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O presente trabalho teve como objetivo a realização de estudos sobre a viabilidade de produção de painéis estruturais de lâminas paralelas (PLP) de madeira de Pinus taeda L., através da classificação preliminar das lâminas, em classes de qualidade, utilizando-se o método não destrutivo de aplicação de ondas acústicas. Toras da base e segundas toras, em comprimento de 2,60m, de 59 árvores, provenientes de um plantio de 21 anos, localizado no Município de Campo Alegre - SC foram laminadas em espessuras de 3,2 e 4,2mm. Após a secagem procedeu-se a um sistema de avaliação não destrutiva da qualidade das lâminas, pelo princípio de emissão de ondas acústicas através do material (stress wave timer), determinando-se, individualmente, o módulo de elasticidade dinâniico (MOEd). As lâminas foram classificadas de acordo com o valor obtido de módulo de elasticidade dinâmico, sendo então produzidos 48 painéis de lâminas paralelas (PLP) de dimensões 1,22 x 2,44m e espessura média de 28mm. Os resultados emonstraram que lâminas obtidas da primeira tora (tora da base) apresentaram 'iãíãres médios superiores de massa específica, mas inferiores de módulo de elasticidade, quando comparados àquelas lâminas obtidas da segunda tora. Os valores de propriedades de resistência avaliadas nos painéis, foram o módulo de ruptura (MOR), o módulo de elasticidade (MOE) e a Tensão no Limite Proporcional (TLP). Os resultados demonstraram que os painéis produzidos a partir de lâminas classificadas pelo valor do módulo de elasticidade dinâmico resultaram em valores médios de módulo de elasticidade (MOE), módulo de ruptura (MOR) e tensão no limite proporcional (TLP) periores em 11%, 23% e 13%, respectivamente, quando comparados com painéis PLP obtidos de lâminas não classificadas. A espessura das lâminas não produziu diferenças gnificativas entre os valores médios das propriedades avaliadas nos painéis PLP. Seguindo a tendência observada nas lâminas, o MOE médio dos painéis foi menor para aqueles produzidos de toras da base, quando comparados com os valores de painéis produzidos de lâminas da segunda tora. O MOR apresentou maior valor médio em painéis de lâminas obtidas da base das árvores. Concluiu-se que os resultados obtidos demonstram a viabilidade técnica de produção de painéis estruturais de lâminas paralelas, de excelente resistência, a partir de lâminas selecionadas de Pirnis taeda L.

Orientador: Prof. Dr. Ricardo Jorge Klitzke Coorientador: Prof. Dr. Dile Pontarolo Stremel e Prof. Dr. Jorge Luis Monteiro de Matos Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 29/10/2020 Inclui referências: p. 138-147 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: A modificação térmica da madeira melhora a estabilidade dimensional, resistência biológica e altera a cor, podendo agregar valor a esse produto. Em contrapartida, com o aumento da temperatura e tempo de exposição há um decréscimo nas propriedades mecânicas desse material. Conhecer o comportamento da madeira perante a esse tratamento é de extrema importância para aplicações cotidianas e disseminação dessa tecnologia. O delineamento composto central rotacional é uma metodologia de planejamento de experimentos que visa melhorar, facilitar e otimizar processos, utilizando uma menor quantidade de tratamentos e repetições amostrais. Quando há significância estatística nos modelos gerados por esse tipo de delineamento, é possível criar modelagens gráficas tridimensionais e curvas de nível para facilitar a visualização e aplicação dos resultados. Diante desse pressuposto, o objetivo dessa tese é aplicar a técnica de delineamento composto central rotacional e metodologia de superfície de resposta para a predição e otimização das propriedades tecnológicas da madeira de Pinus taeda, submetida a modificação térmica. Para isso, foi realizado um delineamento composto central rotacional, em cinco níveis de temperatura e tempo de exposição. Foram realizadas análises experimentais das propriedades físicas: perda de massa, teor de umidade de equilíbrio, inchamento linear e volumétrico, coeficiente de retratibilidade, coeficiente de anisotropia, taxa de absorção de água e eficiência anti-inchamento; propriedades mecânicas: flexão estática, compressão paralela as fibras e dureza Janka; e por fim, propriedades colorimétricas: parâmetros L* a*, b*,C*, h* e DeltaE. Após isso, foi realizada uma análise de regressão e análise de variância, validando estatisticamente os modelos, criando superfícies tridimensionais, curvas de nível, e quando possível e necessário, foram encontrados os pontos otimizados. Como resultados foi possível criar e validar modelos preditivos para as seguintes propriedades: perda de massa, teor de umidade de equilíbrio higroscópico, inchamento linear radial, inchamento linear tangencial, inchamento volumétrico, coeficiente de retratibilidade tangencial, coeficiente de retratibilidade volumétrico, taxa de absorção de água, eficiência anti-inchamento, massa específica aparente básica, massa específica anidra, ângulo de contato, flexão estática, compressão paralela as fibras, dureza janka e parâmetros colorimétricos. Não foi possível validar os modelos para inchamento linear longitudinal, coeficiente de retratibilidade radial, coeficiente de retratibilidade longitudinal, anisotropia de inchamento, massa específica básica e massa específica saturada. A temperatura foi a variável que teve maior influência sobre as propriedades que o tempo de exposição a modificação térmica. Foi possível encontrar os críticos para a taxa de absorção de água, massa específica básica e aparente anidra, módulo de ruptura e modulo de elasticidade da flexão estática e da compressão paralela às fibras. Abstract: The thermal modification of the wood improves the dimensional stability, biological resistance and changes the color, being able to add value to this product. On the other hand, with the increase in temperature and exposure time there is a decrease in the mechanical properties of this material. Knowing the behavior of wood in the face of this treatment is extremely important for everyday applications and the dissemination of this technology. The central rotational composite design is an experiment planning methodology that aims to improve, facilitate and optimize processes, using a smaller number of treatments and sample repetitions. When there is statistical significance in the models generated by this type of design, it is possible to create three-dimensional graphic models and contour lines to facilitate the visualization and application of the results. Given this assumption, the objective of this dissertation is to apply the rotational central composite design technique and response surface methodology for the prediction and optimization of the technological properties of Pinus taeda wood, submitted to thermal modification. For this, a central rotational composite design was carried out, in five levels of temperature and time of exposure. Experimental analyzes of physical properties were performed: loss of mass, equilibrium moisture content, linear and volumetric swelling, retractability coefficient, anisotropy coefficient, water absorption rate and anti-swelling efficiency; mechanical properties: static bending, compression parallel to the fibers and janka hardness; and finally, colorimetric properties: parameters L * a *, b *, C *, h * and DeltaE. After that, a regression analysis and analysis of variance was performed, statistically validating the models, creating three-dimensional surfaces, contour lines, and when possible and necessary, the optimized points were found. As a result, it was possible to create and validate predictive models for the following properties: mass loss, hygroscopic equilibrium moisture content, radial linear swelling, tangential linear swelling, volumetric swelling coefficient, tangential retractability coefficient, volumetric retractability coefficient, absorption rate of water, anti-swelling efficiency, apparent specific gravity, anhydrous specific gravity, contact angle, static bending, fiber parallel compression, janka hardness and colorimetric parameters. It was not possible to validate the models for longitudinal linear swelling, radial retractability coefficient, longitudinal retractability coefficient, anisotropy coefficient, basic apparent specific gravity and saturated specific gravity. The temperature had a greater influence on the properties than the exposure time. It was possible to find the critics for the water absorption rate, basic and apparent anhydride density, rupture modulus and elastic modulus of static flexion and compression parallel to the fibers.

Orientador: Prof. Dr. Jorge Luis Monteiro de Matos Coorientadores: Prof. Dr. José Guilherme Prata, Profa. Dra. Martha Andrea Brand Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 09/10/2020 Inclui referências: p.171-191 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: Ao longo dos anos, o uso de parâmetros únicos para a avaliação da qualidade da madeira foi se tornando cada vez mais comum, sobretudo, utilizando os dados de densidade básica e silviculturais das madeiras. Entretanto, tal universalidade acabou gerando a comparação e determinação de parâmetros e de propriedades não relacionáveis. A avaliação da qualidade da madeira, visa principalmente, otimizar a utilização das árvores já estabelecidas, destinando estas, para aplicações em que suas qualidades sejam promovidas e suas deficiências, mitigadas, e também na condução de novos plantios. Estabeleceu-se como objetivo principal deste estudo a avaliação da qualidade da madeira de Pinus taeda proveniente de um teste de progênie, visando fornecer subsídios para tomadas de decisão em programas de melhoramento da espécie. As árvores amostradas neste estudo foram provenientes de um teste de progênie instalado no município de Otacílio Costa, Estado de Santa Catarina. A amostragem foi realizada em dez progênies que compunham o teste, as amostras possuíam 18 anos de idade, sendo procedentes de mudas geradas com sementes dos Estados Unidos. As características de densidade básica, propriedades químicas (cinzas, holocelulose, lignina, extrativos em NaOH, água quente e fria, etanol-tolueno e extrativos totais), características morfológicas das fibras e poder calorífico, foram utilizadas para a caracterização tecnológica das progênies selecionadas. O estudo também propôs a utilização da técnica do infravermelho próximo (NIRS) na determinação das propriedades das progênies, para estabelecer, através de técnica não destrutiva, a caracterização e classificação das progênies. Já a determinação da correlação de Pearson entre as propriedades medidas neste estudo, dispôs-se a determinar a interação existente entre as variáveis usadas na caracterização das progênies. A classificação das progênies foi realizada através do método dos "ranks", onde ocorre a atribuição de notas às propriedades de interesse nas quatro aplicações de maior importância (produção de energia, painéis de madeira, madeira sólida e polpa e papel). Os resultados indicaram que, as progênies apresentaram diferenças significativas entre as propriedades de densidade básica, propriedades químicas, características morfológicas das fibras e no poder calorífico, indicando que, mesmo tendo sido conduzidas de igual maneira, o desenvolvimento de cada progênie implicou em características específicas, onde, nas aplicações de interesse, algumas são preferíveis. A técnica não destrutiva, não foi eficientemente eficaz na classificação, e separação, das progênies, porém, foi bem sucedida na determinação da densidade básica de grupos de árvores. A correlação de Pearson mostrou-se uma técnica importante na seleção das progênies estudas, sobretudo, entre as características das fibras e das propriedades químicas das amostras. A seleção das progênies através do método dos "ranks" indicou que apesar de pouco utilizada no setor florestal, a técnica foi coerente e pode indicar com acuracidade que, as progênies 108 e 112 são as que apresentam o melhor desempenho nas quatro aplicações de interesse. Palavras chave: Pinus taeda. seleção de progênies. qualidade da madeira. Abstract: Over the years, the use of unique parameters for the evaluation of wood quality has become increasingly common, especially using data on basic density and silvicultural wood. However, such universality ended up generating the comparison and determination of parameters and unrelated properties. The evaluation of the quality of the wood, mainly aims to optimize the use of the trees already established, assigning these, for applications where their qualities are promoted and their deficiencies, mitigated, and also in the conduction of new plantings. The main objective of this study was to assess the quality of Pinus taeda wood from a progeny test, aiming to provide subsidies for decision making in breeding programs of the species. The trees sampled in this study came from a progeny test installed in the municipality of Otacílio Costa, State of Santa Catarina. Sampling was performed in ten progenies that comprised the test, the samples were 18 years old, coming from seedlings generated with seeds from the United States. The characteristics of basic density, chemical properties (ash, holocellulose, lignin, extracts in NaOH, hot and cold water, ethanol-toluene and total extracts), morphological characteristics of the fibers and calorific value, were used for the technological characterization of the selected progenies. The study also proposed the use of the near infrared technique (NIRS) in determining the properties of the progenies, to establish, through a nondestructive technique, the characterization and classification of the progenies. As for the determination of Pearson's correlation between the properties measured in this study, it was willing to determine the existing interaction between the variables used in the characterization of the progenies. The progenies were classified using the "ranks" method, where the properties of interest are assigned grades in the four most important applications (energy production, wood panels, solid wood and pulp and paper). The results indicated that the progenies showed significant differences between the basic density properties, chemical properties, fiber morphological characteristics and calorific value, indicating that, even though they were conducted in the same way, the development of each progeny implied specific characteristics, where, in the applications of interest, some are preferable. The non-destructive technique was not efficient in the classification, and separation, of the progenies, however, it was successful in determining the basic density of groups of trees. Pearson's correlation proved to be an important technique in the selection of the progenies studied, especially between the characteristics of the fibers and the chemical properties of the samples. The selection of progenies using the "ranks" method, indicated that although little used in the forestry sector, the technique was coherent and can accurately indicate that progenies 108 and 112 are the ones that present the best performance in the four applications of interest. Keywords: Pinus taeda. progeny selection. wood quality.

Orientador: Prof. Dr. Marcelo Henrique Farias de Medeiros Coorientador: Prof. Dr. Jorge Luis Monteiro de Matos Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Construção Civil. Defesa : Curitiba, 10/04/2019 Inclui referências: p. 79-89 Área de concentração: Materiais e Estruturas Resumo: O presente trabalho teve como objetivo avaliar a aptidão da madeira de Pinus taeda L. termomodificada para a função de lamelas e posterior confecção de produtos de madeira laminada colada. O material foi termomodificado em três patamares de temperatura (160, 180 e 200°C), respeitando as diretrizes do documento de patente: Processo de modificação térmica por irradiação de calor, para a melhora da estabilidade dimensional e da durabilidade biológica de madeira sólida (INPI - PI0902138-8 A2). Na sequência, foram determinadas as propriedades físicas (perda de massa, teor de umidade de equilíbrio, estabilidade dimensional, densidade aparente e molhabilidade) e mecânicas (resistência à compressão, resistência à flexão e resistência ao cisalhamento) das amostras testemunha e do material termomodificado. Também foram aplicadas as técnicas não-destrutivas de ultrassom e ondas de tensão, visando estabelecer correlações com propriedades das madeiras termomodificadas determinadas pelos ensaios mecânicos destrutivos. Foi observada uma redução no teor de umidade de equilíbrio para todas as temperaturas aplicadas, alteração positiva que indica uma redução da higroscopicidade do material. Somente o tratamento a 200°C resultou em uma melhora na estabilidade dimensional do material, o qual ocasionou uma menor taxa de absorção de água e variação volumétrica. O tratamento a 200°C também se destacou na alteração da molhabilidade do material, evidenciado pelo aumento nos ângulos de contato. A densidade aparente a 0% de umidade do material não se alterou entre os diferentes tratamentos térmicos. Em relação às propriedades mecânicas foi observado um aumento na resistência à compressão paralela às fibras, apesar do módulo de ruptura (MOR) e o módulo de elasticidade (MOE), na flexão estática, não se alterarem devido à modificação térmica. Apenas o tratamento a 200°C foi prejudicial à adesividade do material, enquanto que a modificação térmica a 160 e 180°C não ocasionou reduções na resistência ao cisalhamento na linha de cola, indicando a possibilidade de uso de material termomodificado em produtos de madeira que passem por processo de colagem. Além disso, os valores de módulo de elasticidade dinâmico determinados a partir das técnicas não-destrutivas de ultrassom e ondas de tensão (Stress Wave Timer) apresentaram fortes correlações com o módulo de elasticidade estático (MOE), determinado pelo ensaio destrutivo de resistência à flexão estática, evidenciando a possibilidade de utilizar tais técnicas para a estimativa de propriedades mecânicas de madeiras nas quais tenha sido aplicado um processo de modificação térmica. Palavras-chaves: Modificação térmica. Propriedades físicas e mecânicas. Adesividade. Abstract: The present work aims to evaluate the ability of thermally modified Pinus taeda L. wood for the function of lamellae and later confection of glulam products. The material was heated in three temperature stages (160°C, 180°C and 200°C), respecting the guidelines of the patent document: Thermal modifying process by heat irradiation, for the improvement of dimensional stability and durability solid wood (INPI - PI0902138-8 A2). Afterwards, physical properties (mass loss, equilibrium moisture content, dimensional stability, apparent density at 0% moisture content and wettability) and mechanical properties (compression parallel to grain strength, static bending strength and shear strength in the glue line) were determined for thermally treated and untreated material. Non-destructive techniques of ultrasound and Stress Wave Timer were also applied in order to establish correlations with the modified woods mechanical properties determined by destructive mechanical tests. A reduction in equilibrium moisture content was observed for allapplied temperature, a positive change indicating a reduction in the hygroscopicity of the material. Only the treatment at 200°C resulted in an improvement in the dimensional stability of the material, which a lower rate of water absorption and volumetric variation. The treatment at 200°C also altered the wettability of the material, evidenced by the increase in the contact angles. The apparent density at 0% moisture content of the material did not change due to the different heat treatments. Regarding mechanical properties, an increase in the compressive strength parallel to the fibers was observed with the heat treatment although the modulus of rupture (MOR) and modulus of elasticity (MOE), at static bending, did not change due the thermal modification. Only the treatment at200°C was detrimental to the adhesiveness of the material, whereas the thermal modification at 160 and 180°C did not cause reductions in the shear strength in the glue line, indicating the possibility of using thermo-modified material in wood products that pass through a bonding process. Besides that, dynamic modulus of elasticity values, determined from the nondestructive techniques of ultrasound and Stress Wave Timer had strong correlations with the static modulus of elasticity (MOE), determined by the destructive test of static bending, showing the possibility of using such techniques for the estimation of mechanical properties of heat-treated wood. Keywords: Thermal modification. Physical and Mechanical properties. Adhesion.

A aplicação de tecnologias inovadoras como a de emissão de ondas de tensão na avaliação da qualidade da madeira, pode transformar em material de maior valor econômico para outros setores, as árvores plantadas comercialmente para produção de fibras, ampliando substancialmente o mercado para a madeira. Como objetivo deste trabalho tem-se: Avaliar a eficiência da utilização do método não destrutivo de emissão de ondas de tensão na qualificação de árvores, toras, tábuas e lâminas de madeira de Pinus taeda. Foram utilizadas 25 árvores para realização das medidas efetivas de propagação de ondas acústicas com o aparelho Stress Wave Timer METRIGUARD, modelo 239A. Adotou-se com base na fase preliminar do experimento (13 árvores) os seguintes procedimentos: construção e utilização de aparato com objetivo de padronizar a força de impacto para emissão da onda de tensão; realização da aplicação e recepção das ondas de tensão nas árvores em pé na altura do DAP diretamente na madeira, procedendo à prévia retirada da casca; realização da tomada da onda de tensão em três posições: "horizontal", "diagonal" e "vertical". Nas toras traçadas, procedeu-se à aplicação da onda de tensão no sentido de seu comprimento (longitudinal), em duas faixas: próximo à medula, e próximo à casca, e ainda através da medula. A tomada nas lâminas das leituras de propagação das ondas de tensão deu-se nos sentidos longitudinal e transversal às fibras, posicionando os transdutores no ponto médio do comprimento e largura das mesmas. A tomada, nas tábuas, das leituras de propagação das ondas de tensão realizou-se no sentido longitudinal às fibras. Na fase 1 as lâminas foram classificadas visualmente pelas funcionárias da laminadora em duas classes: A e B. Os melhores valores obtidos a um nível de significância de 95%, foram: de 796/0 entre as variáveis volume de lâminas classe A e a propagação da onda de tensão na árvore em pé, na altura do DAP; de -84% entre as leituras de tempo de propagação da onda de tensão nas lâminas classe B no sentido longitudinal e nas toras de 2,6 m na região de aplicação da onda próximo à medula; e ainda de -92% entre as velocidades de propagação da onda nas lâminas classe A no sentido transversal às fibras e nas toras de 2,6 m na região de aplicação da onda próximo à medula. Na fase 2, com relação à aplicação do impacto na árvore em pé do martelo emissor da onda de tensão, a melhor alternativa é fazê-lo no sentido diagonal por este apresentar menor coeficiente de variação, e consequentemente medidas mais homogêneas. Nas toras, a emissão da onda de tensão pelo impacto é recomendada no sentido cruzado, através da medula, entre a emissão e recepção da onda. Concluiu-se que há eficiência no sortimento em classes de qualidade das árvores primeiramente, pelo método não destrutivo, resultando na correlação entre estas e seus produtos: toras, tábuas e lâminas. Recomenda-se ainda que seja realizado o estudo com o material após secagem (tábuas e lâminas), para verificar a influência da umidade neste processo e método de avaliação de qualidade da madeira.

O presente trabalho analisa os efeitos de diferentes sítios de crescimento e espaçamentos na qualidade da madeira de Pinus taeda, alem de testar a técnica não destrutiva de aplicação de ondas de tensão para estimativa das características da madeira, verificando a viabilidade de utilização da mesma como ferramenta para seleção de arvores em pe e toras. Para o estudo de crescimento, foram analisados três sítios com arvores de 14, 16 e 18 anos de idade. Para a caracterização do sítio foram realizadas coletas de amostras em cinco horizontes, sendo coletadas amostras indeformadas e compostas; em cada sítio foram selecionadas cinco arvores, com estas ainda em pe, foram realizadas medições do tempo de propagação de ondas de tensão, através do aparelho "Stress Wave Timer", também foram medidos altura total e comercial, DAP (diâmetro a altura do peito) e retirados discos em cinco posições ao longo do fuste; posteriormente, nas toras recém abatidas, efetuaram-se novamente as medições do tempo de propagação das ondas de tensão; também foram coletadas acículas do terço médio da copa de cada arvore, para realização das analises de estado nutricional das plantas. Para o estudo dos espaçamentos, foram analisados nove espaçamentos com arvores de 21 anos de idade, o material utilizado neste estudo foi proveniente de plantio experimental, implantado dentro de um mesmo sítio, por esta razão, não houve necessidade de caracterização deste sítio; em cada espaçamento foram selecionadas cinco arvores e realizadas as mesmas medições e coletas do estudo relacionado aos sítios de crescimento. De maneira geral, as madeiras provenientes de sítios com ritmo de crescimento elevado, sítios com textura mais argilosa, apresentaram maiores valores para massa específica, fibras mais curtas, mais largas, com diâmetros maiores e paredes mais espessas e, conseqüentemente, maiores valores para Índice de Runkel e fração parede e menores valores para coeficiente de flexibilidade e Índice de enfeltramento. No que diz respeito aos espaçamentos, o aumento desta variável propiciou menores valores para massa específica, fibras menos largas, com menores diâmetros de lume e menores espessuras da parede e, conseqüentemente, maiores valores para Índice de enfeltramento. Correlações significativas entre o tempo e a propagação das ondas e as demais características avaliadas nas arvores em pe e toras foram detectadas, indicando que a técnica pode ser empregada para determinação indireta destas características, com precisão, eficiência e rapidez na obtenção dos resultados

Orientador : Jorge Luis Monteiro de Matos Co-orientadores: Márcio Pereira da Rocha, Setsuo Iwakiri Tese(doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 28 de setembro de 2007 Inclui bibliografia Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais O objetivo geral do presente estudo foi avaliar tecnicamente a produção de elementos / vigas estruturais de Pinus taeda, voltados para a construção civil e habitacional, que foram confeccionados com três diferentes adesivos e avaliados através de sistema de classificação destrutivo e não-destrutivo. O trabalho foi desenvolvido utilizando-se peças de madeira serrada, chapas de OSB (Oriented Strand Board) e três adesivos: Resorcina Fenol Formaldeído, Melamina Uréia Formaldeído e Poliuretano. O processo de fabricação das vigas envolveu a classificação das peças, usinagem de emendas, formação das lamelas, montagem e prensagem das vigas. Já os ensaios envolveram a determinação do Módulo de Elasticidade Dinâmico (MOEd) através do Stress Wave Method; além da obtenção do Módulo de Elasticidade (MOE) e de Ruptura (MOR) pelos ensaios destrutivos por meio de uma máquina universal de ensaios. Os resultados foram analisados através da Análise da Variância e do Teste de Tukey. A análise econômica foi fundamentada no custo da matéria-prima utilizada para a composição das vigas. Concluiu-se que o sistema de classificação visual utilizado na seleção de peças para as vigas estruturais de Madeira Laminada Colada foi insuficiente para se atingir os valores máximos de módulo de elasticidade; o processo de classificação visual pode ser utilizado no destopo e pré-classificação das peças para a composição das lamelas; o posicionamento correto das lamelas através do método dinâmico de classificação teve como conseqüência direta o aumento médio do módulo de elasticidade; os valores de MOE e MOR das vigas estruturais demonstraram a superioridade do poliuretano, seguido das vigas com adesivo resorcinólico e melamínico; as rupturas das vigas foram localizadas principalmente nas regiões tracionadas e que apresentavam redutores de resistência; o estudo evidenciou que não houve correlação entre o MOE dinâmico e estático das vigas; em virtude da diferenciação das gramaturas utilizadas para cada adesivo, observou-se que o adesivo resorcinólico necessita de mais adesivo para realizar o mecanismo de adesão, tendo como conseqüência o maior custo de aquisição; quanto ao adesivo melamínico, mesmo apresentando gramatura diferenciada, acabou se aproximando em termos de custo do poliuretano; o custo da matéria prima utilizada nas vigas foi maior na produção de madeira laminada colada em função do preço da madeira serrada The main goal of the present study was to technically evaluate the production of structural elements / beams of Pinus taeda destined for civil and housing construction prepared with three different adhesives and evaluated through the destructive and non-destructive testing systems. The work was developed using pieces of saw wood, OSB (Oriented Strand Board) plates and three adhesives: Phenol- Resorcinol- Formaldehyde, Melamine-Urea-Formaldehyde and Polyurethane. The beam fabrication process concerned the classification of the pieces, correction machining and lamella formation, as well as the assemblage and pressurization of the beams. The assays, nevertheless, involved the determination of the Dynamic Elasticity Module (MOEd) through the Stress Wave Method and also the obtainment of the Modulus of Elasticity (MOE) and Modulus of Rupture (MOR) on the destructive assays through the use of a universal machine of assays. The results were analyzed through the Variance Analysis and the Tukey Test. The economical analysis was based on the cost of the raw material used for the composition of the beams. It was concluded that the visual classification system used to select pieces for the Glued Laminated Wood structural beams was insufficient to obtain the maximum values of the modulus of elasticity. The visual classification can be used for the splitting and preclassification of the pieces for the composition of lamellas; the correct positioning of the lamellas through the dynamic classification method had as a direct consequence the medium increase of the modulus of elasticity; the MOE and MOR values of the structural beams demonstrated the superiority of polyurethane, followed by the beams with resorcinol and melamine adhesives; the ruptures of the beams were located mainly in the tractioned region and the region that presented resistance reducers; the study demonstrated that there was no correlation between the dynamic and static MOE of the beams; due to the difference of the gramatures used for each adhesive, it could be observed that the resorcinol adhesive demands more adhesive in order to accomplish the adhesion mechanism, and even when presenting differentiated gramature, it wound up similar to polyurethane in terms of cost; the cost of the raw material used in the beams was higher in the production of glued laminated wood due to the price of saw wood.

Orientador: Jorge L. M. de Matos Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa: Curitiba, 2005 Inclui bibliografia Área de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestais Resumo: Para atender às exigências do mercado em relação à produção e qualidade dos produtos de madeira e, ao mesmo tempo, utilizar as plantações florestais de forma adequada é importante o conhecimento prévio de suas propriedades. Para isso é necessário o desenvolvimento de novas tecnologias que proporcionem maior facilidade e rapidez na obtenção dos resultados, com um menor custo possível. Dentro desse contexto, esse trabalho teve como objetivo geral testar a técnica não destrutiva de aplicação de ondas de tensão para estimativa das propriedades da madeira, verificando a viabilidade de utilização da mesma como ferramenta para seleção de árvores em pé e toras. Para tanto, a técnica foi empregada nas árvores em pé de P. taeda, aos 28 anos de idade, utilizando-se o equipamento "Stress Wave Timer". Posteriormente, foi aplicada nas toras, tábuas e lâminas obtidas das mesmas árvores, determinando-se, para cada grupo avaliado, o tempo e a velocidade de propagação das ondas de tensão. A checagem das relações entre as variáveis do método e a densidade básica, dimensões de fibras e suas relações, percentuais de lenhos inicial e tardio, ângulo de grã, diâmetro, freqüência e área de nós foi realizada com a determinação destas propriedades, através de análises laboratoriais convencionais. Correlações significativas entre o tempo e a velocidade de propagação das ondas e as demais propriedades avaliadas nas árvores em pé, toras e produtos foram detectadas, indicando que a técnica pode ser empregada para determinação indireta destas propriedades, com precisão, eficiência e rapidez na obtenção dos resultados. Estas determinações podem ser realizadas através das equações obtidas, considerando-se o tempo e a velocidade de propagação das ondas como variáveis independentes. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que a qualidade dos produtos pode ser estimada através da aplicação da técnica de propagação de ondas de tensão em árvores em pé e em toras, podendo ser utilizada como ferramenta na seleção do melhor material para diversas finalidades, dentre elas, a produção de celulose, pastas, papel, madeira serrada e laminados. Abstract: The previous knowledge of wood properties is necessary to attend the needs of wood market in relation to production, product quality and also to adequately use of forest resources. New technologies need to be developed to obtain the fastest and cheapest results. Within this context and as a general goal, this study aimed at testing the nondestructive technique of using stress wave to estimate the wood properties, verifying the feasibility of the stress wave usage as a tool to select standing trees and logs. So, the technique was applied to Pinus taeda standing trees, 28 years old, by using the "Stress Wave Timer" equipment. Later, it was applied to the logs, boards and veneers obtained from the same trees, determining the stress wave time and velocity for each group assessed. The checking of the relationships between the method variables and the basic density, fiber dimensions and their relations, percentage of the earlywood and latewood, grain angle, diameter, frequency and knot area was carried out with the determination of these properties, through conventional laboratory analyses. Significant correlations between wave time and velocity variables and the others evaluated properties from the standing trees, logs and products were detected, indicating that the technique can be employed for indirect determination of these properties, with accuracy, efficiency and swiftness in obtaining results. These determinations can be performed through the equations obtained, considering the stress wave time and velocity as independent variables. According to the results obtained, it was concluded that the quality of the products can be estimated through the application of the stress wave technique to standing trees and logs, and it can be used as a tool to select the best material for several purposes such as the production of pulp, paper, sawn wood and veneers.

Orientador : Renato Antônio Dedecek Co-orientador : Jorge Luis M. de Matos Dissertaçao (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciencias Agrárias O presente trabalho analisa os efeitos dos atributos do solo sobre a produtividade e a qualidade da madeira de Pinus taeda para produção de celulose kraft, em áreas da Cia. Klabin do Paraná de Celulose S/A, em Telêmaco Borba-PR. Os estudos foram dirigidos no sentido de analisar as influências do solo nas características anatômicas, tisicas e químicas da madeira, assim como, suas relações com a produção de celulose. Foram analisados oito sítios com árvores de 12 anos de idade, estes sítios foram selecionados pelo tipo de solo (Iatossolo e cambissolo), pela textura (argilosa e média) e pela vegetação primária (campo e floresta), com base no levantamento e mapeamento de solos existente nas áreas de plantio da Klabin. Para a caracterização do sítio foram realizadas descrições morfológicas e coletas de amostras em 3 horizontes: 0-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade, com três repetições, sendo coletadas amostras indeformadas e amostras compostas. As variáveis estudadas no solo foram densidade global, porosidade total, macroporosidade, disponibilidade de água, fertilidade e granulometria. Para a seleção das árvores, foram realizadas avaliações dendrométricas de 50 árvores por sitio e, a partir das médias obtidas nestes sítios, selecionaram-se 5 árvores médias por sítio. Nas árvores selecionadas foram medidos altura total e comercial, DAP e retirados discos em seis posições ao longo do tronco. O material foi ensaiado quanto à massa específica básica, composição química, características morfológicas dos traqueídeos, estado nutricional e produção de celulose Kraft. Os resultados encontrados foram: solos de textura argilosa, independentemente da classe a que pertencem, propiciaram maiores produtividades do Pinus taeda. Percebeu-se, de maneira geral, que a produtividade do Pinus taeda é afetada pelas alterações geradas nos atributos físicos e químicos do solo. Contrariando vários estudos que confirmavam que os atributos químicos do solo só apresentavam efeitos sobre a produtividade quando considerados em conjunto. Com relação às propriedades da madeira, os atributos químicos do solo exerceram influência significativa sobre estas, mas, os atributos físicos do solo demonstraram ter maior influência nestas propriedades e, também, no rendimento em celulose. De maneira geral, as madeiras provenientes de sítios com ritmo de crescimento elevado, sítios com texturas mais argilosas, apresentaram menores valores de massa específica básica, maiores teores de extrativos e lignina e, conseqüentemente, menor teor de holocelulose e celulose, traqueídeos mais curtos, mais largos, com paredes mais finas e diâmetros do lúmen maiores e, em conseqüência disso, menor rendimento em celulose. A partir dos resultados obtidos neste trabalho, concluiu-se ser possível, a previsão de determinadas propriedades da polpa celulósica através da análise das características da madeira associada a análise das condições edáficas reinantes. The current work analyzed the effects of soil attributes over the productivity and wood quality to the production of cellulose Kraft of Pinus taeda. This work was conducted at Klabin Parana Cellulose Company, in Telêmaco Borba-PR. The study focused the influence of soil attributes on the anatomical, physical and chemical wood characteristics, likewise their relation to the production of cellulose. It has been analyzed eight different sites growing twelve year old trees. These sites were selected based on the soil type (Iatosol and cambisol), by texture (clayey and sandy) and by primary vegetation (prairie and forest). based on a previous soil survey on Klabin plantation areas. To site characterization was carried out soil morphological descriptions and soil sampling at 3 depth: 0-10, 10-20 and 20-30 cm with three repetitions. It was collected undisturbed and bulk soil samples. The variables studied on the soil were: bulk density, total porosity, macroporosity, water availability, fertility and grain size distribution. To the selection of trees, it was carried out dendrometric measurements for 50 trees per site and from them, it was selected 5 average trees per site. On those selected trees it was measured total and commercial height, DBH and discs were taken on six tree positions along the trunk. Samples from trees were analyzed for basic specific mass, chemical composition, morphological characteristics of tracheids, nutritional state and cellulose production. The mainly results found out were: clay soils were more productive, independent of soil class they belonged to. It was noticed, generally, that Pinus taeda productivity is influenced by the alterations given rise on physical and chemical soil attributes. These findings were in contradiction to several studies reported in the literature that concluded that chemical attributes of soil showed effect over productivity only when considered in groups. Related to wood quality, the chemical attributes of soil exert Significant influence on it. But the physical attributes demonstrated more influence on it and also on the cellulose productivity. In relation to woods from sites with higher growth rate, those with clay texture showed less values of basic specific mass, bigger content of extract and lignin, therefore, less content of holocellulose and cellulose, shorter tracheids, larger, with thinner walls and bigger lumen diameters as a result less cellulose productivity. From these results it was possible to concluded that we can estimate certain cellulose pulp characteristics from wood analyses associated with analyses of site edaphic conditions.