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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°89 - ABRIL DE 2005

Painis

Propriedades de compsitos fabricados com partculas de madeira de eucalipto, poliestireno (PS) e polietileno tereftalato (PET)

Chapas de partculas de madeira aglomerada so produtos elaborados pela mistura de fragmentos de madeira ou de outros materiais lignocelulsicos, aglutinados com adesivos sintticos ou outro aglomerante sendo o conjunto termo prensado por tempo suficiente para que ocorra a cura do adesivo.

A indstria de chapas de partculas teve sua origem na Alemanha, desenvolvendo-se aps a 2a Guerra Mundial. Na dcada de 60, deu-se a grande expanso desta indstria nos EUA, e a partir da, no resto do mundo. Atualmente, os principais pases produtores de chapas aglomeradas so os Estados Unidos, com 25% da produo mundial, seguido pela Alemanha e Canad, com 12% .

No Brasil, as chapas de partculas foram introduzidas no mercado consumidor em 1966, pela indstria de Placas do Paran. Segundo o Banco Nacional de Desenvolvimento Econmico e Social, em 1998 a produo de chapas de madeira aglomerada no Brasil, foi de 1.313 milhes de metros cbicos e em 2002 este valor j chegava ao patamar de 2 milhes de metros cbicos, o que corresponde a uma taxa de crescimento de 13% ao ano e com perspectivas de continuar crescendo 10% ao ano at 2005. As sete empresas fabricantes de aglomerado produziram aproximadamente 1,5 milhes de metros cbicos de chapa aglomerada no ano de 2000, o que corresponde a cerca de 2% da produo mundial, colocando o Brasil como 9 maior produtor mundial.

Em princpio, todo e qualquer material lignocelulsico pode ser utilizado como matriaprima para a fabricao de chapas de partculas. Entretanto, madeira a principal fonte de matria-prima para produo do produto. No Brasil algumas empresas produtoras de painis aglomerados utilizam 100% de madeira de Eucalipto, outras utilizam 100% de Pinus, enquanto que outras combinam diferentes propores de Eucalipto e Pinus. No mundo 50% das indstrias de chapas de partculas empregam madeira de conferas como matria prima principal e outras empregam mais de uma espcie de madeira em suas linhas de produo.

A julgar pela tendncia mundial, em que se buscam outras matrias-primas e tecnologias para a produo de novos produtos, um dos materiais com grande potencialidade para ser associado madeira, so as resinas termoplsticas.

No Brasil so produzidos mais de 3,5 milhes de toneladas de resinas termoplsticas por ano. Desse total, mais de 65% so destinados s indstrias de embalagens plsticas que depois de utilizadas so descartadas como resduo ps-consumo e por no serem biodegradveis ocasionam um srio problema ambiental. Contudo, este material poderia, pelo menos em parte poderia ser utilizado como matria-prima para a produo de compsitos termoplsticos.

Sob um enfoque ambiental, a reciclagem de resduos plsticos ps-consumo para a produo de compsitos a base de madeira/plstico uma possvel alternativa de reutilizao destes produtos, evitando ou reduzindo, esta fonte de poluio.

Assim, com a finalidade de determinar algumas propriedades de compsitos termoplsticos fabricados por termocompresso foram fabricadas no Laboratrio de Painis e Energia do Departamento de Engenharia Florestal da UFV chapas de partculas de madeira de eucalipto, poliestireno (PS) e polietileno tereftalato (PET) utilizando resduos plsticos ps-consumo. Foram avaliados a influncia aplicao de diferentes teores de soluo de poliestireno em tolueno (agente de ligao) nas propriedades dos compsitos alm do efeito da sonificao seguido de aquecimento em forno de microondas das partculas de PET.



Material E Mtodos

As partculas de madeira de Eucalyptus grandis foram fornecidas pela Eucatex/SP. As resinas termoplsticas (PET e PS), foram obtidas, respectivamente, da usina de reciclagem de lixo de Viosa-MG e de um depsito de materiais reciclveis localizado no campus da Universidade Federal de Viosa. O PS foi obtido, tambm, por coleta semi-seletiva em bares e lanchonetes, na forma de copos e pratos. O PET foi coletado apenas na forma de garrafas de refrigerantes de 2,0 litros. Para o processamento das partculas de PET retirou-se a parte superior das garrafas e o corpo foi foi fragmentado em um moinho de martelo dotado de uma peneira com orifcios de 10 mm de dimetro, lavadas com sabo neutro e secas temperatura ambiente. Para a produo da partculas de PS os copos e pratos foram lavados com sabo neutro secos temperatura ambiente e transformados em partculas em um moinho de martelo equipado com peneira com orifcios de 4 mm de dimetro.

O adesivo utilizado foi a uria-formaldedo (Cascamite PL 117 da ALBA-Qumica). A quantidade de adesivo aplicado nas chapas foi de 8% de slidos resinosos, com base na massa de partculas empregadas.

Foi utilizado tambm, uma soluo de PS em tolueno, denominada de aditivo, aplicada em quatro diferentes propores (2, 4, 6 e 8% da massa de partculas e 0,5% de parafina em emulso em relao massa de partculas de madeira. Alm de todo tratamento descrito anteriormente, parte das partculas de PET foram sonicadas em um aparelho BRANSON, modelo 1210. Para tanto foi pesado aproximadamente 400g de partculas de PET que foram colocadas em um bequer de 1,0L completando-se o volume com uma soluo de NaOH a 10% (p/p). O bequer, com as partculas embebidas na soluo de NaOH, permaneceu 30 minutos no aparelho de ultra-som. Em seguida as partculas ainda embebidas em NaOH for inseridas em um forno de microondas que foi ligado na potncia mdia e onde permaneceram durante 15 minutos. Posteriormente as partculas de PETS foram lavadas com gua destilada para retirar o excesso de NaOH e secas a temperatura ambiente.

A soluo de PS em tolueno (aditivo) foi preparada dissolvendo-se 10g de PS em 40g de tolueno e utilizando as partculas de PS de menor granulometria. Essa soluo foi filtrada, para retirar qualquer partcula slida da soluo.

Tanto o adesivo quanto a soluo de tolueno foi aplicada em um encolador dotado de uma pistola pneumtica.

Os colches foram formados manualmente, depositando-se a mistura de partculas sobre uma chapa de alumnio de 3,5 mm de espessura, colocada sob a seo formadora com dimenses internas de 40 x 40 cm, onde as partculas foram distribudas uniformemente. Aps a formao dos colches, eles foram prensados a 32 kgf/cm2 durante 8 min e temperatura de 190 oC. Foram fabricadas 42 chapas correspondente a 21 tratamentos em duplicada conforme mostra o Quadro 1.

Ao trmino da prensagem as chapas foram acondicionadas temperatura ambiente e em seguida, suas bordas foram aparadas para 35,4 x 35,4 mm, e suas superfcies foram lixadas. Aps o esquadrejamento e lixamento foram retidas amostradas para determinao das propriedades seguindo a norma ASTM-D-1037. As propriedades dos panis foram comparadas com os valores estabelecidos na norma ANSI/A-93 para classe M-2.

As densidades das chapas (g/cm3) so mostradas na Figura 1. Teve-se como meta uma densidade final de 0,65 g/cm3 e por isso no houve diferena estatstica entre elas.

Resumo e concluses

Este trabalho teve como objetivo determinar as propriedades de compsitos de madeira/plstico fabricados com partculas de madeira de eucalipto, poliestireno (PS) e polietileno tereftalato (PET) que teve uma frao tratada com ultra-som e aquecida em microondas em uma soluo de NaOH.

As propriedades de quatorze entre os vinte tratamentos, sem considerar a testemunha, foram superiores ao valor mnimo estabelecido pela norma ANSI/A 1993.

Os painis fabricados com 25 ou 50% de plstico onde o PET no foi sonicado, apresentaram melhores resultados, sendo inclusive superior qualidade dos compsitos 100% madeira para algumas propriedades, como menor absoro de gua, menor inchamento em espessura, etc.

O tratamento das partculas de PET com ultra-som e aquecimento com microondas (PETS) afetou de forma negativa em algumas propriedades, principalmente no tocante adsoro de gua e estabilidade dimensional.

A adio de uma soluo de PS em tolueno, usada como agente de ligao, objetivando melhorar a qualidade da adeso e consequentemente do compsito, tambm, no influenciou de forma significativa a qualidade dos compsitos. Alm disso, os melhores e os piores valores encontrados, para todos os testes, no tiveram correlao positiva com a concentrao deste aditivo.

Os resultados indicam que a produo de compsitos a partir de uma mistura de madeira e plstico uma alternativa tecnicamente vivel para destinao de resduos de plstico ps-consumo.

Fernando Vitor de Oliveira

Engenheiro Florestal

Mestrando em Cincia Florestal

Departamento de Engenharia Florestal

Universidade Federal de Viosa

Viosa MG

Benedito Rocha Vital

Prof. Titular Departamento de Engenharia Florestal

Universidade Federal de Viosa

Viosa - MG

E-mail: bvital@ufv.br