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

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

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

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

Preservação da madeira Métodos de tratamento Vácuo/pressão Imersão rápida ou spray Local (fármacos, gases) Aquecimento Foreco Dalfsen Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

Tratamento da madeira Impregnação da madeira Anatomia e densidade da penetração/tratamento de superfície Tratamento profundo ou completo © SHR Hout Research Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

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

Preservação clássica da madeira Objectivo Melhorar a durabilidade Aumentando a resistência aos ataques biológicos Fungos Insectos Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

Modificação da madeira Melhorar as propriedades da madeira modificando as suas moléculas Sem adição de componentes tóxicos Alteração de espécies de pouco valor Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

Propriedades da madeira melhoradas Elevada durabilidade (fungos, insectos) Retracção e dilatação reduzidas Estabilidade dos UV Propriedades de força (ambas + e -)  MENOS MANUTENÇÃO Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

Níveis de madeira modificada Cavidade celular Parede celular Tratamentos por enchimento (resina) da lumina Tratamentos por enchimento (resina) da parede celular Verdadeira modificação da parede celular © SHR Hout Research Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

Mecanismo de absorção da água © SHR Hout Research

Tratamento com resina Enchimento da lumina Sem penetração da parede celular Estabilização dimensional da madeira Penetração das cavidades da parede celular © SHR Hout Research Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

Modificação da parede celular Alteração química dos polímeros 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 Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

Tratamento (hidro-)termal exemplo: O Princípio do Processo “Plato” Um processo de duas etapas: Hidro-termólise 165 °C - 185 °C Secagem convencional Endurecimento 170 °C - 190 °C Reorganização selectiva da Selectively reorganizing the chemistry of wood química da madeira Celulose Hemicelulose Lignina C r o s l i n k g Estrutura resis- tente à água R e a c t v m d I ( . h y ) Ligação cruzada Intermediários reactivos I Ex.: Aldeídos Intermediários reactivos II 1 2 © SHR Hout Research Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

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

Desafios Crescimento: Equipamento/conhecimento Custos elevados Projecto Piloto Leonardo da Vinci, EURIS – Europeans Using Roundwood Innovatively & Sustainably

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

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

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