JOSÉ GUILHERME PRATA PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE COMPENSADO

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1 JOSÉ GUILHERME PRATA PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE COMPENSADO CURITIBA 2006

2 ÍNDICE DEFINIÇÃO COMPENSADO MULTILAMINADO...2 ETAPA 1 JUNÇÃO DE LÂMINAS...3 ETAPA 2 APLICAÇÃO DE ADESIVO...6 ETAPA 3 MONTAGEM...7 ETAPA 4 PRÉ-PRENSAGEM...9 ETAPA 5 PRENSSAGEM A QUENTE...9 PRESSÃO CONTROLE DE COMPRESSÃO DA MADEIRA TEMPERATURA DE PRENSAGEM TEMPERATURA DE PRENSAGEM ETAPA 6 ACONDICIONAMENTO...11 ETAPA 7 ACABAMENTO...12 ESQUADREJAMENTO LIXAMENTO ETAPA 8 CONTROLE DE QUALIDADE - PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO - SEGUNDO A NORMA EUROPÉIA EN 326-2: CE MARKING...14 PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO PADRÕES DE QUALIDADE... Erro! Indicador não definido. Tipos básicos de chapas: Classificação das chapas: PRINCIPAIS TIPOS DE DEFEITOS PROPRIEDADES FÍSICO-MECÂNICAS BIBLIOGRAFIA

3 DEFINIÇÃO COMPENSADO MULTILAMINADO Painel composto de lâminas de madeira sobrepostas em número ímpar de camadas, formando um ângulo de 90 entre as camadas adjacentes. Os compensados podem ser de uso interior quando utilizado o adesivo uréia-formaldeído e, de uso exterior ou prova d água, quando a colagem é à base de adesivo fenolformaldeído. As variáveis do processo como umidade das lâminas, composição estrutural, formulação do adesivo, gramatura, ciclo de prensagem, etc., são importantes fatores para assegurar a qualidade dos painéis. Os compensados são painéis com aplicações muito abrangentes, sendo destinadas para setores de construção civil, naval, indústria moveleira, embalagens, etc. 2

4 ETAPA 1 JUNÇÃO DE LÂMINAS A junção de lâminas consiste na colagem das bordas das mesmas com aplicação de adesivo nas suas laterais em função da largura e do comprimento do compensado. FIG.01 Máquina de colagem lateral Para esta junção pode-se utilizar fios de nylon embebidos em resina termoplástica a base de etileno vinil acetato e com um aquecimento a uma temperatura de aproximadamente 170ºC, assim se liquefazendo. É aplicado por um rolo compressor no sentido transversal ou em zigue-zague. Normalmente esta operação é realizada em chapas de compensados sarrafeados. 3

5 FIG.2 Máquina de aplicador de fio de nylon. 4

6 Também para esta junção de lâminas de miolo de compensado pode ser usada uma fita adesiva. Fitas adesivas FIG.3-Aplicação de fita adesiva Uma consideração muito importante a fazer é que o miolo do compensado pode ser formado por lâminas de menor qualidade por não afetar sua característica de resistência, segundo a lei de NAVIER. 5

7 ETAPA 2 APLICAÇÃO DE ADESIVO Para a aplicação do adesivo é necessário ter uma formulação com as proporções de resina, catalizador, extensor, água préestabelecidas, determinando assim a quantidade em função da capacidade da batedeira e da vida em panela do adesivo. O cuidado que se tem que ter com a quantidade de água usada na formulação é que se a quantidade for muito alta a chapa na hora da prensagem pode estourar ou delaminar. Para a indústria de compensados normalmente se usa a formulação na proporção: , sendo proporção de resina, farinha e água respectivamente. Os tipos de aplicadores podem ser: -Rolo; -Spray; -Cortina. 6

8 O controle destes aplicadores é feito pela quantidade de adesivo aplicado em gramas por metro quadrado (gramatura) e pela velocidade de alimentação da lâmina. Tendo este controle pode-se chegar a uma aplicação ótima, sem desperdício de resina. A gramatura é determinada pelo: -Tipo de resina -UF g/m 2. -FF g/m 2. -Espessura da lamina -Grau de extensão -Quantidade de extensor -Quantidade de Resina ETAPA 3 MONTAGEM A montagem do compensado consiste na sobreposição de lâminas com adesivo seguindo uma seqüência por uma composição pré-estabelecida pelo princípio de laminação cruzada. O tempo total de assemblagem é considerado desde a junção das lâminas até o fechamento da prensa. -aplicação do adesivo -montagem -tempo de descanso (absorção do adesivo) -transporte e carregamento da prensa 7

9 A determinação do tempo de assemblagem é em função: -número de camadas; -número de abertura da prensa; -sistema de carregamento. O tempo mínimo de assemblagem está relacionado com a quantidade de água no sistema madeira-adesivo que se reflete na mobilidade do adesivo. 8

10 ETAPA 4 PRÉ-PRENSAGEM O Objetivo desta fase é a absorção e a melhor distribuição do adesivo. Isto conseqüentemente facilita o manuseio para o carregamento da prensa. A carga aplicada não deve ser muito alta para não afetar a espessura da final chapa. ETAPA 5 PRENSSAGEM A QUENTE Os parâmetros que devem ser avaliados na prensagem (ciclo de prensa) é a relação entre pressão, temperatura e tempo de prensagem. 9

11 PRESSÃO Os objetivos da aplicação da pressão são para a transferência do adesivo de uma lâmina para outra e melhorar o contato. A pressão a ser aplicada está relacionada com a densidade da madeira, a superfície da lâmina e a quantidade do adesivo CONTROLE DE COMPRESSÃO DA MADEIRA A pressão visa reparar os danos causados na sub-superfície da madeira decorrentes do processo de laminação. A alta pressão vai ocasionar a redução da espessura e com isso diminuir a produtividade pela perda do volume da chapa aumentando a necessidade de balancear e otimizar a compressão necessária com a compressão excessiva. TEMPERATURA DE PRENSAGEM A temperatura é definida pelo tipo de resina. Por exemplo: URÉIA FORMOLDEÍDO ºC FENOLFORMOLDEÍDO ºC A temperatura cura a resina acima de 100ºC devido a vaporização da água. Não ocorre alta temperatura nesta fase pelo efeito da maior mobilidade do adesivo e maior penetração. Quanto maior a umidade da madeira, maior a condutibilidade térmica. Lâminas e adesivos com umidade muito alta podem ocorrer formação de bolsas de vapor na extensão da chapa assim no momento da liberação desse vapor formado ocorre a delaminação. 10

12 TEMPERATURA DE PRENSAGEM O tempo de prensagem é controlado em função da taxa de cura da resina, da distância entre o prato da prensa e a linha de cola mais interna e envolve dois processos dinâmicos de gradiente de temperatura e pressão. ETAPA 6 ACONDICIONAMENTO Esta fase é importante para equalização da temperatura na chapa entre a superfície e o miolo para processamentos posteriores e para se evitar os empenamentos homogeneizando a diferenção de umidade entre miolo e superfície da chapa. O gradiente de umidade e temperatura são reduzidos ou eliminados fazendo o descanso (armazenamento temporário), ou condicionamento em câmara. 11

13 ETAPA 7 ACABAMENTO ESQUADREJAMENTO São cortes nas bordas por serras circulares esquadrejadeiras duplas que ajustam as chapas para dimensões padrões. Dimensões mais comuns: 1220x2440mm Padrão internacional 1600x2200mm Mercado interno. 12

14 LIXAMENTO Os objetivos são ajustar a espessura do compensado e eliminação de pequenas imperfeições superficiais dando assim um melhor acabamento na chapa. 13

15 ETAPA 8 CONTROLE DE QUALIDADE - PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO - SEGUNDO A NORMA EUROPÉIA EN 326-2: CE MARKING A marca "CE" é uma marca de conformidade do Mercado Comum Europeu. Declara que o fabricante atende às exigências da norma EN do(s) produto(s) em questão, com respeito à Diretiva da Comunidade Européia aplicável a essa norma. A certificação CE tem sido exigida na União Européia para diversos produtos, como: equipamentos de telecomunicação; eletroeletrônicos; brinquedos; aparelhos médicos; produtos farmacêuticos; produtos de construção, entre outros. Atualmente, a certificação CE é exigida para obter acesso aos 18 países que integram o Espaço Econômico Europeu (EEE): os 15 Estados-Membros da União Européia (UE) e três dos Estados- Membros da Associação Européia de Livre Comércio (EFTA). A partir de maio de 2004, com a adesão de 10 novos Estados-Membros na UE, a marca CE passará a ser necessária para obter-se acesso a 28 países europeus. Tendo em vista este mercado promissor, as empresas brasileiras produtoras de compensados estão em busca desta certificação e assim tem que adequar o seu processo de produção às exigências desta norma. A ABIMCI (Associação Brasileira de Indústria de Madeira Processada Mecanicamente) atendendo solicitação das empresas associadas quanto a demanda de mercado criou o PNQM (Programa Nacional de Qualidade da Madeira) que desenvolve trabalho de certificação das empresas produtoras de compensados, tanto de pinus quanto de madeira tropical, e de portas. Outros produtos também serão incorporados futuramente. 14

16 Dentro deste programa foi criado um conselho independente que tem a responsabilidade de definir diretrizes ao programa, coordenar o trabalho relacionado com a definição e estabelecimento de padrões técnicos e procedimentos de qualidade relativos ao processo de produção dos produtos a serem certificados, definir critérios de certificação de produtores e fornecedores, selecionar e qualificar auditores de qualidade. PROCESSO DE CERTIFICAÇÃO 15

17 A renovação da certificação e efetuada obrigatoriamente a cada seis meses. A norma EN 13986:2002 estabelece requisitos essenciais para produtos estruturais, com o objetivo de atender a determinados níveis de resistência mecânica e estabilidade; segurança contra incêndios; higiene, saúde e meio ambiente; segurança na utilização; proteção contra ruído; bem como economia de energia e retenção de calor. Entre as tarefas exigidas pela norma EN 13986:2002 para atingir esses requisitos essenciais, nos casos de produtos estruturais e de alguns não estruturais, estão: ensaios iniciais; controle de produção de fábrica (FPC/PNQM) e seus respectivos ensaios; inspeção inicial da fábrica e FPC/PNQM por um organismo de certificação europeu(bm TRADA); fiscalização, apreciação e aprovação contínuas do FPC/PNQM por um organismo de certificação europeu. Os participantes com a inclusão no programa terão várias vantagens, entre elas: Redução De Perdas Aumento De Produtividade Mudança De Cultura / Organização Aumento Da Abrangência Do Pnqm Para o programa de certificação relacionados à produtos de madeira de portas a fase 1 está concluída. para o programa de madeira serrada e pisos os grupos estão em formação. 16

18 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO Classificação Das Toras: Classe 1: Densidade Classe 2: Densidade Classe 3: Densidade 500 Kg/M Kg/M3 700 Kg/M3 Cozimento Das Toras Classe 1 Não Obrigatório Classe 2 Densidade Entre Kg/M3 Não Obrigatório Densidade Entre Kg/M3 Temperatura > 70 ºC Tempo > 24 Horas Classe 3 Temperatura > 70 ºC Tempo > 24 Horas Laminação Tolerâncias Para Dimensões Das Lâminas Espessura ± 7 % Comprimento A Critério Do Fabricante Largura A Critério Do Fabricante Esquadro A Critério Do Fabricante Secagem Teor De Umidade LÂMINA COLAGEM CAPA MIOLO SECO MIOLO COLA CONTRACAPA FENÓLICA < 12% < 8 % < 8 % < 12 % URÉICA < 14 % < 12 % < 8 % < 14 % 17

19 Recebimento Da Resina O recebimento da resina será feito contra a apresentação, por parte do fornecedor, do respectivo certificado de qualidade, desde que o fornecedor esteja certificado pelo pnqm ou, caso contrário, através de contra-teste a ser realizado em laboratório independente; Os Fornecedores De Resina Deverão Enviar, Para Cada Carregamento, Amostra Lacrada Do Lote Fornecido. Características Físicas E Químicas Das Resinas PROPRIEDADE TEOR DE SÓLIDOS VISCOSIDADE RESINA Ó %* cp RESINA URÉICA % cp ph (25ºC) GEL TIME (121ºC) DENSIDADE (25ºC) ARMAZENAMENTO 11,5 13, minutos 1,19 1,25 7,4 9,0 1,25 1,30 PROTEGIDA EM AMBIENTE COBERTO, AREJADO E ABRIGADO - Recebimento Do Extensor misturar 50 gramas do extensor (trigo) com 100 ml de água (relação 2:1), quando da chegada do insumo. O tempo de escoamento da mistura (água + trigo) em copo ford n.º 8 deverá ser igual a 30 segundos. Este parâmetro está em estudo pelo pnqm. Recebimento Do Catalisador Deve ser utilizado catalisador indicado pelo fornecedor da resina dentro das características especificadas por este. o recebimento do catalisador será feito contra a apresentação, por parte do fornecedor do respectivo certificado de qualidade, desde que o fornecedor esteja certificado pelo pnqm, caso contrário, através de contra-teste a ser realizado em laboratório independente. 18

20 A utilização de catalisador de fornecedor diferente do da resina deverá ser executados ensaios de resistência da linha de cola de acordo com os procedimentos e metodologia constantes na norma abnt projeto n.º 31: /3 painéis de madeira compensada parte 3: métodos de ensaios Tipos básicos de chapas: Interior IR As chapas de compensado produzidas com base em resinas uréia formaldeído são recomendadas para utilização em locais protegidos da ação d água ou alta umidade relativa. Exterior EX As chapas de compensado produzidas com base em resinas fenol formaldeído podem ser para utilização em locais que sofra ação d água ou alta umidade relativa. Classificação das chapas: As chapas de compensados de pinus são classificadas com base na qualidade da capa e contra capa. Os critérios de classificação levam em consideração o tipo, a quantidade e dimensões dos defeitos apresentados, atribuídos através de inspeção visual. A B C + C D As chapas de compensados tropical são classificadas também com base na qualidade da capa e contra capa mas a denominação das lâminas são diferentes. 19

21 N Natural A Primeira B Segunda C Terceira D Quarta PRINCIPAIS TIPOS DE DEFEITOS Em todas as linhas de produção, isoladamente, o fabricante deve inspecionar as propriedades das chapas que são exigidas na especificação da norma, assim, deve-se retirar amostras de todos os tipos de produtos e espessuras. O controle de qualidade dos compensados segue especificações da norma e são avaliados os tipos de defeitos. Os principais defeitos são: Bolha: elevação da superfície que causa a separação de lâminas no interior da chapa; Delaminação: separação das lâminas a partir das bordas causada pela falha na colagem; Defeito aberto: irregularidades na chapa como trincas, rachaduras, juntas abertas, fissuras, furos, nós soltos, etc.; Encavalamento: sobreposição de lâminas quando são juntadas para formar o compensado; Ultrapassagem da cola: mancha escura de resina fenólica exposta à lamina externa. PROPRIEDADES FÍSICO-MECÂNICAS As principais propriedades avaliadas em um compensado a nível laboratorial exigidas pela norma são: Teor de umidade Massa específica aparente 20

22 MOE/MOR à flexão estática Resistência da linha de cola (cisalhamento) Tração Compressão 21

23 BIBLIOGRAFIA EN 326-2:2001. Wood-based panels, Sampling, cutting and inspection. Part 2: Quality control in the factory,p9-p15, IWAKIRI, S. Notas de aula, ABIMCI, Associação Brasileira de Madeira processada Mecanicamente, PNQM, Programa Nacional de Qualidade da Madeira, Catálogo Técnico-nº1, setembro de ABIMCI, Associação Brasileira de Madeira processada Mecanicamente, Certificação CE Marking, 22