Influência das variáveis de processo nas propriedades tecnológicas de painéis de fibras de média densidade (MDF)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Ferreira, Joelson Lima
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Painéis; Calor - Transmissão; Prensas mecânicas; Processamento de madeira - Maquinas
• Link de acesso: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/14971

Os painéis de fibras de média densidade (MDF) são formados pelo entrelaçamento de fibras, aglutinadas pela adição de resina e consolidados pela ação de pressão e calor. Dentre as inúmeras etapas envolvidas no processo de produção, destaca-se a prensagem, que tem a finalidade de curar o adesivo e realizar a consolidação final do painel em espessura e densidade. No entanto, a cura do adesivo não ocorre de forma uniforme ao longo da espessura, não sendo possível estabelecer um tempo padrão, visto que são muitas variáveis envolvidas, tanto relacionadas as matérias-primas, quanto ao processo. O estudo teve por objetivo avaliar a influência do tempo de prensagem nas propriedades tecnológicas de painéis MDF de Pinus taeda, de modo a determinar o tempo mínimo da operação, sem prejudicar as propriedades. Foram produzidos painéis MDF com fibras provenientes de um processo industrial, 12% resina uréia formaldeído, 1% de emulsão de parafina e ciclo de prensagem com pressão de 35 kgf/cm2 e temperatura de 170 ºC. O estudo foi dividido em duas etapas: (i) avaliação da curva de prensagem por meio do uso de termopar tipo K. Nesta etapa foram produzidos 12 painéis com com dimensões de 15x15 cm, divididos em 4 tratamentos, caracterizados por duas densidades (650 kg.m-³ e 750 kg.m-³) e duas espessuras (15 e 18 mm). O termopar foi posicionado na região central do painel, onde permaneceu durante a prensagem até atingir temperatura de 100ºC+720 segundos. A leitura da temperatura do termopar foi feita a cada 0,1 segundo. (ii) avaliação das propriedades tecnológicas dos painéis produzidos com densidade 650 kg.m-³ e espessuras de 15 e 18 mm, em diferentes tempos de prensagem. Tendo como referência o tempo até o centro do painel atingir 100ºC, foram estabelecidos tempos de prensagem para as duas espessuras, totalizando 14 tratamentos, sendo o tratamento 1 da espessura 15 mm com tempo de 2:18 min, tratamento 2 com 3:18 min até o tratamento 7 com 8:18 min; já para espessura 18 mm, o tratamento 8 com 2:52 min e o tratamento 14 com 8:52 min. Os painéis da segunda etapa foram produzidos com área de 1600 cm². A determinação das propriedades dos painéis foi realizada de acordo com os procedimentos descritos na NBR 15316 (ABNT, 2019). Os dados da primeira etapa foram analisados de forma descritiva através de gráficos e tabelas e da segunda pela estatística fatorial. Como resultados, observou-se cinco fases distintas na curva de prensagem, sendo a primeira caracterizada pela baixa ascensão de temperatura, a segunda pelo rápido incremento, ocorrendo o alcance de 100ºC no miolo do painel, a terceira pela desaceleração da ascensão, a quarta pela redução por um período prolongado e a quinta pela retomada do aumento de temperatura. Nos resultados para as propriedades físicas e mecânicas observou-se que todas foram influenciadas pelo tempo de prensagem, com exceção da densidade e razão de compactação. Na estabilidade dimensional, houve redução dos valores até um determinado tempo e posteriormente aumento, enquanto que, para as propriedades de resistência e rigidez, o aumento do tempo favoreceu todos os tratamentos. Desta forma, pode-se dizer que o tempo mínimo de prensagem que não afetou as propriedades dos painéis MDF com 650 kg.m-³, de maneira a enquadrá-los nos parâmetros estabelecidos pela norma de referência, foi 100ºC+3 minutos para a espessura 15 mm e 100ºC+4 minutos para a espessura de 18 mm.