Resíduos madeireiros da indústria ervateira para produção de painéis MDP | Wood waste of the mate tea industry for MDP boards production

MDP (Medium Density Particleborad) boards have been developed in order to provide options for the use of waste produced by logging activity. It has the wooden particle board as a precursor. It can be considered an evolution of the particle board in terms of production process and quality of final product. The current study aims at assessing the use feasibility of wood waste of the mate tea (Ilex paraguariensis A. St. Hil.) industrialization, for MDP boards manufacture, combining different proportions of wood of Eucalyptus grandis and Pinus elliottii, glued with urea-formaldehyde. In order to carry out this study, wood waste of mate tea from Barão de Cotegipe – RS and wood particles of pine and eucalyptus from forest planting felling cycle of the Federal University of Santa Maria (UFSM) have been used. All production process of MDP boards occurred at the Laboratory of Forest Products of the UFSM, whereas the physical tests of water absorption (WA), swelling in thickness (ST), mechanical tests of elasticity module (EMO) and rupture module (RMO) of static bending, screws pulling (SP), perpendicular traction to the board surface (PT) and surface resistance (SR) occurred at the Duratex laboratory in Taquari RS. Nondestructive tests of ultrasound and colorimetry have been carried out at the Wood Industrial Engineering, Federal University of Pelotas (UFPel). At the different layers of MDP boards, particles from the outer layer (OL) had an average slenderness coefficient very similar for the three species analyzed, whereas to the inner layer (IL), where the particles are bigger, the same similarity appeared for pine and eucalyptus, for mate tea, though, this coefficient was low. The average apparent density (AP) and equilibrium moisture content of the boards produced have not significantly varied with 5% of error probability. Modeling of mixtures showed that WA and ST are determined by quadratic models, as for 2 hours as for 24 hours of immersion. In the mechanical properties, modeling presented itself in the following way: RMO of static bending, SP and PT are determined by the linear model, whereas EMO of static bending and SR are determined by the quadratic model. The density profiles of the MDP boards had a behavior similar to what happens in the commercial MDP, with high values of AD in the OL and lower values in the IL. This proceeding happened gradually between the layers. The nondestructive assessment method using ultrasound can be used in predicting the physical properties of MDP boards and mechanical properties of static bending. Ultimately, colorimetry presented a pinkish coloration for eucalyptus boards and a yellowish coloration for boards produced with pine and mate tea. Thus, we concluded that mate tea wood waste combined with the species commonly used in commercial boards, pine and eucalyptus, can be used in MDP boards without affecting their quality. The use of nondestructive methods collaborated meaningfully for answering the questions of the current study.

Os painéis MDP (Medium Density Particleboard) foram desenvolvidos com o intuito de fornecer alternativas para a utilização de resíduos produzidos pela atividade madeireira. Tem como precursor o painel de madeira aglomerada. Pode ser considerado uma evolução do aglomerado em termos de processo produtivo e qualidade do produto final. O presente estudo tem como objetivo avaliar a viabilidade da utilização de resíduos madeireiros da industrialização da erva-mate (Ilex paraguariensis A. St. Hil.), para a manufatura de painéis MDP, em combinação com diferentes proporções de madeira de Eucalyptus grandis e Pinus elliottii, coladas com ureia-formaldeído. Para realização deste trabalho, foram utilizados resíduos madeireiros de erva-mate, oriundas de Barão de Cotegipe - RS e partículas de madeira de pinus e eucalipto, oriundas do abate de árvores de plantios florestais da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM). Todo o processo de produção dos painéis MDP ocorreu nas instalações do Laboratório de Produtos Florestais da UFSM, já os ensaios físicos de absorção d’água (AB) e inchamento em espessura (IE), assim como os ensaios mecânicos de módulo de elasticidade (MOE) e módulo de ruptura (MOR) de flexão estática, arrancamento de parafusos (AP), tração perpendicular à superfície do painel (TP) e Resistência superficial (RS), ocorreram no laboratório da Duratex, em Taquari – RS. Os testes não destrutivos de ultrassom e colorimetria foram realizados na Engenharia Industrial Madeireira, Universidade Federal de Pelotas (UFPel). Nas diferentes camadas dos painéis MDP, as partículas de camada externa (CE) tiveram um coeficiente de esbeltez médio muito semelhante para as três espécies estudadas, já para a camada interna (CI), onde as partículas são maiores, a mesma semelhança se manteve para pinus e eucalipto, no entento para erva-mate, este coeficiente ficou abaixo. A densidade aparente (DA) média e o teor de umidade equilíbrio dos painéis produzidos não variaram significativamente a 5% de probabilidade de erro. A modelagem de misturas mostrou que a AB e o IE, são determinados por modelos quadráticos, tanto para 2 horas quanto para 24 horas de imersão. Já nas propriedades mecânicas a modelagem se manifestou da seguinte maneira: MOR de flexão estática, AP e TP são determinados pelo modelo linear, enquanto, MOE de flexão estática e RS são determinados por modelo quadrático. Os perfis de densidade dos painéis MDP tiveram comportamento semelhante ao que ocorre no MDP comercial, com altos valores de DA na CE e mais baixos na CI. Esta tramitação ocorreu de maneira gradual entre as camadas. O método de avaliação não destrutiva utilizando ultrassom pode ser utilizado na predição das propriedades físicas dos painéis MDP e para as propriedades mecânicas de flexão estática. Por fim, a colorimetria apresentou uma coloração rosada para painéis de eucalipto e uma coloração amarelada para os produzidos com pinus e erva-mate. Sendo assim, conclui-se que, o resíduo madeireiro de erva-mate em combinação com as espécies comumente utilizadas em painéis comerciais, pinus e eucalipto, pode ser utilizado em painéis MDP sem prejudicar a qualidade dos mesmos. O uso de métodos não destrutivos colaboraram de maneira signficativa para responder os questionamentos do presente trabalho.