Redução da inflamabilidade da madeira de Pinus elliottii modificada com partículas de TiO2

Abstract

RESUMO A madeira é um material formado basicamente por polímeros, os quais são pouco resistentes a altas temperaturas e suscetíveis ao fogo. Em aplicações é desejável que esta madeira tenha um melhor desempenho quanto à ignição e perda de resistência mecânica devido à degradação térmica de seus componentes. O aumento de desempenho pode ser obtido pela modificação das propriedades térmicas madeira através de seu tratamento. Assim, utilizou-se o processo solvotermal assistido por micro-ondas para a modificação da superfície e do interior da madeira de Pinus elliotttii com TiO2 visando o aumento da resistência à inflamabilidade e à degradação térmica pelo retardamento da carbonização. Para isso, foi preparada uma solução precursora alcoólica com isopropóxido de titânio. Com temperatura de 140°C, por 60 minutos, foram cristalizadas, na superfície interna e externa da madeira, nanopartículas de TiO2 na fase anatase. Utilizando a Microscopia Eletrônica de Varredura foi possível demostrar o recobrimento uniforme e homogêneo. Através do espectro no infravermelho por Transformada de Fourier verificaram-se indícios de ligação por ponte de hidrogênio entre os dois materiais. A formação de uma camada protetora com as partículas proporcionou maior estabilidade e resistência térmica devido ao caráter cerâmico das nanopartículas de TiO2. A partir das análises termogravimétricas foi determinada uma perda de massa de 70% aos 380°C e 11% de resíduos aos 700°C, diferentemente da madeira modificada que nestas temperaturas atingiram percentagens de 45% e 46%, respectivamente. Em adição, verificou-se pelos testes de chama, retardo em cerca de 7 vezes o tempo para a ignição da madeira modificada, quando comparada com o controle. Desse modo, pode-se afirmar que a modificação da madeira pelo processo solvotermal assistido por micro-ondas foi efetiva na redução de sua inflamabilidade bem como de sua degradação com o aumento da temperatura. Cita-se ainda, que o método se apresenta com grande potencial para o aumento da qualidade da madeira e consequentemente de suas aplicações.