Compósitos de particulas de madeira de Eucalyptus grandis, polipropileno e polietileno de alta e baixa densidade

Abstract

O objetivo deste estudo foi avaliar a viabilidade de se utilizar o plástico reciclado para produção de painéis aglomerados. Para tanto foram fabricados painéis de madeira/plástico, empregando-se três tipos de resinas termoplás-ticas (polietileno de alta densidade (PEAD), polietileno de baixa densidade (PEBD) e polipropileno (PP)), em três níveis (0, 25 e 50%), e três tipos de adesivo (uréia-formaldeído, uréia-formaldeído + 0,5% de epóxi e fenol-formal-deído), utilizando 8% de sólidos resinosos sobre a massa total de partículas. Em todos os painéis foi aplicado 0,5% de parafina, que foi calculada com base na porcentagem de madeira empregada na produção dos painéis. Foram produzidos 42 painéis com dimensões aproximadas de 40 x 40 x 1 cm, com densidade média de 0,74 g/cm³, constituindo um total de 21 tratamentos, com duas repetições. As propriedades físicas e mecânicas dos painéis foram determinadas em conformidade com a norma ASTM D-1037-91. Os resultados dos testes mecânicos foram comparados com os valores mínimos estabe-lecidos pela norma ANSI/A 208.1-1993 (Wood Particleboard), e os resultados dos testes de absorção de água e inchamento em espessura foram compa-rados com os valores máximos estabelecidos pelas normas DIN 68m761 (1) 1961 (Santana e Pastore, 1981) e CSA 0437-1993, respectivamente. À exceção do módulo de elasticidade, os valores experimentais das propriedades mecânicas ultrapassaram os valores mínimos requeridos pela norma ANSI/A1-280/93. Para o inchamento em espessura, observou-se que, de modo geral, os painéis produzidos com 50% de resinas termoplásticas não ultrapassaram o valor máximo estabelecido pela norma DIN 68m761 (1), no entanto para absorção de água após 24 horas de imersão constatou-se que todos os painéis ultrapassaram o valor máximo estabelecido pela norma CSA 0437-1993. A adição de 0,5% de epóxi no adesivo de uréia-formaldeído aumentou significati-vamente a resistência à flexão estática dos painéis produzidos com PP. Já os painéis produzidos com fenol-formaldeído absorveram, significativamente, maior porcentagem de água do que aqueles produzidos com os adesivos de uréia-formaldeído e uréia-formaldeído + 0,5% de epóxi. Os painéis produzidos com PEAD apresentaram menor porcentagem de absorção de água, menor inchamento em espessura, maior resistência à tração perpendicular, maior resistência ao arrancamento de parafuso e maior resistência à flexão estática. Entretanto, para a dureza Janka, os painéis com 50% de PP, contendo os adesivos de uréia-formaldeído e uréia-formaldeído + 0,5% de epóxi, apresen-taram resistência significativamente superior à dos painéis produzidos com PEAD e PEBD. O acréscimo de 25 para 50% no teor de plástico diminuiu a resistência dos painéis para tração perpendicular, arrancamento de parafuso e resistência à flexão estática. Já para o teste de dureza Janka observou-se que os painéis com PP, contendo os adesivos de uréia-formaldeído e uréia-formaldeído + 0,5% de epóxi, tiveram aumento na resistência.

The objective of this study was to evaluate the viability of the use of recycled plastic for the production of particleboards. To reach this goal boards of wood/plastic were made using three types of thermoplastic resins (high density polyethylene (PEAD), low density polyethylene (PEBD), and polypropylene (PP) at three levels (0, 25 and 50%), and three types of adhesives (urea-formaldehyde, urea-formaldehyde + 0.5% epoxy, and phenol-formaldehyde), using 8% of resinous solid upon the total mass of particles. In all of the boards 0.5% of paraffin was applied, the calculation of which was based on the percentage of lumber used in the production of the boars. A total of 42 boards with dimension of around 40x40x1cm, with a mean density of 0.74 g/cm3 were produced. This constituted a total of 21 treatments with two repetitions. The physical and mechanical properties of the boards were determined according to the ASTM D-1037-91 norm. The result of the mechanical tests were compared with the minimal values established by the ANSI/A 208.1-1993 norm (Wood Particleboard), and the result of the water absorption and swelling in thickness were composed with the maximum values established by the DIN 68m761(1)-1961 (Santana & Pastore, 1981), and CSA 0437-1993 norms, respectively. Excluding the elasticity modules, the tested values of the mechanic properties surpassed the minimal value established by the ANSI/A1-280/93. It was observed that, in general, for swelling in thickness, the boards produced with 50% of thermoplastic resins did not surpass the maximum value established by the DIN 68N761(1) norm, but for water absorption after 24 hours in immersion all the panels surpassed the maximum value established by the CSA 0437-1993 norm. The addition of 0.5% of epoxy in the urea-formaldehyde adhesive increased significantly the resistance to static bending of the boards produced with PP. Yet the boards produced with phenol-formaldehyde absorbed significantly a greater percentage of water than those produced with urea-formaldehyde and urea-formaldehyde + 0.5% epoxy adhesives. The boards produced with PEAD showed a smaller percentage of water absorption, less swelling in thickness, greater resistance to perpendicular traction, greater resistance to screw and grater resistance to static bending, but, for the Janka hardness, the boards with 50% of PP, containing the urea-formaldehyde and the urea-formaldehyde +0.5% of epoxy adhesives, showed a resistance significantly greater than those produced with PEAD and PEBD. The addiction of 25 to 50 % in the plastic content decreased the resistance of the boards for the perpendicular traction, screw pull and resistance to static bending. Yet for the Tanka hardness test it was observed that the boards with PP containing the urea-formaldehyde and urea-formaldehyde + 0.5% of epoxy adhesives showed an increase in resistance.