Resíduo agroindustrial de andiroba na produção de painéis MDP: estudo de melhoria das propriedades físico-mecânicas

dc.contributor.advisor1Giacon, Virginia Mansanares
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4564495477916533eng
dc.contributor.referee2Cárdenas Concha, Viktor Oswaldo
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0661599261187131eng
dc.contributor.referee3Silva, Cristina Gomes da
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6483740944205857eng
dc.creatorBarbosa, Isaias da Costa
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/5816284816634873eng
dc.date.issued2026-05-15
dc.description.abstractThe residue generated from the extraction of andiroba oil (Carapa guianensis) is an abundant lignocellulosic biomass in the Amazon region with potential application in the production of composite materials. However, the presence of residual oil and other extractive compounds may impair the interfacial adhesion between lignocellulosic particles and the polymer matrix, thereby reducing the physical and mechanical performance of the resulting materials. In this context, the present study aimed to evaluate the effect of physicochemical treatments applied to andiroba residue for the removal of residual oil, as well as to investigate the influence of the polyol/prepolymer ratio on the physical and mechanical properties of composites used in the manufacture of medium-density particleboards (MDP) produced with a castor oil-based bicomponent polyurethane resin. Initially, the residues were subjected to different treatment routes, and their effectiveness was assessed by low-field nuclear magnetic resonance (LF-NMR). The treatment consisting of an aqueous solution containing 20% surfactant showed the best performance, promoting the removal of approximately 57% of the residual oil present in the biomass. After defining the most efficient treatment condition, panels were produced using both treated and untreated residues, while maintaining a constant resin content of 30% of the total mass and varying the polyol/prepolymer ratios. Physical and mechanical characterization revealed that the treatment of the residue promoted significant reductions in water absorption (22.8%) and thickness swelling after 24 hours (32.4%), as well as overall average increases of approximately 250% in modulus of rupture (MOR) and 196% in modulus of elasticity (MOE) compared with panels produced using untreated residue. The results indicated that residual oil removal improved the interaction between the polymer matrix and the lignocellulosic particles, contributing to more efficient stress transfer at the interface. Although variations in the polyol/prepolymer ratio influenced panel performance, their effect was secondary when compared with the impact of residue treatment. It can be concluded that the physicochemical treatment of andiroba biomass is an effective strategy for valorizing this agro-industrial residue, expanding its potential application in the sustainable production of MDP panels and adding value to the andiroba production chaineng
dc.description.resumoO resíduo da extração do óleo de andiroba (Carapa guianensis) constitui uma biomassa lignocelulósica abundante na Amazônia com potencial para aplicação na produção de materiais compósitos. Entretanto, a presença de óleo residual e de outros compostos extrativos pode comprometer a adesão interfacial entre as partículas lignocelulósicas e a matriz polimérica, reduzindo o desempenho físico-mecânico dos materiais produzidos. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito de tratamentos físico-químicos aplicados ao resíduo de andiroba, visando à remoção do óleo residual, bem como investigar a influência da proporção poliol/pré-polímero nas propriedades físico-mecânicas de compósitos utilizados na fabricação de painéis de média densidade (MDP) produzidos com resina poliuretana bicomponente derivada de óleo de mamona. Inicialmente, os resíduos foram submetidos a diferentes rotas de tratamento, sendo sua eficiência avaliada por ressonância magnética nuclear de baixo campo (RMN). A rota contendo solução aquosa com 20% de surfactante apresentou o melhor desempenho, promovendo remoção aproximada de 57% do óleo residual presente na biomassa. Após a definição da condição mais eficiente, foram produzidos painéis utilizando resíduo tratado e in natura, mantendo-se constante o teor de resina em 30% da massa total e variando-se as proporções entre poliol e pré-polímero. A caracterização físico-mecânica revelou que o tratamento do resíduo promoveu reduções significativas na absorção de água (22,8%) e no inchamento em espessura após 24 horas (32,4%), além de aumentos médios globais de aproximadamente 250% no módulo de ruptura (MOR) e 196% no módulo de elasticidade (MOE), em comparação aos painéis produzidos com resíduo in natura. Os resultados indicaram que a remoção de óleo residual favoreceu a interação entre a matriz polimérica e as partículas lignocelulósicas, contribuindo para uma melhor transferência de tensões na interface. Embora a variação da relação poliol/pré-polímero tenha influenciado o desempenho dos painéis, seu efeito mostrou-se secundário em comparação ao impacto do tratamento aplicado ao resíduo. Conclui-se que o tratamento físico-químico da biomassa de andiroba constitui uma estratégia eficaz para a valorização desse resíduo agroindustrial, ampliando seu potencial de aplicação na produção sustentável de painéis MDP e agregando valor à cadeia produtiva da andiroba.eng
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superioreng
dc.description.sponsorshipFAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonaseng
dc.description.sugestaoPoderia ter um e-mail confirmando a submissão no sistema e a possibilidade de substituição de um arquivo especifico sem ter que incluir novamente todos os dadoseng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationBARBOSA, Isaias da Costa. Resíduo agroindustrial de andiroba na produção de painéis MDP: estudo de melhoria das propriedades físico-mecânicas. 2026. 114 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2026.eng
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/11796
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentFaculdade de Tecnologiaeng
dc.publisher.initialsUFAMeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiaiseng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectPainéis de Média Densidadepor
dc.subjectResíduo de andirobapor
dc.subjectCompósitos lignocelulósicospor
dc.subjectResina poliuretana de óleo de mamonapor
dc.subjectPropriedades físico-mecânicaspor
dc.subject.cnpqENGENHARIASeng
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br/retrieve/95747/DISS_IsaiasBarbosa_PPGCEM.pdf.jpg*
dc.titleResíduo agroindustrial de andiroba na produção de painéis MDP: estudo de melhoria das propriedades físico-mecânicaseng
dc.title.alternativeAgro-industrial andiroba residue in the production of MDP panels: a study on the improvement of physical and mechanical propertieseng
dc.typeDissertaçãoeng

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