Desempenho físico-mecânico e análise de transferência de calor em painéis OSB com nanopartículas de ZnO
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509868542Schlagworte:
Compósito de madeira, Caracterização físico-mecânica, Pinus elliottiiAbstract
O uso da nanotecnologia tem sido crescente na última década, devido às suas propriedades diferenciadas quando comparada ao material usado em macro escala. Na indústria de painéis, as nanopartículas são utilizadas com o intuito de reduzir sua higroscopicidade, assim como melhorar as propriedades físico-mecânicas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o desempenho físico-mecânico e a transferência de calor no interior de painéis OSB (Oriented Strand Board) produzidos com madeira de Pinus elliotti Engelm e resina poliuretana à base de óleo de mamona (Ricinus communis L.) com adição de nanopartículas de óxido de zinco em dois diferentes teores (0,25% e 0,50%) e compará-los com o tratamento de controle. As propriedades determinadas foram densidade, teor de umidade, inchamento em espessura, resistência à flexão estática e arrancamento de parafuso, seguindo as orientações de normas europeias. Ao fim dos ensaios, foi realizada a análise estatística, através da ANOVA, com nível de 5% de significância para verificar se houve diferença significativa entre as médias. As propriedades físico-mecânicas dos painéis estudados não foram influenciadas pela adição de nanopartículas nas porcentagens avaliadas, sendo explicada pela diminuta quantidade de nanopartículas adicionadas. Na transferência de calor, os painéis sem adição de nanopartículas alcançaram uma temperatura superior em relação aos tratamentos com nanomaterial, entretanto, nenhum atingiu a temperatura desejada de 100°C. Os painéis produzidos atenderam a classe 1 de painéis OSB, exceto no inchamento em espessura.
Downloads
Literaturhinweise
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14810-1: Painéis de partículas de média densidade. Parte 1: Terminologia. Rio de Janeiro, 2013.
AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE. ANSI A208.1: Particleboard. Gaithersburg, 2016.
ANTUNES, R.; RIOS, P. D.; CUNHA, A. B. da; TEREZO, R. F.; ARCHER, R. B.; FLÓREZ, J. B.; VIEIRA, H. C.; BUSS, R. Propriedades tecnológicas de painéis estruturais waferboardcom tratamento distilledtalloil. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 47, n. 123, p. 505-514, set. 2019. DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v47n123.12
ARAUCO. OSB 3 Ecoboard. Available in: https://www.sonaearauco.com/actions.php?action=1&f=2&name=358.35%20KB&src=file750_pt.pdf&b=0. Accessed on: 03 jan. 2023.
BUNDSCHUH, M.; FILSER, J.; LÜDERWALD, S.; MCKEE, M. S.; METREVELI, G.; SCHAUMANN, G. E.; SCHULZ, R.; WAGNER, S. Nanoparticles in the environment: where do we come from, where do we go to? Environmental Sciences Europe, Frankfurt, v. 30, n. 6, p. 1-17, 2018. DOI: https://doi.org/10.1186/s12302-018-0132-6
CRAVO, J. C. M.; SARTORI, D. de L.; FIORELLI, J.; BALIEIRO, J. C. de C.; SAVASTANI JUNIOR, H. Painel aglomerado de resíduos agroindustriais. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 25, n. 3, p. 721-730, jul. 2015. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509819675
CHRISTOFORO, A. L.; NASCIMENTO, M. F. do; PANZERA, T. H.; RIBEIRO FILHO, S. L. M; LAHR, F. A. R. Homogeneous Pinus sp. particle boards reinforced with laminated composite materials. Engenharia Agrícola, [S.l.], v. 36, n. 3, p. 558-565, jun. 2016. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/1809-4430-eng.agric.v36n3p558-565/2016 DOI: https://doi.org/10.1590/1809-4430-Eng.Agric.v36n3p558-565/2016
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 310: Wood-based panels – Determination of modulus of elasticity in bending and bending strength. Bruxelas, 1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 317: Particleboards and fibreboards – Determination of swelling in thickness after immersion in water. Bruxelas, 1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 322: Wood-based panels – Determination of moisture content. Bruxelas, 1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 323: Wood-based panels – Determination of density. Bruxelas, 1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 326-1: Wood-based panels – Sampling, cutting and inspection – Part 1: Sampling and cutting of test pieces and expression of test results. Bruxelas, 1994.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 300: Oriented Strand Boards (OSB) — Definitions, classification and specifications. Bruxelas, 2006.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION. EN 320: Particleboards and fibreboards – Determination of resistance to axial withdrawal of screws. Bruxelas, 2011.
FILPO, G. de; PALERMO, A. M.; RACHIELE, F.; NICOLETTA, F. P. Preventing fungal growth in wood by titanium dioxide nanoparticles. International Biodeterioration & Biodegradation, [S.l.], v. 85, p. 217-222, nov. 2013. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.ibiod.2013.07.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ibiod.2013.07.007
LIMA, F. O.; SILVA, L. C. L.; FERREIRA, B. S.; MORAIS, C. A. G. de; BERTOLINI, M. da S.; BARREIROS, R. M.; AZAMBUJA, M. dos A.; CARASCHI, J. C.; FAVARIM, H. R.; CAMPOS, C. I. Influence of the Addition of Al2O3 Nanoparticles and the Duration of Pressing on the Physical Properties of OSB Panels. Bioresources, [S.l], v. 17, n. 2, p. 3014-3024, fev. 2022. DOI: https://doi.org/10.15376/biores.17.2.3014-3024
MANTANIS, G. I.; PAPADOPOULOS, A. N. Reducing the thickness swelling of wood based panels by applying a nanotechnology compound. European Journal Of Wood And Wood Products, [S.l.], v. 68, n. 2, p. 237-239, 28 jan. 2010. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1007/s00107-009-0401-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-009-0401-6
MENDES, R. F.; MENDES, L. M.; PROTÁSIO, T. de P.; OLIVEIRA, S. L.; CARVALHO, A. G.; FARRAPO, C. L. Umidade de equilíbrio de painéis OSB em função da umidade relativa e temperatura ambiente. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 25, n. 4, p. 1001-1014, out. 2015. DOI: https://doi.org/10.5902/1980509820661
PAES, J. B.; NUNES, S. T.; LAHR, F. A. R.; NASCIMENTO, M. de F.; LACERDA, R. M. de A. Qualidade de chapas de partículas de Pinus elliottii coladas com resina poliuretana sob diferentes combinações de pressão e temperatura. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 21, n. 3, p. 551-558, jul. 2011. DOI: https://doi.org/10.5902/198050983812
ROUMELI, E.; PAPADOPOULOU, E.; PAVLIDOU, E.; VOURLIAS, G.; BIKIARIS, D.; PARASKEVOPOULOS, K. M.; CHRISSAFIS, K. Synthesis, characterization and thermal analysis of urea–formaldehyde/nanoSiO2 resins. Thermochimica Acta, [S.l.], v. 527, p. 33-39, jan. 2012. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.tca.2011.10.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tca.2011.10.007
SALLA, J.; PANDEY, K. K.; SRINIVAS, K. Improvement of UV resistance of wood surfaces by using ZnO nanoparticles. Polymer Degradation And Stability, [S.l.], v. 97, n. 4, p. 592-596, abr. 2012. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.013 DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.013
SILVA, A. P. S.; FERREIRA, B. S.; FAVARIM, H. R.; SILVA, M. F. F.; SILVA, J. V. F.; AZAMBUJA, M. A.; CAMPOS, C. I. Physical properties of medium density fiberboard produced with thea ddition of ZnO nanoparticles. Bioresources, Raleigh, v. 14, n. 1, p. 1618-1625, jan. 2019a. DOI: https://doi.org/10.15376/biores.14.1.1618-1625
SILVA, L. C. L.; LIMA, F. O.; CHAHUD, E.; CHRISTOFORO, A. L.; LAHR, F. A. R.; FAVARIM, H. R.; CAMPOS, C. I. Heat transfer and physical-mechanical properties analysis of particleboard produced with ZnO nanoparticles addition. Bioresources, Raleigh, v. 14, n. 4, p. 9904-9915, out. 2019b. DOI: https://doi.org/10.15376/biores.14.4.9904-9915
SILVA, L. C. L. Análise das propriedades físico-mecânicas e da variação da temperatura de painéis MDP produzidos com adição de nanopartículas de Al2O3 e CuO. 2021. 91 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista. Guaratinguetá, 2021.
SILVA, L. C. L.; LIMA, F. O.; CAMPOS, C. I.; FAVARIM, H. R. Influência da adição de nanopartículas de Al2O3 e CuO nas propriedades físicas de painéis particulados de madeira. Brazilian Journal of Development, Curitiba, v. 7, n. 5, p. 52535-52543, mai. 2021a. DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv7n5-588
SILVA, J. V. F.; SILVA, M. F. F.; FERREIRA, B. S.; FIORELLI, J.; CHRISTOFORO, A. L.; CAMPOS, C. I. de. Castor oil based polyurethane adhesive contente on OSSB produced with soybean straw. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 21, n. 1, p. 23-36, mar. 2021b. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212021000100491
UYUP, M. K. A.; KHADIRAN, T.; HUSAIN, H.; SALIM, S.; SIAM, N. A.; HUA, L. S. Resistance improvement of rubberwood treated with zinc oxide nanoparticles and phenolic resin against white-rot fungi, Pycnoporussanguineus. Maderas, Concepcion, v. 21, n. 4, p. 457-466, dez. 2019. DOI: https://doi.org/10.4067/S0718-221X2019005000403
Downloads
Veröffentlicht
Zitationsvorschlag
Ausgabe
Rubrik
Lizenz
Copyright (c) 2024 Ciência Florestal
Dieses Werk steht unter der Lizenz Creative Commons Namensnennung - Nicht-kommerziell 4.0 International.
A CIÊNCIA FLORESTAL se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da lingua, respeitando, porém, o estilo dos autores.
As provas finais serão enviadas as autoras e aos autores.
Os trabalhos publicados passam a ser propriedade da revista CIÊNCIA FLORESTAL, sendo permitida a reprodução parcial ou total dos trabalhos, desde que a fonte original seja citada.
As opiniões emitidas pelos autores dos trabalhos são de sua exclusiva responsabilidade.