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The Australian cedar (Toona ciliata M. Roem) is a species of high commercial value, with characteristics similar to native mahogany and cedar, which has been highlighted in forest plantations in Brazil, whose wood should be the subject of technological research. The objective of this study was to evaluate the physical, chemical and mechanical properties from planted stands of 18 years old. The wood showed low density (0.330 g cm3), low average dimensional stability (anisotropy: 2.22), high content of extractives (10.33%) and moderate mechanical properties: MOR and MOE to bending: 498 kgf cm-2 and 66,163 kgf cm-2; MOR and MOE for parallel compression: 258 kgf cm-2 and 100.813 kgf cm-2; shear: 82 kgf cm-2 and medium hardness: 208 kgf. O cedro australiano (Toona ciliata M. Roem) é uma espécie de elevado valor comercial, com características similares ao mogno e cedros nativos, que vem se destacando em plantios florestais no Brasil, cuja madeira produzida deve ser alvo de pesquisas tecnológicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas, químicas e mecânicas desta espécie em plantio com 18 anos. Foi observada massa específica baixa (0,330 g cm3), estabilidade dimensional média baixa (anisotropia: 2,22), teor de extrativos elevado (10,33%) e propriedades mecânicas moderadas: MOR e MOE à flexão: 498 kgf cm-2 e 66.163 kgf cm-2; MOR e MOE à compressão paralela: 258 kgf cm-2 e 100,813 kgf cm-2; cisalhamento: 82 kgf cm-2, e dureza média: 208 kgf.

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.

RESUMO Este trabalho teve por objetivo avaliar a influência de diferentes composições estruturais sobre as propriedades mecânicas de painéis compensados de Pinus maximinoi, Pinus oocarpa e Pinus tecunumannii. Foram produzidos em laboratório painéis compensados com sete lâminas de 3,0 mm de espessura, com composição padrão, reforço longitudinal e reforço transversal. Para a colagem de lâminas foi utilizada resina fenol-formaldeído com a seguinte formulação em partes por peso: resina = 100, extensor = 10 e água = 10. A gramatura empregada foi 160 g/m² (linha simples). Os painéis foram prensados à temperatura de 150ºC, pressão específica de 15 kgf/cm² e tempo de prensagem de 15 minutos. Para avaliação das propriedades mecânicas foram realizados os ensaios de flexão estática paralela e perpendicular à direção das fibras das lâminas das capas. Os painéis de Pinus maximinoi apresentaram resultados médios superiores de MOE e MOR paralelo e perpendicular em relação aos painéis de Pinus oocarpa e Pinus tecunumannii. Os painéis produzidos com as três espécies estudadas apresentaram resultados satisfatórios de MOE e MOR, paralelo e perpendicular, em comparação aos painéis compensados comerciais produzidos de Pinus taeda. As inclusões de reforço longitudinal e transversal não influenciaram significativamente nos resultados médios de MOE e MOR paralelo. O reforço longitudinal afetou negativamente os resultados médios de MOE e MOR perpendicular. ABSTRACT This study was developed to evaluate the effects of different compositions of plywood of Pinus maximinoi, Pinus oocarpa e Pinus tecunumannii. Were manufactured in laboratory plywood composed by seven veneer with 3,0 mm thickness, with standard composition, longitudinal reinforced composition and transversal reinforced composition. Were used for veneer gluing the phenol- formaldehyde resin with the following formulation in parts of weight: resin = 100, extender = 10 and water = 10. The amount of glue spread was 160 g/m² (one side layer). The boards were pressed at temperature of 150ºC, specific pressure of 15 kgf/ cm² and press time of 15 minutes. Were realized static bending tests in the parallel and cross direction. The boards of Pinus maximinoi showed better results in MOE and MOR, parallel and cross direction in comparison to boards of Pinus oocarpa and Pinus tecunumannii. The boards made from three species showed satisfactory results of MOE and MOR, parallel and cross direction, in comparison to commercial plywood of Pinus taeda. The veneer reinforced in to parallel and cross direction not influenced significantly in the results of MOE and MOR parallel direction. The longitudinal veneer reinforced plywood affects poorly the results of MOE and MOR in the cross direction.

Mimosa scabrella Benth. is an important native species of southern Brazil widely used for energy and promising for reforestation carbon offsets. Quantification of biomass and carbon stock is valuable for both purposes. From a forest inventory conducted in southern Brazil, data of M. scabrella were analyzed. Thirty sample trees were felled, excavated and weighed in the field and brought to laboratory for biomass and carbon determination. The total aboveground biomass represented 85% of the tree biomass, while roots corresponded to 15%. Correlation matrix of diameter at 1.3 m height (D), tree height (H) versus total and compartment biomass (P) indicated strong association between tree dimensions and biomasses. Five regression models were tested and equations were fitted to data of five biomass compartments and total tree biomass. The best fitting model for total biomass was P = –0.49361 + 0.034865 × D2H whereas for the partial biomass of the compartments was lnP = β0 + β1 × ln(D) + β2 lnH. Carbon concentration was statistically significantly different in foliage than in other compartments. Three approaches of calculating carbon stocks were evaluated and compared to actual data: 1) Estimated total biomass × weighted mean carbon concentration; 2) Estimated partial (compartment) biomass × compartment average carbon concentration; and 3) Carbon regression equations. No statistical difference was detected among them. It was concluded that biomass equations fitted in this study were accurate and useful for fuelwood and carbon estimations.

As vigas estruturais de madeira são formas racionais do emprego da madeira na construção de estruturas, sendo obtidas pela associação de peças serradas e permitindo a utilização de tábuas com seções e comprimentos variados, além de combinações com madeira de qualidade diferenciada. Para atingir a resistência máxima de uma viga de madeira laminada colada, pode-se utilizar a classificação mecânica das peças por meio dinâmico. O objetivo deste estudo foi estabelecer correlação entre os métodos estático e dinâmico de classificação de vigas de madeira laminada. O trabalho foi desenvolvido com o emprego de peças de madeira serrada de Pinus taeda e adesivo resorcina fenolformaldeído. 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 por meio do ''stress wave method'' e de uma máquina universal de ensaios. Os resultados foram analisados pela análise de regressão do estabelecimento da equação de ajuste de correlação. O sistema de classificação visual utilizado na seleção de peças foi insuficiente para se atingirem os valores máximos de módulo de elasticidade; o posicionamento correto das lamelas por meio do método dinâmico de classificação teve como consequência direta o aumento do módulo de elasticidade da viga, e houve baixa correlação entre as formas de obtenção do módulo de elasticidade das vigas, não sendo possível a elaboração de equação adequada entre os métodos testados. Structural wood beams are a form of rational use of wood in construction of structures; being obtained through the association of sawn pieces, and allowing the use of boards with various sections and lengths, as well as combinations with a differentiated quality wood. To achieve the maximum strength of a Glulam, you can use the mechanical classification of pieces by means of the dynamic system. The goal of the study was to establish a correlation between the static and dynamic methods of classification of glulam beams. The work was developed with the use of pieces of saw wood of Pinus taeda and adhesive phenol resorcinol formaldehyde. 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 elasticity module by means of the stress wave method and a universal machine of assays. The results were analyzed by means of the regression analysis for the establishment of the equation of adjusting the correlation. The classification system used to select pieces was insufficient to obtain the maximum values of the modulus of elasticity; the correct positioning of lamellas by means of the method of dynamic classification had as a direct consequence the increase of the elasticity module of beam and there was a low correlation between the methods of obtaining the modulus of elasticity of the beams, it is not possible for the development of an appropriate equation of correlation between the methods tested.

Orientador: Sidon Keinert Junior Dissertação (mestrado) -Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal Área de concentração: Tecnologia e utilização de produtos florestais Esta pesquisa enfocou o estudo do cicio da prensa na produço de chapas de partículas do tipo water empregando-se a espécie Pinus ta.da. Foram analisados os efet.oa das variáveia umidade das partículas (3%, 5% e 10%), tempo de fechamento dos pratos da prensa (35 e 100 a.), tempo de prensagem (8 e 15 mm.) e a aplicaço de 1% de parafina s partículas. Teores de umidade elevados no material proporcionaram mais rápida transferência de calor ao centro dos painéis e as mais elevadas temperaturas neste local. O tempo de fechamento de 35 s. foi o que proporcionou resultados mais positivos sobre as propriedades de resistência dos pamnéta. Teor de umidade de 10% contido nas partículas proporcionou menor variaço em espessura, absorço de água dos pamnéis e taxa de no retorno em espessura. O tempo de prensagem no influiu sobre as propriedades de resistência mas para as propriedades relacionadas com a estabilidade dimensional, tempos de 15 mm. proporciona- ram menor variaço. Também a aplicaço de 1% de parafina sobre as partículas proporcionou incremento nas propriedades de estabilidade dimensional. As mnteraçes entre as varmáveis estudadas foram mais pronunciadas nas propriedades de variaço em espessura, absorço de água e taxa de no retorno em espes- sura, onde a combinaço de uma ou mais variáveis proporcionou incrementos sensíveis na propriedade. This research waa carz-ied out to study the presa eycle in production of waf-rboards utilizing Pinu taed. The ef'fects of' particies moisture content (3%,5X,10%), the press closing time (35, 100 a.), press time (8 and 15 mm.) and the addition of' 1% parafin wax were analysed. Hzgher moisture content of' the material resulta in faster heat transf'er to the center of' the Doard and consequently, higher temperature at this poínt. The best resulta mn terma of' MOR,MOE and dimensional atabiiity of' the panela were obtained using a presa closing time of' 35 e. Particles with 10% moisture content give a )ower thickness sweliing , water absorption and apringback. The presa time did not affect. the strength properties but when using 15 minutes of' pressing 1oer variation as observed in the dimensional properties o? the panela. The use o? 1% parafin uax in particies improves the dimensionai stability o? panela. The most siqnificant interaction between variables are attained in the díMenelonal stability properties, water absorption, and spr 1 ngback.

Orientador: Prof. Dr. Jorge Luis Monteiro de Matos Coorientadores: Prof. Dr. Marco André Argenta, Prof. Dr. Alexsandro Bayestorff da Cunha Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 13/05/2022 Inclui referências Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: Dentre os diversos aspectos envolvendo as emendas finger joint, a pressão de colagem se destaca por estar relacionada aos demais fatores e, também, por provocar tensões ao longo dos entalhes. A partir disto, o objetivo desta pesquisa foi simular a distribuição de tensões ao longo de emendas finger joint causada pela pressão de colagem, bem como avaliar o desempenho tecnológico destas emendas e da madeira sólida de Eucalyptus grandis. Inicialmente, foram verificadas as propriedades: densidade básica (ASTM D 2395-17), anisotropia de contração e inchamento (ASTM D 143-00) e resistências à compressão e tração paralelas às fibras da madeira maciça (ASTM D 4761-19). Também, foi avaliada a resistência à tração paralela às fibras das peças com emendas finger joint (ASTM D 4688-14). Para o cálculo do Módulo de Elasticidade (E) foi utilizada a ferramenta DIC (Digital Image Correlation), com a qual se obtém o deslocamento de cada amostra durante o ensaio mecânico e, então, calcula-se a deformação. Finalmente, o Método dos Elementos finitos foi empregado de forma a simular a pressão de colagem para verificação da distribuição das tensões ao longo dos entalhes. Como resultado, a densidade básica encontrada foi de 0,497 g/cm³. O desempenho médio das amostras nos testes de compressão paralela foi de 53,06 MPa, semelhante ao normalmente encontrado na literatura. O valor característico calculado foi de 46,84 MPa. Diferentemente, a resistência à tração paralela às fibras apresentou ótimo comportamento (118,50 MPa) em relação ao que normalmente é obtido para esta espécie. Os resultados das solicitações mecânicas indicaram que a madeira utilizada pode ser empregada para fins estruturais considerando-a na classe C40 (NBR 7190-97). A simulação com o Método dos Elementos Finitos demonstrou como ocorre a distribuição de tensões ao longo dos entalhes durante a pressão de colagem, apontando pontos mais concentrados na base e seus entornos. A ferramenta foi capaz de simular adequadamente o modelo definido, evidenciando as muitas possibilidades que a ferramenta oferece, sendo adequada para analisar diferentes produtos e materiais. Abstract: Among the various aspects involving finger joints, end pressure stands out for being related to other factors and also for causing tensions along the notches. Therefore, the aim of this research was to simulate the stress distribution of finger joints caused by end pressure. In addition, to evaluate the physical and mechanical performance of the joints and Eucalyptus grandis wood. Initially, the following properties were analyzed: basic density (ASTM D 2395-17), shrinkage (ASTM D 143-00), tension and compression parallel to the grain of the solid timber (ASTM D 4761-19), and tension parallel to the grain of finger joints (ASTM D 4688-14). DIC (Digital Image Correlation) was employed to calculate the Modulus of Elasticity (E), with which the displacement was obtained during the tests and used to strain calculation. Finally, Finite Element Method was applied to simulate end pressure in order to verify the stress distribution in finger joints. As a result, basic density was 0.497 g/cm³. For the compression parallel to the grain tests, the average performance of the specimen was 53.06 MPa, similar to those regularly found in the literature. The characteristic value was 46,84 MPa. Atypically, tensile strength parallel to the fibers showed an optimal behavior (118.50 MPa) compared to results normally reached for this specie. The mechanical tension results indicated that this wood can be employed for structural purposes, considering it in C40 class (NBR 7190-97). The finite element method simulation demonstrated how stresses are distributed in the finger joints during end pressure, identifying major concentrated points in the base and its surroundings. FEM tool was able to adequately simulate the model, highlighting the many possibilities that the tool offers, being suitable for analyzing different contexts, products and materials.

Orientador: Jorge Luis Monteiro de Matos Coorientadores: Marcio Pereira da Rocha e Ivan Venson Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 30/10/2020 Inclui referências: p. 110-113 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: No Peru, a avaliação de elementos estruturais de madeira em monumentos históricos é muito difícil devido à necessidade de conservá-los para que a intervenção neles seja mínima, tendo-se estabelecido políticas de conservação muito rígidas; A utilização de técnicas não destrutivas assume grande relevância, principalmente a das técnicas de ultrassom. O presente trabalho busca encontrar a adaptação mais próxima dos modelos matemáticos ortotrópicos e de ondas planas de Hankinson aos modos de dispersão de ondas de ultrassom por cavidades cilíndricas em blocos de madeira de Cedrela odorata para substituir as espécies de Entandrophragma sp usadas em edifícios antigos no Peru. Primeiramente, os testes foram realizados em equipamento de ultrassom de 23 kHz e os resultados foram comparados com o modelo de Hankinson com bons resultados. Em segundo lugar, usando ondas de ultrassom de 1 MHz em um modelo ortotrópico de madeira, os coeficientes elásticos das espécies estudadas foram determinados e modelos de propagação foram construídos para blocos com simetria longitudinal radial (LR) e simetria longitudinal tangencial (LT). , o que permitiu que essas estruturas fossem claramente diferenciadas. Finalmente, usando as equações diferenciais de dispersão de ondas planas de ultrassom de 23 kHz em meio isotrópico, as dispersões foram calculadas numericamente para condições de campo próximo. Modelos de dispersão de ondas acústicas para cavidades de diferentes diâmetros foram obtidos, buscando simular o ataque de xilófagos, e os lóbulos de dispersão foram calculados para cada diâmetro com bons resultados; entretanto, as dispersões com simetrias LR e LT dos blocos usados não puderam ser claramente diferenciadas. Palavras-chaves: Propagação de ondas P e T. Cavidades, Dispersão de ondas. Quase velocidade. Lóbulos de emissão. Cupins Abstract: In Peru, the evaluation of wooden structural elements in historical monuments is very difficult due to the need to conserve them so that the intervention in them is minimal, having established very strict conservation policies; Therefore, the use of non-destructive techniques is highly relevant, especially ultrasound techniques. The present work seeks to find the adequacy of Hankinson's mathematical, orthotropic and plane wave models in the modes of dispersion of ultrasound waves by cylindrical cavities in Cedrela odorata wood blocks to replace the species Entandrophragma sp used in ancient buildings in Peru. First, tests were carried out using 23 kHz ultrasound equipment and the results were compared with the Hankinson model with good results. Next, using 1MHz ultrasound waves in an orthotropic model of the wood, the elastic coefficients of the studied species were determined and propagation models were constructed for blocks with both radial longitudinal symmetry (LR) and tangential longitudinal symmetry (LT). which allowed these structures to be clearly differentiated Finally, using the differential equations of 23 kHz plane ultrasound wave dispersion in isotropic media, the dispersions were calculated numerically for near field conditions. Obtaining models of dispersion of acoustic waves by cavities of different diameters, simulating the attacks of xylophages, then calculating the dispersion lobes for each diameter with good results; however, this did not allow to clearly differentiate the dispersions with LR and LT symmetries of the used blocks. Key words: Waves polarization P and T. Cavities. Dispersion. Radiation lobes. Thermites. RESUMEN: En el Perú, la evaluación de elementos estructurales de madera, en los monumentos históricos, es muy difícil debido a la necesidad de conservarlos de forma que la intervención en ellos sea mínima, habiéndose establecido políticas de conservación muy estrictas; la de uso de técnicas no destructivas, toma una gran relevancia, en especial, la de técnicas de ultrasonido. El presente trabajo, busca encontrar la adecuación más cercana de los modelos matemáticos de Hankinson, ortotrópicos y de ondas planas, a los modos de dispersión de ondas de ultrasonido por cavidades cilíndricas en bloques de madera Cedrela odorata en sustitución de la especie Entandrophragma sp usada en las edificaciones antiguas en el Perú. Primero, se efectuaron ensayos usando un equipo de ultrasonido de 23 kHz y se compararon los resultados con el modelo de Hankinson con buenos resultados. Segundo, usando ondas de ultrasonido de 1 MHz en un modelo ortotrópico de la madera se determinaron los coeficientes de elásticos de las especies estudiadas y fueron construidos modelos de propagación para bloques tanto con simetría longitudinal radial (LR) como con simetría longitudinal tangencial (LT), que permitió diferenciar claramente estas estructuras. Finalmente, usando las ecuaciones diferenciales de dispersión de ondas planas de ultrasonido de 23 kHz en medios isotrópicos se calculó numéricamente las dispersiones para condiciones de campo cercano. Se obtuvieron modelos de dispersión de ondas acústicas por cavidades de diferentes diámetros, buscando que simular los ataques de xilófagos, se calcularon, luego, los lóbulos de dispersión para cada diámetro con buenos resultados; sin embargo, no se pudo diferenciar, claramente las dispersiones con simetrías LR y LT de los bloques usados. Palabras-claves: Propagación ondas P y T. Cavidades, Dispersión de ondas. Cuasi velocidad. Lóbulos de emision. Termitas

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. Jorge Luis Monteiro de Matos Coorientação: Prof. Dr. Delcio Pereira e Prof. Dr. José Guilherme Prata Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal. Defesa : Curitiba, 30/08/2019 Inclui referências: p. 120-127 Área de concentração: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais Resumo: A madeira laminada colada é um produto com ótimas características estruturais e possui grande potencial de desenvolvimento no Brasil. Entender melhor as formas de aproveitar os materiais existentes em nosso país é fundamental para conquistar mais competitividade neste mercado. As madeiras pínus e eucalipto são as espécies mais utilizadas nessa produção, e os resultados de resistência mecânica revelam significativas diferenças entre os materiais. O objetivo desta tese é apresentar as diferenças entre as madeiras estudadas e revelar quão influente é o fator resistência mecânica em termos de resultados empresariais. Foi identificado que o custo de produção de madeira laminada colada de pínus é menor do que o de eucalipto, contudo foi evidenciado que os ganhos de resistência mecânica ao utilizar eucalipto podem superar tais custos e tornar essa madeira mais competitiva. Isso somente ocorrerá se o preço estiver equiparado aos índices de resistência mecânica, o que ainda não é uma realidade em empresas de madeira laminada colada no Brasil. Outros fatores ainda foram avaliados, a fim de obter um ambiente favorável de negócio, em que seja possível alcançar resultados satisfatórios em investimentos de empresas produtoras de madeira laminada colada de pequeno porte no Brasil, tanto de madeira de pínus quanto de madeira de eucalipto. Entretanto o eucalipto revela maior propensão a resultados favoráveis. Abstract: Glulam is a product with excellent structural characteristics and has great development potential here in Brazil. Better understanding of how to take advantage of the existing materials in our country is fundamental for gaining competitiveness in this market. Pinus and eucalyptus woods are the most used species in this production and the results of mechanical resistance reveal important differences between the materials. The objective of this thesis was to present the differences between the studied woods and to reveal how influential the resistance factor in market terms is. It was identified that the costs of production of glued laminated pine wood is lower than eucalyptus, however, it was evidenced that the gains of mechanical resistance when using eucalyptus can overcome such costs and make this wood more competitive. This will only occur if the market price factor is equated to the indices of mechanical resistance, which is not yet a reality in Brazil. Other factors have been evaluated and, by creating a favorable entrepreneurial environment, it is possible to obtain satisfactory results in investments of companies that produce glued laminated wood in the small scale in Brazil, both pine wood and eucalyptus wood. However, eucalyptus is more prone to favorable results.