Properties of adhesive apllied to panels from the substitution for lignosulfonate of the sulfite process

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5902/1980509818414

Keywords:

Sulfite liquor, Natural adhesive, Synthetic adhesive

Abstract

Considering the agglomerated panel industries, most of them use synthetic adhesives, especially urea-formaldehyde, and to this end, studies covering the characteristics of alternative materials for the panel industry become important, especially when considering the final cost of the products generated. The present work had as general objective to evaluate the alterations in the chemical structure of the adhesive that could cause possible modifications in its binder properties as a function of the substitution of the adhesive urea-formaldehyde by the lignosulfonate. Therefore, it was determined the basic chemical composition of the lignosulfonate and its chemical bonds by infrared spectroscopy (IR) and the nuclear magnetic resonance (NMR), pure and in composition with different catalysts; the properties of urea-formaldehyde and its modifications such as pH, viscosity, gel time and viscosity. NMR analysis showed the lignosulfonate to the same pattern usually obtained for lignin derivatives in their chemical bonds. The elementary chemical analysis showed high Mg, Ca and Na. The addition of lignosulfonate on urea-formaldehyde caused the adhesive acidification and reduction of viscosity values. The effect on gel time was also affected. However, it was found that the methodology for this type of polymer should be adequate compared to the traditional method, submitting the same to temperatures above 90°C. The results showed that it is possible to use lignosulfonate to replace the urea-formaldehyde adhesive.

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Author Biographies

Gilmar Correia Silva, Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia, Vitória da Conquista, BA

Doutorando em Ciências Ambientais e Florestais da UFRRJ / Departamento de Fitotecnia e Zootecnia / Tecnologia de Produtos Florestais.

Roberto Carlos Costa Lelis, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ

Pró-Reitor de Pesquisa e Pós-Graduação / Departamento de Produtos Florestais / Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais.

Gisely de Lima Oliveira, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ

Doutoranda em Ciências Ambientais e Florestais /PPGCAF/ Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais.

Bruno Couto da Silva, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ

Doutorando em Ciências Ambientais e Florestais /PPGCAF/ Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais.

Wagner César da Silva Lossano, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ

Químico, Pesquisador Autônomo, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro.

Heber dos Santos Abreu, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, RJ

Professor, Dr. em Química da Madeira / Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais.

References

AMERICAN SOCIETY FOR TESTING MATERIALS. ASTM D1200. Standard Test Method for Viscosity by Ford Viscosity Cup. In: ANNUAL Book of ASTM Standards. Washington, 2014.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14810-1: Painéis de partículas de média densidade. Rio de Janeiro, 2013.

ALMEIDA, R. R. Colagem de chapas de madeira aglomerada com adesivos à base de taninos da casca de Pinus oocarpa Schiedeex Schltdl. 2010. 50 f. Dissertação (Mestrado em Ciências) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2010.

BARTHOLOMEW, W. V.; KIRKHAN, D. Mathematical description and interpretations of culture induced soil nitrogen changes. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF SOIL SCIENCE, 7., 1960, Madison. Proceedings... Madison: International Soil Science Society, 1960. v. 2. p. 471-477.

BRITO, E. O. Produção de chapas de partículas de madeira a partir de maravalhas de Pinus elliottivar. elliottii plantado no Sul do Brasil. 1995. 120 f. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 1995.

CAMARGO, F. A. Obtenção, caracterização e estudo de biodegradação de blendas de poli (3-hidroxibutirato-co-valerato)/(PHBV) com lignina de bagaço de cana de açúcar. 2003. 115 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2003.

CARVALHO, A. G.; LELIS, R. C. C.; NASCIMENTO, A. M. Avaliação de adesivos à base de taninos de Pinus caribaea var. bahamensis e de Acaciamearnsii na fabricação de painéis aglomerados. Ciência Florestal, Santa Maria, v. 24, n. 2, p. 479-489, 2014.

EL MANSOURI, N. E.; SALVADÓ, J. Structural characterization of technical lignins for the production of adhesives: Application to lignosulfonate, kraft, soda-anthraquinone, organosolv and ethanol process lignins. Industrial Crops and Products, Amsterdam, v. 24, n. 1, p. 8-16, 2006.

GODA, A. C. M. et al. Lignosulfonato Melbar. Boletim e Catálogo Técnico. São Paulo: Melbar Produtos de Lignina, 2000. 22 p.

GONÇALVES, F. G. Painéis aglomerados de madeira de Acacia mangiumcom adesivos de ureia-formaldeído e tanino em pó da casca de Acacia mearnsii. 2012. 105 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2012.

GUIMARÃES JUNIOR, J. B. et al. Efeito do teor da parafina nas propriedades físico-mecânicas de painéis aglomerados de Pinus oocarpa. Ciência da Madeira, Pelotas, v. 4, n. 1, p. 72-82, 2013.

HERNANDEZ, J. A. Lignina organosolv de Eucalyptus dunnii Maiden, alternativa para a sintese de adesivos de poliuretano para madeira. 2007. 93 f. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2007.

HU, L. et al. Lignosulfonate-based phenolic foam. BioResources, North Carolina, v. 7, n. 1, p. 554-564, 2012.

IWAKIRI, S. Painéis de madeira reconstituída. Curitiba: FUPE, 2005. 254 p.

IWAKIRI, S. et al. Produção de painéis aglomerados de alta densificação com uso de resina melamina-ureia-formaldeído. Cerne, Lavras, v. 11, n. 4, p. 323-328, 2005.

LEE, D. Preparation of a sulfonated carbonaceous material from lignosulfonate and its usefulness as an esterification catalyst. Molecules, Basel, v. 18, n. 1, p. 8168-8180, 2013.

LELIS, R. C. C. ZurBedeutung der kerninhaltsstoffeobligatorischverkernternadelbaumartenbei der herstellung von feuchtebeständigen und biologischresistentenholzspanplatten, am beispiel der douglasie (Pseudotsuga menziesii Mirb. Franco). 1995. 249 f. Diplomarbeit (Doktor der Forstwissenschaft) - Universität Göttingen, Germany, 1995.

MELO, R. R. Propriedades físico-mecânicas e resistência a biodeterioradores de chapas aglomeradas constituídas por diferentes proporções de madeira e casca de arroz. 2009. 77 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2009.

PU, Y.; HALLAC, B.; RAGAUSKAS, A. J. Plant biomass characterization: application of solution- and solid-state nmr spectroscopy in aqueous pretreatment of plant biomass for biological and chemical conversion to fuels and chemicals. New York: Charles E. Wyman; John Wiley & Sons, 2013.

RAZERA, D. L. Estudo sobre as interações entre as variáveis do processo de produção de painéis aglomerados e produtos moldados de madeira. 2006. 157 f. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2006.

VIEIRA, M. C. Colagem de painéis OSB com adesivos à base de taninos da casca de Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl. 2010. 64 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais e Florestais) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2010.

VIEIRA, M. C. Extração, reatividade e toxidez de extratos tânicos da casca de Pinus oocarpae Pinus caribaea var. bahamensis. 2014. 133 f. Tese (Doutorado em Ciências Ambientais e Florestais) - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2014.

Published

2019-04-04

How to Cite

Silva, G. C., Lelis, R. C. C., Oliveira, G. de L., Silva, B. C. da, Lossano, W. C. da S., & Abreu, H. dos S. (2019). Properties of adhesive apllied to panels from the substitution for lignosulfonate of the sulfite process. Ciência Florestal, 29(1), 322–335. https://doi.org/10.5902/1980509818414

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