Scientia Forestalis, volume 43, n. 107
p.683-691, setembro de 2015

Estabilidade térmica de painés aglomerados de bagaço de cana-de-açucar e madeira de Pinus spp.

Thermal stability of particleboards of sugar cane bagasse and Pinus spp. Wood

Thiago de Paula Protásio1
Rafael Farinassi Mendes2
Mário Vanoli Scatolino3
Lourival Marin Mendes4
Paulo Fernando Trugilho4
Isabel Cristina Nogueira Alves de Melo5

1Doutorando em Ciência e Tecnologia da Madeira. UFLA – Universidade Federal Lavras. Caixa Postal 3037 - Lavras, MG - 37200-000.  E-mail: depaulaprotasio@gmail.com.
2Professor Adjunto do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras. UFLA – Universidade Federal Lavras. Caixa Postal 3037 - Lavras, MG - 37200-000. E-mail: rafaelfarinassi@gmail.com.
3Doutorando em Engenharia de Biomateriais UFLA – Universidade Federal Lavras. Caixa Postal 3037 - Lavras, MG - 37200-000.  E-mail: mario_paraiso@hotmail.com.
4Professor Titular do Departamento de Ciências Florestais. UFLA – Universidade Federal Lavras. Caixa Postal 3037 - Lavras, MG - 37200-000.  E-mail: lourival@dcf.ufla.br; trugilho@dcf.ufla.br.
5Doutora em Ciência e Tecnologia da Madeira. UFLA – Universidade Federal Lavras. Caixa Postal 3037 - Lavras, MG - 37200-000.  E-mail: isabelnogueiraalves@gmail.com.

Recebido em 03/06/2014 - Aceito para publicação em 02/04/2015

Resumo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade térmica de painéis aglomerados produzidos com distintas porcentagens de bagaço de cana-de-açúcar em associação com a madeira de Pinus spp. e, diferentes teores de adesivo ureia-formaldeído, visando compreender melhor a degradação térmica dessas chapas quando submetidas a situações de calor intenso. Foram avaliados nove tratamentos, sendo estes compostos por painéis produzidos com diferentes quantidades de bagaço de cana-de-açúcar em substituição a madeira de Pinus (25, 50 e 75%) e em associação com três teores de adesivo ureia-formaldeído (6, 9 e 12%). As amostras de, aproximadamente, 5 mg foram acondicionadas em cápsulas de alumina e, as análises, realizadas em uma atmosfera de nitrogênio com fluxo de 50 mililitros por minuto. A taxa considerada foi de 10ºC por minuto até a temperatura final de 600ºC. As curvas termogravimétricas foram divididas em dois estágios, conforme as variações máximas de massa obtidas. Foi realizada, ainda, a termogravimetria derivada (DrTGA), que é a derivada primeira da curva TGA. Observou-se que, independentemente da quantidade de adesivo utilizada, o acréscimo de bagaço de cana e, consequentemente, o decréscimo da madeira de Pinus spp., resultou na diminuição da estabilidade térmica dos painéis aglomerados. Quanto ao efeito do aumento do teor de adesivo na manufatura dos painéis, observou-se que há uma tendência de diminuição da temperatura onset e de pico e aumento da perda de massa para o principal estágio de degradação, principalmente quando se compararam os painéis produzidos com 6% e 12% de adesivo ureia-formaldeído.
Palavras-chave: perda de massa, termogravimetria, decomposição térmica.

Abstract

The objective of this study was to evaluate the thermal stability of particleboards produced with different percentages of sugar cane bagasse, in combination with Pinus spp. wood, and different levels of urea-formaldehyde adhesive, in order to better understand the thermal degradation of these boards at intense heat situations. Nine treatments were evaluated, comprised of particleboards produced with different amounts of sugar cane bagasse, in replacement of Pinus wood (25, 50 and 75%), and in combination with three levels of urea-formaldehyde adhesive (6, 9 and 12%). Samples of approximately 5 mg were placed in alumina capsules and analyses were performed in a nitrogen atmosphere with a flow rate of 50 milliliters per minute. The rate employed was 10°C per minute until the final temperature of 600°C. The thermo-gravimetric curves were divided into two stages, according to the maximum mass variations obtained. Derivative thermo-gravimetry (DrTGA), which is the first derivative of the TGA curve, was also performed. It was observed that, regardless of the amount of adhesive used, the addition of sugar cane bagasse and, consequently, the decrease in Pinus spp. wood, resulted in the decrease in the thermal stability of particleboards. Regarding the effect of the increase in the content of adhesive on the manufacture of the particleboards, it was observed that there is a decreasing trend in the onset temperature and in the peak, and an increase in mass loss for the main degradation stage, especially when the particleboards produced with 6% and 12% urea-formaldehyde adhesive are compared.
Keywords: mass loss, thermogravimetry, thermal decomposition.





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