Influencia de la distribución granulométrica en propiedades de tableros aglomerados de residuo de desmote de algodón y resina urea formaldehído

Autores/as

  • Luciano Gabriel Massons Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN - FRSF), Santa Fe, Argentina https://orcid.org/0000-0002-5584-5903
  • Florencia Araceli Benitez Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN - FRSF), Santa Fe, Argentina
  • Regina Rosario Piccoli Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN - FRSF), Santa Fe, Argentina
  • Maria Fernanda Carrasco Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN - FRSF), Santa Fe, Argentina https://orcid.org/0000-0002-5349-0969
  • Raul Esteban Puga Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN - FRSF), Santa Fe, Argentina
  • Carlos Defagot Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI), Facultad Regional Santa Fe de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN - FRSF), Santa Fe, Argentina

DOI:

https://doi.org/10.37636/recit.v7n1e315

Palabras clave:

Tableros de partículas, Residuo de desmote de algodón, Resina urea formaldehído, Tamaños de partículas, Propiedades

Resumen

El presente trabajo expone la posibilidad de generar tableros de partículas con residuos de la industria algodonera del noreste de Argentina, aglomerados con resina urea-formaldehído, como una alternativa de sustitución de la madera por desechos lignocelulósicos de menor costo, para los cuales aún no se han implementado medidas para lograr una disposición final eficiente. Se pretende lograr tableros de partículas que puedan ser utilizados en la construcción de cerramientos de viviendas y mobiliario sencillo. Con la intención de optimizar el comportamiento de estos tableros, se investiga la influencia de la distribución de tamaños de partículas y sus características morfológicas en las propiedades mecánicas, resistencia al agua y calidad final de los tableros. Se comparan tres situaciones: material molido sin clasificar, material molido clasificado y material remolido clasificado, que conforman tableros monocapa con porcentajes de resina de 11,9 %, 15,1 % y 19,3 %. Los resultados muestran que el uso de partículas más finas aumenta aproximadamente un 35% la resistencia a la flexión (MOR) y el módulo de elasticidad (MOE) en comparación con tableros donde se utilizan partículas más grandes. El hinchamiento y la absorción de agua disminuyen entre 25% y 70% utilizando partículas más pequeñas. Los tableros elaborados con partículas más pequeñas logran una mejor impregnación de la resina y procesos de mezclado más sencillos, que redundan en una mejor calidad de corte y superficies más lisas. Estos resultados contribuyen a la identificación de una disposición final de un residuo abundante sumando valor agregado y de alternativas de materias primas que puedan reemplazar a la madera en el proceso de fabricación de tableros.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Métricas

Cargando métricas ...

Citas

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación. Situación del algodón en la Argentina – Informe campaña 19/20 - Comité Consultivo Internacional del Algodón. https://icac.org/Content/Event Documents/PdfFilesf65365a1_cdae_46a2_ba9b_45d0295f4137/Argentina-2020_spanish.pdf.

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación. Situación del algodón en la Argentina – Informe campaña 20/21 - Comité Consultivo Internacional del Algodón.https://icac.org/Content/EventDocuments/PdfFiles3a1693d0_59b4_42fb_8a4b_db438bcdab7b/Argentina_Country%20report%202021.pdf

Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca de la Nación. Informe sobre situación actual y perspectivas de la producción algodonera Argentina. 69° Reunión de CCIA (Comité Consultivo Internacional del Algodón); Lubbock, Texas (EE. UU.), 2016.

A. N. Md A. Haque, R. Remadevi, M. Naebe, “A review on cotton gin trash: Sustainable commodity for material fabrication”. Journal of Cleaner Production 281 (2021) 125300. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125300. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125300

R.O. Myer, M., Hersom, (12 de November de 2017). Cotton Gin Trash: Alternative Roughage Feed for Beef Cattle. Animal Science Department, Florida Cooperative Extension Service, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida. Recuperado el 24 de mayo de 2021 de http://edis.ifas.ufl.edu.

K.B., Young, M.U., Ahmed, “Economics of using cotton gin trash as a supple-mental feed for range cattle”. Journal of range management, Vol. 32 (2), Pp. 123-126, 1979. https://doi.org/10.2307/3897556 DOI: https://doi.org/10.2307/3897556

V., Ayers, "Farmer Composting of cotton gin trash". Reprinted from the Proceedings of the Beltwide Cotton Conference. Vol. 2, Pp. 1615-1616. National Cotton Council, Memphis TN (EEUU), 1997.

E., Gordon, T.C., Keisling, L.R., Oliver, C., Harris, “Two methods of composting gin trash”. Communications in Soil Science and Plant Analysis 32 (3-4), 491-507, 2006. https://doi.org/10.1081/CSS-100103024 DOI: https://doi.org/10.1081/CSS-100103024

A.L., Cravzov, S., Chomiczak, L., Dalla Fontana, J., Marinich, "Evaluación del uso de plaguicidas en cultivos de algodón". In: VI Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas de la UNNE, Resistencia, Chaco (Argentina), 2000.

Cravzov, A. L., Traskauskas, C., Delfino, M. R. "Pesticidas en semillas de al-godón y desecho de desmote (Pesticides in cotton seeds and ginning trash)". In: XII Congreso Argentino de Toxicología - XXI Jornadas Interdis-ciplinarias de Toxicología - I Jornada Rioplatense de Toxicología. Rosario, Santa Fe (Argentina), 2001.

A.L., Cravzov, M.R., Delfino, C.M., Avallone, C., Traskauskas, S., Montenegro, A., Tauguinas, "Carbamatos en semillas de algodón y desecho de desmote". In: IX Reunión de Comunicaciones Científicas y Tecnológicas de la UNNE, Resistencia, Chaco (Argentina), 2003.

A., Crossan, F., Sanchez Bayo, I., Kennedy, K., Bodnaruk, K. “Risk of pesticide contamination in cotton seed and livestock”. The Australian cotton grower, Vol. 27 (1), Pp. 54-56, 2006.

Mehmet, H. A., Kalaycioglu, H., Bektas, I., Tutus, A. (2005) Properties of cotton carpel-based particleboards. Industrial Crops and Products 22 141–149. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2004.08.001

L.I., Méndez, R.M., Sotelo, “Reciclo del Marlo de Maíz”. Tableros de Partículas. Reciclado de residuos deconstrucción y demolición (RCD) y de residuos de procesos (RP)PROCQMA, ISBN 950-42-0056- 7, Universidad Tecnológica Nacional. San Rafael, Mendoza (Argentina), abril 2006.

M.W., Contreras C.M.E., Owen De, J.D.A., Garay, M.Y., Contreras, “Elaboración de tableros aglomerados de partículas de caña brava (Gynerium sagittatum) y adhesivo urea-formaldehído”. Revista Forestal Venezolana, Vol. 43 (2), Pp. 129-135, 1999.

M.P., Gatani, J., Fiorelli, J.C., Medina, R., Arguelo, A., Ruiz, M.F., Nascimento, H., Savastano Jr., H, “Viabilidade técnica de produção e propriedades de painéis de partículas de casca de amendoim”. Revista Matéria, Vol. 18 (2), Pp. 1286-1293, 2013. https://doi.org/10.1590/S1517-70762013000200004 DOI: https://doi.org/10.1590/S1517-70762013000200004

J.C., Medina, A., Ambrogi, “Cáscara de maní en la elaboración de aglomerados”, Revista Quebracho, Vol. 2, Pp. 47-53, 1994.

V., Granero, M., Gatani, J.C., Medina, A., Ruiz, J., Fiorelli, J., Kreiker, M.J., Lerda, “Determinación de la influencia del tamaño y forma de partículas de cáscaras de maní en paneles aglomerados”. Revista Quebracho Vol. 21(1,2), Pp. 67-80, 2013.

C., Güller, R., Ozen, “Some properties of particleboards made from cotton stalks (Gossypium hirsitum L.)”. Holz Roh Werkst, Vol. 62, Pp. 40-43, 2004. https://doi.org/10.1007/s00107-003-0439-9 DOI: https://doi.org/10.1007/s00107-003-0439-9

L.D., Varandaa, M.F., Do Nascimento, A.L., Christoforo, D.A., Lopessilva, F.A., Roccolahr, “Oat Hulls as Addition to High Density Panels Production”. Materials Research, Vol. 16(6), Pp. 1355-1361, 2013. https://doi.org/10.1590/S1516-14392013005000131 DOI: https://doi.org/10.1590/S1516-14392013005000131

G., Barbirato, N.G., Fiorelli, J., Barrero, N.G., Agnolon Pallone, E.M.J., Rocco Lahr, F. A., Christoforo, A.L.; Savastano Jr. “Painel aglomerado híbrido de casca de amendoim reforçado com partículas de madeira Itaúba”. Ciência Florestal, Vol. 24(3), Pp. 685-697, 2014. https://doi.org/10.5902/1980509815726 DOI: https://doi.org/10.5902/1980509815726

C., Desirello, S., Cerini, R., Chara-Dia, R., Scalfi, C., Liberman, P.M., Stefani, “Efecto de las condiciones de procesado sobre las propiedades mecánicas de aglomerados de cáscara de arroz”. CONGRESO SAM/CONAMET 2004. UNL. Santa Fe, Santa Fe (Argentina), 2004.

H., Pirayesh, H., Khanjanzadeh, A., Salari, “Effect to fusing walnut/almond shells on the physical, mechanical properties and formaldehyde emission of particle board”. Composites: Part B, Vol. 45, Pp. 858- 863, 2013. https://doi.org/10.1016/j.compositesb. 2012.05.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2012.05.008

R.M., Barros Filho, L.M., Mendes, K., Monteiro Novack, L., Oliveira Aprelini, V.R., Botaro, “Hybrid chip board panels based on sugar cane bagasse, urea formaldehyde and melamine formaldehyde”. Industrial Crops and Products, Vol. 33, Pp. 369-373, 2011. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.11.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2010.11.007

S., Panyakaew, S., Fotios, “New thermal insulation boards made from coconut husk and bagasse”. Energy and Buildings, Vol. 43, Pp. 1732-1739, 2011. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.03.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2011.03.015

X., Li, Z., Cai, J.E., Winandy, A.H., Basta, “Selected properties of particleboard panels manufactured from rice straws of different geometries”. Bioresource Technology, Vol. 101, Pp. 4662-4666, 2010.https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.01.053 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2010.01.053

A. Trevisan, L. Massons, F. Benítez, M. F. Carrasco, R. M. Grether, A. A. González, “Evaluation of particle board production from cotton gin waste and urea-formaldehyde resin”. Revista de Ciencias Tecnológicas (RECIT). Vol.4 (4), pp. 287-298, 2021. https://doi.org/10.37636/recit.v44287298. DOI: https://doi.org/10.37636/recit.v44287298

A. Zabaniotou, K. Andreou, “Development of alternative energy sources for GHG emissions reduction in the textile industry by energy recovery from cotton ginning waste”. Journal of Cleaner Production 18 (2010) 784–790. https://doi:10.1016/j.jclepro.2010.01.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2010.01.006

F.A. Agblevor, J.S. Cundiff, C. Mingle, W. Li, “Storage and characterization of cotton gin waste for ethanol production”. Resources, Conservation and Recycling 46 (2006) 198–216. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2005.07.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2005.07.002

IRAM 9705:2001 - Tableros derivados de la madera. Determinación de la densidad.

IRAM 9706:2001- Tableros derivados de la madera. Determinación del módulo de elasticidad en flexión y de la resistencia a la flexión.

IRAM 9720: 1999 - Tableros de partículas y tableros de fibras. Determinación del hinchamiento del espesor después de inmersión en agua.

IRAM 9723: 2012 - Tableros de partículas. Requisitos.

C. Cosereanu, L. Brenci, O. Zeleniuc, A. Fotin, “Effect of particle size and geometry on the performance of single-layer and three-layer particleboard made from sunflower seed husks”. BioResources 10(1),1127-1136, 2015. https://doi: 10.15376/biores.10.1.1127-1136 DOI: https://doi.org/10.15376/biores.10.1.1127-1136

M. Vanoli Scatolino, T.de Paula Protásio, V.M. Souza, C. L. Farrapo, J. B. Guimarães Junior, D. Soratto, R. Farinassi Mendes, L. M. Mendes, “Does the Addition of Cotton Wastes Affect the Properties of Particleboards?” Floresta e Ambiente; 26(2): e20170300, 2019. https://doi.org/10.1590/2179-8087.030017 DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.030017

GÜLLER, C., CÖPÜR, Y., TASCIOGLU, C. (2008). The manufacture of particleboards using mixture of peanut hull (Arachis hypoqaea L.) and European Black pine (Pinus nigra Arnold) wood chips. Bioresource Technology 99, 2893–2897. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2007.06.013

GÜLLER, C. (2015). Research on the production of the composite panels from some agricultural residues. Pro Ligno vol. 11 (4), 187-191.

Suzuki, S.; Takeda, K. (2000). “Production and properties of Japanese oriented strand board I: effect of strand length and orientation on strength properties of sugi oriented strand board”, J Wood Sci, 46, 289-295. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00766219

Iswanto, A.H.; Simarmata, J; Fatriasari, W; Azhar, I.; Sucipto, T.; Hartono, R. (2017). “Physical and Mechanical Properties of Three-layer Particleboards Bonded With UF and UMF Adhesives”, J. Korean Wood Sci. Technol., 45(6): 787-796. DOI: https://doi.org/10.5658/WOOD.2017.45.6.787

G. I. Mantanis, E. Th. Athanassiadou, M. C. Barbu, K. Wijnendaele, “Adhesive systems used in the European particleboard, MDF and OSB industries”. Wood Material Science & Engineering, 2017. http://dx.doi.org/10.1080/17480272.2017.1396622 DOI: https://doi.org/10.1080/17480272.2017.1396622

J. T. de Lira Bazzetto, G. Bortoletto Junior, F. M.Silva Brito, “Effect of Particle Size on Bamboo Particle Board Properties”. Floresta e Ambiente, 26(2): e20170125, 2019. https://doi.org/10.1590/2179-8087.012517 DOI: https://doi.org/10.1590/2179-8087.012517

S.W. Kariuki, J. Wachira, M. Kawira, G. Murithi, “Crop residues used as lignocellulose materials for particleboards formulation”. Heliyon 6 (2020) e05025. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2020.e05025

A. Pizzi, “Tannins: Prospectives and Actual Industrial Applications”. Biomolecules, 2019, 9, 344; https://doi:10.3390/biom9080344 DOI: https://doi.org/10.3390/biom9080344

R. S. F. Martins, F. G. Gonçalves, R. C. C. Lelis, P. G. A. Segundinho, A. M. Nunes, G. B. Vidaurre, I. L. S. Chaves, S. B. Santiago. “Physical properties and formaldehyde emission in particleboards of Eucalyptus sp. and ligno-cellulosic agro-industrial waste”. Scientia Forestalis, 48(125), e2926, 2020. https://doi.org/10.18671/scifor.v48n125.13 DOI: https://doi.org/10.18671/scifor.v48n125.13

M. Gangi, T. Tabarsa , S. Sepahvand, J. Asghari, “Reduction of formaldehyde emission from plywood”. Journal of Adhesion Science and Technology, 1–11, (2012). http://dx.doi.org/10.1080/01694243.2012.739016

Particleboard, ANSI A208.1, 1999.

(a) Caracterización morfológica residuo en estado natural. (b) Caracterización morfológica residuo molido Criba 16 mm. (c) Caracterización morfológica residuo remolido en criba 3,5 mm.

Publicado

2024-02-19

Cómo citar

Massons, L., Benitez, F. A., Piccoli, R. R., Carrasco , M. F., Puga, R. E., & Defagot, C. (2024). Influencia de la distribución granulométrica en propiedades de tableros aglomerados de residuo de desmote de algodón y resina urea formaldehído. REVISTA DE CIENCIAS TECNOLÓGICAS, 7(1), e315. https://doi.org/10.37636/recit.v7n1e315

Número

Sección

Artículos de Investigación

Categorías

Artículos más leídos del mismo autor/a