Resumo |
Os adesivos de ureia-formaldeído são os aglutinantes mais utilizados na indústria de painéis de madeira, devido ao seu baixo custo, porém possuem baixa resistência mecânica e a umidade. Para melhorar a qualidade do adesivo podem ser realizadas modificações, por exemplo, a adição de lignina na síntese. No entanto, devido à baixa reatividade da lignina faz-se necessário modificá-la quimicamente, e uma das alternativas é o tratamento térmico do licor negro que promove a desmetilação e desmetoxilação da lignina kraft. O objetivo deste trabalho foi extrair e caracterizar a lignina kraft tratada termicamente e avaliar seus efeitos nas propriedades do adesivo ureia-formaldeído para colagem de madeira. O licor negro foi tratado termicamente em digestor Parr na temperatura de 225°C durante 150 minutos. Em seguida foram realizados os processos de carbonatação seguido de acidificação para precipitação da lignina. A lignina foi caracterizada quanto a lignina total, carboidratos, cinzas, análise química elementar, Py GC/MS e teor de umidade. Foram sintetizados os adesivos ureia-formaldeído e lignina-ureia-formaldeído, que tiveram 0,5; 1,0 e 2,0% da massa de ureia substituída por lignina, com a adição de lignina no início da síntese adesiva. A caracterização dos adesivos foi feita a partir da determinação do teor de sólidos, viscosidade, pH, gel time e tempo de trabalho. O desempenho dos adesivos foi avaliado por meio do teste de cisalhamento a seco e úmido. O tratamento térmico do licor negro promoveu a desmetilação e desmetoxilação da lignina kraft. Observou-se redução nos teores de lignina solúvel e oxigênio, e aumento nos teores de lignina insolúvel, carbono, hidrogênio e nitrogênio. Observou-se também redução na relação S/G da lignina tratada termicamente. Os carboidratos presentes no licor negro foram totalmente degradados com o tratamento térmico. O teor de umidade da lignina foi de 7,68%. A adição da lignina kraft tratada termicamente do adesivo ureia-formaldeído, promoveu o aumento de viscosidade, principalmente para a formulação com adição de 0,5% de lignina que teve um incremento de 7 vezes na viscosidade em comparação ao adesivo de ureia-formaldeído. O teor de sólidos e pH, reduziram com a adição de lignina, exceto para o adesivo com substituição 2% que teve aumento nestas propriedades. O tempo de trabalho e tempo de armazenamento reduziram com a adição de lignina. Para o teste de cisalhamento a seco, o adesivo com 0,5% de lignina teve o melhor resultado, sendo superior 17,5% na resistência ao cisalhamento que o adesivo ureia-formaldeído. Para o cisalhamento a úmido, a substituição de 1% e 0,5% ocasionaram um incremento de 22% e 57% na resistência ao cisalhamento, respectivamente. A adição da lignina modificada no adesivo de ureia-formaldeído ocasionou melhorias na resistência ao cisalhamento, principalmente na resistência ao cisalhamento úmido, no entanto a adequação industrial das propriedades reológicas dos adesivos modificados é um desafio. |