Lignina frente a fungos apodrecedores de madeira.

A lignina é um dos principais cons- tituintes da madeira e também está presente em diversos vegetais, em quantidades que variam bastante. Na madeira estão presentes também com- ponentes majoritários como celulose e hemicelulose, somados a componentes não estruturais conhecidos como extra- tivos e compostos inorgânicos. A lignina é o material aromático renovável mais abundante na Terra e o segundo polímero orgânico mais abundante depois da celulose (Hatakka, 2001). Além disso, é conhecida por sua estrutura amorfa tridimensional, consti- tuída por unidades fenilpropano metoxi- ladas (Chakar; Ragauskas, 2004). Segundo Gellerstedt e Henriksson (2008), a lignina apresenta uma estrutura altamente irregular em comparação com a da celulose. Também é conhecida por apresentar grandes diferenças na ma- deira (onde é conhecida como protolig- nina ou lignina in situ) e após o processo de isolamento, que sempre envolve um mecanismo de despolimerização. A lignina na planta apresenta como uma das principais funções a sustenta- ção mecânica, sendo responsável pela rigidez e, por isso, é conhecida como ?cimento? da madeira. Além disso, é responsável pelo controle dos fluidos no vegetal (Grabber, 2005). Outra im- portante função da lignina, amplamente afirmada na literatura, é a de proteger a planta contra ataques de microorganis- mos (Habermeht; Fliegner, 1998). Esse conceito é muitas vezes utilizado com referência à lignina após derrubada da árvore, onde a lignina seria o agente de proteção da madeira, no entanto sem comprovações científicas.bitstream/item/216660/1/CT-455-1872-final-2.pd

Lignina kraft e breu como adesivo de madeira.

Um dos maiores desafios na atualidade é a de transformar resíduos ou subprodutos de biomassa em produtos de alto valor agregado e que possam vir a substituir produtos de origem sintética. Assim, como alternativa a polímeros sintéticos, esse estudo teve por objetivo avaliar a eficiência de adesivos naturais a partir de lignina kraft e breu na colagem de madeira. As madeiras utilizadas para testar os adesivos foram da espécie de Pinus taeda. Este material foi climatizado (65% de umidade relativa e 20ºC) antes da adição dos adesivos. Quatro diferentes formulações de matéria-prima foram utilizadas para testar os adesivos. Os adesivos foram confeccionados, distribuídos na superfície das amostras de madeira, as quais foram prensadas (1,5 ton) a 85°C, durante 15 min e resfriadas para posterior realização de testes de cisalhamento. Os resultados mostraram potencial de ambos materiais para produção de adesivos a partir de fontes naturais. Os adesivos em que utilizou-se a mistura lignina/breu foram os que apresentaram os melhores resultados de resistência ao cisalhamento na linha de cola

Effect of acid alcoholic solution in waxy maize starch treatment.

O amido é o polissacarídeo mais abundante presente em plantas, composto por amilose e amilopectina. O amido de milho ceroso apresenta somente amilopectina. A modificação do amido é recomendada para melhorar suas aplicações. A hidrólise ácida é utilizada para alterar as propriedades físico-químicas sem modificar o grânulo e o meio alcoólico ajuda na recuperação da molécula após o tratamento. O objetivo do trabalho foi o tratamento químico com HCl 0,5 mol L-1 durante 1 hora em 100 ml de água, etanol ou metanol. Os equipamentos SETSYS Evolução TGADTA / DSC e Rápido Visco-Analisador (RVA-4) foram usados para avaliar as alterações dos amidos. As curvas TG mostraram três eventos (desidratação, estabilidade e decomposição), com resultados similares para todas as amostras. Este resultado pode estar relacionado a resistência da amilopectina para a hidrólise ácida. Na análise reológica (RVA) o tratamento das amostras mostrou valores mais baixos de perfis de viscosidade. A solução ácida forneceu mudanças nas propriedades de pasta do amido e a solução etanólica (solvente mais apolar) foi maior que as demais soluções. Conclui-se portanto que o tratamento dos amidos forneceu produtos com características térmicas similares e com diferentes respostas mecânica

Tratamento de madeira de pinus utilizando bio-óleo de pirólise rápida.

O presente estudo teve por objetivo avaliar o potencial do bio-óleo oriundo de uma planta piloto de pirólise rápida como agente preservativo da madeira de Pinus taeda. Para isso a madeira foi impregnada com bio-óleo obtido a partir da pirólise rápida de finos de eucalipto. Neste procedimento utilizaram-se três cargas de bio-óleo: diluído para 10 (Pw10%), 50% (Pw50%) e puro (Pw100%). Após a impregnação, o bio-óleo revestiu a parede interna dos traqueideos e cobriu também as pontuações areoladas dos elementos celulares anatômicos da madeira de pinus. A perda de massa da amostra Pw10% inoculada com os fungos Trametes versicolor e Gloeophyllum trabeum foi 62 e 77% inferior a do material controle, respectivamente, o que significa que a resistência ao apodrecimento do material tratado foi 2,6 e 4,5 vezes maior contra os respectivos fungos. As madeiras com carga acima de 50% de bio-óleo não sofreram perda de massa nos testes in vitro

Production of activated carbon from fast-pyrolysis biochar.

Thermochemical conversion of lignocellulosic biomass via fast-pyrolysis technique has become an interesting alternative to produce valuable bio-based products, such as the bio-oil. This alternative, for instance, can increase even more the profitability of such well-consolidated pulp and paper industries by turning it into more energetically self-sufficient processo Besides bio-oil, the fast-pyrolysis process results in many byproducts with high economic and environmental benefits. Biochar is one of these byproducts, and it can be activated by physical and chemical methods to use for water treatment and for environmental remediation. This study investigates the activation of biochar obtained from the fast-pyrolysis of wood biomass. The biochar was collected from a pilot-plant of bio-oil production and then activated via physical route (C02) at 800°C for 30 and 60 minutes; and via chemical route (H3P04) at 450, 550 and 650°C for 60 minutes. The activated carbon was characterized by product yield, proximate analysis, surface area and thermogravimetric analysis. The chemical routes with H3P04 were more efficient than the physical routes with CO2. The chemical activation at 450°C presented the highest product yield (80.47%) followed by a decrease in the yield to 71-75% with the increase of the temperature. The fixed carbon content increased after both physical and chemical activation, remaining around 91%. On the other hand, the volatile matter decreased significantly, especially in the physical routes. The surface area increased from 17.94 (untreated biochar) to 450-655 m2/g, confirming the improvement of the porosity, mainly in the biochar activated by H3P04 at 450°C and by CO2 for 60 minutes. Ali biochar activated by chemical routes presented similar residual mass at 600°C, whereas the material physically activated with CO2 presented lower residual mass, especially the one treated for 30 minutes. Overall, these results provide an alternative to produce a high added-value material from a fast-pyrolysis byproduct, encouraging the exploration of thermochemical conversion of lignocellulosic biomass

Nanotechnology applied to forest sector: some researches at Embrapa Forestry.

Abstract

Natural weathering of soft- and hardwoods modified by contact and flame charring methods

Publisher Copyright: © 2022, The Author(s).Exterior cladding boards benefit from a known service life that makes planning of maintenance and replacement procedures easier. Among the different wood modification methods, surface charring of wood is expected to increase the lifespan of wooden elements in building façades. This paper reports the properties of surface charred Norway spruce, Scots pine and Silver birch in Southern Finnish climate over a natural weathering period of one year. Several modifications were examined, namely variants of contact and flame charring. These also included oiled and brushed surfaces. The flame charred samples of spruce and birch withstood the weathering well, with some minor flaking and cracking. The thick pine samples cracked extensively regardless of modification, raising questions on suitable density and thickness of wood destined for a charring modification. Contact charring did not seem suitable for outside uses at least in direct sunlight, as the colors faded, and surfaces cracked within all examined groups. The spectroscopical methods employed also revealed degradation of contact charred wood lignin, whereas the flame charred surface consisted mostly of recalcitrant carbon structures rather inert towards weathering. This highlights the importance of sufficient structural degradation of wood components in creating a weathering resistant surface, and also shows that a thicker thermally modified layer does not necessarily improve the weatherability in contact charred wood.Peer reviewe

Obtenção de lignina em escala nanométrica.

Resumo

Nanopartículas de lignina para controle de processos oxidativos .

A crescente preocupação com a proteção ambiental e a redução do consumo de combustíveis fósseis levou à busca por combustíveis mais sustentáveis e menos poluentes. Neste cenário, o biodiesel surge como potencial substituto para o diesel de petróleo. Contudo, o biodiesel é susceptível à oxidação, pois apresenta variação na quantidade de insaturações nas cadeias de ácido graxo. Para evitar a oxidação se faz necessário o uso de antioxidantes. Substâncias essas que, adicionadas em pequenas quantidades ao biodiesel, retardam ou previnem os processos oxidativos. Neste contexto, avaliou-se o desempenho da lignina Kraft de eucalipto, obtida por precipitação ácida, como agente antioxidante para o biodiesel. Inicialmente uma solução de lignina em acetona foi produzida por extração sólido-líquido em três efeitos. Em seguida, a solução de lignina em acetona foi adicionada ao biodiesel metílico de soja, formando uma mistura homogênea, de modo a se obter concentrações de 500, 2000 e 5000 ppm de lignina no biodiesel. Após a homogeneização, a acetona foi removida por evaporação em rotaevaporador. A mistura foi filtrada em filtro com abertura de 0,22 µm. A quantidade de lignina efetivamente incorporada no biodiesel ao final do processo foi determinada por métodos gravimétricos. A estabilidade à oxidação do biodiesel com lignina foi avaliada pelo Método RANCIMAT (EN14112-16). Em caráter comparativo, avaliou-se a estabilidade à oxidação do biodiesel com a adição do antioxidante comercial hidroxitolueno butilado (BHT). Durante o processo de incorporação da lignina ao biocombustível, ocorreu a formação de partículas de lignina, sendo que as maiores que 220 nm foram retidas no filtro. Assim, as concentrações reais obtidas foram de 200, 400 e 920 ppm de lignina no biodiesel. Por meio de microscopia eletrônica de transmissão observou-se a presença de nanopartículas de lignina na ordem de 20 nm, as quais ficaram em suspensão no biodiesel. As análises de estabilidade à oxidação mostraram que a adição de 500 ppm de hidroxitolueno butilado foi suficiente para atender ao tempo mínimo de oito horas de estabilidade à oxidação do biodiesel de soja avaliado (8,2 h). Dentre as concentrações testadas de lignina, a adição de 400 ppm ao biodiesel (8,1 h) garantiu o atendimento à especificação. Portanto, a lignina apresentou grande potencial para a utilização como agente antioxidante para biocombustíveis sujeitos à oxidação

Caracterização do bio-óleo e extrato leve obtidos em uma planta piloto de pirólise rápida.

Resumo