Análise da Problemática das Emissões de Formaldeído a partir do Aglomerado de Partículas de Madeira

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Química apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de CoimbraO aglomerado de partículas de madeira é um produto com vasta aplicação nas indústrias da construção civil e do fabrico de mobiliário, porque possui algumas vantagens sobre a utilização direta da madeira, nomeadamente menor custo e aumento de eficiência da exploração florestal. De facto, a utilização de reciclados de madeira como matéria-prima confere a este produto uma pegada ecológica bastante favorável. Contudo, durante a produção de aglomerado, são utilizados agentes adesivos para promover a ligação das partículas de madeira umas às outras, sendo os mais utilizados as resinas sintéticas à base de formaldeído, nomeadamente resinas ureia-formaldeído (UF), melamina-ureiaformaldeído (MUF) e fenol-formaldeído (PF). Consequentemente, as placas de aglomerado quando transformadas e aplicadas em habitações podem emitir formaldeído livre que não reagiu durante a produção e ficou dissolvido na humidade das placas ou retido na sua estrutura, e formaldeído resultante de um processo de hidrólise lenta. Por outro lado, a consciencialização pública dos riscos associados à exposição a ar não saudável tem aumentado e, apesar da Organização Mundial de Saúde manter o limiar de curta e longa duração de exposição ao formaldeído em 0,1 mg/m3, várias organizações pressionam a nível internacional ou de Estado, no sentido de serem definidos valores guia mais exigentes. Neste contexto, foram objetivos desta dissertação analisar o comportamento das várias classes normalizadas de aglomerado em relação às emissões de formaldeído e reunir estudos científicos que apontem novos caminhos para a produção de aglomerado com emissões de formaldeído idênticas às da madeira. A metodologia utilizada consistiu na pesquisa de publicações científicas e na análise comparativa dos pontos fortes, pontos fracos, oportunidades e ameaças (SWOT) associadas aos adesivos utilizados industrialmente e às hipóteses investigadas. Concluiu-se que as novas abordagens para reduzir o nível de emissões de formaldeído das placas não podem restringir-se à redução da razão molar do formaldeído, durante o fabrico das resinas. Outras alternativas devem ser testadas, tais como a adição de captadores de formaldeído, a combinação de resinas à base de formaldeído com outros adesivos sintéticos e a utilização de resinas naturais. Estas opções devem sempre ser complementadas por alteração das variáveis do processo de fabrico do aglomerado.Wood-based chipboard has a wide application in the construction and furniture manufacturing industries, because it brings some advantages over the direct use of wood, including lower cost and high efficiency on forestry exploitation. The use of recycled wood as raw material gives this product a very favorable carbon footprint. During the production of particleboard (PB), adhesive agents are used to promote wood particles bonding. The most common adhesive agents are formaldehyde based synthetic resins, namely urea-formaldehyde (UF), melamine-urea-formaldehyde (MUF) and phenolformaldehyde (PF). Consequently, PB applications can be significant indoor formaldehyde emission sources. Origins of emissions are the non-reacted free formaldehyde dissolved on the moisture of the boards or trapped in their structure, as well as the process of slow hydrolysis of weakly bonded formaldehyde. On the other hand, public awareness to the risks associated with exposure to unhealthy air has increased. In despite of World Health Organization continue to recommend a threshold for short and long term exposure to formaldehyde of 0.1 mg/m3, several organizations are making pressure at international or at State level, in order to be legislated more stringent guide values. In this context, the objectives of this thesis were to analyse the behavior of several PB classes regarding to formaldehyde emissions and gather scientific studies that point out new ways for production of this material with very low formaldehyde emissions, similar to those of wood. The methodology used consisted in collect scientific publications and apply a comparative analysis of the strengths, weaknesses, opportunities and threats (SWOT) associated to the adhesives under industrial utilization and to the lecture investigated hypotheses. It was concluded that new approaches to reduce the PB emissions of formaldehyde can not be restricted to the reduction of formaldehyde molar ratio, during the manufacture of resins. Other alternatives should be tested, such as the addition of formaldehyde scavengers, the combination of formaldehyde based resins with other type of synthetic adhesives and the use of natural resins. These options must be always complemented with adjustments on PB manufacturing process variables