Introdução

Os painéis de partículas são compostos por partículas de madeira ou outro material lingocelulósico que são ligadas entre si com adesivo e resina sintética, ou ligante orgânico, com um ou mais agentes acrescentados ao processo como calor, pressão, umidade e catalisador. A partícula pode ser fina, semelhante a uma lasca, componentes que se aproximam de fibras e de feixe de fibras, partículas produzidas por moinho de martelo ou em plainas. Além disso, os painéis de partículas podem ser classificados segundo sua densidade. Estes podem ser de baixa (<0,4 g.cm^-3), média (0,5-0,9 g.cm^-3) e alta densidade (0,9 a 1,2 g.cm^-3) (Sharma et al., 2024).

No Brasil, a indústria de painéis de partículas consome um grande volume de madeira proveniente de florestas plantadas, principalmente dos gêneros Eucalyptus e Pinus (Martins et al., 2021). No entanto, com o crescimento da indústria de painéis de madeira, devido às demandas da indústria moveleira, a busca por novas matérias-primas também se intensificou. Neste contexto, além do aumento das áreas plantadas com espécies de Eucalyptuse Pinus, há uma busca por novas espécies de rápido crescimento (Oliveira et al., 2016) e resíduos industriais que possam ser utilizadas para a produção de painéis.

Vários estudos tem sido feitos para verificar a viabilidade de uso de novas matérias-primas para a produção de painéis de partículas, como a cana de açúcar (Mendes et al., 2009; Silva et al., 2014; Battistelle et al., 2016; Oliveira et al., 2016; Asfaw; Shebu; Gari, 2019; Atoyebi et al., 2019; Milagres et al., 2019; Nadhari et al., 2020; Brito; Bortoletto Júnior; Surdi, 2021; Cangussu et al., 2023) e resíduos industriais de madeiras tropicais do Brasil (Bianche et al., 2012; Iwakiri et al., 2012; Zeller; Barbu; Setsuo, 2013; Longo et al., 2015). Dentre os trabalhos com espécies tropicais, se destacam os trabalhos de Surdi et al. (2019) e Surdi, Bartoletto Júnior e Castro (2018), que trabalharam com painéis produzidos com as espécies avaliadas neste estudo.

No entanto, embora os painéis ofereçam flexibilidade e diversas vantagens na fabricação de diferentes produtos, tanto eles quanto sua matéria-prima (madeireira ou lignocelulósica), assim como os adesivos e resinas utilizados, são materiais combustíveis. Quando polímeros naturais na madeira são aquecidos, eles se decompõem, criando gases inertes e combustíveis (cujo tipo e composição dependem do rendimento de carvão), alcatrões líquidos, carvão carbonáceo sólido (geralmente 20% da densidade da madeira) e cinzas inorgânicas (Gumus; Doganci; Aytac, 2024).

Tanto os adesivos quanto as resinas contêm compostos orgânicos voláteis (VOCs) que evaporam rapidamente e liberam gases nocivos no ar (He; Zhang; Wei, 2012; The Lancet, 2019; Taylor et al., 2019; Zhou et al., 2022). Estes materiais, quando aquecidos, produzem gases combustíveis que, quando expostos ao calor, queimam e produzem chama (Figueroa; Moraes, 2009).

Desta forma, o uso de diferentes matérias-primas, alternativas as já comercialmente utilizadas, empregadas na produção de painéis com diferentes tipos de adesivos, requer estudos para verificar qual seu comportamento frente à degradação térmica. Assim, por meio da realização destas pesquisas é possível determinar qual matéria-prima e que tipo de adesivo tornam os painéis mais resistentes e com melhor comportamento em eventuais incêndios.

Dentro deste contexto, a análise termogravimétrica vem sendo estudada nos últimos anos para determinar e entender o comportamento da madeira, produtos da madeira e lignocelulósicos frente ao fogo (Hagen et al., 2009; Yang et al., 2022; Lachman et al., 2022; Dong et al, 2023; Zhang et al., 2023).

Monthé et al. (2002) diz que a análise térmica é um conjunto de técnicas que permite medir as mudanças de uma propriedade física ou química de uma substância ou material em função da temperatura ou tempo, enquanto a substância é submetida a uma programação controlada de temperatura. Com base nessa técnica, é possível interpretar como é o comportamento da madeira durante a sua decomposição térmica, além de fornecer informações sobre em quais faixas de temperatura a decomposição é mais pronunciada (Santos et al., 2012). Já a termogravimetria derivada é o arranjo matemático, no qual a derivada da variação de massa em relação ao tempo (dm/dt) é registrada em função da temperatura ou tempo (Denari, 2013).

Portanto, neste trabalho, a questão de pesquisa que se coloca é: Existem diferenças significativas no comportamento da degradação térmica de painéis de partículas de média densidade produzidos com biomassas lignocelulósicas diversas e diferentes tipos de resina? Com base nesta problemática, o objetivo do presente estudo foi avaliar, por meio da análise termogravimétrica, o comportamento da degradação térmica de painéis MDP de diferentes biomassas agroflorestais e tipos de resinas.

Material e métodos

Os corpos de prova, com dimensões aproximadas de 1 cm x 1 cm x 1,57 cm (Figura 1), utilizados para a análise térmica, foram obtidos de painéis do tipo MDP com dimensões de aproximadamente 40,0 x 40,0 x 1,57 cm em largura, comprimento e espessura, produzidos anteriormente nos estudos de Brito (2018), Brito, Bortoletto Júnior e Surdi (2021), Surdi (2015), Surdi et al. (2019) e Surdi, Bortoletto Junior e Castro (2018). As dimensões dos corpos de prova utilizados neste estudo foram determinadas de modo que coubessem no cadinho utilizado na balança termogravimétrica e que tivessem massa inferior a 2 g, que é o peso máximo admitido para as amostras submetidas à análise termogravimétrica.

As matérias primas utilizadas para a confecção dos painéis foram: bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.), pequiá (Caryocar villosum (Aubl.)), tachí-preto (Tachigali myrmecophyla Ducke.) e paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) (Tabela 1).

Para a composição dos tratamentos 4 a 7 foram utilizados os painéis produzidos anteriormente na tese de doutorado de Brito (2018). As partículas de bagaço de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum L.) com massa específica básica de 0,090 g.cm^-3 foram secadas em um forno equipado com renovação e circulação forçada de ar a 70 °C por três horas ou até que fosse atingido o teor médio de umidade de 10%, medido em balança determinadora de umidade para partículas. Em seguida, as partículas foram classificadas em uma máquina vibratória e as partículas de 0,50 e 0,85 mm foram utilizadas para a produção de aglomerados, separadamente.

Nos tratamentos 6 e 7, as partículas de bagaço de cana-de-açúcar foram tratadas com água quente antes da produção dos painéis. Para tanto, foi utilizado um tanque de imersão com água a 70 °C por um período de 2 horas. Posteriormente foi realizada a secagem das partículas em estufa até a umidade entre 3 e 4% para realizar a produção dos painéis. Estes tratamentos foram selecionados, pois o tratamento com água quente solubiliza extrativos como componentes inorgânicos, taninos, gomas, açucares e materiais coloridos, além do amido (ABNT, 2003). O adesivo utilizado foi a ureia formaldeído com teor de sólidos de 64,16%, densidade de 1,27 g.cm-3 e pH igual a 7,88 em proporção de 10% e o catalizador foi o Sulfato de amônia na proporção de 5% de sólidos. Parafina líquida na proporção de 1% de sólidos foi aplicada às partículas.

Os painéis dos Tratamentos 1, 2 e 3foram oriundos do trabalho de Surdi (2015), sendo produzidos com partículas das espécies Caryocar villosum (Aubl.) Pers.( Pequiá) com massa específica básica da madeira (ME) de 0,66 g/cm³, Tachigali myrmecophyla Ducke (Tachí-preto) com ME de 0,56 g/cm³, Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke (Paricá) com ME de 0,28 g/cm³ (resíduos de lâminas de madeira de Paricá). As partículas de madeira foram produzidas por meio do processamento das lascas em um moinho de facas Willey, utilizando uma peneira com abertura de 4 mm.

O adesivo utilizado foi Fenol-formaldeído (FF) líquido, com teor de sólidos de 53,23%, em proporção de 8 a 11% de sólidos resinosos, gel time a 121 °C de 8,19 minutos e viscosidade de 640 cP a 25 °C A quantidade de parafina utilizada foi de 1% de sólidos resinosos. A mistura de madeira Paricá-Tachí apresentou uma massa específica de 0,42 g/cm³.

A prensagem de todos os painéis foi realizada em prensa laboratorial hidráulica. A pressão máxima utilizada foi de 35 kgf/cm² à temperatura de 180°C por um período total de 10 minutos, contabilizando 1 minuto até o fechamento e mais 1 minuto para a abertura total da prensa, portanto 8 minutos de prensagem efetiva.

A escolha de dois tipos diferentes de adesivos para a realização deste estudo foi baseada na análise dos trabalhos de Chen e Isa (1998) e Wei et al. (2024), que observaram que a ureia formaldeído, em geral, é menos estável termicamente, apesar de ser a resina mais utilizada para a produção de painéis do tipo MDP. Em contrapartida, estudos feitos por Freitas e Lenz (2019) Wu et al. (2023) com adesivo fenol formaldeído demonstraram maior estabilidade térmica. Portanto, o tipo de adesivo, aliado à matéria-prima pode impactar no comportamento geral da degradação térmica dos painéis.

Análise termogravimétrica

Para a realização das análises foi utilizada uma balança termogravimétrica, modelo TGA 2000 (Automatic Multiple Sample Termogravimetric Analyser), marca NAVAS Instruments, com capacidade de análise de 19 amostras de forma simultânea.

As amostras com dimensões de 1 x 1 x 1,57 cm foram pesadas, e tiveram massa aproximada de 2 g. Após a pesagem, 3 corpos de prova de cada tratamento foram secados em estufa por 24h em temperatura de 103 °C, antes da análise termogravimétrica. A secagem das amostras foi realizada para padronização do teor de umidade inicial, antes das análises térmicas. A análise de decomposição térmica foi realizada desde a temperatura ambiente até 1000 °C, a uma taxa de aquecimento de 10 °C por minuto, em ambiente de ar atmosférico, sem controle da vazão de ar, e leituras de temperatura e pesagem realizadas em intervalos de 2 minutos, até massa constante.

Foram elaborados gráficos a partir dos resultados obtidos pela análise termogravimétrica, onde é possível observar a curva termogravimétrica (TG), utilizada para avaliar a perda de massa em função da temperatura (Figura 2), e a curva da derivada (DTG) onde observa-se a velocidade da perda de massa obtida da primeira derivada corrigida da massa em função da temperatura (Dm/DT) (Figura 3).

Na curva TG (Figura 2), para a obtenção das temperaturas (T1, T2, T3 e T4) de inflexão da curva de perda de massa (P1, P2, P3 e P4), a degradação térmica dos painéis foi dividida em três etapas: a fase de secagem (Etapa 1), da temperatura ambiente até 200 ºC; a fase de desvolatilização – pirólise ativa (Etapa 2), de 200 ºC a 400 ºC; e a fase de formação e queima do carvão (Etapa 3) a partir de 400 ºC até 1000 ºC. Os intervalores de temperatura para cada etapa foram definidos com base na análise prévia das curvas TG e DTG obtidas na termogravimetria de todas as amostras analisadas.

A zona de secagem corresponde à remoção de umidade e matéria volátil leve, enquanto a zona de desvolatilização corresponde à pirólise ativa. Na zona de formação de carvão, a ruptura e a desmetilação da lignina levam à formação de carvão (Collard; Blin, 2014).

A temperatura 1 (T1) e a perda de massa 1 (P1) foram obtidas na temperatura em que houve o início da perda de massa, com alteração da massa de 100% para o primeiro valor inferior a este. A perda de massa em todos os pontos (P1, P2, P3, P4 e PDTG) foi calculada com base na Equação 1.

Onde:

P= perda de massa por etapa (porcentagem); e

m= massa remanescente obtida na temperatura (T1, T2...TDTG) do ponto de inflexão da curva.

As temperaturas T2 e P2, T3 e P3 foram obtidas nos pontos de inflexão da curva que representavam o início da Etapa 2 (desvolatilização – pirólise ativa) e início da Etapa 3 (formação do carvão- pirólise passiva), respectivamente.

A temperatura T4 e P4 foram obtidas no momento da estabilização da massa, sendo que P4 representa, portanto o teor de cinzas dos painéis (TC).

A T DTG (Figura 3) e a P DTG foram obtidas na maior depressão da curva DTG, sendo o ponto de maior velocidade de perda de massa.

Análise estatística

O tratamento dos dados e construção dos gráficos foram realizados em planilhas de processamento de dados do software Excel ^®. A análise estatística foi realizada a partir da aplicação da ANOVA e em havendo variação entre os tratamentos foi aplicado o teste de médias de Scott-Knott, em um nível de significância de 0,05, no software SISVAR (Ferreira, 2019).

Para verificar a correlação entre as variáveis temperatura e massa (T, P, TDTG e PDTG) foi aplicado o Coeficiente de Correlação de Pearson e regressão linear, com a plotagem de gráficos de dispersão com ajuste de linha de tendência e determinação na melhor equação de ajuste.

Resultados

A interpretação das curvas de perda de massa (TG) demonstrou que o comportamento na degradação térmica variou entre os painéis MDP de diferentes biomassas lignocelulósicas. Em função deste aspecto a análise foi segmentada nas três etapas do processo de combustão: a fase de secagem (Etapa 1), a fase de desvolatilização – pirólise ativa (Etapa 2) e a fase de formação e queima do carvão (Etapa 3).

Na primeira etapa da degradação térmica (Tabela 2), a perda de massa inicial (P1) foi insignificante e não variou entre os tratamentos pois os corpos de prova foram previamente secos em estufa, estando a 0% de teor de umidade na fase inicial da degradação térmica. A perda de massa inicial é proveniente da perda de água e da decomposição térmica inicial de constituintes químicos de baixo peso molecular, como as hemiceluloses e extrativos voláteis (Pereira et al., 2013).

No entanto, a temperatura em que começou a ocorrer a perda de massa (T1) variou entre os tratamentos, formando dois grupos de similaridade.

O primeiro grupo (tratamentos 1, 5, 6 e 7) foi composto majoritariamente por painéis produzidos com bagaço de cana-de-açúcar e colados com resina ureia formaldeído. Estes painéis iniciaram a perda de massa em temperaturas mais altas, indicando maior estabilidade térmica na primeira etapa de degradação. O segundo grupo foi formado principalmente por painéis produzidos com a espécie tropical T. myrmecophyla, colados com fenol formaldeído. Os painéis do segundo grupo de similaridade foram menos estáveis termicamente na primeira etapa da degradação.

A T2 (início da etapa 2) é a temperatura caracterizada pela emissão e ignição dos voláteis, ou seja, é nessa etapa que as amostras começam a pegar fogo. Para a segunda etapa da degradação térmica, foram formados quatro grupos de similaridade (Tabela 3). Nesta etapa, os painéis que se apresentaram mais estáveis termicamente, iniciando a desvolatilização com maior temperatura, foram principalmente os painéis homogêneos ou com mistura contendo T. myrmecophyla, e colados com fenol-formaldeído e o painel de bagaço de cana com partículas menores, sem tratamento com água quente e colado com ureia formaldeído.

Já os últimos grupos de similaridade, menos estáveis termicamente, foram compostos por painéis produzidos com bagaço de cana de açúcar, colado com ureia formaldeído, que iniciaram a pirólise ativa em menores temperaturas.

Para a perda de massa até o início da etapa 2 (Tabela 3) foram formados três grupos de similaridade. Porém, tanto as maiores quanto as menores perdas de massa foram registradas para os painéis de bagaço de cana. Os painéis de madeira tropical ficaram em posição intermediária de perda de massa no início da etapa 2.

A perda de massa total até o término da etapa 2 (P3), que equivale a emissão, ignição e queima dos compostos voláteis (pirólise ativa) representa também a perda de massa ocorrida até o ponto de início da etapa 3 (Tabela 4). A maior perda de massa na pirólise ativa foi observada para os painéis produzidos com bagaço de cana, seguido dos painéis de madeira tropical tendo a espécie T. myrmecophyla em sua composição, e colado com fenol formaldeído. A menor perda de massa na pirólise ativa foi observada para os painéis produzidos com C. villosum.

Quanto à temperatura de início da etapa 3 (T3) (Tabela 4), que representa o início da formação do carvão, os painéis com maior estabilidade térmica foram os produzidos com cana de açúcar e colados com ureia formaldeído. Os painéis que iniciam a perda de massa do carbono fixo com menor temperatura foram os painéis produzidos com madeira tropical e colados com fenol formaldeído.

A perda de massa total durante a etapa 3 (PT3) teve o mesmo comportamento de perda de massa de etapa 2, ou seja, maior perda de massa nesta etapa dos painéis de bagaço cana de açúcar e menor perda dos painéis de madeira tropical.

Para a temperatura de estabilização da massa (T4) (teor de cinzas) não houve diferença entre os materiais analisados (Tabela 5). O teor de cinzas (TC) agrupou as amostras em dois grupos de similaridade. Os tratamentos com maior teor de cinzas tinham principalmente na sua composição madeiras tropicais coladas com fenol formaldeído ou painéis de bagaço de cana com partículas de menor tamanho. Já o grupo com menor teor de cinzas foi formado principalmente por painéis de bagaço de cana com partículas de maior tamanho.

A temperatura com maior velocidade de perda de massa (DTG) agrupou os tratamentos em 2 grupos de similaridade (Tabela 6). No entanto, os agrupamentos não mostraram uma tendência clara de separação dos grupos por matéria-prima ou tipo de resina.

A perda de massa na DTG foi maior nos painéis produzidos com bagaço de cana e resina ureia formaldeído e menores nos painéis homogêneos de madeira tropical, tendo como exceção a participação de um tratamento de bagaço de cana. A DTG (Tabela 6) ocorre muito próximo do final da Etapa 2, ponto em que as chamas estão se extinguindo e iniciando a etapa 3 (Tabela 4).

Com o propósito de verificar qual o nível e sentido da correlação entre as temperaturas e as perdas de massa em cada etapa da degradação térmica, foi aplicado o coeficiente de correlação de Pearson. Assim, nas etapas 2 (r = 0,94), 3 (r = 0,91) (TG) e para a temperatura de máxima velocidade de perda de massa (DTG) (r = 0,85) houve correlação significativa (α = 0,05) e positiva entre as variáveis temperatura e perda de massa.

Para as temperaturas T2, T3 e DTG, quanto maior foi a temperatura no ponto de inflexão da curva, maior foi a perda de massa na referida temperatura. Além disso, a construção de gráficos de dispersão permitiu determinar a existência de agrupamentos relacionados ao comportamento dos diferentes tipos de matéria-prima e adesivo durante a degradação térmica, nas diferentes fases de combustão. A dispersão dos dados e aplicação de regressão linear permitiu determinar que as equações polinomiais foram as mais adequadas para estimar a perda de massa em função da temperatura (Figura 4).

Para a etapa de pirólise ativa (Etapa 2) (Figura 4a) o tipo de matéria prima e o tipo de resina afetaram as temperaturas e a perda de massa nesta etapa. Os painéis de cana de açúcar e a resina ureia formaldeído foram menos estáveis termicamente e menor perda de massa até o início da pirólise ativa. Já os painéis de madeira tropical foram mais estáveis termicamente, mas perderam mais massa até a temperatura de início da pirólise ativa.

Da mesma forma, na formação e queima do carbono fixo (pirólise passiva) (Etapa 3) (Figura 4b), o tipo de matéria-prima e o tipo de adesivo afetaram o comportamento dos painéis na degradação térmica. Os painéis produzidos com madeira tropical e resina fenol formaldeído iniciaram a degradação térmica da etapa 3 com menores temperaturas, sendo menos estáveis termicamente e perdendo menos massa. Os painéis de bagaço de cana de açúcar foram mais estáveis termicamente e tiveram maior perda de massa.

Para a temperatura de maior velocidade de perda de massa (DTG) (Figura 4c), quando as temperaturas foram menores, o tipo de matéria prima ou resina não apresentaram diferença de comportamento. Porém, quando a temperatura foi maior que 410 ºC, somente os painéis de bagaço de cana, colados com ureia formaldeído ficaram próximos entre si graficamente, formando um grupo isolado.

Discussão

Os diferentes tipos de biomassa e o tipo de adesivo influenciaram as variações observadas nas etapas de degradação térmica dos painéis de partículas.

Na etapa 1, secagem, os painéis colados com ureia formaldeído e produzidos com bagaço de cana foram mais estáveis termicamente, necessitando de maior temperatura para o início da perda de massa.

Na etapa 2 é emitida a maior quantidade de substâncias voláteis, como óxidos de carbono, metano, hidrogênio, sulfeto de hidrogênio e dióxido de enxofre. Assim, a emissão destes produtos de combustão de madeira, tratadas quimicamente ou não, e produtos de madeira afeta negativamente a qualidade do ar, causando degradação ambiental e uma ameaça à saúde de humanos e outros organismos (Rabajczyk; Zielecka; Maloziec, 2020). Nesta etapa os painéis de bagaço de cana necessitaram de menor temperatura para emissão e ignição dos voláteis, e, portanto, menos estáveis termicamente. Por outro lado, os painéis de madeira tropical e resina fenol formaldeído foram mais estáveis termicamente.

Na etapa 3, o comportamento térmico dos painéis se inverteu novamente. Os painéis produzidos com madeira tropical de resina fenol formaldeído iniciaram a formação de carvão em temperaturas menores, comparativamente aos painéis de bagaço de cana.

Assim, em caso de incêndio, os painéis reconstituídos têm comportamento diferenciado, não somente em função da matéria-prima e tipo de adesivo, como também o comportamento varia em função da fase de degradação térmica. Para a temperatura de maior velocidade de perda de massa, a matéria-prima ou tipo de resina não afetou a degradação térmica dos painéis.

No estudo de Protásio et al. (2015), os autores analisaram a degradação térmica dos painéis aglomerados produzidos com bagaço de cana-de- açúcar e madeira de Pinus quando submetidos a situações de calor intenso e escassez de oxigênio, como num incêndio residencial em que ocorre, além da combustão, pirólise. Os painéis foram produzidos com diferentes proporções de cana de bagaço de cana e madeira e com ureia formaldeído. Em situações de intensa exposição ao calor, os painéis produzidos com maiores quantidades de bagaço de cana tiveram a tendência de se degradar mais rapidamente. E o aumento do teor de resina nos painéis contribuiu para a redução das temperaturas na etapa 2 de degradação térmica dos painéis.

No trabalho de Marková et al. (2022) foi estudada a ignição de painéis à base de madeira por calor radiante em painéis do tipo MDP e OSB contendo partículas de madeira macia, principalmente abeto, e uma mistura adesiva de ureia formaldeído. Os autores determinaram duas etapas da degradação térmica para os painéis MDP, onde a primeira etapa foi de 146 °C a 378 °C e teve uma perda de massa de 64,65% e a segunda etapa de 378 °C a 524 °C e uma perda de massa de 29,53%.

Comparativamente a este trabalho, os intervalos de temperatura nas etapas 2 e 3, para painéis com o mesmo tipo de resina estiveram dentro da mesma faixa de temperatura do trabalho de Marková et al. (2022), porém com valores de perda de massa muito maiores para a etapa 3 nos painéis de bagaço de cana.

Já para o tipo de resina, Wei et al. (2024) destacaram que é necessário melhorar o desempenho retardante de chamas da resina ureia formaldeído, uma vez que esta resina é o adesivo mais amplamente utilizado para painéis reconstituídos devido à sua abundância, baixo custo, facilidade de uso, bom desempenho de colagem e camada adesiva de cura incolor.

Avaliando as curvas TG e DTG do trabalho Wei et al. (2024), foi possível constatar que a temperatura de início da etapa 2 para resina UF pura ficou em torno de 250 ºC, a temperatura de início da etapa 3 foi entre 300 a 350 ºC e a temperatura de maior velocidade de perda de massa foi de 287,4 ºC. A mistura da resina UF com o bagaço de cana, neste trabalho, parece ter contribuído para o aumento das temperaturas de início das etapas 2 (entre 316 a 341 ºC – Tabela 3) e 3 (434 a 458 ºC – Tabela 4) e da temperatura DTG (393 e 412 ºC – Tabela 6).

Chen et al. (1998) avaliando a decomposição térmica da ureia formaldeído em diferentes temperaturas constatou que a UF é um adesivo mais instável termicamente na etapa 2 da degradação térmica e mais estável na etapa 3, comportamento que também foi observado neste estudo.

Freitas e Lenz (2019) analisaram painéis MDP, MDF e OSB colados com adesivos do tipo fenol formaldeído e tanino, não sendo especificadas as matérias-primas dos painéis. De acordo com os autores, o início da degradação térmica para o adesivo fenol formaldeído foi de aproximadamente 250 °C, com dois picos de maior perda de massa (de acordo com o gráfico DTG), sendo o primeiro em 343 °C e o segundo 500 °C. No presente estudo, os picos de maior perda de massa para os painéis colados com fenol-formaldeído variaram de 391 a 406 °C. Estes valores foram estes intermediários aos observados por Freitas e Lenz (2019).

Wu et al. (2023) analisando o comportamento da degradação térmica de Pinus sylvestris L. impregnado com uma resina PF de baixo peso molecular e retardante de chama (FR) à base de fosfato observaram que a temperatura de início de perda de massa (a partir de 5% de perda de massa) foi de 281,2 °C e a TDG foi de 331 °C para a resina PF avaliada de forma isolada. Ambas as temperaturas foram menores as obtidas para os painéis colados com esta resina.

Portanto, ficou clara a diferença de comportamento térmico entre diferentes matérias primas e entre os adesivos analisados de forma separada ou na composição dos painéis reconstituídos. Além disso, a interação entre a matéria-prima e o adesivo determinaram as variações de comportamento térmico observadas nas três etapas de degradação térmica dos painéis de partículas.

Assim, uma avaliação conjunta de todas as etapas, tipos de matéria-prima e tipo de adesivo permite constatar que os painéis produzidos com cana-de-açúcar e resina ureia formaldeído terão comportamento pior em relação a degradação térmica em um incêndio. Por outro lado, painéis de madeira tropical colados com fenol formaldeído apresentarão melhor desempenho durante a degradação térmica, sendo mais estáveis termicamente.

Conclusão

Considerando que o objetivo do presente estudo foi avaliar, por meio da análise termogravimétrica, o comportamento da degradação térmica de painéis MDP de diferentes biomassas agroflorestais e tipos de resinas, foi possível comprovar a hipótese de que existem diferenças significativas no comportamento da degradação térmica de painéis de partículas de média densidade produzidos com diferentes tipos biomassas lignocelulósicas e tipos de resina.

Em caso de incêndio, os painéis reconstituídos têm comportamento diferenciado, não somente em função da matéria-prima e tipo de adesivo, como também o comportamento varia em função da etapa de degradação térmica (secagem, pirólise ativa e pirólise passiva). No entanto, para a temperatura de maior velocidade de perda de massa, a matéria-prima ou tipo de resina não afetou a degradação térmica dos painéis.

Houve correlação significativa e positiva entre a temperatura e a perda de massa nas etapas de pirólise ativa, produção e queima do carbono fixo e na temperatura da maior velocidade de perda de massa.

É possível estimar a perda de massa em função da temperatura nas etapas de pirólise ativa, queima de carbono fixo e na temperatura de maior velocidade de perda de massa dos painéis de diferentes tipos de biomassa.

Assim, em uma situação de incêndio, os painéis produzidos com madeira tropical e resina fenol formaldeído serão mais estáveis termicamente e, portanto, mais indicados comparativamente aos painéis produzidos com cana-de açúcar e colados com ureia formaldeído.

Em trabalhos futuros se recomendas avaliar o uso da resina fenol formaldeído em painéis produzidos com cana-de-açúcar e aplicar a resina ureia formaldeído em madeiras tropicais para consolidar o entendimento da interação entre matéria-prima e tipo de adesivo e seus efeitos nas diferentes etapas da degradação térmica.

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