Potencial de utilização de resíduos da cultura de soja tratados com água e hidróxido de sódio para produção de painéis aglomerados

Autores

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25762

Palavras-chave:

Água fria; Hidróxido de sódio; Casquilhos de soja; Análise química; Mistura de partículas.

Resumo

O Brasil é um dos maiores produtores de soja e, consequentemente, gera uma grande quantidade de resíduos provenientes dessa cultura, os quais poderiam ser aproveitados na confecção de aglomerados. Este trabalho objetivou analisar as características físico-mecânicas de painéis aglomerados, produzidos com partículas de resíduos de soja e eucalipto, tratadas em água fria e hidróxido de sódio. Adotou-se uma proporção de 50:50 de partículas de eucalipto e casquilho de soja. A densidade nominal dos painéis foi 0,60 g/cm³. Foi utilizado adesivo uréia-formaldeído com teor de sólidos de 12 %. Foram adotados três tratamentos: partículas tratadas com água fria e partículas tratadas com NaOH (com concentração de 1%, além de um tratamento com partículas controle. Os componentes químicos dos materiais lignocelulósicos foram quantificados para as três situações. Os parâmetros do ciclo de prensagem foram: 4 MPa (pressão), 150 °C (temperatura), durante 8 min.  Foram observadas reduções nos teores de extrativos totais, após os tratamentos. Em relação às propriedades físicas, os tratamentos aplicados nas partículas não demonstraram eficiência, pois não trouxeram melhorias para a estabilidade dimensional dos painéis e nenhum dos tratamentos atingiram ao valor mínimo especificado pela norma utilizada. Para as propriedades mecânicas, os painéis produzidos com partículas tratadas com água atenderam as exigências para o MOE. Para as propriedades de tração perpendicular e dureza Janka, todos os painéis alcançaram os valores especificados pela NBR 14810 (2013). As outras propriedades testadas (MOR, APS e APT) não atenderam a norma. Os tratamentos aplicados nas partículas de soja e eucalipto não demonstraram eficiência para as propriedades físicas, porém algumas propriedades mecânicas atenderam aos requisitos mínimos da NBR 14810 (2013) para painéis não estruturais para uso interno em ambiente seco (Tipo P2).

Biografia do Autor

Ianca Oliveira Borges, Universidade Federal de Lavras

Bacharel em Engenheira Ambiental pelo Centro Universitário de Belo Horizonte (UNIBH) e atualmente Mestranda em Engenharia de Biomateriais na Universidade Federal de Lavras (UFLA), seguindo a linha de pesquisa dos Bioprodutos e Bioprocessos. Experiência nas áreas de Licenciamento Ambiental, Ciências Ambientais, Educação Ambiental, Mobilização e Comunicação Social, Agronomia, Compósitos e Biomateriais, com ênfase em Engenharia Ambiental.

Referências

Associação Brasileira De Normas Técnicas – ABNT (2013). NBR 14810: Painéis de partículas de média densidade. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2006). NBR 14810-3: Chapas de madeira aglomerada: métodos de ensaios. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2010). NBR 14853: Madeira: determinação do material solúvel em etanol-tolueno e em diclorometano e em acetona. Rio de Janeiro.

Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT (2010). NBR 7989: Pasta celulósica e madeira: determinação de lignina insolúvel em ácido. Rio de Janeiro.

Baldin, T., Silveira, A. G., Vidrano, B. R. A., Cancian, L. C., Spatt, L. L. & Haselein, C. R. (2016). Qualidade de painéis aglomerados produzidos com diferentes proporções de madeira e capim-annoni. Revista Brasileira de Ciencias Agrárias, 11(3), 230-237. https://doi.org/10.5039/agraria.v11i3a5376

Barbirato, G., Fiorelli, J., Barrero, N. G., Pallone, E. M. de J. A., Lahr, F. A. R., Cristoforo, A. L. & Savastano Júnior, H. (2014). Painel aglomerado híbrido de casca de amendoim reforçado com partículas de madeira itaúba. Ciência Florestal, 24(3), 685-697. http://doi.org/10.5902/1980509815726.

Bazzetto, J. T. L., Bortoletto Junior, G. & Brito F. M. S. (2019). Effect of particle size on bamboo particle board properties. Floresta e Ambiente, 26(2). https://doi.org/10.1590/2179-8087.012517.

Brito, F. M. S., Bortoletto Junior, G., Paes, J. B., Belini, U. L. & Tomazello-Filho, M. (2020). Technological characterization of particleboards made with sugarcane bagasse and bamboo culm particles. Construction and Building Materials, 262, e120501. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.120501

Brito, F. M. S., Silva, P. X. S., Palumbo, S. K. C., Guimarães Júnior, J. B. & Mendes, L. M. (2021). Technological characterization of particleboards constituted with pistachio shell (Pistacia vera) and Pinus oocarpa wood. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 16(2), e8902. https://doi.org/10.5039/agraria.v16i2a8902

Brito, F. M. S., Bortoletto Júnior, G. (2019). Thermal modification of sugarcane waste and bamboo particles for the manufacture of particleboards. Revista Árvore, 43(1). https://doi.org/10.1590/1806-90882019000100012.

Brito, F. M. S. & Bortoletto Júnior, G. (2020). Properties of particleboards manufactured from bamboo (Dendrocalamus asper). Revista Brasileira De Ciências Agrárias, 15, 1-10. https://doi.org/10.5039/agraria.v15i1a7245

Cao, Y., Song, W. Yang, Z. Chen, Z. & Zhang, S. (2017). The Properties of Particleboard Made from Alkalinetreated Wheat Straw and Methylene Diphenyl Diisocyanate Binder. BioResources, 12(2): 3265-3276.

Carvalho, A. G., Andrade, B. G. de., Cabral, C. P. T. & Vital, B. R. (2015). Efeito da adição de resíduos de poda da erva-mate em painéis aglomerados. Revista Árvore 39(1): 209-214. https://doi.org/10.1590/0100-67622015000100020.

César, A. A. S., Bufalino, L., Mendes, L. M., Mesquita, R. G.A., Protásio, T. P., Mendes, R. F. & Andrade, L. M. F. (2017). Transforming rice husk into a high-added value product: Potential for particleboard production. Ciência Florestal, 27(1), 303-313. https://doi.org/10.5902/1980509826468

Companhia Nacional De Abastecimento – CONAB (2020). Acompanhamento da safra brasileira: Grãos - Safra 2019/20 - Décimo Levantamento, 7(10), Brasília.

Cravo, J. C. M., Sartori, D. de L., Fiorelli, J., Balieiro, J. C. de C. & Savastano Júnior, H. (2015). Painel aglomerado de resíduos agroindustriais. Ciência Florestal, 25 (3), 721-730. https://doi.org/10.5902/1980509819675.

Empresa brasileira de pesquisa e agropecuária – EMBRAPA (2019). Transferência de tecnologia florestal. Colombo.

Garcia, H. V. S. G., Furtini, A. C. C., Brito, F. M. S., Santos, C. A., Ribeiro, D. A., Guimarães Júnior, J. B & Mendes, L. M. (2021). Desempenho de painéis de madeira laminada colada cruzada. Constituídos com eucalipto, seringueira e bambu. Research, Society and Development, 10(8), e33210817181. http://doi.org/10.33448/rsd-v10i8.17181

Gonçalves, F. G., Segundinho, P. G. A., Fassarella, M. V., Minini, D., Tinti, V. P., Lopez,Y, M. & Felberg, M. J. K. F. S. (2021). Relação entre propriedades elásticas e biológicas em painéis aglomerados feitos com resíduos de madeira de eucalipto. Revista Matéria, 26(3). https://doi.org/10.1590/S1517-707620210003.13048

Guimarães Júnior, J. B., Xavier, M. M., Santos, T. S., Protásio, T. P., Mendes, R. F., Mendes. L. M. (2016). Inclusão de resíduo da cultura de sorgo em painéis aglomerados de eucalipto. Pesquisa Florestal Brasileira, 36(88), 435-442. https://doi.org/10.4336/2016.pfb.36.88.1036.

Guimarães, B. M. R., Mendes, L. M., Tonoli, G. H. D., Bufalino, L., Mendes, R. F. & Guimarães Junior, J. (2014). Chemical treatment of banana tree pseudostem particles aiming the production of particleboards. Science and Agrotechnology, 38(1), 43-49. https://doi.org/10.1590/S1413-70542014000100005.

Guimarães, I. L., Veloso, M. C. R. A., Lisboa, F. J. N., Mendes, R. F., Mendes, L. M., Farrapo, C. L. & Guimarães Junior, J. B. (2019). Aproveitamento do casquilho de soja para a produção de painéis aglomerados convencionais de baixa densidade. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 14(2), e5643. https://doi.org/10.5039/agraria.v14i2a5643

Instituto Brasileiro de Atuária – IBA (2021). Relatório anual.

Iwakiri, S. & Trianoski, R. (2020). Painéis de madeira reconstituída. Universidade Federal do Paraná.

Iwakiri, S. (2005). Painéis de madeira reconstituída. Universidade Federal do Paraná.

John, M. J. & Anandjiwala, A. D. (2008). Recent developments in chemical modification and characterization of natural fiber-reinforced composites. Polymer Composites, 29(2), 187-207. https://doi.org/10.1002/pc.20461.

Joseleau, J. P., Imai, T., Kuroda, K. & Ruel, K. (2004). Detection in situ and characterization of lignin in the G-layer of tension wood fibres of Populus deltoids. Planta, 219(2), 338-345. https://doi.org/10.1007/s00425-004-1226-5.

Jumhuri, N., Hashim, R. Sulaiman, O., Nadhari, W. N. A. W., Salleh, K. M., Khalid, I., Saharudin, N. I. & Razali, M. Z. (2014). Effect of treated particles on the properties of particleboard made from oil palm trunk. Materials and Design, 64, 769-774. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2014.08.053

Khedari, J., Nankongnab, N., Hirunlabh, J. & Teekasap, S. (2004). New low-cost insulation particleboards from mixture of durian peel and coconut coir. Building and Environment, 39(1), 59-65. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2003.08.001.

Kin, Z. (1980). Hemicelulozy: chemia i wykorzystanie. Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Varsóvia: WYDAWCA: PWRiL - Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, 232p.

Klock, U. & Andrade, A. S. (2013). Química da madeira. Universidade Federal do Paraná.

Machado, N. A. F., Furtado, M. B., Parra-Serrano, L. J., Parente, M. de O. M., Fiorelli, J. & Savastano Júnior, H. (2017). Painéis aglomerados fabricados com resíduos do coco babaçu. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 12(2), 202-209. https://doi.org/10.5039/agraria.v12i2a5434

Martins, E. H., Vilela, A. P., Mendes, R. F., Mendes, L. M., Vaz, L. E. V. S. B. & Guimarães Junior, J. B. (2018). Soybean waste in particleboard production. Science and Agrotechnology ,42(2), 186-194. http://dx.doi.org/10.1590/1413-70542018422015817.

Matos, A. T. (2005). Curso sobre tratamento de resíduos agroindustriais. 35 p.

Moraes, A. G. O. (2010). Estudo do íon boroidreto como agente protetor de fibras de sisal no tratamento em meio alcalino. 2010. 81 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia dos Materiais) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Pizzi, A. (1994). Advanced wood adhesives technology. M. Dekker, 289p.

Scatolino, M. V., Costa, A. O., Guimarães, J. B., Protásio, T. P, Mendes, R. F. & Mendes, L. M. (2017). Eucalyptus wood and coffee parchment for particleboard production: Physical and mechanical properties. Science and Agrotechnology, 41(2), 139-146. http://dx.doi.org/10.1590/1413-70542017412038616.

Sellers, T., Mcsween Junior, J. R. & Nearn, W. T. (1988). Gluing of Eastern hardwoods: a review. New Orleans. https://doi.org/10.2737/SO-GTR-71.

Sette Júnior, I, C. R., Deus Júnior, J. C., Tomazello Filho, M., Pádua, F. A., Calil, F. N. & Laclau, J. P. (2014). Alterações na qualidade da madeira de Eucalyptus grandis causadas pela adubação mineral. Cerne, 20(2). https://doi.org/10.1590/01047760.201420021499.

Silva, D. W., Farrapo, C. L. Ribeiro, D. P., Mendes, R. F., Mendes, L. M., Scolforo, J. R. S. (2015). MDP com partículas de eucalipto e palha de milho. Scientia Forestalis, 43(108), 853-862. http://dx.doi.org/10.18671/scifor.v43n108.10.

Souza, J. T., Menezes, W. M., Haselein, C. R., Baldin, T., Azambuja, R. R. & Morais, W. W. C. (2017). Avaliação das propriedades físico-mecânicas de painéis de casca de arroz e adesivo tanino-formaldeído. Ciência Florestal, 27(3), 1003-1015. https://doi.org/10.5902/1980509828674

Surdi, P. G., Bortoletto Júnior, G., Castro, V. R., Brito, F. M. S., Berger, M. S. & Zanuncio, J. C. (2019). Particleboard production with residues from mechanical processing of Amazonian woods. Revista Árvore, 43(1). http://doi.org/10.1590/1806-90882019000100002

Sweet, M. S. & Winandy, J. E. (1999). Influence of Degree of Polymerization of Cellulose and Hemicellulose on Strength Loss in Fire-Retardant-Treated Southern Pine. Holzforschung, 53(3), 311-317. https://doi.org/10.1515/HF.1999.051.

Veloso, M. C. R. A., Lopes, F. M., Furtini, A. C. C., Silva, M. G., Mendes, L. M. & Guimarães Júnior, J. B. (2020). Low-density particleboard properties produced with jupati particles and eucalyptus wood. Revista Brasileira de Ciências Agrárias, 15(4), e8414. https://www.doi.org/10.5039/agraria.v15i4a8414.

Vieira, H. C., D`Angelo Rios, P., Cunha, A. B., Kniess, D. C., Gaa, A. Z. N., Ricardo, G. C. & Balduino Junior, A. L. (2020). Resíduo de cevada industrial para a produção de painéis aglomerados. Revista de Ciências Agroveterinárias,19(3), 365-372. https://doi.org/10.5965/223811711932020365

Zanuncio, A. J. V., Nobre, J. R. C., Motta, J. P. & Trugilho, P. F. (2014). Química e colorimetria da madeira de Eucalyptus grandis W. Mill ex Maiden termorretificada. Revista Árvore, 38(4). https://doi.org/10.1590/S010067622014000400020.

Zhang, L. & Hu, Y. (2014). Novel lignocellulosic hybrid particle board composites made from rice straws and coir fibers. Materials and Design, 55, 19-26. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2013.09.066

Zheng, Y., Pan, Z., Zhang, R., Jenkins, B. M. & Blunk, S. (2005). Medium-density Particleboard from Saline Jose Tall Wheatgrass. American Society of Agricultural and Biological Engineers. https://doi.org/10.13031/2013.19578.

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Publicado

25/01/2022

Como Citar

BORGES, I. O.; MIRANDA, E. H. de N. .; BRITO, F. M. S. .; ALTAFIN, N. C. da S. .; MENDES, L. M. .; GUIMARÃES JÚNIOR, J. B. . Potencial de utilização de resíduos da cultura de soja tratados com água e hidróxido de sódio para produção de painéis aglomerados. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 2, p. e29511225762, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i2.25762. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/25762. Acesso em: 30 jun. 2024.

Edição

Seção

Ciências Agrárias e Biológicas