogeneidade das lâminas produzidas.

Ao passar de 20°C para 60°C o rendimento aumentou em 10% como conseqüência de uma redução de 50% das perdas nas operações posteriores â laminação, perdas atribuídas principal-mente ao rompimento das lâminas durante o manuseio. Na reali-dade a temperatura de 60°C proporcionou lâminas cora menor pro-fundidade de fendilhamento (mais rígidas) pela qual suportou melhor o manuseio. Constatóu-se que o aumento do rendimento foi principalmente das toras da parte superior das árvores.

Seaundo a classificação de lâminas dada pela norma PSI-74 todas as lâminas obtidas foram do tipo C e D.

81

Tomando como parâmetros de qualidade a variação de es-pessura, a profundidade das fendas, e a rugosidade, conclui-mós que a qualidade das lâminas foram melhores para tempera-turas de 60°C.

Para melhorar substancialmente o rendimento de Pinus elliottii recomenda-se além do aquecer as toras a 60°C, recor-rer ao auxílio do manejo florestal que permite a valorização da madeira nos talhões através das práticas de poda e desbas-tes, e no caso de florestas futuras recorrer também ao auxí-lio do melhoramento florestal.

A resistência ao cizalhamento da linha de cola aumenta ao aumentar a temperatura de laminação para 60°C, este resul-tado é válido tanto para o teste realizado em seco como em úmido (água fria). A razão disto atribui-se ao fato de melho-rar as características de resistência mecânica das lâminas, por diminuição da profundidade das fendas de laminação. As por-centagens de falha na madeira foram independentes da tempera-tura utilizada na laminação.

Em relação â temperatura de prensagem e tempo de pren-sagem pode-se concluir que o tempo de 3 minutos deve-se descar-nar completamente, já que combinado com qualquer das três tem-peraturas de prensagem sempre proporcionou colagens ruins. As demais temperaturas e tempos, em qualquer combinação, con-seguiram atingir e superar os requerimentos das normas sobre a colagem.

Da análise das melhores combinações das três variáveis, recomenda-se para obter a melhor colagem a combinação Ta^T2t2 ' ou seja,laminar a 60°C e prensar a 145°C durante 9 minutos. Pa-ra obter valores menores porém acima dos requeridos pela nor-

82

ma, recomenda-se Ta- T- t-j e Ta3T2t2 ou seja laminar sempre a 60°C e usar a combinação de 135°C durante 9 minutos ou 145°C durante 6 minutos. A escolha dependerá de um cuidadoso balan-ço entre os fatores temperatura/tempo, e a eficiência do equi-pamento utilizado.

As variáveis consideradas neste trabalho não afetaram as propriedades medidas no teste de flexão estática.

As três variáveis consideradas afetaram significativa-mente os valores de inchamento em espessura. 0 fato de aquecer as toras, seja a 40°C ou 60°C, contribuiu ao aumento do incha-mento, não apresentando diferença entre as duas temperaturas antes mencionadas. Por outro lado existiu interação entre o tempo e a temperatura de prensagem, interação que só manifes-tou-se com um incremento do inchamento para a temperatura de 135°C ao passar de 6 para 9 minutos. 0 tempo para temperatu-ras superiores a 145°C /de ixa de afetar esta propriedade.

A recuperação da espessura somente é afetada pelo tem-po de prensagem, resultando os valores maiores para 9 minutos.

Finalmente ,e como sugestão pode dizer-se que seria do interesse desenvolver os seguintes estudos adicionais:

- estudar a influência da temperatura de laminação pa-ra valores superiores aos 60°C, já que esta temperatura não mostrou-se como limite superior;

- efetuar a comparação, em termos de rendimentos qua-litativos e quantitativos, entre toras podadas e não podadas;

- analisar outras variáveis do processo do encolado tais como tempo da montagem, porcentagem de sólidos da resina, pressão, quantidade de cola por linha dupla, etc, com objetivo de melhorar ainda mais a qualidade da colagem;

83

. estudar as características mecânicas em compensados de maior número de lâminas objetivando uma ampla caracteriza-ção mecânica.

SUMMARY

A study was performed on mechanical characteristics of glueline on plywood made of Pinus eHiottii and bonded with phenolic resin. Three variables were tested, i.e. peeling temperature, pressing temperature and pressing time. Peeling temperatures were 2 0°C, 40°C and 60°C; pressing temperature were 135°C, 145°C and 155°C; pressinfg times were 3, 6 and 9 minutes. A randomized factorial model were used for the trial. Besides, the effect of peeling temperature on yield and.veneer •quality were taking into account. Also, others physical and mechanicals properties were studied for plywood characterization. All three variables strongly affected mechanic characteristics of glueline. Peeling temperature affected shear strenght, the highest values been'those at 60°C. Preesing temperature and time affected degree of adhesive curing. Best bonding occured with veneers obtained at 60°C and pressed at 145°C during 6 minutes. Also aceptable gluebonds were gathered with veneers obtained at 60°C, and pressed at 135°C or 145°C during 9 minutes or 6 minutes respectively. Peeling temperature also affected yield and veneer quality. Peeling at 60°C yielded 10% higher tham peeling at 20°C and 40°C, this effect after cuting 50% of veneer losses during post-peeling handling. Bolts sector with higer quantités of knots were responsible for the highest yields. Depth of lathe checks and roughness were lower, and uniformity of venner thickness were higher- at 60°C. Values of the other characteristics were similar to those reported currently in the literature for plywood of Pinus elliott-Li.

A N E X O S

86

A N E X O 1

DETERMINAÇÃO DO) TEMPO DE AQUECIMENTO

87

Determinação preliminar do tempo necessário para atin-gir a temperatura desejada, usando a metodologia proposta por

•5 O STEINHAGEM et alii .

Dados iniciais: - Umidade média das toras (U) = 150% - Raio médio das toras (R) = 0,20 m - Raio do rolo resto (r) = 0,075 m - Temperatura inicial das toras (T\) = 20°C - Temperatura desejada (Td) = 40°C e 60°C - Temperatura do meio aquecedor (T) = 61°C - Peso específico básico médio (G) = 0,43 Kg/m3

Cálculos:

- Determinação do raio normalizado CRn):

Rn = Í ~ = Rn = - H í r - = °'38 (m) R

- Determinação da temperatura média (T):

T = T i I T d = t = 2 0 + 6 0 = 4 Q (o c )

- Determinação da difusividade térmica média CD), utili-zando as Figuras nÇs.10 e 11, para T = 40°C, U=15 0%, e G = 0,43 Kg/m3:

D = d . Fa D = 0,00045 . 1,02 = 0,00046 tm2/h)

88

F I G U R A 10. D I F U S I V I D A D E T É R M I C A N A DIREÇÃO R A D I A L E M F U N Ç Ã O

DA T E M P E R A T U R A E C O N T E Ú D O DE U M I D A D E , P A R A A B E T O

(0,50 K g / m 3 )

T E M P E R A T U R A ( ? C )

89

FIGURA IL . FATOR DE AJUSTE SEGUNDO O PESO ESPECÍFICO E CONTEÚ-DO DE UMIDADE LINHA 1, PARA CONTEÚDO DE UMIDADE IN-FERIORES A 40%, E LINHA 2 PARA UMIDADES SUPERIORES A 40%

P E S O E S P E C Í F I C O

. Determinação da .temperatura normalizada para as tempe-raturas desejadas:

t = (Td - T)/T± - T)

t ( 4 0o c ) = (40-61) / (20-61) = 0,512 C°C)

t ( 6 Qo c ) = (60-61) /(20-61) = 0 ,024 (°C)

. Determinação do número de Furier (F) da Figura n9 12 utilizando os valores do raio normalizado (R ) e tem-n peratura normalizada (t): F(40°C) =0,18 (adimencional) F(60°C) = 0,68

90

FIGURA 12. RELAÇÕES DO NÚMERO DE FURIER (F), RAIO NORMALIZADO

(R ) E TEMPERATURA NORMALIZADA (t) n

t

F

- Cálculo do tempo de aquecimento (t')para as duas tem-

peraturas desejadas:

(horas)

t'(40oC) = 0,18(0,20)2/0,00046 = 15 (hs)

t'(60oC) = 0,68(0,20)2/0,00046 = 59 (hs)

Devido a que a porcentagem de raios 1enhosos e maior a

10% (medições no laboratório mostraram 13%) ° tempo deverá re-

duzir-se em 12%.

t' (400C) . = 115-(15.0,12) 1 - 13 (horas)

t'(60oC) = 15'9-(59.0,12)1 - 52 (horas)

91

A N E X O 2

MODELO MATEMÁTICO

92

onde :

MODELO MATEMÁTICO CORRESPONDENTE AO DELINEAMENTO COM-PLETAMENTE CASUALIZADO COM ARRANJO FATORIAL (FATORIAL 33) , UTILIZADO NA ANÁLISE DOS RESULTADOS DO TESTE DE LINHA DA COLA

- Modelo maternâti co:

Yijk = p + + Êj + 5r + (çB)i;j + U<5)ik + (35) j k +

+ U $ 6 ) . .. + l . .. íjk íjk

= efeito principal da temperatura de aquecimento (Ta); = efeito principal da temperatura de prensagem (T); = efeito principal do tempo de prensagem (t);

« i j = efeitos de interação de dois fatores;

6Sik e^e;'-to interaçao dos três fatores;

Xj_jk= variável de resposta.

93

- Cálculos

REPET, TRATAM. Tahiti Ta!T!t2 Talita TaiT2ti TaxT2t2

TaiT2t2

Yl

Yii Y 2 1

Y 2

Yiz Y 2 2

Y 3

Yl3 Y 2 3

YI»

Y24

Y. 1

Yl Y2

Ta3T3t2

Ta3T3t3 Y 2 7 1 Y 2 7 2 Y2 7 3 Y2 7 i* Y2 7

SQT = EEY.2. iD (ZZ Y.j) 2

SQT = EEY.2. iD r . t

SQT = IY } i - F . C . SQT = r - F . C .

SQE = SQT - SQt

Temperatura aquecimento Tertperatura Tempo Temperatura aquecimento Tertperatura tl t2 t3

Ti TaiTiti. Ta1T1t2 TaiT113 Ta! T 2

T 3

TaxT2ti T A L T 3 T L

T alT 2t 2

Ta!T3t2

Ta^T2t3

Ti • •

Ta2 T 2

T 3

• •

•

TI • •

Ta3 T 2 • Ta3T2t3

T 3 Ta3T3t3

Efeito da temperatura de aquecimento

< W ! + (YTa2..»2 + <XTa3..'2

SQS = : F.C 4.3.3

Efeito da temperatura

(Y . )2 + (Y , )2 + (Y . ) 2 . u j, . t2. .1-3. SQT = : ' - F.C.

4.3.3

Efeito do tempo

(Y ) 2 + (Y . ) 2 + (Y . )2 • • u j • • u 2 • . • x: 3

SQT = : F.C. 4.3.3

Efeito da interação da Temperatura de aquecimento-temperatura

(Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 1 T a i t , . T a i t 2 . ' 1 T a ^ j . ' T a ^ . ' U T a 2 t 2 . ' ( T a ^ ' 1 T a j t i / 1 T a 3 t * ' * u T a 3 t 3 . '

SOST 1 - F . C . 4.3

Efeito da interação Temperatura de aquecimento

e ' " W t ^ ^ . t , ' 2 + < ^ a i . t 3 ) 2 + ( * T a 2 . t l > 2 + " W ^ * + < * T a 2 . t 3 > 2 + < * T a 2 . t l > 2 + < * T a 2 . t 2 > 2 + < * T a 2 . t SQS t B • • • ' • • - • . . . . _ ^ ^

4.3

Efeito da interação temperatura-tempo

(Y ) 2 + (Y ) 2 + <Y ) 2 + ' (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 + (Y ) 2 1 . T i t ) U . T ! t 2 ' . T i t j ' . T 2 t , ' . T 2 t 2 . T 2 t 3 . T 3 t , ' - T 3 t 2 ' . T 3 t 3 •

SQTt F f

95

Efeito da interação temperatura de aquecimento-temperatura-tem-

SQSTt = SQt - (SQS + SQT + SQt + SQST + SQSt + SQTt)

- Apresentação tabular da ANOVA

Fonte Var. G.L. SQ QM F

Tratamento (t-1) Temperatura de aque-cimento (Ta) (Ta-1) Temperatura (T) (T-1) Tempo (t) (t-1) Ta-T (Ta-1) (T-1) Ta-t (Ta-1) (t-1)

T-t (T-1) (t-1) Ta-T-t (Ta-1) (T-1) (t-1) Erro 33(r-l)

33 r-1

96

A N E X O 3

A N Á L I S E E S T A T Í S T I C A

TABELA Al . ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DA LINHA DE COLA SECA. VARIÁVEL DE RESPOSTA: RESISTÊNCIA

Fonte de Variaçao G .L. S .Q. Q.M. F.C. F.T. (95%) F.T. (99%)

Tratamentos 2 6 761,04 29 , 27 6 ,75** 1,71 2,14

Temperatura de aquecimento 2 48 , 28 24 ,14 5,60** 3,17 5,04 (Ta) Temperaturas (T) 2 94,04 47 ,02 10 ,86** 3 ,17 5,04

Tempos (t) 2 492,01 246 ,01 56,82** 3,17 5,04

Ta - T 4 18,72 4,68 1,0 8 n S 2,55 3,70

Ta - t 4 33 , 27 8,32 1,9 2 n S 2,55 3,70

T - t 4 26 , 25 6,56 l , 5 2 n S 2,55 3 ,70

Ta - T - t 8 48,47 6,06 l , 4 0 n S 2,12 2,87

Erro 54 234 ,00 4,33

Total 80 995,04

TABELA A2 . ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DA LINHA DE COLA SECA. VARIÁVEL DE RESPOSTA: PORCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA

Fonte de Variação G. L. ; s . Q . Q.M. F.C. F.T.(95%) F.T.(99%)

Tratamentos 26 41.052,76 1.578,95 6,22** 1,71 2,14

Temperatura de aquecimento 2 3.306,69 1.653,35 6,52** 3,17 5,04 (Ta) Temperaturas (T) 2 2.950,32 1.475,16 5,81** 3,17 5,04

Tempos (t) 2 29.081 ,80 14.540,90 57,3 ** 3,17 5,04

Ta - T 4 2.245,98 561, 5 2 , 2 1 n S 2,55 3,70

Ta - t 4 1.778,72 444,68 l , 7 5 n S 2,55 3", 7 0

T - t 4 535,90 133,99 0 , 5 3 n S 2,55 3,70

Ta - T - t 8 1.153,27 144,16 0,5 7 n S 2,12 2,87

Erro 54 .13 . 702 , 67 253,75

Total 80 54.755,43

CO

TABELA A 3 . ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE LINHA DE COLA ÚMIDA. VARIÁVEL DE RESPOSTA:. RESISTÊNCIA

Fonte de Variação G.L, S , Q , Q.H, F,C. F.T.(95%) F.T. (99%)

Tratamentos 26 342,96 13,19 3,77** 1,71 2,14 Temperatura de aqueci-mento (Ta) 2 25,00 12,50 3 ,5 7 * 3,17 5,04

Temperaturas (T) 2 41,64 20,82 5,95** 3,17 5,04

Tempos (t) 2 186 ,65 9 3,33 26 , 6 7 ** 3,17 5 ,04

Ta - T 4 17,01 4,25 l , 2 l n s 2,55 3,70

Ta - t 4 22,09 5,52 l , 5 8 n S 2,55 3,70

T - t 4 38,78 9,70 2,77* 2,55 3,70

Ta - T - t 8 11,79 1,47 0,4 2 n s 2,12 2,87

Erro 54 189,16 3 ,50

Total 80 532,12

vo KD

TABELA A 4 . ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE LINHA DE COLA ÚMIDA. VARIÁVEL

DE RESPOSTA: PORCENRAGEM DE FALHA NA MADEIRA

Fonte de Variação G.L. S.Q, Q.M. F.C. F.T. (95%) F.T. (99!

Tratamentos Temperatura de aquecimen-to (Ta)

26

2

22.269,29

528,92

856 ,51

264,46

5,08**

l , 5 6 n S

1,71

3,17

2,14

5,04

Temperaturas (T) 2 4.273,29 2.136,65 12,68** 3,17 5,04

Tempos (t) 2 12.616,40 6.308,20 37,43** 3,17 5,04

Ta - T 4 1.413,52 353,38 2 , 1 0 n S 2,55 3,70

Ta - t 4 678,86 169,72 i , o i n s 2,55 3 ,70

T - t 4 990,49 247,62 l , 4 7 n S 2,55 3,. 70

Ta - T - t" 8 1.768,81 221,10 1 , 3 l n s 2,12 2,87

Erro 54 9.101,33 168,54 Total 80 31.370,62

TABELA A5. TESTE TUKEY PARA OS VALORES MEIOS DE RESISTÊNCIA

EM SECO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NÍVEIS DOS FA-,

TORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (Ta), TEMPERATU-

RA (T) E TEMPO (t). OS COMPARADORES RESULTARAM

1,71 E 1,37 PARA AS PROBABILIDADES DO 99% E 95%

RESPECTIVAMENTE

(Ta 3) 23,08

(Ta 2) 23,20

( T a ^ 21,19

(TA!)21,19 1,89** 1,01NS 0

(Ta2)22,20 0,88NS 0 (Ta3)23,08 0

- A melhor temperatura 99%) foi T a 3 .

de aquecimento (com uma probabilidade de

(T2) 23,13

<T3) 22,68

(TX) 20,66

(TX) 20,66 2,80** 2,02** 0 (T3) 22,68 0,45NS 0

(T2) 23,13 0

- As temperaturas T^ (155°C) e T 2 (145°C) foram estatisticamente melhor que a T, (135 C) com uma probabilidade de.99%.

<t3> <t 2) ( t l ) 24,85 22,73 18,89

(t L) 18,89 5,96** 3,84* 0

(t 2) 22,73 2,12** 0

(t 3) 24,85 0

- 0 tempo t^ (91) e melhor (com uma probabilidade de 99%) que o tempo t2(6') e este último e superior (com 95% de probabilidade) ao tempo

102

TABELA A6. TESTE DE TUKEY PARA OS VALORES MEIOS DE RESISTÊN-

CIA EM ÚMIDO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NlVEIS DOS

FATORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (Ta), TEMPERA-

TURA (T) E TEMPO (t). OS COMPARADORES RESULTARAM

1/55 E 1,23 PARA AS PROBABILIDADES DO 99% E 95%

RESPECTIVAMENTE

(Ta 3) (Ta 2)

14,03 13, 16 12,69

(Ta1)12,69 1,34* 0,47nS 0

(Ta2)13,16 0,87ns 0

(Ta3)l4,03 0

- A melhor temperatura, bilidade do 95%.

de aquecimento é a T à 3 , com uma probabi-

(T3) (T2) (T x) 13,85 13,75 12,28

(T1) 12,28 1,57** 1,47* 0

(T2) 13,75 0 , i o n s 0

(T3) 13,85 0

- As melhores temperaturas sao T~ (155 C) e T2(145"C). Sendo a T^ com uma probabilidade do 99% e a T 2 com uma probabilidade do 95%, em rela-ção a T (135°C).

(t3) (t2) (tx> 14,99 13,58 11,31

( t p 11,31 3,68** 2,27** 0

rt N> 13,58 1,41* 0

(t3) 14,99 0

- 0 tempo t^ (91) ê melhor que o t 2 (6') com uma probabilidade de 95% e o tempo-tu e melhor que o tempo t-O') com uma probabilidade de 99%.

103

TABELA A7. TESTE DE TUKEY PARA OS VALORES MEIOS DE FALHA NA MADEIRA EM SECO DA LINHA DE COLA NOS TRÊS NlVEIS DOS FATORES TEMPERATURA DE AQUECIMENTO (Ta), TEM-PERATURA (T) E TEMPO (t). OS COMPARADORES RESUL-TARAM 13,23 E 10,48 PARA AS PROBABILIDADES DE 99% -E 95% RESPECTIVAMENTE

(Ta 3) (Ta x) (Ta 2)

63,11 60,19 48,33

<Ta 2)48,33 14,78** 11,86* 0

(Ta^)60,19 2 , 9 2 n s 0

(Ta 3)63,ll 0

- As melhores Ta3 com uma 'dade de 95%,

temperaturas de probabilidade de em relaçao a Ta

aquecimento Ta. e 99% e a T a 1 com

2'

Ta^'. Sendo a uma probabili-

(T3) (T2) (T x) 62,74 60,07 48,81

(T x) 48,81 13,93** 11,26* 0

(T 2) 60,07 2 , 6 7 n s 0

(T 3) 62,74 0

- As melhores temperaturas sao T« (155 C) e T 2 (145 C). Sendo a T^ com lima probabilidade de 99% e a com uma probabilidade do 95% em rela-ção a T- (135°C)

<t 3) <t 2) ( t x ) 73 ,67 67 ,30 30,68

(t x) 30,68 42,99** 36,62** 0

(t 2) 67,30 6 , 3 7 n s 0

(t 3) 73,67 0

- Os tempos t 3 (9') e t2 (6') são os melhores com uma probabilidade do 99% em relaçao a

10 4

TABELA A 8 . TESTE TUKEY P A R A OS V A L O R E S M E I O S DE F A L H A N A

M A D E I R A EM ÚMIDO D A L I N H A DE COLA NOS TRÊS N Í -

VEIS' DOS F A T O R E S DE T E M P E R A T U R A (T) e T E M P O (t).

OS C O M P A R A D O R E S R E S U L T A R A M 10,76 E 8,52 P A R A A S

P R O B A B I L I D A D E S DE 99% E 95% R E S P E C T I V A M E N T E

( x 3 ) <T2) ( T x )

40,48 33 , 74 22,85

17,63** 10,89** 0

6,7 4 n s 0

0

- A s temperaturas T 3 (155°C) e T^ (145°C) são melhores que a (135°C) com uma probabilidade de 99%.

( T j ) 2 2 , 8 5

( T 2 ) 3 3 , 7 4

( T ) 4 0 , 4 8

(t3) Ct2) (tx) 45 ,52 35,96 15,59

(t x) 15,59 29,93** ' 20,37** 0

, (t 2) 35,96 9,56* 0

(t 3) 45,52 0

- Os tempos t3(9') e t2(.6') são melhores que o tempo t^ (3*) com uma pro-babilidade de 99%. 0 tempo t 3 i melhor que o t 2 com um 95% de probabili-dade.

TABELA A9 .. ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE RECUPERAÇÃO

jronte ae variação G. L. S.Q. Q.M. F.C. F.T.(95%) F.T. (99%) Tratamentos 26 19,59-0 0,753 1,941* 1,71 2,14 Terroeratura de aqueci-mento (Ta) Temperaturas (T)

2 2

0,454 0,385

0,227 0,19 3

0,585nS

0,497nS 3,17 3,17

5,04 5,04

Tempos (t) 2 10,303 5,512 14,206** 3,17 5,04 Ta - T 4 3,706 0,927 2,389nS 2,55 3,70 Ta - t 4 0,857 0,214 0,552ns 2,55 3,70 T - t 4 1,723 0,431 .l,lllnS 2,55 3,70 Ta - T - t 8 2,162 0,270 0,696nS 2,12 2,87 Erro 54 20,941 0,388 Total 80 40,531

COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DE RECUPERAÇÃO DOS TRÊS NÍVEIS DO FATOR TEMPO DE PRENSAGEM, ATRAVÉS DO TESTE DE TUKEY

3,221 2 , 8Q 8 2,406

2,406 0,815** 0,402nS 0 2,808 0,413* 0 3,221 0

TABELA AIO.ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO .ENSAIO DE INCHAMENTO

Fonte de variação G. L. S.Q. Q.M., F.C. F.T.(95%) F.T. (99%) Tratamentos 26 75,238 2,897 2,655** 1,71 2,14 Temperatura de aque-cimento (Ta) Temperaturas (T)

2 2

18,159 8,130

9,080 4,065

8,323** 3,726*

3,17 3,17

5,04 5,04

Tempos(t) 2 20,218 10,109 9,266** 3,17 5,04 Ta - T 4 5,529 1,382 1,2 67nS 2,55 3,70 Ta - t 4 3,903 0,976 0,895ns 2,55 3,70 T - t 4 12,302 3,076 2,819* 2,55 3,70 Ta - T - t 8 7,086 0,886 0,812nS 2,12 2,87 Erro 54 58,93 1,091 Total 80 134,258

COMPARAÇÃO DOS VALORES MÉDIOS DO INCHAMENTO DOS TRÊS NÍVEIS DO FATOR TEMPERATURA DE AQUECIMENTO, ATRAVÉS DO TESTE DE TUKEY

8,743 8,531 7,612

7,612 8,531 8,743

1,131** 0,212nS

0

0,919** 0

107

TABELA Àll. ANÁLISE DE INTERAÇÃO TEMPERATURA-TEMPO DA ANÁLISE

DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE A VARIÁVEL DE RESPOSTA

INCHAMENTO. F Cl,54,95%)= 4,02 E Fp.,54, 99%)=7,12,

t 2 - t x

T-

T,

T.

6 3 , 7 6

7 2 , 2 5

7 4 , 1 4

6 3 , 9 7

80,16

7 5 , 3 7

0,21

7 , 9 1

1 , 2 3

S'QTj dentro t =

SQT2 dentro t =

SQT3 dentro t =

(0,21)2 = 2 , 3 3

( 7 , 9 1 ) 2 =

2 , 3 3

( 1 , 2 3 ) 2 =

2 , 3 3

0,002

3 , 4 7 6

0 , 0 8 4

0,002 0 9 1

3 / 4 7 6 1 / 0 9 1

0 , 0 8 4

= 0,01 ns

= 3 , 1 9 ns

1 , 0 9 1 = 0 , 0 8 ns

fc2. fc3 - fc2

^ 6 3 , 9 7 8 4 , 1 8 2 0 , 2 1

T 2 8 0 , 1 6 7 8 , 3 1 . 1 / 8 5

T 3 7 5 , 3 7 7 9 , 7 8 4 , 4 1

SQT1 dentro, t = = 22,69 - = 20, 80 * *

ns SQT2 dentro t = = 0 , 1 9 - ^ = 0 , 1 7

SQT3 dentro t = ^ ^ = 1 , 0 8 -, - ^ g f j = 0 , 9 9 n s

10 8

TABELA A12. ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE

FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PARALELO AO VÃO. VARIÁ-VEL DE RESPOSTA: RESISTÊNCIA MÁXIMA Ã FLEXÃO

F.V. G.L. S. • Q. Q.M. F c F . (26 ,54,95)

Tratamento 26 244. .967 9.422 1,6 8 n s 1,8 Erro 54 303. .315 5.617 Total 80 5 48. ,282

TABELA A13. ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PARALELO AO VÃO. VARIÁ-VEL DE RESPOSTA: MÕDULO DE ELASTICIDADE

F.V. G.L. S.Q. Q.M. F F (26,54,5) C L.

Tratamento 26 1,09 x IO10 421.032.412 l,58ns 1,8

Erro 54 1,44 x IO10 266.604.600 Total 80 . 2,53 x IO10

109

TABELA A14. ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PERPENDICULAR AO VÃO. VARIÁVEL DE RESPOSTA: RESISTÊNCIA MÁXIMA

F.V. G.L. S.Q. Q.M. F F. (26,54,95) ' . W V

Tratamento 26 22.222,69 854,72 0,75ns 1,80

Erro 54 61.646,75 1141,61 Total 80 83.869,44 /

TABELA A15. ANÁLISE DE VARIÂNCIA CORRESPONDENTE AO ENSAIO DE FLEXÃO ESTÁTICA NO SENTIDO PERPENDICULAR AO VÃO. VARIÁVEL DE RESPOSTA: MÕDULO DE ELASTICIDADE

F.V., G.L. S.Q. Q.M. F c F (26,54,95)

Tratamento 26 43.122.571 1.658.560 l,20ns 1,80

irro 54 74.909.150 1.387.206 Total 80 118.031.721

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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BIOGRAFIA

JUAN CARLOS MEDINA, filho de Juan Carlos Medina e Ceci-lia Maria Lamberti de Medina, nasceu en San Salvador de Jujuy, Jujuy, Argentina, em 14 de agosto de 1955.

Formado em Engenharia ^e Industrias Florestais, na Facultad de Ingenieria Forestal da Universidad Nacional de Santia-go dei Estero, Argentina, no ano de 1981.

Em 1982 ingressou no curso de PÓs-Graduação em Engenharia Florestal da Universidade Federal do Paraná, na área de concen-tração de Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais.

Durante o ano de 1981 desempenhou-se como Chefe de Produ-ção na Cooperativa Forestal los Pirpintos, Santiago dei Estero, Argentina.

Atualmente é auxiliar docente dedicado à pesquisa no Instituto de Tecnologia de la Madera da Universidad Nacional de Santiago dei Estero.

JUAN CARLOS MEDINA

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