TRATAMENTO DA MADEIRA Melhoria da durabilidade pela preservação & modificação Projecto...

TRATAMENTO DA MADEIRA

Melhoria da durabilidade pela preservação &

modificação

Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

Tratamento da madeira

Preservação da madeira Modificação da madeira

Tratamento térmico Retardador de fogo/chama Modificação química

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Porque tratamos a madeira?

Restrições naturais da madeira Durabilidade

Resistência ao ataque biológico de fungos e insectos

Retracção e dilatação Dilatação desigual em maiores dimensões

Degradação UV, mecânica, pelo fogo

Absorção e desorção da água

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Preservação “clássica” da madeira Toxicidade do mecanismo Desvantagens:

Emissões durante a produção Emissões durante a utilização Emissões depois da utilização (fase do

desperdício) Nova legislação (Países Baixos/Europa) Imagem pública

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Alternativas à preservação clássica Espécies de madeira tropical duráveis

Gestão florestal sustentável (FSC) Qualidade das plantações de madeira Disponibilidade

Utilização de outros materiais PVC Aço Alumínio

Métodos de tratamento alternativos

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Preservação da madeira

Métodos de tratamento

Vácuo/pressão Imersão rápida ou spray Local (fármacos, gases)

Aquecimento

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Foreco Dalfsen

Tratamento da madeira

Impregnação da madeira Anatomia e densidade da madeira Fluidos Transferência de calor

Reacção com o material da parede celular Estrutura da parede celular Composição química

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Tratamento da madeira

Impregnação da madeira Anatomia e densidade da

madeirapenetração/tratamento de superfície

Tratamento profundo ou completo

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© SHR Hout Research

Tratamento da madeira

Classes de impregnação da madeira: Fácil – a penetração completa é possível Moderada - mín. de 6 mm após 2,5 horas de pressão Difícil - máx. 3-4 mm após 3-4 horas de pressão Muito difícil - após 3-4 horas de pressão quase não há

impregnação

Depende da espécie da madeira Alburno & Cerne

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Preservação clássica da madeira

Óleo de alcatrão - creosoto Sais metálicos transportados pela água (CCA,

arsenato de cobre cromatado) Solvente orgânico (PCP, pentaclorofenol) Outros

Preservação local

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Preservação clássica da madeira

Objectivo Melhorar a durabilidade

Aumentando a resistência aos ataques biológicos Fungos Insectos

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Modificação da madeira

Mais objectivos Melhorar a durabilidade

Aumentando a resistência a ataques biológicos

Melhorar a estabilidade dimensional Propriedades estéticas – cor Dureza Repelente de água Combinação com retardador de fogo

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Modificação da madeira

Melhorar as propriedades da madeira modificando as suas moléculas

Sem adição de componentes tóxicos

Alteração de espécies de pouco valor

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Propriedades da madeira melhoradas Elevada durabilidade (fungos, insectos) Retracção e dilatação reduzidas Estabilidade dos UV Propriedades de força (ambas + e -)

MENOS MANUTENÇÃO

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Definição de madeira modificada Tratamento termal da madeira:

Modificação química da parede celular como resultado do tratamento (hidro-)termal

Modificação (química) da madeira: Quando se dá uma verdadeira transformação da

estrutura química do material da parede celular

Tratamentos alternativos da madeira: Não toxicidade Tratamentos por enchimento da lumina (resina) Tratamentos por enchimento da parede celular (resina) Verdadeira modificação da parede celular

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Níveis de madeira modificada

Tratamentos por enchimento (resina) da lumina

Tratamentos por enchimento (resina) da parede celular

Verdadeira modificação da parede celular

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Parede celular

Cavidade celular

© SHR Hout Research

Mecanismo de absorção da água

cellulose

cellulose

OH

OH

OH

H

OH

OH

OH

H

OH

OH H

OOH

cellulose

cellulose

hydrogen bonds between two cellulose surfaces

hydrogen bonds between two cellulose surfaces and water

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Tratamento com resina

Enchimento da lumina Sem penetraçãoda parede celular

Estabilização dimensional da madeira

Penetração das cavidades da parede celular

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Modificação da parede celular

Alteração química dospolímeros de parede celular

Substituição dos grupos OH

Ligação cruzada

Degradação de polímeros (indesejável)

Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably © SHR Hout Research

Modificação termal da madeira

Madeira exposta a elevadas temperaturas por longos períodos

Tratamento a seco ou (hidro-)termal – uma ou várias etapas de tratamento

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Madeira termalmente modificada

Distinção dos diferentes processos de tratamento termal

Excluindo o oxigénio!

Nitrogénio Gases de combustão Vapor (humidade da água) Vácuo Óleo (óleos vegetais)

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Um processo de duas etapas:1 Hidro-termólise 165 °C - 185 °C

Secagem convencional2 Endurecimento 170 °C - 190 °C

1 2

Selectively reorganizing theReorganização selectiva dachemistry of woodquímica da madeira

Celulose

Hemicelulose

Lignina

CCCCrrrroooossss ssss lllliiiinnnnkkkkiiiinnnngggg

Estrutura resis-

tente à água

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Celulose

Tratamento (hidro-)termalexemplo: O Princípio do Processo “Plato”

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© SHR Hout Research

Ligação cruzadaIntermediários reactivos I

Ex.: Aldeídos

Intermediários reactivos II

Tratamento por aquecimento a óleo (Menz)

Maior temperatura 180-220oC

Estado da técnica na Europa / 2004 Processos

Plato (NL) Thermowood (SF) Perdure, NOW (F) Menz (D) AKBV (NL) Chalmers (S)

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Estado da técnica Europa/2004 Unidades comerciais de tratamento:

Thermowood (> 10 unidades de produção) Plato (1 unidade de produção)

Menz NOW, Perdure (produção) Unidade de acetilação (projecto)

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Desafios

Crescimento: Equipamento/conhecimento Custos elevados

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Desafios

Comercialização: Cooperação entre a indústria de processos

químicos e a indústria da madeira Elevados custos de investimentos Procura/disponibilidade Preço do processo Imagem pública/aceitação

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Utilização da madeira modificada?

Sistemas hidráulicos/civis Parede de pranchas Pontes Revestimento de canais

Madeira de jardim Abrigos Cercas Postes

Carpintaria Estruturas de janelas Portas Revestimentos exteriores Parquet, soalhos

Mobiliário de jardim

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Informação adicional O material desta apresentação foi parcialmente

fornecido pelo “SHR” (Centro de Investigação da Madeira), um centro holandês especializado na modificação e preservação da madeira

Para mais informações consulte: www.shr.nl

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