Efeito da sulfitação dos taninos de E. grandis e E. pellita para produção de chapas de flocos

Abstract

A obtenção de maior variedade de produtos de madeira está diretamente ligada ao desenvolvimento de adesivos, que podem ser produzidos de derivados do petróleo ou a partir de fontes renováveis. O uso de compostos fenólicos advindos de fontes renováveis é uma alternativa para substituir os adesivos de uréia e os adesivos fenólicos derivados do petróleo, comumente utilizados na confecção de chapas, mas que apresentam alguma toxicidade e alto custo. Por outro lado, para que as fontes naturais, por exemplo os taninos, possam ser utilizados pela indústria madeireira é necessário melhorar as suas propriedades tecnológicas. O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar o efeito da sulfitação dos taninos das cascas de eucalipto para produção de chapas de flocos. Os taninos foram extraídos com água quente, com adição de 4,5% de sulfito de sódio, durante 3 horas, à temperatura de 70 e 100ºC, para E. grandis e E. pellita, respectivamente, por apresentarem maior rendimento em taninos. Para produção dos adesivos os taninos foram reagidos com ácido acético e sulfito de sódio, por um período de 90 minutos; esta reação foi necessária para redução da viscosidade do adesivo. Constatou-se que a sulfitação ácida dos taninos reduziu a viscosidade dos adesivos tânicos provavelmente devido à hidrólise de gomas hidrocoloidais de peso molecular relativamente alto e à clivagem das ligações interflavonóides. Técnicas de DSC (calorim etria diferencial exploratória) foram utilizadas para determinar os parâmetros cinéticos dos adesivos, no qual verificou-se que os adesivos tânicos de E. pellita obtiveram valores de entalpia menores que os dos adesivos tânicos de E. grandis. Constatou-se também que os adesivos de taninos apresentaram bandas largas de polimerização e altas temperaturas de pico. Para avaliar a qualidade dos adesivos, foram produzidas em laboratório chapas de flocos de E. grandis W. Hill ex Maiden e Pinus elliottii, utilizando 8% de adesivo de tanino sulfitado extraído das cascas de E. grandis e E. pellita, em cinco níveis de substituição (0, 25, 50, 75 e 100%) de adesivo de uréia-formaldeído nos adesivos de taninos modificados. Para efeito de comparação, foram fabricadas também chapas com 10% de adesivos tânicos. Aspropriedades das chapas foram determinadas segundo a norma ASTM D- 1037 (1993). As propriedades das chapas produzidas apenas com adesivo à base de taninos estão acima do mínimo exigido pela normal comercial ANSI/A 208.1-93, com exceção das propriedades que exigem resistência à umidade. Os resultados obtidos demonstraram a potencialidade do uso dos taninos de eucalipto para produção de adesivos para uso em chapas de composição, para aplicação em interiores, onde a resistência à umidade não é exigida. Em razão destes resultados, recomendam -se medidas e, ou, tratamentos que visem a redução de absorção de água pelas chapas, como o uso de parafina para impermeabilizar a superfície, e também a incorporação do adesivo de tanino nos adesivos à base de fenol, uma vez que estes adesivos são resistentes à umidade.

The production of a larger variety of wood products depends on development adhesives that can be fabricated from petroleum components or from renewable sources. The use of renewable phenolic adhesives is an alternative the urea adhesives, and others derived petroleum, adhesives commonly used in the composition board making, but that present some toxicity and high cost. On the other hand, the use of adhesives originating from of natural sources, as for instance the tannins, depends on development of adhesives with better properties. This work had as main objective to modify the tannins of the eucalyptus bark chemically for the production of adhesives that could be use in the fabrication of flakeboards. The tannins were extracted with hot water, with addition of 4,5% of sulfite of sodium, for three hours, at the temperature of 70 and 100ºC, respectively for E. grandis and E. pellita, these conditions resulted in larger amount of extracts. For the adhesives production the tannins were reacted with acetic acid and sulfite of sodium, for a period of ninety minutes, this reaction was necessary to reduce of the viscosity of the adhesive. It was observed that the acid sulfitation of the tannins probably reduced the molecular weight and consequently their viscosity. Techniques of DSC (Calorimetric exploratory differential) were used to determine the kinetic parameters of the adhesives. It was observed that the tannics adhesives of E. pellita showed smaller enthalpy values than the adhesives tannics of E. grandis. Laboratory flakeboards of E. grandis W. Hill Ex. Maiden and Pinus elliottii, were produced using 8% of sulfited E. grandis and E. pellita bark tannins with five substitution levels (0, 25, 50, 75 and 100%) as relate a to the adhesive of commercial urea. For comparison it was also manufactured, boards with 10% of adhesives tannic. Boards properties were determined according to the norm ASTM D-1037 1993. It was observed that boards properties fabricate with tannins adhesives were lisher the minimum than extablishe by commercial normal ANSI/A 208.1-93, except for the humidity properties. Results demonstrated the potential Eucalyptus tannins for production of adhesives for interior composition boards, where the resistance to the humidity is not critical. Based these results, measures and/or treatments are recommended to seek the reduction of absorption of water, Is is also suggested the substitution of the tannin adhesive in the phenol base, since these adhesives are resistant to the humidity.