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Effects of thermal treatment on the physicochemical characteristics of giant bamboo

Efeitos do tratamento térmico nas características fisico-mecânicas do bambu gigante

Abstracts

Despite countless use possibilities for bamboo, this material has two major disadvantages. One drawback is the low natural durability of most bamboo species due to presence of starch in their parenchyma cells. The other equally important drawback is the tendency bamboo has to present dimensional variations if subjected to environmental change conditions. In an attempt to minimize these inconveniences, strips (laths) of Dendrocalamus giganteus Munro were taken from different portions of the culm and subjected to several temperatures, namely 140 ºC, 180 ºC, 220 ºC, 260 ºC and 300 ºC under laboratory conditions, at the ESALQ-USP college of agriculture. The thermal treatment process was conducted in noninert and inert atmospheres (with nitrogen), depending on temperature Specimens were then subjected to physicomechanical characterization tests in order to determine optimum thermal treatment conditions in which to preserve to the extent possible the original bamboo properties. Results revealed that there is an optimum temperature range, between 140 º and 220 ºC, whereby thermally treated bamboo does not significantly lose its mechanical properties while at the same time showing greater dimensional stability in the presence of moisture.

Thermal treatment; Dendrocalamus giganteus


Embora possam ser atribuídas ao bambu inúmeras possibilidades de utilização, duas grandes desvantagens são apresentadas por esse material. A primeira refere-se à baixa durabilidade natural da maioria das espécies, em razão da presença de amido em suas células parenquimáticas. A outra desvantagem, não menos importante, é a tendência apresentada pelo bambu de apresentar variações dimensionais, quando exposto a mudanças ambientais. Na busca da minimização de tais inconvenientes, taliscas (ripas) de Dendrocalamus giganteus Munro foram coletadas de diversas partes do colmo e foram submetidas, em condições de laboratório, na ESALQ-USP, a diversas temperaturas: 140 ºC, 180 ºC, 220 ºC, 260 ºC e 300 ºC. Dependendo da temperatura, o processo de termorretificação foi realizado em ambientes de atmosfera não inerte e inerte (com nitrogênio). A seguir, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de caracterização físico-mecânica, buscando-se avaliar as condições ideais da termorretificação e que, ao mesmo tempo, não implicassem em redução acentuada das características originais do bambu. Os resultados permitiram detectar a existência de uma faixa ótima de temperatura, de 140 ºC a 220 ºC, na qual o bambu termorretificado não perde significativamente suas características mecânicas e, ao mesmo tempo, apresenta maior estabilidade dimensional em presença da umidade.

Termorretificação; Dendrocalamus giganteus


Effects of thermal treatment on the physicochemical characteristics of giant bamboo

Efeitos do tratamento térmico nas características fisico-mecânicas do bambu gigante

Wandivaldi Antonio CollaI; Antonio Ludovico BeraldoII; José Otávio BritoIII

IProfessor M.Sc. in Agricultural Engineering - Universidade Estadual de Campinas - Faculdade de Engenharia Agrícola - Av. Candido Rondon, 501, Barão Geraldo - Cidade Universitária Zeferino Vaz - 13083-875 - Campinas, SP, Brasil - wandivaldi.colla@gmail.com

IIAgricultural Engineer, Professor Ph.D. in Sciences Du Bois - Departamento de Construções Rurais - Faculdade de Engenharia Agrícola - Universidade Estadual de Campinas - Av. Candido Rondon, 501, Barão Geraldo - Cidade Universitária Zeferino Vaz - 13083-875 - Campinas, SP, Brasil - beraldo@feagri.unicamp.br

IIIForest Engineer, Professor Ph.D. in Soils and Plant Nutrition - Departamento de Ciências Florestais - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - Universidade de São Paulo - Avenida Pádua Dias, 11 - Cx. P. 9 - 13.418-900 - Piracicaba, SP, Brasil - jotbrito@esalq.usp.br

ABSTRACT

Despite countless use possibilities for bamboo, this material has two major disadvantages. One drawback is the low natural durability of most bamboo species due to presence of starch in their parenchyma cells. The other equally important drawback is the tendency bamboo has to present dimensional variations if subjected to environmental change conditions. In an attempt to minimize these inconveniences, strips (laths) of Dendrocalamus giganteus Munro were taken from different portions of the culm and subjected to several temperatures, namely 140 ºC, 180 ºC, 220 ºC, 260 ºC and 300 ºC under laboratory conditions, at the ESALQ-USP college of agriculture. The thermal treatment process was conducted in noninert and inert atmospheres (with nitrogen), depending on temperature Specimens were then subjected to physicomechanical characterization tests in order to determine optimum thermal treatment conditions in which to preserve to the extent possible the original bamboo properties. Results revealed that there is an optimum temperature range, between 140 º and 220 ºC, whereby thermally treated bamboo does not significantly lose its mechanical properties while at the same time showing greater dimensional stability in the presence of moisture.

Key words: Thermal treatment, Dendrocalamus giganteus.

RESUMO

Embora possam ser atribuídas ao bambu inúmeras possibilidades de utilização, duas grandes desvantagens são apresentadas por esse material. A primeira refere-se à baixa durabilidade natural da maioria das espécies, em razão da presença de amido em suas células parenquimáticas. A outra desvantagem, não menos importante, é a tendência apresentada pelo bambu de apresentar variações dimensionais, quando exposto a mudanças ambientais. Na busca da minimização de tais inconvenientes, taliscas (ripas) de Dendrocalamus giganteus Munro foram coletadas de diversas partes do colmo e foram submetidas, em condições de laboratório, na ESALQ-USP, a diversas temperaturas: 140 ºC, 180 ºC, 220 ºC, 260 ºC e 300 ºC. Dependendo da temperatura, o processo de termorretificação foi realizado em ambientes de atmosfera não inerte e inerte (com nitrogênio). A seguir, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de caracterização físico-mecânica, buscando-se avaliar as condições ideais da termorretificação e que, ao mesmo tempo, não implicassem em redução acentuada das características originais do bambu. Os resultados permitiram detectar a existência de uma faixa ótima de temperatura, de 140 ºC a 220 ºC, na qual o bambu termorretificado não perde significativamente suas características mecânicas e, ao mesmo tempo, apresenta maior estabilidade dimensional em presença da umidade.

Palavras-chave: Termorretificação, Dendrocalamus giganteus.

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5 REFERENCES

(received: April 13, 2010; accepted: April 28, 2011)

  • APUAMA. Disponível em: <http://www.apuama.org.br/>. Acesso em: 12 set. 2009.
    » link
  • ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997.
  • BRITO, J. O. Estudo das influências da temperatura, taxa de aquecimento e densidade da madeira de Eucalyptus maculata e Eucalyptus citriodora sobre os resíduos sólidos da pirólise. 1992. 81 f. Tese (Livre Docência) - Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Piracicaba, 1992.
  • DEL MENEZZI, C. H. S.; TOMASELLI, I.; SOUZA, M. R. de. Avaliação não-destrutiva de painéis OSB modificados termicamente: parte 1, efeito do tratamento térmico sobre a velocidade de propagação de ondas de tensão. Scientia Forestalis, Piracicaba, n. 76, p. 67-75, dez. 2007.
  • HIDALGO-LÓPEZ, O. H. Bamboo the gift of the gods Bogotá: D'Vinni, 2003. 553 p.
  • LIESE, W. The structure of bamboo in relation to its properties and utilization: bamboo and its use. In: INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON INDUSTRIAL USE OF BAMBOO BEIJING, 1992, Beijing. Proceedings... Beijing, 1992.
  • NOGUEIRA, M.; BALLARIN, A. W. Determinação dos módulos de elasticidade da madeira de Pinus taeda L. com ensaios não-destrutivos. Energia na Agricultura, Botucatu, v. 22, n. 3, p. 86-101, 2007.
  • PEREIRA, M. A. R.; BERALDO, A. L. Bambu de corpo e alma Bauru: Canal, 2007. 240 p.
  • PESSOA, A. M. C.; BRITO FILHO, E.; BRITO, J. O. Avaliação da madeira termorretificada de Eucalyptus grandis, submetida ao ataque de cupim de madeira seca, Cryptotermes brevis. Scientia Forestalis, Piracicaba, n. 72, p. 11-16, dez. 2006.

Publication Dates

  • Publication in this collection
    22 Sept 2014
  • Date of issue
    Sept 2011

History

  • Accepted
    28 Apr 2011
  • Received
    13 Apr 2010
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