Avaliação do tempo e métodos de aquecimento de toras de Eucalyptus grandis Hill ex-Maiden,e sua influência no rendimento em laminação e na qualidade das lâminas

Abstract

O presente estudo teve como objetivo determinar um modelo matemático para estimar o tempo de aquecimento de toras de Eucalyptus grandis em vapor e água quente e a implicação dos tratamentos térmicos sobre a qualidade e rendimento na produção de lâminas. Para tanto, foram utilizadas toras com diâmetros de 25 ˧ 30 cm, 30 ˧ 35 cm, 35 ˧ 40 cm, procedentes do Horto Florestal de Águas de Santa Bárbara-SP. Estas toras foram submetidas a dois (2) tipos de tratamento térmico a uma temperatura de 85o C, sendo que no primeiro as toras foram vaporizadas e no segundo as toras foram aquecidas em água quente. Em ambos os tratamentos térmicos a madeira foi aquecida até que o rolo-resto (50mm) atingisse 80o C. Para o monitoramento da temperatura e tempo de aquecimento, foi inserido um termopar no rolo- resto, os dados foram coletados por um equipamento datalogger CR10, minuto a minuto até que atingisse a temperatura desejada. Após o período de aquecimento, as toras foram laminadas em um torno laminador, guilhotinadas, numeradas e separadas, para avaliar o efeito dos tratamentos térmicos sobre a qualidade das lâminas em diferentes classes de diâmetros. Cada lâmina foi medida na direção tangencial e radial antes da secagem ao ar livre e posteriormente à mesma. Isso ocorreu tanto com as lâminas provenientes das toras do tratamento térmico com água quente como das toras vaporizadas. O modelo matemático logístico inverso obtido para estimar o tempo de aquecimento das toras tanto em água quente quanto para vapor, levando em consideração as três classes de diâmetro e a profundidade do rolo-resto com 50mm de raio, foi o seguinte T = {ln ((a/θ )-1)-c / b} com o tempo estimado em função da temperatura desejada. Os resultados mostraram que o rendimento médio do processo de laminação das toras que receberam tratamento térmico em água quente foi de 22,00%, enquanto que no tratamento térmico em vapor este rendimento foi de 34,56%. No tratamento térmico em água quente, em todas as classes de diâmetros, a maior porcentagem de lâminas encontra-se nos níveis de qualidade B e C. Já no tratamento térmico com vapor, as classes de diâmetros 25 ˧ 30 cm, 30 ˧ 35 cm de diâmetro a maior porcentagem de lâminas encontra-se nos níveis de qualidade C e D e para a clase de diâmetro de 35 ˧ 40 cm as lâminas encontram-se nos níveis B e C. A classificação das lâminas por classes de qualidade para ambos os tratamentos térmicos, apresentaram qualidade satisfatória para manufatura de compensados. O modelo matemático logístico foi bem ajustado, demonstrando viabilidade técnica para ser empregado no aquecimento de toras de Eucalyptus grandis nas indústrias laminadoras.

The aim of this study was to determine a mathematical model to estimate the heating time for Eucalyptus grandis logs, in vapor and thermal hot water and the implication of thermal treatments on the sheet production quality and yield. In order to do so, logs with a diameter of 25 ˧ 30 cm, 30 ˧ 35 cm e 35 ˧ 40 were used, coming from Horto Florestal, Águas de Santa Barbara, São Paulo. The logs were submitted to two (2) types of thermal treatment at a temperature of 85 o C. In the first treatment, the logs were vaporized and in the second one they were heated in hot water. In both thermal treatments, the wood was heated until the roll- rest reached 80 oC. For the temperature and heating time monitoring a thermo pair was filled in the roll-rest. A CR10 equipment datalogger was used for collecting the data every minute until the desired temperature was reached. After the heating period, the logs were laminated by the laminating lathe, guillotined, numbered and separated, to evaluate the effect of the thermal treatments on the sheet quality in different diameter classes. Each sheet was measured in the tangential and radial directions before the outdoors drying and then to the same. The same thing happened both for the sheets coming from the hot water thermal treatment logs as for the vaporized logs. The converse mathematical logistic model obtained to estimate the heating time of the logs, in hot water and vapor, considering the three diameter classes and the roll-rest depth with 50mm radius, was the following one T = {ln ((a/θ )-1)-c / b} with the estimated time in function of the desired temperature. The results indicated that the average yield for the sheet process in Eucalyptus grandis logs which received the hot water thermal treatment was 22,00% and for the Eucalyptus grandis logs which were vaporized was 34,56%. Using the thermal treatment with hot water, the biggest sheet percentage was found in the quality levels B and C, in the whole diameter classes. Already, the thermal treatment with vapor applied to logs with a diameter of 25 ˧ 30 cm, 30 ˧ 35 cm, the biggest sheet percentage was found in levels C and D and for a diameter class of 35 ˧ 40, the sheets were found in levels B and C. The classification of the sheets by their quality class, to both thermal treatments, presented a satisfactory quality to the plywood manufacture. The mathematical logistic model was well adjusted and it demonstrated a feasibility technique that could be used in the heating of Eucalyptus grandis logs at the laminating industries.