Eucalyptus wood and coffee parchment for particleboard production: physical and mechanical properties

Abstract

The wood panel industry is constantly growing, being necessary the innovation in technologies and raw materials to improve the quality of the final product. Considering the shortage and pressure to decrease the dependence of wood, there is an interest in other renewable materials such as agricultural wastes. Among these wastes, coffee parchment is one which deserves notoriety. An alternative use for coffee parchment could be for production of particleboard in association with wood particles. This study aimed to evaluate the feasibility of using coffee parchment for production of particleboard. The following percentages of wastes were used: 0, 10, 20, 30, 40 and 50% in association to eucalyptus wood. The panels were produced with 8% of urea formaldehyde (based on dry weight of particles). The pressing cycle consisted by: pre-pressing of 0.5 MPa for 10 minutes followed by pressing of 4.0 MPa, and temperature of 160° C for 15 minutes. The compaction ratio of particleboards produced using higher quantities of parchment improved the physical properties. The properties of Water Absorption (2 and 24 h) and Thickness Swelling (2 h) decreased with increasing percentage of coffee parchment. The Thickness Swelling (24 h) showed not significant effect with an increase of coffee waste. The Modulus of Elasticity for coffee parchment particleboards was in the range 646.49 ± 112.65 to 402.03 ± 66.24 MPa, while the Modulus of Rupture ranged from 8.18 ± 1.39 to 4.45 ± 0.75 MPa. The results showed that 10% of coffee parchment could be added for production of particleboards.

A indústria de painéis de madeira vem em constante crescimento, sendo necessária a inovação em tecnologias e matéria-prima para melhorar a qualidade do produto final. Considerando a escassez e pressão na diminuição da dependência por madeira, existe um interesse em outros materiais renováveis, como os resíduos agrícolas. Entre esses resíduos, o pergaminho de café merece destaque. Uma alternativa para utilização do pergaminho de café poderia ser na produção de particulados, em associação com partículas de madeira. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de utilização do pergaminho de café para produção de aglomerados. As porcentagens de resíduo utilizadas foram: 0, 10, 20, 30, 40 e 50% em associação com madeira de eucalipto. Os painéis foram produzidos com 8% de uréia-formaldeído (base massa seca de partículas). O ciclo de prensagem consistiu de: pré-prensagem de 0,5 MPa por 10 minutos, seguido por prensagem de 4,0 MPa e temperatura de 160° C por 15 minutos. A razão de compactação dos painéis produzidos com maiores quantidades de pergaminho melhorou as propriedades físicas. As propriedades de absorção de água (2 e 24 h) e inchamento em espessura (2 h) diminuíram com o aumento da porcentagem de pergaminho de café. O inchamento em espessura (24 h) não apresentou diferenças significativas com o aumento de resíduo de café. O Módulo de Elasticidade dos painéis variou de 646,49 ± 112,65 até 402,03 ± 66,24 MPa, enquanto o Módulo de Ruptura variou de 8,18 ± 1,39 até 4,45 ± 0,75 MPa. Os resultados mostraram que até 10% de pergaminho de café poderia ser adicionados para a produção de painéis aglomerados.