Modificação da madeira de Pinus elliottii com dióxido de titânio por meio do sistema solvotérmico assistido por micro-ondas
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Data de Publicação: | 2018 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9026 |
Resumo: | A madeira é um dos materiais mais antigos utilizados pelo homem, devido à disponibilidade na natureza. Sabe-se que esta tem características superiores a de outros materiais, como, por exemplo, concreto e plástico. Contudo, por ser de origem orgânica, está propensa a deterioração por fatores bióticos e abióticos, o que ocasiona limitações quanto a sua utilização, tanto em ambiente interno quanto externo, e como consequência disso, induzem a substituição da madeira por outros materiais. Para superar esta deficiência existem os tratamentos preservantes que aumentam a sua vida útil, mas por apresentar alta toxicidade, estabelecem uma série de restrições. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo propor um processo mais amigável ambientalmente (solvotérmico assistido por micro-ondas) capaz de modificar a madeira a ponto de melhorar suas propriedades tecnológicas e de aplicabilidade. Este foi escolhido porque permite utilizações de tempo, energia, temperatura e etapas reduzidas para formação de novos materiais. A madeira foi modificada com a cristalização de partículas de TiO2 em sua superfície e em parte do interior dos traqueídeos. Por meio da morfologia e das análises físicas e químicas comprovou-se o potencial futuro deste processo para tratar madeiras. Em 60 minutos e a 140°C, a madeira ficou totalmente recoberta com esferas de anatase capazes de proteger do envelhecimento causado pela radiação ultravioleta e alterar sua topografia de modo a atribuir características de hidrofobicidade. Além disso, demonstrou interação estável entre os dois materiais reduzindo a inflamabilidade e degradação térmica. Outro aspecto importante foi que o TiO2 permaneceu madeira após horas em teste laboratorial de lixiviação, indicando a estabilidade do material formado. Sendo assim, este estudo demonstra o potencial deste método para produzir materiais a base de madeira e cerâmica com propriedades superiores ao do material original. |
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2023-01-26T17:18:05Z2023-01-262023-01-26T17:18:05Z2018-07-30ZANATTA, Paula. Modificação da madeira de Pinus elliottii com dióxido de titânio por meio do sistema solvotérmico assistido por micro-ondas. 2018. 141f. Tese (Doutorado) - Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Desenvolvimento Tecnológico, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2018.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9026A madeira é um dos materiais mais antigos utilizados pelo homem, devido à disponibilidade na natureza. Sabe-se que esta tem características superiores a de outros materiais, como, por exemplo, concreto e plástico. Contudo, por ser de origem orgânica, está propensa a deterioração por fatores bióticos e abióticos, o que ocasiona limitações quanto a sua utilização, tanto em ambiente interno quanto externo, e como consequência disso, induzem a substituição da madeira por outros materiais. Para superar esta deficiência existem os tratamentos preservantes que aumentam a sua vida útil, mas por apresentar alta toxicidade, estabelecem uma série de restrições. Sendo assim, o presente estudo teve como objetivo propor um processo mais amigável ambientalmente (solvotérmico assistido por micro-ondas) capaz de modificar a madeira a ponto de melhorar suas propriedades tecnológicas e de aplicabilidade. Este foi escolhido porque permite utilizações de tempo, energia, temperatura e etapas reduzidas para formação de novos materiais. A madeira foi modificada com a cristalização de partículas de TiO2 em sua superfície e em parte do interior dos traqueídeos. Por meio da morfologia e das análises físicas e químicas comprovou-se o potencial futuro deste processo para tratar madeiras. Em 60 minutos e a 140°C, a madeira ficou totalmente recoberta com esferas de anatase capazes de proteger do envelhecimento causado pela radiação ultravioleta e alterar sua topografia de modo a atribuir características de hidrofobicidade. Além disso, demonstrou interação estável entre os dois materiais reduzindo a inflamabilidade e degradação térmica. Outro aspecto importante foi que o TiO2 permaneceu madeira após horas em teste laboratorial de lixiviação, indicando a estabilidade do material formado. Sendo assim, este estudo demonstra o potencial deste método para produzir materiais a base de madeira e cerâmica com propriedades superiores ao do material original.Wood is one of the oldest materials used by humans due to its availability in nature. It is known that it has superior characteristics of other materials, such as concrete and plastic. However, because it is of organic origin, it is susceptible to deterioration by biotic and abiotic factors, which causes limitations on its use, both indoors and outdoors, and consequently induce the replacement of wood by other materials. To improve this deficiency there are preservative treatments that increase its shelf life, but because of their high toxicity, they have a number of restrictions. Therefore, the present study aimed to propose a more environmentally friendly process (microwave-assisted solvothermal) capable of modifying the wood in order to to improve its technological properties. This process was chosen because it allows the use of time, energy, temperature and reduced steps for the formation of new materials. The wood was modified with the crystallization of TiO2 particles on its surface and in part of the interior of the tracheids. Through the morphology and physico-chemical analyzes the future potential of this process to treat wood was proved. In 60 minutes and at 140°C, the wood was completely covered with anatase beads capable of protecting against the aging caused by ultraviolet radiation and changing its topography in order to attribute hydrophobicity characteristics. In addition, it demonstrated stable interaction between the two materials reducing flammability and thermal degradation. Another important aspect was that TiO2 remained in the wood after hours in a laboratory leaching test, indicating the stability of the material formed. Thus, this study demonstrates the potential of this method to produce materials based on wood and ceramics with properties superior to the original material.Sem bolsaporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPelBrasilCentro de Desenvolvimento TecnológicoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICATratamento da madeiraProduto florestalProteção da madeiraCerâmicaWood technologyTreatment of woodForest productWood protectionCeramicsModificação da madeira de Pinus elliottii com dióxido de titânio por meio do sistema solvotérmico assistido por micro-ondasTiO2-modified pinewood by microwave-assisted solvothermal system.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisGatto, Darci Albertohttp://lattes.cnpq.br/0592339091520248Lazarotto, MaríliaMoreira, Mário LúcioZanatta, Paulainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTTESE_PAULA ZANATTA.pdf.txtTESE_PAULA ZANATTA.pdf.txtExtracted texttext/plain243156http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9026/6/TESE_PAULA%20ZANATTA.pdf.txt2d12465bf2ae55a95ec45e6795097119MD56open accessTHUMBNAILTESE_PAULA ZANATTA.pdf.jpgTESE_PAULA ZANATTA.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1601http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9026/7/TESE_PAULA%20ZANATTA.pdf.jpg9cfb8853263e88238b83681454b46960MD57open accessORIGINALTESE_PAULA ZANATTA.pdfTESE_PAULA ZANATTA.pdfapplication/pdf5310636http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/9026/1/TESE_PAULA%20ZANATTA.pdfab3c05d5498c57a9eb45a029effce731MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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