Desenvolvimento de compósitos termoplásticos com resinas virgens ou recicladas reforçados com farinha de resíduo de madeira ou MDF e suas aplicações em produtos perfilados e componentes moldados por injeção

• Processo: 07/01797-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa de Apoio à Propriedade Intelectual (PAPI/Nuplitec)
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2007
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2011
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos Do Amaral Razzino
• Beneficiário: Carlos Do Amaral Razzino
• Instituição Sede: Pessoa Física
• Assunto(s): Materiais compósitos Indústria moveleira Materiais termoplásticos Materiais lignocelulósicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Componentes Injetados | Compositos | Movelaria | Perfis Extrudados | Processamento | Residuos Celulosicos | Compósitos termoplásicos

Resumo

A utilização de farinha ou fibra de madeira, como carga em termoplásticos, já é conhecida há algumas décadas pela indústria automobilística que emprega compósitos de polipropileno, com farinha de resíduo de madeira, patenteados na década de 70. Estes materiais tornaram-se conhecidos industrialmente como woodstock. O woodstock é compostado por extrusão em chapas laminadas que são utilizadas em revestimento interno de portas e porta-malas de veículos. Nos EUA, o mercado de termoplásticos lignocelulósicos para aplicações na construção civil vem crescendo a uma taxa de 15% ao ano desde o início da década de 90. No Brasil, dados recentes indicam inúmeras tentativas para aplicações de compósitos obtidos a partir de resíduos celulósicos, embora a exceção do woodstock, poucas inovações tem sido apresentadas para utilização direta destes compósitos em outras aplicações como perfis extrudados para construção civil e na indústria moveleira. Há alguns registros de aplicações de termoplásticos reciclados com fibras celulósicas em lápis extrudados e produtos escolares, mourões para cercas e dormentes para trilhos ferroviários. Muitos destes produtos são obtidos por empresas que trabalham sob licença de grandes corporações dos EUA e Canadá. Os compósitos termoplásticos com madeira (wood-plastic composites) também apresentam vantagens em relação a madeira convencional tais como maior estabilidade dimensional, menor absorção de umidade, resistência a fungos e a intempéries, além de serem totalmente recicláveis. Outras vantagens incluem a sua manufatura através dos processos contínuos de extrusão e moldagem por injeção. Na presente invenção são descritos processos de desenvolvimento de compósitos termoplásticos celulósicos a partir de misturas compátiveis de termoplásticos vinílicos com resíduo de farinha de madeira ou MDF (Medium density fiber) que apresentam características de fluxo adequados para conformação de produtos por extrusão contínua ou moldagem por injeção. Tais objetivos são alcançados através do controle de granulometria, umidade e impregnação do resíduo e das características químicas e reológicas (fluxo) da resina polimérica. A obtenção de perfis de geometria complexa exige a incorporação de lubrificantes especificos que facilitem o aumento do escorregamento na parede da ferramenta (matriz), reduzindo assim a pressão efetiva de operação durante a extrusão. Além da escolha adequada das características químicas dos componentes da formulação, o controle das condições de mistura e um sistema para resfriamento in-situ do produto perfilado na saída da matriz - que dispensa o uso de calibradores - são aspectos críticos para o sucesso da presente invenção. O invento prevê ainda o desenvolvimento de formulações específicas para uso em componentes moldados por injeção visando aplicações em movelaria e produtos de uso geral, conforme protótipos apresentados na presente proposta. (AU)