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Jul/Ago/2021 

 


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Lignina modificada garante mais proteção à madeira do que o verniz


Subproduto industrial atóxico protege a matéria-prima da luz solar e manchas

Fotoni Film & Communications

 

Banco de madeira tratada com a lignina colidal desenvolvida por pesquisadores da Universidade de Aalto

Pesquisadores da Escola de Engenharia Química da Universidade Aalto, na Finlândia, desenvolveram um polímero natural para preservar madeiras das intempéries, substituindo com vantagens os produtos sintéticos destinados a tal fim. A pesquisa poderá ser útil para estimular a fabricação de produtos químicos menos agressivos ao meio ambiente, além de atender às leis que passarão a vigorar na Europa, que restringem o uso de concreto na construção civil para fomentar o desenvolvimento sustentável. Na França, por exemplo, a partir de 2022, todos os prédios públicos deverão ser feitos com pelo menos 50% de madeira ou outro material considerado ambientalmente amigável.

Para não se degradar rapidamente, a madeira precisa ser protegida dos efeitos da luz solar e da umidade, o que exige uma variedade de tratamentos de superfície para que seu uso seja viabilizado. A proposta apresentada pelos pesquisadores finlandeses foi substituir os revestimentos sintéticos, como os vernizes, pela lignina, que é um material derivado da própria madeira.

A lignina costuma ser considerada um subproduto da produção de celulose e dos processos de biorrefinamento. Entre 60 e 120 milhões de toneladas de lignina são recuperadas em todo o mundo a cada ano, sendo que 98% desse total são destinados à queima para produção de energia.

Esse polímero tem várias propriedades úteis, mas a baixa solubilidade e as propriedades mais pobres dos produtos à base de lignina vinham limitando até agora suas aplicações comerciais, além da queima.

Um artigo publicado pelo grupo de pesquisadores na ACS Applied Materials & Interfaces confirma que “a lignina é um polifenol natural abundante que pode ser usado para curar epóxis, mas sua baixa solubilidade em água impedia seu uso em revestimentos no passado. Para resolver esse problema, partículas de lignina coloidal dispersíveis em água (CLPs) e um composto epóxi, éter diglicidílico de glicerol (GDE), foram usados para preparar revestimentos de superfície de base biológica multiprotetora”.

Ainda segundo o texto, “com as relações GDE/CLP de 0,65 e 0,52 g / g, os filmes CLP – GDE curados tornaram-se altamente resistentes à abrasão e ao calor. Quando aplicada como revestimento em substratos de madeira, a morfologia das partículas possibilitou uma proteção eficaz contra água, manchas e luz solar com camadas muito finas (menos da metade do peso dos revestimentos comerciais sintéticos), mantendo a respirabilidade da madeira de forma excelente”.

O artigo salienta que “a hidrofobicidade ideal foi alcançada com um peso de revestimento de 6,9 g (CLP)/m2, resultando em valores de ângulo de contato com a água de até 120°. Devido à sua forma esférica e estrutura química, os CLPs agiram como um endurecedor e um componente particulado no revestimento, o que removeu a necessidade de uma matriz de polímero de ligação subjacente”.

ACS Appl. Mater. Interfaces 2021

 

Esquema da produção do polímero natural e atóxico (lignina) que poderá ser aplicado para substituir produtos sintéticos (vernizes) usados na proteção de madeiras


Por fim, o resumo do trabalho informa que “medidas de interferometria de luz mostraram que enquanto os revestimentos formadores de filme poliméricos comerciais suavizaram o substrato visivelmente, a morfologia do particulado reteve a rugosidade do substrato em revestimentos leves, permitindo um alto ângulo de contato com a água”.

O produto desenvolvido é realmente promissor porque preserva a estrutura natural e a aspereza da madeira, explica Alexander Henn, da equipe da Escola de Engenharia Química da Universidade Aalto. Segundo ele, como conservante hidrorrepelente para a madeira, também protege contra manchas e descolorações causadas pelo Sol. O polímero de base biológica também preserva perfeitamente a capacidade de a madeira absorver oxigênio, completa.

Divulgação

 

Professora Monika Österberg, chefe do Departarmento de Bioprodutos e Biotecnologia

“Como um material de revestimento, a lignina é muito promissora porque tem muitas vantagens sobre os revestimentos sintéticos e de base biológica atualmente em uso. Possui excelentes propriedades anticorrosivas e anticongelantes, antibacterianas e de proteção contra raios UV”, avalia a professora Monika Österberg, uma das autoras do estudo. Em janeiro deste ano, Österberg assumiu a chefia do Departamento e Bioprodutos e Biotecnologia da Escola de Engenheira da Universidade Aalto.

Os revestimentos comumente usados para proteger madeira, concreto, metais e compósitos são à base de óleo e também possuem substâncias prejudiciais ao meio ambiente. Já os revestimentos de óleo vegetal feitos de pinho, linhaça, coco, soja e mamona podem ser opções mais ambientalmente sustentáveis, mas geralmente não resistem ao desgaste. Para melhorar as propriedades desses óleos vegetais, eles geralmente precisam ser combinados com materiais sintéticos.

Alternativas não tóxicas e produzidas de forma mais responsável podem ajudar a indústria de tratamento de superfícies a cumprir as novas regulamentações de segurança, ressalta o informe produzido pela Universidade de Aalto. Salienta o texto que a quantidade de compostos orgânicos voláteis foi regulamentada porque eles afetam a saúde humana e a camada de ozônio.

Da mesma forma, a União Europeia restringiu alguns produtos químicos usados na indústria de revestimentos, como o bisfenol A e o epaldeído, usados em revestimentos de epóxi e poliuretano, e dióxido de titânio, classificado como cancerígeno, que é um dos pigmentos mais comumente usados em tintas e vernizes.

Para mais informações, acesse o site da Universidade Aalto e o artigo veiculado na ACS Publications.





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