Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Vega Villarruel, Denisse Concepción lattes
Orientador(a): Mori, Fábio Akira
Banca de defesa: Guimarães Junior, José Benedito, Jaramillo Bolaños, Lorena Imelda
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Lavras
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Engenharia de Biomateriais
Departamento: Departamento de Engenharia
País: brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: https://repositorio.ufla.br/handle/1/58481
Resumo: As espumas à base de taninos são materiais porosos leves de origem natural, obtiDAS pela policondensação de taninos e álcool furfurílico. Apresentam excelentes propriedades de resistência ao fogo e isolamento térmico comparáveis às espumas de fenol-formaldeído inflamáveis e não ecológicas; no entanto, sua fragilidade e resistência mecânica relativamente baixa desafiam ainda mais essas características. Neste estudo, quatro tipos de espumas à base de taninos (ST, TT, TB e TTB) foram preparados sem formaldeído, usando taninos de Anadenanthera peregrina (ST) e a incorporação de polissorbato80 como surfactante (TT), fibras de bambu como reforço (TB) e a combinação de ambos (TTB). Os valores médios dos taninos extraídos do índice de Stiasny e do teor de taninos condensados foram 72,41 % e 12,81 %, respectivamente. Além disso, a morfologia e as propriedades físico-mecânicas DAS espumas resultantes foram avaliaDAS por densidade, porosidade, compressão mecânica, absorção de água, resistência ao fogo, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e Termogravimetria (TGA). De essa forma, a adição de fibras de bambu e polissorbato80 nas formulações teve um impacto mínimo na densidade da espuma em torno de 1,383 ± 0,05 g·cm−3 , e uma porosidade média de 87 %; enquanto isso, sua resistência à compressão melhorou ligeiramente (0,12 - 0,19 Mpa). Por fim, as espumas produziDAS apresentaram comportamento autoextinguível, e os resultados de TGA mostraram estabilidade térmica semelhante às espumas, aumentando a temperatura de início da degradação e ainda apresentando matéria residual em torno 800°C.
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spelling 2023-10-27T14:50:54Z2023-10-27T14:50:54Z2023-10-262023-07-13VEGA VILLARRUEL, D. C. Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization. 2023. [53 p]. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Biomateriais)–Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.https://repositorio.ufla.br/handle/1/58481As espumas à base de taninos são materiais porosos leves de origem natural, obtiDAS pela policondensação de taninos e álcool furfurílico. Apresentam excelentes propriedades de resistência ao fogo e isolamento térmico comparáveis às espumas de fenol-formaldeído inflamáveis e não ecológicas; no entanto, sua fragilidade e resistência mecânica relativamente baixa desafiam ainda mais essas características. Neste estudo, quatro tipos de espumas à base de taninos (ST, TT, TB e TTB) foram preparados sem formaldeído, usando taninos de Anadenanthera peregrina (ST) e a incorporação de polissorbato80 como surfactante (TT), fibras de bambu como reforço (TB) e a combinação de ambos (TTB). Os valores médios dos taninos extraídos do índice de Stiasny e do teor de taninos condensados foram 72,41 % e 12,81 %, respectivamente. Além disso, a morfologia e as propriedades físico-mecânicas DAS espumas resultantes foram avaliaDAS por densidade, porosidade, compressão mecânica, absorção de água, resistência ao fogo, microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (FTIR) e Termogravimetria (TGA). De essa forma, a adição de fibras de bambu e polissorbato80 nas formulações teve um impacto mínimo na densidade da espuma em torno de 1,383 ± 0,05 g·cm−3 , e uma porosidade média de 87 %; enquanto isso, sua resistência à compressão melhorou ligeiramente (0,12 - 0,19 Mpa). Por fim, as espumas produziDAS apresentaram comportamento autoextinguível, e os resultados de TGA mostraram estabilidade térmica semelhante às espumas, aumentando a temperatura de início da degradação e ainda apresentando matéria residual em torno 800°C.Tannin-based foams are lightweight porous materials of natural origin, obtained by polycondensation of tannins and furfuryl alcohol. They have excellent fire-resistant and thermal insulation properties comparable with phenol-formaldehyde flammable non-environmental friendly foams; however, their brittleness and relatively low mechanical resistance challenge further improve these characteristics. In this study, four types of tannin-based foams (ST, TT, TB, and TTB) were prepared without formaldehyde, by using Anadenanthera peregrina tannins (ST) and the incorporation of polysorbate 80 as a surfactant (TT), bamboo fibers as filler reinforcement (TB), and the combination of both (TTB). The extracted tannins’ average values of Stiasny’s index and condensed tannin content were 72,41 %, and 12,81 % respectively. Besides, the resulting foams’ morphology and physical-mechanical properties were evaluated by density, porosity, mechanical compression, water absorption, fire resistance, scanning electron microscopy (SEM), Infrared Spectroscopy (FTIR) and Thermogravimetry (TGA). Thus, the addition of bamboo fibers and polysorbate 80 to the formulations had a minimal impact on the foam density around 1,383 ± 0,05 g·cm−3 , and an average porosity of 87 %; meanwhile, their compressive strength slightly improved (0,12 - 0,19 MPa). Finally, the foams produced showed self-extinguishing behavior, and TGA results showed similar thermal stability of the foams, increasing the degradation onset temperature and still presenting residual matter around 800 °C.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Universidade Federal de LavrasPrograma de Pós-graduação em Engenharia de BiomateriaisUFLAbrasilDepartamento de EngenhariaAttribution 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessBiomateriais e Materiais BiocompatíveisTaninoAnadenanthera peregrinaEspumas biofenólicasIgnífugosMateriais de isolamentoAngico-vermelhoTanninRed angicoBio-phenolic foamsFireproofInsulation materialsTannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterizationBioespumas fenólicas à base de tanino de Anadenanthera peregrina: síntese e caracterizaçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMori, Fábio AkiraGuimarães Junior, José BeneditoJaramillo Bolaños, Lorena Imeldahttps://lattes.cnpq.br/0180725158712517Vega Villarruel, Denisse Concepciónporreponame:Repositório Institucional da UFLAinstname:Universidade Federal de Lavras (UFLA)instacron:UFLACC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8907https://repositorio.ufla.br/bitstreams/addd84c2-9bbe-4ee1-8fa0-cb334edd50db/downloadc07b6daef3dbee864bf87e6aa836cde2MD51falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8956https://repositorio.ufla.br/bitstreams/67baf6a8-17fd-4a8f-b2b5-01776b492640/download5ea4a165b7202cbf475be400d2e16893MD52falseAnonymousREADORIGINALDISSERTAÇÃO_ Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization.pdfDISSERTAÇÃO_ Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization.pdfapplication/pdf1842374https://repositorio.ufla.br/bitstreams/12066ba5-0f43-4bfd-98ba-66922ce8a307/download881d1b55ebd6dbae1549e5ddaef1931eMD53trueAnonymousREADTEXTDISSERTAÇÃO_ Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization.pdf.txtDISSERTAÇÃO_ Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization.pdf.txtExtracted texttext/plain100737https://repositorio.ufla.br/bitstreams/8d64fa4a-22a7-463e-ace3-ee8655a41dbc/download901e0fcc655464bb3be6509e5f3acc1aMD54falseAnonymousREADTHUMBNAILDISSERTAÇÃO_ Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization.pdf.jpgDISSERTAÇÃO_ Tannin-based phenolic foams of Anadenanthera peregrina: synthesis and characterization.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2832https://repositorio.ufla.br/bitstreams/cd08bd77-17ce-4b77-b2e2-20f8d43b1f00/download8cd3fc12ae833a25c74031a789cee397MD55falseAnonymousREAD1/584812025-08-19 08:51:52.578http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Attribution 4.0 Internationalopen.accessoai:repositorio.ufla.br:1/58481https://repositorio.ufla.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufla.br/server/oai/requestnivaldo@ufla.br || repositorio.biblioteca@ufla.bropendoar:2025-08-19T11:51:52Repositório Institucional da UFLA - Universidade Federal de Lavras (UFLA)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