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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°72 - MAIO DE 2003

Adesivos

Adesivo base de mamona para compensado

Os produtos base de madeira constituem uma prtica desenvolvida com o objetivo de obter materiais capazes de substituir a madeira slida nas suas variadas aplicaes. A vantagem dos produtos base de madeira refere-se ao aproveitamento das propriedades da madeira, com o melhoramento de tais qualidades em decorrncia da aplicao de estudos de cincia dos materiais e de tecnologia. Dentre esses produtos destaca-se o painel de madeira compensada, que apresenta consumo ascendente em todo o mundo, inclusive no Brasil.

No processo de fabricao desse painel utiliza-se adesivos, que determinam a utilizao final desse produto. Dos adesivos existentes no mercado, o fenol-formaldedo, um adesivo sinttico bastante utilizado para este fim, porm apresenta alguns fatores negativos, tais como, consumo de energia por precisar de altas temperaturas para a cura (130 a 160oC), o preo alto do fenol, cuja matria-prima o petrleo e a toxidade, o que acarreta prejuzo ambiental.

Um adesivo alternativo oriundo de recurso natural e renovvel, o poliuretano base de mamona, classificado como impermevel e apresenta a caracterstica de no agressividade ao meio ambiente e ao ser humano. Sua cura processada com temperatura ambiente, podendo ser acelerada com temperatura de 60 a 90oC e estima-se que quando colocada em larga escala no mercado poder atingir preos bem satisfatrios.

A indstria de painis de madeira de relevante importncia para a economia brasileira, no s pela gerao de divisas e empregos, como tambm pelo dinamismo ascendente que irradia, especialmente para os setores moveleiros e da construo civil. Para perdurar tal dinamismo necessrio, entretanto, a realizao de investimentos tecnolgicos direcionados expanso e a melhora na produo de painis.

Vale destacar que: a resina poliuretana derivada do leo de mamona obtida de recurso natural e renovvel, no agressivo ao ser humano nem ao meio ambiente e representa uma tecnologia nacional.

Diversas aplicaes j se mostraram viveis, a partir de estudos conduzidos no Laboratrio de Madeiras e de Estruturas de Madeira - LaMEM, do Departamento de Engenharia de Estruturas, da Escola de Engenharia de So Carlos, da USP. Dentre elas destaca-se o bom desempenho do mencionado adesivo na fabricao de madeira laminada colada.

Os produtos base de madeira so classificados como produtos feitos a partir de lminas, partculas e fibras. Dentre esses produtos, tm-se as chapas de madeira compensada, compostas de lminas de madeira coladas entre si. As lminas so dispostas umas sobre as outras ortogonalmente, com direo das fibras alternadas.



Madeira compensada

As chapas de madeira compensada, ou compensado, so compostas de lminas de madeira coladas entre si, dispostas umas sobre as outras com as fibras cruzadas perpendicularmente. Este procedimento, chamado de laminao cruzada, confere chapa bons valores de rigidez, resistncia mecnica e estabilidade dimensional. As lminas podem ser provenientes das conferas (softwood plywood) ou das dicotiledneas (hardwood plywood).

O compensado produzido sob duas principais especificaes: a) para uso interno, com colagem base de resina de uria-formaldedo, sendo empregado basicamente na indstria moveleira; b) para uso externo, com colagem base de resina de fenol-formaldedo, sendo normalmente utilizado na construo civil.

Adesivo poliuretano de mamona

Conhecida internacionalmente como Castor Oil e no Brasil por Caturra, a mamona (Rcinos communis) uma planta da famlia das euforbiceas, de onde extrado o leo de mamona, tambm conhecido como leo de rcino. facilmente encontrada na maioria das regies do pas, principalmente no estado nativo.

A partir deste recurso natural e renovvel, possvel sintetizar poliis e prepolmeros com diferentes caractersticas que, quando misturados, do origem a um poliuretano. Possuem grande versatilidade da aplicao com propriedades superiores aos polmeros derivados de petrleo. Sua competitividade em relao aos outros polmeros, alm das propriedades mecnicas, deve-se basicamente a outros dois fatores: polmero originrio de matria-prima natural e renovvel e aos preos razoveis dos di-isocianatos disponveis no pas.

Fabricao de compensado

As chapas de madeira compensada com adesivo poliuretano base de mamona foram fabricadas conforme adotado pelas indstrias na fabricao dos compensados tradicionais.

As lminas de madeira foram secas em estufas at o teor de umidade entre 4 a 6%.

Aplicou-se o adesivo poliuretano base de mamona com pincis, mantendo a uniformidade da distribuio do adesivo na superfcie da lmina. Adotou-se aplicar o adesivo em linha simples, onde as lminas receberam a camada de cola em uma das superfcies. A gramatura, ou seja, a quantidade de adesivo a ser aplicado por rea, foi de 250 g/m2.

Aps a aplicao do adesivo, as chapas foram montadas com interposies de lminas. Em seguida colocou-se as lminas na prensa hidrulica onde se efetuou a prensagem por 10 min. A presso aplicada foi de 1,2 MPa, com temperatura de prensagem de 60C, conforme especificaes para o adesivo utilizado.

Aps a prensagem, esperou-se o resfriamento da prensa e retirou-se a chapa, mantendo-a em posio vertical. Esperou-se o perodo de duas semanas para completar a cura do adesivo e para a usinagem dos corpos-de-prova.

As chapas de madeira compensada foram fabricadas com sete lminas obtidas da espcie Eucalyptus grandis, com 2mm de espessura nominal. Foram fabricadas oito chapas de espessura nominal 14mm e rea de 60x60cm.

As chapas de compensado foram caracterizadas atravs de ensaios fsico-mecnicos propostos pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT. Os ensaios realizados foram os de teor de umidade, massa especfica aparente e mdulos de resistncia e elasticidade obtidos do ensaio de flexo esttica.

Para a execuo do ensaio de flexo esttica, apoia-se o corpo-de-prova em ambas as extremidades e aplica-se fora no centro do vo, atravs de cutelo, a uma velocidade constante.

As chapas de madeira compensada produzidas com Eucalyptus grandis utilizando, como adesivo, o poliuretano base de mamona, apresentaram resultados muito satisfatrios. Os valores das propriedades de resistncia e rigidez obtidas no ensaio de flexo esttica foram mais altos que os valores encontrados na literatura para compensados comerciais, fabricados com madeira tropical brasileira e que utilizam adesivos tradicionais. Obtiveram-se baixos coeficientes de variao. Isto um bom indicativo da homogeneidade do produto fabricado, sendo que, os valores de coeficientes de variao admitidos para a madeira so de 18%.

Outro fator importante corresponde aos valores dos mdulos de elasticidade obtidos para a madeira compensada produzida com adesivo base de mamona: 11059 N/mm2 para a direo paralela e 6084N/mm2 para a direo perpendicular s lminas externas. Esses mdulos de elasticidade so superiores aos requeridos pela ABNT para madeira compensada com caractersticas satisfatrias em uso exterior.

O comportamento do adesivo poliuretano base de mamona para emprego na produo de madeira compensada mostrou-se perfeitamente adequado, tornando-se alternativa vivel. O custo atual deste adesivo, em escala ainda no industrial, da mesma ordem do adesivo comercial, atualmente em utilizao pela indstria de madeira compensada. Outro fator positivo o fato do adesivo requerer baixa temperatura para sua cura, podendo ser prensado at em temperatura ambiente.

Fabrcio Moura Dias

Engenheiro Civil Doutorando em Cincia e Engenharia de Materiais Escola de Engenharia de So Carlos Universidade de So Paulo



Francisco Antonio Rocco Lahr

Prof. Dr. - Escola de Engenharia de So Carlos - SET Universidade de So Paulo

E-mail: frocco@sc.usp.br

Maio/2003