Propriedades físico-mecânicas de duas espécies de bambu termorretificadas: Bambusa tuldoides Munro e Phyllostachis aurea Rivière & C. Rivière

Abstract

O bambu é um material muito versátil, com utilidades em diversar áreas como alimentação, movelaria, construção civil, artesanato e etc. No Brasil, o bambu é pouco utilizado, no entanto, recentemente elevou-se o interesse e os estudos sobre o assunto, principalmente apartir do fomento gerado pelo gorverno federal com sanção de lei de incentivo ao plantio, manejo e pesquisa sobre o bambu. Por se tratar de um material higroscópico, o bambu apresenta instabilidade dimensional, o que inviabiliza sua utilização em outras áreas e ainda sua curta vida útil. Tratamentos termorretificadores podem ser aplicados para propiciar melhorias na estabilidade dimensional, modificar a cor e as propriedades mecânicas do material. Neste contexto, os objetivos deste estudo foram: (1) avaliar as propriedades físicas, tais como: densidade básica e aparente, contração volumétrica, taxa de absorção de água e teor de umidade de equilíbrio; (2) avaliar as propriedades mecânicas, tais como: resistência à compressão, resistência ao cisalhamento, módulo de elasticidade à flexão depois do tratamento térmico e a variação do módulo de elasticidade à flexão; (3) avaliar o efeito do tratamento de termorretificação sobre a cor. Foram utilizados colmos maduros das espécies Phyllostachis aurea e Bambusa tuldoides. As amostras foram confeccionadas com dimensões de acordo com os ensaios a serem empregados nas avaliações. A termorretificação foi realizada em um forno mufla elétrico laboratorial Linn Elektro Therm sob três temperaturas: 160, 180 e 200oC durante 15, 30 e 45 minutos. Os ensaios mecânicos foram realizados através da Máquina de Ensaio Universal Contenco. As medições de cor foram realizadas através do espectrofotômetro portátil CM 2600d no espaço CIE-L*a*b*. A densidade básica média da espécie Phyllostachis aurea foi de 0,53 g/cm3 e para Bambusa tuldoides de 0,70 g/cm3. Na espécie Phyllostachis aurea para maior temperatura a contração volumétrica foi maior, já para Bambusa tuldoides a menor contração volumétrica foi apresentada pela maior temperatura. A taxa de absorção de água, após o tratamento de termorretificação apresentou redução de cerca de 50% para a espécie Phyllostachis aurea e de 60% para Bambusa tuldoides. A temperatura de tratamento de termorretificação provocou redução no teor de umidade de equilíbrio para as duas espécies de bambu. A resistência à compressão reduziu entre as temperaturas de tratamento. A resistência ao cisalhamento reduziu em 47% em relação ao controle para a espécie Bambusa tuldoides, considerando o tempo de tratamento de 45 minutos e de 59% para a temperatura de 200°C. Já a espécie Phyllostachis aurea o efeito da temperatura de tratamento pode ser observado na temperatura mais agressiva, com redução de 31,5% de resistência ao cisalhamento em relação ao controle. O módulo de elasticidade à flexão (MOE) após o tratamento de termorretificação apresentou discreta elevação com o incremento da temperatura de tratamento. A variação do MOE antes e depois do tratamento de termorretificação que apresentou maior valor foi o da temperatura de 180°C, de 36,29%, para a espécie Phyllostachis aurea. Na variação do MOE para a espécie Bambusa tuldoides se notou a influência tanto do tempo quanto da temperatura de tratamento. A temperatura e o tempo de tratamento de termorretificação afetaram a cor das duas espécies de bambu.

Bamboo is a very versatile material with diversar utilities in areas such as food, furniture, construction, handicrafts and so on. In Brazil, bamboo is widely used, however, have recently increased the interest and studies on the subject, mainly generated by starting the promotion gorverno sanction of federal law to encourage the planting, management and research on bamboo. Because it is a hygroscopic material, bamboo has dimensional stability, which prevents their use in other areas and even his short life. Termorretificadores treatments can be applied to provide improvements in dimensional stability, modify the color and mechanical properties. In this context, the objectives of this study were: (1) evaluate the physical properties such as density and apparent shrinkage, water absorption rate and moisture content equilibrium, (2) evaluate the mechanical properties, such as: compressive strength, shear strength, flexural modulus after heat treatment and the change in flexural modulus of elasticity, (3) to evaluate the effect of treatment on the color termorretificação. We used mature culms of the species Bambusa tuldoides and Phyllostachis aurea. The samples were prepared with dimensions according to the tests to be used in evaluations. The heat treatment was performed in a laboratory electric muffle furnace Linn Elektro Therm under three temperatures: 160, 180 and 200 ° C for 15, 30 and 45 minutes. The mechanical tests were performed using the Universal Testing Machine Contenco. The color measurements were performed using the portable CM 2600d spectrophotometer within the CIE-L* a *b*. The average basic density of the species Phyllostachis aurea was 0.53g/cm 3 and Bambusa tuldoides of 0.70 g /cm3. In Phyllostachis aurea species to higher temperature, the shrinkage was greater, but for Bambusa tuldoides the smallest shrinkage was presented by the higher temperature. The rate of water absorption, after heat treatment was reduced by about 50% for the species Phyllostachis aurea and from 60% to Bambusa tuldoides. The temperature heat treatment caused a reduction in equilibrium moisture content for the two species of bamboo. The reduced resistance to compression treatment between the temperatures. The shear strength at 47% reduced compared to control for Bambusa tuldoides considering the treatment time of 45 minutes and 59% for 200 ° C. Since the species Phyllostachis aurea the effect of treatment temperature can be observed in the temperature more aggressive, with a reduction of 31.5% of shear strength compared to control. The flexural modulus of elasticity (MOE) after treatment termorretificação slight increase with increasing treatment temperature. The variation of the MOE before and after treatment termorretificação highest values of temperature was 180 ° C of 36.29% for the species Phyllostachis aurea. In the variation of the MOE for Bambusa tuldoides noted the influence both time and temperature of treatment. The temperature and treatment time of termorretificação affect the color of the two bamboo species.