Thermal treatment effect on physical and mechanical properties of MDF panels

Abstract

ABSTRACT:The purpose of this study was to evaluate the effect of heat treatment on MDF panels, aiming mainly to improve their dimensional stability. The panels were obtained from the local market and were manufactured using as raw material Eucalyptus sp. and synthetic urea-formaldehyde resin. Twenty-five samples were used in the tests, which were subdivided into different groups for the thermal treatment in an oven and submitted to temperatures between 160 and 180 °C during a period between 6 and 12 min. We also evaluated the performance of the control samples, i.e., those that have not undergone any treatment. After the treatment, samples were produced for physical tests (density, water absorption -at 2 and 24 h, thickness swelling, residual and hygroscopic swelling -at 2 and 24 h) and mechanical tests (static bending and screw withdrawal resistance). For the physical tests after the treatment, the sample dimensions were reduced to 15 x 15 x 1.5 cm thick, and for the mechanical tests they were sawn in dimensions of 7.5 x 42 x 1.5 cm thick. The results of the physical properties showed that the treatments used did not increase the dimensional stability. The mechanical properties were also not affected by the heat treatment.Keywords: wood panels, thermal rectification, dimensional stability.Efeito do tratamento térmico sobre as propriedades físicas e mecânicas de painéis MDF RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do tratamento térmico em painéis de MDF, visando principalmente à melhoria de sua estabilidade dimensional. Os painéis foram obtidos junto ao comércio local, fabricados com matéria-prima Eucalyptus sp. e resina sintética ureia-formaldeído. Foram utilizadas vinte e cinco amostras para os ensaios, sendo estas subdivididas em diferentes grupos para o tratamento térmico em estufa utilizando as temperaturas de 160 e 180 o C, por um período de 6 e 12 min. Juntamente, avaliou-se o desempenho de amostras testemunhas, ou seja, as quais não foram submetidas a nenhum tipo de tratamento. Após o tratamento, foram produzidas amostras para os ensaios físicos (massa especifica, absorção de água -às 2 e 24 h, inchamento em espessura, residual e higroscópico -às 2 e 24 h) e mecânicos (flexão estática e resistência ao arrancamento de parafusos). Para os ensaios físicos após o tratamento, as amostras foram reduzidas as dimensões de 15 x 15 x 1,5 cm em largura, comprimento e espessura e, para os ensaios mecânicos foram serradas nas dimensões de 7,5 x 42 x 1,5 cm em largura, comprimento e espessura. Os resultados das propriedades físicas indicaram que os tratamentos utilizados não proporcionaram aumento na estabilidade dimensional. As propriedades mecânicas também não foram afetadas pelo tratamento térmico. Palavras-chave: painéis de madeira, termorretificação, estabilidade dimensionalRecebido em outubro/2015; Aceito em março/2016.

Propriedades Físicas E Mecânicas Da Madeira De Angelim-Pedra Submetida a Tratamento Térmico

“…diversos tratamentos físicos e químicos que podem utilizados. Dentre estes, o tratamento térmico de madeira, também conhecido como termorretificação, é um dos procedimentos mais utilizados seja para madeira maciça ou em produtos compostos de madeira [2][3][4][5][6][7].…”

“…A madeira termorretificada é obtida por meio do princípio de termodegradação parcial de seus constituintes químicos, na ausência de oxigênio ou forte deficiência de ar. Também pode ser definida como, produto de uma pirólise controlada, a qual é interrompida antes de atingir as reações exotérmicas [3,6,7]. Desta forma, além da melhoria na estabilidade da madeira, há a alteração artificial da cor o que pode aumentar a comercialização de espécies de baixa atratividade estética, mas com boas propriedades tecnológicas [8].…”

“…Para os ensaios físicos os corpos de prova form dimensionados com 4,9 cm × 1,7cm × 1,7 cm contendo duas (1,7 cm) e a velocidade de aplicação de carga de aproximadamente 2,5 mm min -1 . O ensaio de flexão estática consistiu em submeter os corpos de prova a uma carga central, até a ruptura.…”

Variação das propriedades tecnológicas de painéis MDF em uma linha de produção industrial no Brasil

“…Os estudos mais recentes sobre a qualidade dos painéis MDF comerciais produzidos no Brasil foram realizados por Torquato et al (2010) e Wandscheer et al (2016). No primeiro estudo, os autores compararam a qualidade de painéis MDF de quatro indústrias brasileiras, e observaram que as diferenças nas propriedades tecnológicas das chapas são principalmente decorrentes das variações de matéria-prima e do processo produtivo.…”

“…No primeiro estudo, os autores compararam a qualidade de painéis MDF de quatro indústrias brasileiras, e observaram que as diferenças nas propriedades tecnológicas das chapas são principalmente decorrentes das variações de matéria-prima e do processo produtivo. Wandscheer et al (2016), avaliaram o efeito do tratamento térmico em estufa na melhoria da estabilidade dimensional de painéis MDF comerciais, e concluíram que as temperaturas de 160 e 180 o C, por um período de 6 e 12 min., não melhoraram a variação dimensional, assim como, não influenciaram sobre as propriedades mecânicas. Outra temática muito importante e pouco relatada na literatura é sobre a variabilidade nas propriedades tecnológicas das chapas em linha de produção industrial.…”