Redução na higroscopicidade e na movimentação dimensional da madeira de folhosas submetida a tratamentos térmicos

Abstract

A madeira é um material de grande versatilidade, que atende a demanda de importantes setores da nossa economia. Além de ser uma matéria-prima natural e renovável, o consumo energético envolvido em sua manufatura é bem menor quando comparado com outros materiais de origem mineral. Porém, características intrínsecas da madeira resultam na sua capacidade de troca higroscópica com o ambiente, que se manifesta durante sua vida útil e causa a movimentação dimensional dos produtos. Visando reduzir esse efeito indesejável, o presente estudo buscou melhorar a estabilidade dimensional da madeira de folhosas, a partir da aplicação de tratamentos térmicos adicionais, em madeiras submetidas à secagem ao ar e convencional. As madeiras selecionadas foram as espécies comercialmente conhecidas como Jatobá e Muiracatiara, das quais foram coletadas 5 tábuas radiais e 5 tábuas tangenciais de cada espécie, tanto secas ao ar e como em estufa, escolhidas do estoque de uma indústria de pisos de madeira maciça. Dessas tábuas foram cortadas amostras para a aplicação dos tratamentos térmicos, que consistiram da exposição da madeira a temperaturas de 60°C, 75°C e 90°C por períodos de 24, 48, 72 e 96 horas. Após os tratamentos as amostras foram expostas a um ambiente de baixa umidade relativa (Condicionamento 1) e, após estabilização, foram expostas a um ambiente de alta umidade relativa (Condicionamento 2). Ao final dos tratamentos térmicos e dos condicionamentos foram medidos os teores de umidade e as dimensões das amostras. Os resultados obtidos permitiram verificar que a umidade de equilíbrio da madeira de Jatobá foi menor do que a da Muiracatiara, comportamento similar ao das amostras tangenciais em relação às radiais e da madeira seca em estufa em relação à madeira seca ao ar; mas que essas diferenças não são importantes na industrialização da madeira. Dentre os tratamentos térmicos, o mais eficiente foi a exposição à temperatura de 90oC, independente do tempo de exposição. Esse tratamento reduziu a higroscopicidade da madeira e a movimentação dimensional decorrente das variações no teor de umidade, sendo que esse efeito foi mais pronunciado na madeira seca em estufa do que na madeira seca ao ar. A principal conclusão é que o tratamento térmico adicional, utilizando temperatura de 90oC, apresenta potencial para aplicação industrial visando reduzir a movimentação dimensional da madeira e seus derivados.

Lumber is a material of great versatility, which meets the demand of important sectors of our economy. In addition, lumber is a natural and renewable raw material; consuming less energy in its production when compared with other materials of mineral origin. However, hygroscopicity is an intrinsic characteristic of the wood, which remains active during the life cycle and cause dimensional movement of lumber and its products. To reduce this undesirable effect, the present study aimed to improve the dimensional stability of hardwood lumber through the application of additional heat treatments to conventional and air-dried timber. The selected species were those commercially known as Jatobá and Muiracatiara, of which were collected 5 quarter sawn and 5 flat sawn boards of each species, both air dried and kiln dried, chosen from the stock of a flooring mill. These boards were cut to samples for the application of heat treatment, which consist in lumber exposure to temperatures of 60oC, 75oC and 90oC during periods of 24, 48, 72 and 96 hours. After heat treatment the samples were exposed to a dry environment (low relative humidity, Condition 1) and, after to reach equilibrium moisture content, exposed to a wet environment (high relative humidity, Condition 2). Samples dimensions and moisture content were measured after the heat treatment and both two conditioning. The obtained results allowed to verify that equilibrium moisture content of Jatobá lumber was smaller than Muiracatiara lumber, similar behavior found for flat sawn samples compared to quarter sawn and for kiln-dried in relation to air dried lumber; but these differences are not important in lumber industrialization processes. Among the heat treatments, the most effective was the exposure at a temperature of 90° C, regardless of time of exposure. This treatment reduced the wood hygroscopicity and its dimensional movement caused by the variation in its moisture content, and this effect was more pronounced in the kiln dried wood than in air dried wood. The main conclusion is that additional heat treatment, using a temperature of 90° have potential for C, industrial application aiming to reduce the dimensional movement of lumber and its products.