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https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19978
Tipo do documento: | Dissertação |
Title: | Efeito do uso de adesivos à base de lignosulfonato calcítico e tanino na produção de painéis de partículas de média densidade (mdp) |
Other Titles: | Effects of the use of tannin and calcitic lignosulfonate based adhesives for the production of medium density particleboard panels (mdp) |
Authors: | Pereira, Hudson Mota Lima |
Orientador(a): | Lelis, Roberto Carlos Costa |
Primeiro coorientador: | Gonçalves, Fabricio Gomes |
Segundo coorientador: | Gomes, Fernando José Borges |
Primeiro membro da banca: | Lelis, Roberto Carlos Costa |
Segundo membro da banca: | Souza, Natalia Dias de |
Terceiro membro da banca: | Martinez Lopez, Yonny |
Keywords: | Chapas de partículas;Painéis;Colagem;Resíduo lignocelulósico;Particleboard;Panels;Gluing;Lignocellulosic waste |
Área(s) do CNPq: | Recursos Florestais e Engenharia Florestal |
Idioma: | por |
Issue Date: | 27-Aug-2021 |
Publisher: | Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UFRRJ |
Departamento: | Instituto de Florestas |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais e Florestais |
Citation: | PEREIRA. Hudson Mota Lima. Efeito do uso de adesivos à base de lignosulfonato calcítico e tanino na produção de painéis de partículas de média densidade (mdp). 2021. 47f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais e Florestais) - Instituto de Florestas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2021. |
Abstract: | Este trabalho teve como objetivo avaliar as propriedades de painéis MDP (Medium Density Particleboard) fabricados com materiais alternativos aos utilizados na indústria comercialmente. Foram utilizados como partículas o bagaço da cana-de-açúcar e a madeira de Eucalyptus sp., bem como os adesivos à base de lignosulfonato e de tanino. Primeiramente, foram desenvolvidos os adesivos utilizados para confecção dos painéis, a saber: Tanino-Formaldeído e a mistura Tanino + Lignosulfonato na proporção de 80:20 respectivamente, ambos com teor de sólidos de 50%. Os adesivos foram avaliados quanto ao pH, tempo de formação de gel, viscosidade e densidade. Os painéis foram produzidos com dimensões de 30x30x1,27 cm utilizando uma pressão de 5 MPa e sob 160 oC. Foram realizados 8 tratamentos, sendo dois tipos de adesivos (100% tanino e mistura de tanino-lignosulfonato na razão de 80:20) e 4 composições de partículas (100% madeira e mistura de madeira/bagaço de cana nas proporções de 90:10; 80:20 e 70:30). Após a fabricação, os painéis foram avaliados quanto às suas propriedades físicas e mecânicas. Nos ensaios físicos, os painéis foram testados quanto à absorção de água e inchamento de espessura, teor de umidade, densidade gravimétrica e densidade por raio X. Nos ensaios mecânicos, os painéis foram testados quanto ao módulo de elasticidade e ruptura e a tração perpendicular (ligação interna). Para a análise estatística, foi utilizado o software R, para desambiguação, o teste de Scott Knott foi utilizado quando necessário (p < 0,05). Quanto às propriedades dos adesivos, foram obtidos resultados relevantes somente na viscosidade, onde o adesivo à base de tanino puro se mostrou com valores maiores (603,78 cP) em relação ao adesivo com misturas de tanino-lignosulfonato (80:20), com valores médios de 487,13 cP. Na densidade, todos tratamentos obtiveram médias semelhantes, exceto o tratamento T8, que foi o único que divergiu em média, tendo um valor de 506,87 g/cm3. Para o inchamento em espessura, as médias variaram de 24,15% a 35,57%, sendo os tratamentos que utilizaram lignosulfonato na composição do adesivo os de maiores médias. O mesmo efeito foi percebido no teste de absorção de água, os painéis com lignosulfonato como componente adesivo foram os que tiveram médias maiores, sendo o T8 com média de 101,06%, o de maior média e o T7 com a menor média de 78,65%. Avaliando os testes mecânicos, o teste de tração perpendicular obteve um resultado diferenciado para um dos tratamentos, sendo o T1 o único que se destacou de forma positiva dos demais, obtendo a melhor média e sendo o único que, estatisticamente, se diferenciou dos outros. Já na flexão estática temos duas análises realizadas, o módulo de ruptura, que não obteve diferenças significativas entre as médias, porém tendo os tratamentos T3, T6 e T7 como maiores médias e o módulo de elasticidade que obteve diferenças significativas entre T1 e T2, tendo as maiores médias, T3,T4 e T5, tendo médias de 832,64 MPa até 913,54 MPa e, por fim, T7, T6 e T8, que obtiveram as menores médias, sendo T8 a menor, com 680,57 MPa, e praticamente a metade da média de T1, que foi a maior média. Pode-se concluir que os painéis com adesivos utilizando lignosulfonato como componente obtiveram resultados inferiores quando comparados com os de tanino puro, principalmente no que diz respeito a testes com umidade e o teste de tração perpendicular, já no que diz respeito às partículas, há uma gradual perda de resistência quanto mais se substitui a madeira pelo bagaço de cana, o que mostra que é possível ser utilizado, porém somente para usos que não requerem maior resistência. Palavras-chave: Chapas de partículas, Painéis, Colagem, Resíduo lignocelulósico. |
Abstract: | The reconstituted wood panels are well developed options for the use of solid wood in products. This work was carried out in partnership with the UFES Wood Technology Laboratory, which provided one of the materials (Tannin) and the space for producing the panels. This work aimed to evaluate MDP (Medium Density Particleboard) panels made with alternative materials to those used in the industry commercially. The sugarcane bagasse and Eucalyptus sp. wood was used as particles, as well as the tannin and lignosulfonate based adhesives in contrast to the phenol and formaldehyde urea used frequently in the factories. First, the adhesives used to make the panels were developed: Tannin formaldehyde and the mixture Tannin + Lignosulfonate in the proportion of 80:20 respectively, both with a proportion of 50% in solids content. After finishing the preparation of the adhesives, they were tested for pH, gel formation time, viscosity and density. With the adhesives ready and tested, the manufacturing process of the panels began. These were produced with dimensions of 30x30x1.27 cm3 using a pressure of 5 MPa and under 160 degrees celsius of temperature, following a series of steps from its assembly to pressing in the machine with the supervision of Prof. Dr. Fabrício from UFES. The physical and mechanical tests were performed at the Physics and Mechanics Laboratory of Madeira at UFRRJ, under the supervision of Prof. Dr. Alexandre Miguel. In the physical tests, the panels were tested for water absorption and thickness swelling, moisture content, gravimetric density and density by X-ray. In the mechanical tests, the panels were tested for elasticity and rupture modulus and perpendicular traction, which tests the internal connection between adhesives-wood. For statistical analysis, software R was used at a 5% significance level and, for disambiguation, the Scott Knott test was used when necessary. For the properties of the adhesives, relevant results were obtained only in viscosity, where the tannin-based adhesive showed higher values (603.78 cP) compared to the Lignosulfonate-based adhesive, which showed lower values, therefore, less viscous (487.13 cP). About the density, all treatments obtained similar averages, except treatment 8, which was the only one that diverged on average, having a value of 506.87 g/cm3, well below average 573.26 g/cm3 of Treatment 7. For thickness swelling, the means varied from 24.15% to 35.57%, with the treatments that used Lignosulfonate in the adhesive composition being the highest averages. The same effect could be seen in the water absorption test, the panels with Lignosulfonate, as an adhesive component, had the highest averages, for example the T8 with 101.06% average, the highest average and T7 with the lowest average of 78.65%. Evaluating the mechanical tests, the perpendicular traction test obtained a different result for one of the treatments, T1 being the only one that stood out positively from the others, obtaining the best average and being the only one that, statistically, differed from the others. In static flexion, we have two analyzes performed, the rupture module (MOR), which did not obtain significant differences between the means, but with treatments 6, 7 and 3 as the highest means and the elasticity module (MOE) which obtained significant differences between T1 and T2, having the highest averages, T3, T4 and T5, with III averages from 832.64 MPa to 913.54 MPa and, finally, T7, T6 and T8, which obtained the lowest averages, with T8 the lowest, with 680.57 MPa, and practically half of the T1 average, which was the highest average. It can be concluded that the panels with adhesives using Lignosulfonate as a component obtained inferior results when compared to those of pure tannin, mainly with regard to tests with humidity and the perpendicular tensile test, as far as the particles are concerned, there is a gradual loss of resistance the more wood is replaced by sugarcane bagasse, which shows that it is possible to be used, but for uses that require greater resistance, this substitution is not advisable. |
URI: | https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/19978 |
Appears in Collections: | Mestrado em Ciências Ambientais e Florestais |
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