Aplicación de los taninos de Myrcia splendens en la composición del adhesivo de urea-formaldehído para el encolado sostenible de la madera
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i12.20543Palabras clave:
Urea-tanino-formaldehído; Adhesivos copolimerizados; Línea de pegado; Taninos vegetales amazónicos.Resumen
Los taninos de Myrcia splendens de la selva amazónica se utilizaron por primera vez en la formulación de una resina de urea-tanino-formaldehído (UTF). El objetivo era evaluar el efecto de diferentes proporciones de taninos sobre el rendimiento de la línea de encolado en maderas de Pinus sp., encoladas con adhesivo UTF. Los taninos se extrajeron en un baño de agua, utilizando 1500 mL de agua y 100g de corteza seca (licor/corteza 15:1), con adición de 3% de Na2SO3, a una temperatura de 70 °C durante tres horas. Las formulaciones de los adhesivos se basaron en la sustitución gradual de la masa del adhesivo de urea-formaldehído (UF) por polvo de tanino, totalizando cuatro composiciones y un tratamiento de control. Se evaluaron las propiedades fisicoquímicas de los adhesivos UF, la resistencia a la cizalladura (en húmedo y en seco) y el fallo de la madera. La adición de taninos de M. splendens al adhesivo de urea formaldehído promovió un aumento de la resistencia de la línea de pegado. La proporción del 5,0% de taninos resultó ser ideal en la formulación del adhesivo UTF, teniendo en cuenta todos los parámetros evaluados. Por lo tanto, este estudio demuestra el uso potencial de los taninos de Myrcia splendens del Amazonas en la composición parcial de adhesivos UTF más sostenibles.
Citas
Almeida, N.F., Mori, F.A., Goulart, S.L., & Mendes, L.M. (2010). Estudo da reatividade de taninos de folhas e cascas de barbatimão Stryphnodendron adstringens (Mart.) Coville. Science Forestaly, 38:401-408.
American Society for Testing and Materials. ASTM - D1582-60. (1994). Annual book of Standards. Denver.
American Society for Testing and Materials. ASTM D – 905. (2008). Standard Test Method for Strength Properties of Adhesive Bonds in Shear by Compression Loading. Philadelphia.
American Society for Testing and Materials. ASTM D-1200. (1994). Test Method for Viscosity by Ford Viscosity.
American Society for Testing and Materials. ASTM D-5266-13. (2013). Standard Practice for Estimating the Percentage of Wood Failure in Adhesive Bonded Joints. West Conshohocken, PA, 8p.
Ang, A.F., Ashaari, Z., Lee, S.H., Tahir, P.M., & Halis, R. (2019). Lignin-based copolymer adhesives for composite wood panels – A review. International Journal of Adhesion and Adhesives, 102408. https://doi.org/10.1016 / j.ijadhadh.2019.102408
Araujo, E. (2019). Caracterização das cascas de duas espécies florestais da Amazônia e a produção de adesivos naturais baseados em seus taninos. Dissertação (Mestrado em Ciências e Tecnologia da Madeira). Universidade Federal de Lavras, Lavras, 63p .
Araujo, E.S., Lorenço,M.S., Zidanes,U.L., Sousa, T.B., Mota, G.S., Reis, V.N.O., Silva,M.G., & Mori,F.A. (2021). Quantification of the bark Myrcia eximia DC tannins from the Amazon rainforest and its application in the formulation of natural adhesives for wood. Journal cleaner production, 280: 124324. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124324.
Boa, A.C., Gonçalves, F.G., Oliveira, J.T.S., Paes, J.B., & Arantes, M.D. (2014). Resíduos madeireiros de eucalipto colados com resina ureia formaldeído à temperatura ambiente. Scientia Forestalis, 42279-288.
Carneiro, C.O.A., Vital, R.B., Pimenta, S.A., & Mori, A.F. (2001). Reatividade dos taninos da casca de Eucalyptus grandis para produção de adesivos. Cerne, 7: 1–9.
Dorieh, A., Mahmoodi, N.O., Mamaghani, M., Pizzi, A., Zeydi, M.M., & Moslemi, A. (2019). New insight into the use of latent catalysts for the synthesis of urea formaldehyde adhesives and the mechanical properties of medium density fiberboards bonded with them. European Polymer Journal, 112: 195–205. https://doi.org/ 10.1016/j.eurpolymj.2019.01.002
Dunky, M.(2003). “Adhesives in the Wood Industry”, In: Pizzi, A., Mittal, K.L. (Org.). Handbook of adhesive technology, 2 ed., chapter 47, New York, Mareei Dekker.
Goulart, S.L., Mori, F.A., Almeida, N.F., Mendes, R.F., & Mendes, L.M.(2012). Resistência ao cisalhamento de painéis compensados produzidos com adesivo à base de taninos de Stryphnodendron adstringens (barbatimão). Floresta e Ambiente, 19:308-315.
Ferreira, A. M., Pereira, J., Almeida, M., Ferra, J., Paiva, N., Martins, J., Magalhães, F. D., & Carvalho, L.H. (2019). Low-cost natural binder for particle boards production: study of manufacture conditions and stability. International Journal of Adhesion and Adhesives, https://doi.org/10.1016/j.ijadhadh. 2019.01.019.
Ferreira, D.F. (2019). SISVAR: A computer analysis system to fixed effects split plot type designs. Rev. Bras. Biometria, 37: 529–535. https://doi.org/10.28951/rbb. v37i4.450.
Indústria brasileira de árvores – Ibá. (2020). Relatório Anual 2020. São Paulo.
Iwakiri, S., & Trianoski, R. (2020). Painéis de madeira reconstituída. 2ª ed, Fundação de Pesquisas Florestais do Paraná, 259 p.
Jia, L., Chu, J., Li, J., Ren, J., Huang, P., & Li, D.(2020). Formaldehyde and VOC emissions from plywood panels bonded with bio-oil phenolic resins. Environmental Pollution, 264: 114819. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2020.114819
Li, D., Zhuang, B., Wang, X.A., Wu, Z.,Wei, W., Aladejana, J.T. Hou, X., Yves, K.G. Xie, Y., & Liu, J.(2020). Chitosan used as a specific coupling agent to modify starch in preparation of adhesive film. Journal of Cleaner Production, 277: 123210. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123210
Mendoza, Z. M. S. H., Borges, P.H.M., Ribeiro, A.S., & Fernandes,F.B. (2017). Aspectos gerais sobre adesivos para madeira. Multitemas, 22:49-68. https://doi.org/10.20435/multi.v22i51.1412.
Monteiro, J. M., Albuquerque, U.P., Neto, E.M.F.L., Araújo, E.L., Albuquerque, M.M., & Amorin, E.L.C.(2006).The effects of seasonal climate changes in the caatinga on tannin levels in Myracrodruon urundeuva (Engl.) Fr. All. and Anadenanthera colubrina (Vell.) Brenan. Revista Brasileira de Farmacognosia,16: 338-344.
Pizzi, A. (1994). Advanced wood adhesives technology. New York, Marcel Dekker.
Pizzi, A. (2003). “Natural phenolic adhesives I: Tannin”. In: Pizzi, A., Mittal, K.L. (Org.), Handbook of adhe-sive technology, 2 ed., chapter 27, New York, Marcel Dekker, pp. 347-358.
Pizzi, A. (2008). Tannins: major sources, properties and applications. In: Belgacem, M.N., Gandini, A. (Eds.), Monomers, Polymers and Composites from Renewable Sources. Elsevier, Oxford, pp. 179–199.
Shirmohammadli, Y., Efhamisisi, D., & Pizzi, A. (2018). Tannins as a sustainable raw material for green chemistry: A review. Industrial Crops and Products, 126: 316–332. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.10.034
Santos, P., Pitarch, J, L., Vicente, A., Prada, C., & García, Á. (2020). Improving operation in an industrial MDF flash dryer through physics-based NMPC. Control Engineering Practice, 94:104213–. https://doi.org/10.1016/j.conengprac.2019.104213
Solt, P., Konnerth, J., Gindl-Altmutter, W., Kantner, W., Moser,J.,Mitter, R.,& Herwijnen, H.W.G.V.(2019). Technological performance of formaldehyde-free adhesive alternatives forparticleboard industry. International Journal of Adhesion and Adhesives, 94:99–131.
Tang, L., Zhang, Z.G., Qi, J., Zhao,J.R., & Feng, Y. (2011) .The preparation and application of a new formaldehyde-free adhesive for plywood. International Journal of Adhesion & Adhesives, 31: 507–512.
Vázquez, G., Pizzi, A., Freire, M. S., Santos, J., Antorrena, G., & González-Álvarez, J.(2013). MALDI-TOF, HPLC-ESI-TOF and 13C-NMR characterization of chestnut (Castanea sativa) shell tannins for wood adhesives. Wood Science and Technology, 47: 523–535. https://doi.org/10.1007/s00226-012-0513-8
Yazaki, Y., & Collins, P. J. (1994). “Wood adhesives based on tannin extracts from barks of some pine and spruce species,” Holz Roh Werkst, 52: 307-310. https://doi.org/10.1007/BF02621420
Xi, X ., Pizzi, A ., Frihart, C.R., Lorenz, L ., & Gerardin, C. (2019). Bioadesivos de compensado de tanino com geração de aldeídos não voláteis por oxidação específica de mono- e dissacarídeos. International Journal of Adhesion and Adhesives, (), 102499–. https://doi.org/ 10.1016 / j.ijadhadh.2019.102499
Zhao, X-f., Peng, L-q., Wang, H-l., Wang, Y-b., & Zhang, H. (2018). Environment-friendly urea-oxidized starch adhesive with zero formaldehyde-emission. Carbohydrate Polymers,181: 1112–1118.https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2017.11.035
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