Caracterização tecnológica e produção de painéis de cortiça de Kielmeyera Coriacea (pau-santo)

Abstract

Este trabalho teve como objetivos caracterizar tecnologicamente os aspectos anatômicos, físicos e químicos da cortiça extraída dos troncos da Kielmeyera coriacea (pau-santo) e avaliar o potencial de painéis de aglomerado produzidos com esta cortiça. Para isso, foram coletadas, aleatoriamente, cascas de 16 árvores de Kielmeyera coriacea Mart. (pau-santo), provenientes de povoamentos nativos localizados na região de Luminárias, MG. A avaliação das características anatômicas foi realizada por meio da contagem dos vértices e de mensurações das células de cortiça, utilizando software específico das imagens obtidas em microscópio eletrônico de varredura. A densidade anidra foi determinada pelo método de imersão em mercúrio e a composição química da cortiça por meio de adaptações de métodos de análise química quantitativa para madeira. A análise qualitativa da suberina foi realizada por cromatografia gasosa acoplada ao espectro de massa. Para a produção dos painéis, foi utilizado adesivo fenol- formaldeído e uréia-formaldeído em quantidades de 9% e 18%, com e sem parafina. O estudo das propriedades mecânicas e físicas dos painéis foi realizado por meio dos testes de ligação interna, dureza Janka, resistência à água fervente, absorção e inchamento em espessura, por 2 e 24 horas. O delineamento experimental utilizado para os painéis foi o inteiramente casualizado, com 3 repetições. Anatomicamente, as células de cortiça da Kielmeyera coriacea, em relação à distribuição de poligonalidades, apresentaram 4, 5, 6, 7 e 8 vértices, com predominância do vértice 6. A altura e a espessura das paredes das células apresentaram valores de 40 a 70 μm e 1,5 a 2,0 μm. A densidade anidra encontrada foi de 0,23 g/cm3, a composição química da cortiça foi de 24,6% de extrativos totais, 20,6% de suberina, 25,9% de lignina, 28,0% de polissacarídeos e 0,90% de cinzas (% massa seca). Foram detectados 15 compostos no extrato despolimeralizado da cortiça, com predominância majoritária dos (di) ácidos graxos hidroxilados característicos da suberina. Os resultados para ligação interna indicaram que as partículas da cortiça de Kielmeyera coriacea podem ser aglutinadas tanto com o adesivo uréia-formaldeído quanto com fenol- formaldeído, este último indicando painéis mais resistentes. Para a propriedade de dureza Janka, os painéis à base de adesivo fenol-formaldeído apresentaram-se também mais resistentes. Para a resistência à água fervente, verificou-se que os painéis produzidos à base de uréia-formaldeído sofreram total desagregação das partículas e aqueles produzidos com maior teor de adesivo fenol-formaldeído apresentaram-se mais resistentes. Para a absorção de água e o inchamento em espessura, após 2 e 24 horas, para todos os tratamentos, foram constatados menores valores nos painéis produzidos com adesivo uréia-formaldeído.

This objective of this work was to characterize at the anatomical, physical and chemical level, the cork extracted from the trunks of Kielmeyera coriacea (pau- santo) and evaluating the potential of particleboards produced from this cork. Barks of 16 trees of Kielmeyera coriacea Mart. (pau-santo) coming from native stands situated in the region of Luminárias – Minas Gerais state, Brazil, were collected randomly. The study of the anatomical characteristics was performed through the count of the vertices and measurements of the cork cells utilizing images obtained in scanning electron microscope. The nominal density was determined by the method of immersion in mercury and the chemical composition of the cork through adaptations of the general method of the quantitative chemical analysis for wood. The qualitative determination of suberin was carried out through gas chromatography-mass spectrometry. For the production of the boards, adhesive phenol-formaldehyde and urea-formaldehyde in amounts of 9% and 18% respectivel, were utilized with and without paraffin. The study of the mechanical and physical properties of the boards was accomplished through the internal bond tests, Janka hardness, boiling water resistance, absorption and thickness swelling for 2 and 24 hours. The experimental design utilized for the board was the completely randomized with three replicates. Anatomically, the cork cells of Kielmeyera coriacea in relation to the distribution of polygonalities presented 4; 5; 6; 7 and 8 vertices, with the predominance of vertex 6. The average height and thickness of the walls cells presented values of 40 to 70 μm and 1.5 to 2,0 μm, respectively. The nominal density was of 0.23 g/cm3, the chemical composition of the cork was of 24.6% of total extracts, 20.6% of suberin, 25.9% of lignin, 28.0% of polysaccharides and 0.90% of ashes (% dry matter). 15 compounds were detected in the depolymerized extract from cork, with a majority predominance of (di) hydroxylated fatty acids characteristic of suberin. The results for internal bond indicated that the particles obtained from the cork of Kielmeyera coriacea can be agglutinated both with the commercial urea-formaldehyde adhesive and with phenol-formaldehyde, the latter indicating more resistant boards. For Janka hardness, the phenol-formaldehyde–based boards proved also to be more resistant. For the boiling water resistance, it was that the urea-formaldehyde– produced boards underwent total desegregation of the particles, but those produced from a higher content of the adhesive phenol-formaldehyde presented themselves more resistant. Water absorption and thickness swelling after 2 and 24 hours for all the treatments showed lower values in the boards produced with the adhesive urea-formaldehyde.