Efeito da geometria das partículas e da densidade, sobre as propriedades de paineis estruturais "waferboards"

Abstract

Resumo: No presente trabalho, foram elaboradas chapas de partículas estruturais de Pinus patula. Foram testadas seis geometrias de partículas pré-determinadas, referentes a três comprimentos(27.3mm, 49.6mm e 72.5mm) e duas espessuras(0.64mm s 0.34mm). As condicões de manufatura das chapas foram as seguintes: densidade nominais - 0.60 e 0.75g/cm³ , conteúdo de resina - 8%, tipo de resina - fenolformaldeído, conteúdo de parafina - 1%, umidade das particulas - 5%, tempo de fechamento da prensa - 35 segundos, temperatura de prensagem ­:800C, tempo de prensagem - 8 minutos e pressão - 40kg/cm². O experimento foi conduzido por uma análise fatorial de covariância para os fatores: comprimento das partículas, espessura das partículas e densidade da chapa. Os diferentes tratamentos foram avaliados através dos seguintes testes: Módulo de Elasticidade(MOE), Módulo de Ruptura(MOR), Ligação Interna(LI), Resistência ao Arrancamento de Parafuso(RAP), Absorção de Agua(AA), Inchamento em Espessura(IE) e Expansão Linear(EL). Todos os valores médios obtidos do MOE e do MaR foram superiores aos minimos exigidos pela norma comercial americana CS 236-36. As chapas produzidas, tiveram uma tendência de aumentarem os valores do MOE e do MOR, com o aumento do comprimento das partículas e redução da espessura, até uma razão de esbeltez de 120. Chapas com particulas de 72.5mm de comprimento, 0.34mm de espessura e 0.86g/cm³ de densidade, são recomendadas para a obtenção de altos valores do MOE e do MOR. No teste de LI, o aumento no comprimento das partículas e a redução na sua espessura causou valores baixos desta propriedade. Chapas com partículas de 27.3mm de comprimento, 0.64mm de espessura e 0.86g/cm3 de densidade, foram as melhores em termos da LI. Na resistência ao arrancamento de parafuso(RAP), houve uma tendência das partículas longas e espessas causarem valores altos da RAP. Mesmo assim na análise de covariância não houve nenhuma diferença significativa entre os valores médios do fator espessura. A AA e o IE, tiveram a tendência de reduzirem com a redução do comprimento e espessura das particulas. Um aumento na densidade das chapas, também causou uma redução na AA e IE. As chapas produzidas com partículas de 0.34mm de espessura e 0.86g/cm3 de densidade para AA e produzidas com partículas de 27.3 e 49.6 mm de comprimento para o IE, foram mais estáveis. A EL apresentou valores muito baixos dos mínimos exigidos pela norma americana CS 236-36. As chapas produzidas com partículas de 49.6mm ou 72.5mm de comprimento das partículas, 0.34mm de espessura e 0.69g/cm3 ou 0.86g/cm3 da densidade, foram as que apresentaram valores mínimos da EL.

Abstract: In this research, were manufactured structural particleboard from Pinus patula. Six types of particles were used; wafer length: 27.3mm, 49.6mm and 72.5mm, wafer thickness: 0.64mm and 0.34mm. Conditions for board manufacturing were: nominal board density -0.60 g/cm3 and 0.75 g/cm, resin content -8%, Phenol-formaldehyde liquid resin, additives -1% wax emulsion, particle moisture content -5%, press closing time -35 seconds, pressing temperature 180oC, pressing time -8 minutes and pressure -40 kg/cm. A factorial covariance analysis was used, for wafer length, wafer thickness and board density. The variables measured: modulus of elasticity(MOE), modulus of rupture(MOR) , internal bond(IB), screw holding capacity(SHC), water absorption(WA), thickness swelling (TS) and linear expansion(LE). All obtained average values of MOE and MOR, showed values above the minimum required by the American Standard CS 236-66. The manufactured boards, demonstrated an increase on values of MOE and MOR with an increase on wafer length and reduction of thickness, up to a slenderness ratio of about 120. To obtain the higher values of MOE and MOR, the boards with particles length of 72.5mm particles thickness of 0.34mm and boards density of 0.86g/cm3, are recommended. The increase on wafer length and reduction of thickness, save lower values of IB. The best values of IB were obtained with manufactured boards of particle length 27.3mm, particle thickness 0.64mm and board density of 0.86g/cm3. In the SHC, the use of longer and thicker wafers, originated higher values of SHC. The WA and TS, demonstrate a decrease with length and thickness wafer reduction. The board density increase, originated WA and TS reduction. The manufactured boards with particle thickness of 0.34 mm and boards density of 0.86s/cm3 for WA and manufactured with particle lenght of 27.3mm and 49.6mm for TS, were more stable. The TS showed lower values than the minimum required by the American Standard CS 236-66. The manufactured boards with particle length of 49.6mm or 72 5mm, particle f 0.34mm and board density 0.69s/cm~ or 0.86s/cm , showed lower ,values of TS.