RNCO/OH Razão entre número de grupos OH e número de grupos NCO
miso Massa de isocianato (g)
mpoliol Massa de poliol (g)
%NCO Conteúdo de grupos NCO no MDI M229 (31,1%).
0,042 Massa molar do grupo NCO (g mmol-1)
F10 Força para 10% de altura do provete (N)
Capítulo VI
F Força de ligação (N)
∆t Tempo de prensagem (s)
RC Resistência ao cisalhamento (MPa)
K Constante de velocidade ou taxa de desenvolvimento da resistência isotérmica
(N mm2 s-1)
A Fator pré-exponencial (Equação de Arrenhius)
T Temperatura absoluta (Equação de Arrenhius) (K)
R Constante dos Gases Ideais (kJ mol-1K-1)
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Capítulo I – Introdução ao trabalho, organização e estrutura da tese 1.1. Introdução ao trabalho
Este trabalho teve como objetivo a produção de produtos de valor acrescentado a partir de resíduos florestais, de casca e ramos, de Eucalyptus globulus para tal, foi feita e otimizada a sua transformação, por via, da liquefação, desta biomassa, em licores, que posteriormente, foram utilizados na síntese de produtos de valor acrescentado, espumas de poliuretano e em adesivos para madeira. Com este trabalho visa-se assim contribuir para ajudar a mudar de uma química assente nos produtos e nos processos, com base no conceito de refinaria e no petróleo, para uma química mais verde, e sustentável no âmbito do conceito de biorrefinaria. Segundo, a Sociedade Ibero-Americana para o Desenvolvimento das Biorrefinarias (SIADEB), biorrefinaria é “uma instalação industrial que procura a utilização integral da biomassa, de forma sustentável, para a produção simultânea de biocombustíveis, energia, materiais e produtos químicos, preferencialmente de valor acrescentado.” A biomassa residual tem caraterísticas muito especiais tais como: a abundância natural, a renovabilidade ao longo do ano, a reciclabilidade e a facilidade de acessibilidade. Estas caraterísticas levam a que a biomassa seja uma candidata promissora e alternativa à utilização do petróleo, cujo custo, a não renovabilidade/escassez, a emissão de dióxido de carbono, e consequentes alterações climáticas, são aspetos negativos mais do que suficientes, para fomentar a procura da biomassa, não só como fonte de energia, mas também, como fonte de matéria- prima para síntese de produtos químicos. É neste contexto que aqui se fez a liquefação de resíduos de Eucalyptus globulus (casca e ramos) com vista, a síntese de produtos de valor acrescentado. Pode-se argumentar que na liquefação, desta biomassa, se recorreu a álcoois polihidricos, e que na síntese de espumas, se utilizou o isocianato, e que estes compostos químicos provêm do petróleo, e que portanto, os produtos de valor acrescentado obtidos não são 100% independentes deste combustível fóssil. Mas com este trabalho ficou provado que a biomassa residual de Eucalyptus globulus, pode ser integralmente aproveitada na indústria da pasta de papel e afins, e deste modo estes resíduos, podem deixar de existir enquanto resíduos, e como defendem os investigadores, Mateus e Santos (2017) “se a formulação de um produto/material
engloba alguns componentes de fontes naturais, então esse produto deve ser rotulado como um produto mais sustentável.”
2 Chegar a produtos totalmente independentes do uso do petróleo, ou de outros combustíveis fósseis não renováveis, é um caminho longo e este trabalho é apenas um passo. Neste trabalho produziram-se espumas de PU, de licores provenientes de ramos de Eucalyptus globulus, em diferentes condições de liquefação e avaliaram-se as propriedades mecânicas destas espumas tendo-se concluindo ser semelhantes, em alguns casos, até superiores, às tradicionais espumas de PU. Neste trabalho também, se sintetizou um bioadesivo para madeiras, com base na cura da resina feita com ramos de
Eucalyptus globulus liquefeitos. É sabido que o desenvolvimento de painéis à base de
madeira está dependente da evolução de adesivos, assim o aperfeiçoamento deste bioadesivo feito com ramos de Eucalyptus globulus liquefeitos, pode ser um rota viável e alternativa, aos tradicionais adesivos com base no formaldeído.
As espumas de PU e o bioadesivo, sintetizados neste trabalho a partir de ramos de
Eucalyptus globulus liquefeitos, constituem produtos de valor acrescentado e
contribuem para o desenvolvimento de uma química que se quer mais verde, e para que num futuro que se deseja cada vez mais próximo, os processos e os produtos sejam desenvolvidos numa ótica de sustentabilidade ambiental, de ecologia industrial e também, de economia circular.
1.2. Organização e estrutura da tese
Para além da organização e estrutura (Capítulo I) esta tese tem mais seis capítulos, cada capítulo tem como estrutura comum: introdução ao capítulo, com definição de objetivos, alguns aspetos teóricos e/ou uma breve revisão de conhecimentos; materiais e métodos; resultados e discussão, e por fim, conclusões.
Capítulo II - Composição química dos resíduos florestais: casca e ramos de Eucalyptus globulus. Este capítulo engloba:
1. Determinação dos teores: de cinzas, de humidade, de extrativos, de proteínas, de taninos, de lenhina, de celulose e de hemiceluloses desta biomassa;
2. Determinação, por cromatografia gasosa, de alguns dos principais compostos químicos presentes nos extratáveis.
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Capítulo III - Determinação das condições ótimas de liquefação de casca e ramos de Eucalyptus globulus. Este capítulo engloba:
1. Otimização dos parâmetros da liquefação: tempo, temperatura, tipo de catalisador e tamanho da fração da biomassa, quer de ramos, quer de casca, de Eucalyptus
globulus;
2. Estudo da influência da relação dos solventes utilizados na liquefação, no rendimento da própria liquefação.
Capítulo IV - Caracterização do poliol resultante da liquefação de casca e ramos de Eucalyptus globulus. Este capítulo engloba:
1. Determinação dos parâmetros químicos (número de ácido e índice OH) e físicos (viscosidade) do poliol de ramos de Eucalyptus globulus liquefeitos;
2. Análise estrutural (Espetroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR)) dos polióis resultantes da liquefação da biomassa Eucalyptus globulus. 3. Determinação, por cromatografia de permeação de gel (GPC), da distribuição da
massa molar dos polióis.
Capítulo V- Síntese de espumas de poliuretano (PU) de casca e ramos de Eucalyptus globulus liquefeitos. Este capítulo engloba:
1. Otimização do processo de síntese das espumas de PU;
2. Determinação das propriedades mecânicas das espumas de PU.
Capítulo VI - Síntese de colas a partir de casca e ramos de Eucalyptus globulus
liquefeitos. Este capítulo engloba:
1. Avaliação da força de ligação e da resistência ao cisalhamento destes adesivos utilizando o ABES (Automated Bonding Evaluation System);
2. Determinação de um índice semelhante à energia de ativação da reação, de cura da resina feita com ramos de Eucalyptus globulus liquefeitos.
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