TRATAMENTO DA MADEIRA Melhoria da durabilidade pela preservação & modificação Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively

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


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


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


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


Preservação da madeira

Métodos de tratamento

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

Aquecimento


Foreco Dalfsen


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



Impregnação da madeira Anatomia e densidade da

madeirapenetração/tratamento de superfície

Tratamento profundo ou completo


© SHR Hout Research


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


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


Preservação clássica da madeira

Objectivo Melhorar a durabilidade

Aumentando a resistência aos ataques biológicos Fungos Insectos


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


Modificação da madeira

Melhorar as propriedades da madeira modificando as suas moléculas

Sem adição de componentes tóxicos

Alteração de espécies de pouco valor


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

MENOS MANUTENÇÃO


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


Níveis de madeira modificada

Tratamentos por enchimento (resina) da lumina

Tratamentos por enchimento (resina) da parede celular

Verdadeira modificação da parede celular


Parede celular

Cavidade celular


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


Tratamento com resina

Enchimento da lumina Sem penetraçãoda parede celular

Estabilização dimensional da madeira

Penetração das cavidades da parede celular



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


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)


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

RRRReeeeaaaaccccttttiiiivvvveeee iiiinnnntttteeeerrrrmmmmeeeeddddiiiiaaaatttteeeessss IIII((((eeee....gggg.... aaaallllddddeeeehhhhyyyyddddeeeessss ))))

RRRReeeeaaaaccccttttiiiivvvveeee iiiinnnntttteeeerrrrmmmmeeeeddddiiiiaaaatttteeeessss IIIIIIII

Celulose

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



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)


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)


Desafios

Crescimento: Equipamento/conhecimento Custos elevados


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


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


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


Documents

TRATAMENTO DA MADEIRA Melhoria da durabilidade pela preservação & modificação Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively