RESUMO Este trabalho investiga as propriedades físicas e mecânicas de filmes nanoestruturados produzidos a partir da polpa kraft branqueada de Pinus sp. Para obter a nanocelulose, a polpa kraft branqueada foi submetida a seis diferentes intensidades de desfibrilação pelo moinho: dois, cinco, dez, 20, 30 e 40 passes. A influência do número de passes foi avaliada por meio das propriedades físicas e mecânicas dos filmes. Os resultados indicam que a presença de nanofibrilas reduziu a espessura e aumentou consideravelmente os valores de densidade dos filmes fabricados. Observou-se aumento da resistência à tração de 300% e o índice de ruptura foi dez vezes maior em relação aos papéis normais. A estrutura mais compacta e a menor porosidade causada pela maior superfície de contato entre as nanofibrilas nos filmes resultaram em maiores valores de densidade, resistência à tração e resistência à ruptura.

ABSTRACT This study investigates the physical and mechanical properties of nanostructured films produced from Pinus sp. kraft pulp. To obtain the nanocellulose, the bleached kraft pulp was submitted to six different grinding regimes: two, five, ten, 20, 30, and 40 passes through the grinder. The influence of the number of passes was evaluated through the films’ physical and mechanical properties. The results show that the nanofibers reduced the thickness and considerably increased the density values of the fabricated films. The tensile strength increased more than 300% and the burst index was ten times higher in relation to normal papers. The more compact structure and lower porosity caused by the larger contact surface between nanofibers in the nanostructured films resulted in higher values of density, tensile strength, and burst resistance.

ABSTRACT In this work, we studied the infl uence on the mechanical and physical properties of paper made of pulp from recycled cardboard and paper (printing/writing and newsprint) by adding different percentages of nanofi brillated cellulose. For each type of recycled pulp, we formed paper with incorporation of 0, 5 and 10 wt% nanofi brillated cellulose. The results showed that addition of nanofi brillated cellulose reduced the paper thickness and increased the density values. Papers with nanofi brillated cellulose presented resistance properties with values statistically superior to the treatments without addition. Addition of 10 % provided the best results, with improvement of tensile, burst and tear resistance of 97, 133 and 104 %, respectively, in comparison to normal papers. The paper produced with the recycled newspaper pulp had lower increase in mechanical properties from the nanofi brillated cellulose in relation to the papers with recycled pulp from cardboard and printing and writing paper. The considerable improvement in the mechanical properties is related to the increase of hydrogen bonds between the fi bers and nanofi bers, forming a dense network, resulting in greater surface area of nanofi brillated cellulose.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de resíduos de madeira de quatro espécies amazônicas para fins energéticos, além de calibrar propriedades da madeira e do carvão vegetal utilizando a técnica NIRS. Foram utilizadas costaneiras das espécies cardeiro (Scleronema micranthum Ducke), cedrinho (Scleronema sp.), louro (Ocotea sp.) e piquiarana (Caryocar villosum Pers.), tendo sido determinadas as seguintes propriedades: densidade básica, composição química, análise química imediata e poder calorífico superior da madeira; rendimentos em carvão vegetal; análise química imediata, poder calorífico e friabilidade do carvão vegetal. Foram adquiridos espectros NIR e gerados modelos para calibração de cada propriedade energética. Os resultados indicam que todas as espécies possuem potencial como fonte bioenergética. Entretanto, as melhores espécies foram o cardeiro e o piquiarana, devido à maior densidade básica e energética, além do louro, com maior teor de lignina e carbono fixo, que apresentou, consequentemente, maior poder calorífico. A espectroscopia NIR mostrou-se como uma ferramenta possível para calibração de propriedades energéticas da biomassa.

The aim of this study was to evaluate the energy-related potential of wood residues of four Amazonian species and calibrate the properties of wood and charcoal using the Near Infrared Spectrometry (NIRS) technique. Residue slabs of cardeiro (Scleronema micranthum Ducke), cedrinho (Scleronema sp.), louro (Ocotea sp.), and piquiarana (Caryocar villosum Pers.) wood were used. The following properties were determined: density, chemical composition, immediate chemical analysis, and superior calorific value of wood; and yield, immediate chemical analysis, calorific value, and friability of charcoal. NIR spectra were obtained and calibration models were generated for each energy property. The results indicate that residues of these forest species can be used as a renewable energy source. NIR spectroscopy has proved to be a possible tool for calibrating energy properties of wood.

Neste trabalho, objetivou-se avaliar a qualidade da colagem de painéis compensados de Pinus taeda, produzidos com resina fenol-formaldeido de alto e baixo peso molecular, e lâminas de três diferentes classes de densidades. O experimento foi organizado em seis tratamentos, e para cada tratamento foram produzidos três painéis (repetições). Os ensaios de resistência da linha de cola aos esforços de cisalhamento foram realizados após dois ciclos de fervura e após 24 horas de imersão em água fria. Determinou-se, também, a porcentagem de falhas na madeira. Os resultados indicaram que as classes de densidade são estatisticamente diferentes entre si. Entretanto, não houve diferença significativa entre os valores médios de resistência da linha de cola dos painéis produzidos com resina de alto e baixo peso molecular, tanto para os painéis submetidos aos dois ciclos de fervura, quanto para os submetidos ao ensaio após 24 horas em água fria. A interação entre as classes de densidade das lâminas e as formulações do adesivo, igualmente, não foi significativa. A resina de baixo peso molecular (BPM) e os compensados produzidos com as lâminas de maior densidade apresentou melhor comportamento, tanto para resistência quanto para a porcentagem de falha na madeira. Conclui-se que a qualidade de colagem dos painéis compensados de Pinus taeda produzidos com lâminas de densidades diferentes e com resinas fenólicas de alto e baixo peso molecular foi satisfatória. Todos os tratamentos atendem às exigências mínimas da norma européia EN 314-1/1993, que trata da qualidade da colagem de painéis compensados.

This study aimed to evaluate the bonding quality of plywood panels from Pinus taeda using low and high molecular weight phenol-formaldehyde resin and veneers from three different density classes. The experiment consisted of six treatments, each of which produced three panels (replicates). Tests were conducted to evaluate glue line strength to shear stress after two boiling cycles and after 24 hours of cold water immersion. Also determined was the percentage of defects in wood samples. Results indicated that the density classes being assessed differed statistically. However, no significant difference was found between panels produced with high and panels produced with low molecular weight resin as to the mean values of glue line strength, whether subjecting them to two boiling cycles or after 24 hours of cold water immersion. Interactions between different density classes and adhesive formulations were found not significant either. Low molecular weight resin (BPM) and panels produced with higher density veneers were found to have better behavior, regarding both bonding strength and percentage of defects. It was concluded that the bonding quality of plywood panels from Pinus taeda was satisfactory after using different densities of veneer and also high and low molecular weight phenolic resins. All treatments were found to comply with minimum requirements established in European standard EN 314-1/1993, which addresses bonding quality of plywood panels.

RESUMO O conhecimento das propriedades da madeira é de fundamental importância para indicação dos potenciais de utilização final deste material. Na busca por novas alternativas para caracterização rápida, simples e confiável, destacam-se as avaliações não destrutivas da madeira. A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) vem sendo utilizada como método não destrutivo que permite obter informações qualitativas e quantitativas dos constituintes da biomassa através da interação das ondas eletromagnéticas do infravermelho próximo com a amostra. Este trabalho tem como objetivo fornecer uma revisão sobre a técnica da espectroscopia no infravermelho próximo e sua aplicação no setor florestal. A técnica está presente em praticamente todas as áreas, devido ao nível de desenvolvimento que esta tecnologia atingiu nos últimos anos. A espectroscopia NIR tem se mostrado uma ferramenta rápida e eficiente para substituição dos diversos ensaios que determinam a qualidade da madeira.

ABSTRACT The knowledge of wood properties is the fundamental importance for the indication of the potential and use of this material. In the search for new alternatives for a fast, simple and reliable characterization, there are the non-destructive evaluations of wood. The near infrared spectroscopy (NIRS) has been used as a non-destructive method that allows qualitative and quantitative information of the constituents of biomass through the interaction of electromagnetic waves with near-infrared next to the sample. This work aims to provide a review of the technique of near infrared spectroscopy and its application in forestry. The technique is used in virtually all areas due to the level of development that this technology has reached in recent years. NIR spectroscopy has proved a quick and efficient replacement of several tests that determine the quality of the wood. This is a literature review and state of the art on the theme.

Objetivou-se, nesta pesquisa, avaliar a qualidade dos painéis laminados unidirecionais (LVL) produzidos com lâminas de Schizolobium amazonicum (paricá), Eucalyptus saligna e Pinus taeda. Foram produzidos em laboratório painéis LVL com sete lâminas de 2,0 mm de espessura com diferentes composições utilizando resina fenol-formaldeído. As lâminas de paricá foram préclassificadas em diferentes classes de módulo de elasticidade dinâmico (MOEd) através do uso de "stress wave machine". As lâminas de Eucalyptus saligna e Pinus taeda foram utilizadas nas capas dos painéis com objetivo de reforçar a resistência estrutural dos painéis LVL. Foram avaliadas as propriedades de resistência da linha de cola aos esforços de cisalhamento (RLC) e flexão estática (MOE e MOR, edge e flat). A classificação de lâminas de paricá com base nas classes de MOEd não influenciou de forma significativa nos resultados de resistência da linha de cola, MOE e MOR edge. Para o MOE e MOR flat, a utilização de lâminas com MOEd classe 1, contribuiu de forma significativa para o aumento nos valores médios destas propriedades. Da mesma forma, a utilização de lâminas de Eucalyptus saligna nas faces do painel contribuiu para o aumento nos valores médios de MOE e MOR, edge e flat.

This research evaluated the quality of laminated veneer lumber -LVL manufactured with veneers of Schizolobium amazonicum (paricá), Eucalyptus saligna and Pinus taeda. The LVL panels were manufactured in the laboratory conditions composed by seven veneers, 2,0 mm thickness, with different structural compositions, using phenol-formaldehyde resin. The veneers of Schizolobium amazonicum- paricá- were pre-classified by using stress wave machine. The veneers of Eucalyptus saligna and Pinus taeda were disposed in the face layer to reinforce the structural strength of LVL panels. The LVL quality was evaluated using glue line shear strength and static bending test (MOE and MOR, edge and flat). Grading of paricá veneers based on MOEd did not affected significantly the results of the glue line shear strength and MOE and MOR edge. For the MOE and MOR flat, the use of veneers of MOEd grade 1 contributed significantly to increasing the average values of these properties. In the same way, using the Eucalyptus saligna veneers on the face of LVL resulted in higher average values of MOE and MOR, edge and flat.

RESUMO A espectroscopia no infravermelho próximo (NIRS) surge no campo das ciências florestais como método não destrutivo, rápido e preciso capaz de predizer propriedades tecnológicas da madeira. O objetivo deste trabalho foi aplicar a técnica NIRS para desenvolvimento de modelos de calibração para estimar as propriedades químicas e a densidade básica da madeira de Eucalyptus. Foram utilizados clones de Eucalyptus de três anos de idade, provenientes de plantios comerciais nas localidades de Cocais, Guanhães, Rio Doce-Ipaba e Santa Bárbara, estado de Minas Gerais. As propriedades químicas da madeira e a densidade básica das árvores foram determinadas por metodologia tradicional e correlacionadas com as leituras espectrais por meio da regressão dos mínimos quadrados parciais. As calibrações para estimar a densidade básica da madeira apresentaram coeficientes de correla9ao em validação cruzada (Rcv) variando de 0,56 a 0,97 e rela9ao de desempenho do desvio (RPD) entre 1,1 e 4,7. Os modelos desenvolvidos para estimar o teor de xilanas e glicanas apresentaram Rcv variando de 0,39 a 0,88 e RPD de 1,1 a 2,1. Para o teor de celulose, lignina e extrativos os modelos de calibração apresentaram Rcv entre 0,10 e 0,87 e valores de RPD entre 0,9 e 2,0. A calibração para predi9ao da rela9ao S/G que apresentou o melhor ajuste (Rcv = 0,90 e RPD = 2,3) foi a que representa as árvores amostradas em Rio Doce. Os modelos de calibração desenvolvidos por meio da espectroscopia no infravermelho próximo mostraram-se eficientes para a densidade básica e propriedades químicas da madeira de clones de Eucalyptus.

ABSTRACT Near infrared spectroscopy (NIRS) is a fast, accurate and non-destructive method, capable of predicting wood technology properties. The aim of this study was to apply the NIRS technique for fast prediction of chemical properties and basic density of Eucalyptus wood. Clones of three-year-old Eucalyptus, from commercial plantations in Cocais, Guanhaes, Rio Doce and Santa Barbara localities in the state of Minas Gerais were used. The chemical properties and basic density of the trees were determined using traditional laboratory methods and correlated with the spectral information by Partial Least Squares Regression. The calibrations to estimate basic density showed coefficients of correlation in cross-validation (Rcv) ranging between 0.56 and 0.97 and ratio of performance to deviation (RPD) between 1.1 and 4.7. The carbohydrate, xylan and glucan contents were predicted through models with Rcv ranging from 0.39 to 0.88 and RPD from 1.1 to 2.1. For cellulose, lignin and extractive contents, the models presented Rcv between 0.10 and 0.87 and RPD values between 0.9 and 2.0. The calibration to predict S/G monomer ratio that showed the best adjustment=0.90 and RPD=2.3) was in the trees from Rio Doce site. The near infrared spectroscopy proved to be satisfactory to provide the basic density and chemical properties of clones of Eucalyptus wood.