Em meados dos anos 60 ocorreu um novo desenvolvimento na indústria de painéis. Esse avanço foi chamado de Painel de Média Densidade (Medium Density Fiberboard - MDF). Este painel, em particular, é normalmente mais grosso do que o tradicional hardboards (chapa dura) e é mais um refinamento no desenvolvimento do "processo seco" de painéis produzidos essencialmente com fibras.
Um painel de formação seca, produto fabricado a partir de fibras lignocelulósicas combinadas com uma resina sintética ou outro aglutinante adequado. Os painéis são compactados para uma densidade de 31 a 50 lb / ft ³, em prensa quente por um processo em que substancialmente, a ligação entre as fibras é formada pelo adesivo adicionado. Outros materiais podem ser adicionados durante a fabricação para melhorar certas propriedades.
Os painéis de fibras de média densidade são produzidos a partir de fibras de madeira encoladas normalmente com resina uréia – formaldeído e consolidados através de prensagem a quente.
O MDF tem um aspecto compacto que lhe aproxima da madeira maciça. Isto ocorre devido ao tamanho de seus componentes, as fibras, componentes básicos da madeira, do tamanho de um cabelo humano, todas similares, bem como a sua alta densidade sob alta pressão.
A Norma ABNT NBR 15316-1:2006 define o Painel de Média Densidade como “Chapa de fibras de madeira com umidade menor que 20% na linha de formação e densidade > 450 kg/m3 . Essa chapa é produzida basicamente sob ação de calor e pressão com a adição de adesivo sintético”. Para fins mercadológicos, pode ser classificada em:
a) HDF: chapa com densidade > 800 kg/m3;
b) Standard: chapa com densidade > 650 kg/m3 e < 800 kg/m3; (2)
c) Light: chapa com densidade < 650 kg/m3;
d) Ultra light: chapa com densidade < 550 kg/m3
Essa norma é utilizada pelos fabricantes Brasileiros de Painel MDF e é baseada nas Normas Européias.
Além da variação da densidade, de 500 a 800 Kg/m³, que é a margem , também pode variar a espessura do painel MDF, numa faixa de 3 a 60 mm.
O MDF é um painel cuja característica principal é sua grande estabilidade dimensional e excepcional capacidade de usinagem, tanto nas bordas, quanto nas faces. Com densidade adequada e perfeita homogeneidade proporcionada pelas fibras, o painel de MDF pode ser facilmente pintado e revestido, torneado, entalhado e perfurado.
Além disso, por não possuir nós, veios e imperfeições típicas de uma madeira natural, o painel tem a vantagem de poder ser usinado de diferentes formas .
Existem três opções de acabamento: In Natura, Pintado e Revestido com Laminado Baixa Pressão (BP) ou Finish Foil (FF).
• In Natura (sem revestimento): As chapas não recebem nenhum acabamento, são processadas pelo próprio usuário e podem ser revestidas com lâminas de madeira natural, com laminado plástico, PVC, entre outros. Outra forma de acabamento é a pintura ou impressão direta.
• Revestimento com laminado de Baixa Pressão (BP): Por meio de temperatura e pressão, uma lâmina celulósica impregnada com resina melamínica, é fundida ao MDF, resultando em um painel pronto para uso. Podem ser apresentadas com cores sólidas, amadeiradas ou fantasia.
• Revestimento em Finish Foil (FF): Uma folha de papel especial impregnada com resina melamínica é fundida por meio de pressão e alta temperatura ao MDF, resultando em um painel pronto para uso.
Pelas suas características, o MDF é amplamente utilizado na indústria moveleira em frontais de portas, frentes de gaveta e outras peças mais elaboradas, com usinagens em bordas ou faces, como tampos de mesa, raks e estantes. Na construção civil é utilizada como pisos, rodapés, almofadas de portas, batentes, portas usinadas, peças torneadas como balaústres de escadas, pés de mesas e também em embalagens. Amplamente utilizado na indústria moveleira e construção civil, o MDF pode ser facilmente pintado e revestido, torneado, entalhado e perfurado.
Algumas características favoráveis dos painéis MDF são a homogeneidade, capacidade de receber acabamentos como tintas e vernizes, trabalhabilidade e resistência ao arrancamento
Essas características e aplicações apresentadas pela ABIPA são também apresentadas pela EUROPEAN PANEL FEDERATION – EPF. Que afirma que ao contrário da maioria dos outros materiais de madeira com base em 29 lâminas, a distribuição uniforme e homogênea das fibras em toda a espessura de MDF permite operações de usinagem detalhadas nas faces e arestas ou a exposição de vazios no centro dos painéis.
O MDF tipo Standard, ou padrão, é usado com sucesso para a fabricação de mesas, portas e frentes de gavetas com arestas moldadas ou superfícies perfiladas.
As superfícies lisas e estáveis de MDF proporcionam um excelente substrato para a pintura, para a aplicação de papéis decorativos ou lâminas de madeira. A estabilidade inerente, a boa usinagem e a alta resistência do MDF criam oportunidades para que ele possa ser usado como uma alternativa à madeira maciça para várias aplicações como armários e molduras.
Embora originalmente desenvolvidos para utilização em mobiliário, o MDF padrão também está sendo usado, cada vez mais, em interiores de lojas, em vitrines, como paredes, molduras arquitetônicas e muitas outras aplicações onde a sua boa usinagem e suas características de acabamento são usadas como vantagem.
Os painéis MDF podem ser disponibilizados para usos em situações mais exigentes, como em aplicações em que o material deve ser resistente a umidade, resistente ao fogo e de alta densidade. Geralmente essa situação ocorre quando o painel MDF é utilizado em ambientes externos.
A resistência a umidade é exigida em acabamentos de banheiros, portas, janelas e outros aplicativos em interior de construções onde a resistência às condições de umidade ou intermitente a molhar são requisitos importantes.
Características retardantes de fogo são cada vez mais necessárias em partes para mobiliário, portas e paredes em edifícios públicos e de outras áreas que devem obedecer às regulamentações relacionadas a proteção contra incêndios.
Os painéis de alta densidade, são considerados melhores para a usinagem e mais adequados para definir as suas características de acabamento. Favorece a utilização dos painéis para a fabricação de componentes especializados, de 30 cozinhas de alta qualidade e portas de quartos com perfis complicados, e também para algumas aplicações estruturais substituindo a madeira maciça.
Painéis com características externas com superfície de alta durabilidade adequada a revestimentos podem ser usados para suportes de pouca carga, como componentes aplicados em portas, sinalização rodoviária e fachadas de lojas e também para móveis de jardim.
Requisitos normativos
As normas ABNT, NBR 15316:2006, partes 1, 2 e 3, aplicadas aos painéis de fibras correspondem, em conteúdo e requisitos, as Normas Européias, em função da organização, da estrutura e do atendimento normativo aos países que exigem essa padronização para o produto MDF.
As indústrias brasileiras fabricantes de MDF utilizam as principais normas nacionais para a realização da caracterização dos produtos em laboratórios internos. No entanto os principais requisitos, relacionados ao produto, que devem ser atendidos, são equivalentes para aos apresentados nas Normas Européias .
A norma brasileira de MDF, ABNT NBR 15316-1, apresenta as seguintes definições para os ensaios mencionados abaixo:
• Absorção de água: Aumento da massa (em água) que um corpo-de-prova de uma chapa de fibras de média densidade (MDF) apresenta, após serem imersos em água a (20 ± 1)°C pelo tempo de 24 h ± 36 min.
• Inchamento: Variação percentual de aumento em espessura que um corpo-de-prova de uma chapa de fibras de média densidade (MDF) apresenta, após ficar imerso pelo tempo de 24 h ± 36 min. em água à temperatura de (20 ± 1)°C.
• Densidade: Característica representada pelo quociente da relação entre a massa e o volume de um corpo, a determinado teor de umidade.
• Teor de umidade: Porcentagem de água desprendida do corpo-de-prova de uma chapa de fibras de média densidade (MDF), quando este é submetido a uma temperatura de (103 ± 2)°C, até a massa tornar-se constante. A porcentagem é tomada em relação à base seca.
• Perfil de densidade: Gradiente que determina o perfil de densidade de um corpo-de-prova de uma chapa de fibras de média densidade (MDF), através da determinação parcial de densidade de suas camadas, classificando a chapa de fibras de média densidade (MDF) quanto ao seu grau de densidade final.
• Resistência à flexão estática: Resistência que um corpo-de-prova de uma chapa de fibras de média densidade (MDF), apoiado em seus extremos, oferece quando sujeito a uma força aplicada em seu centro até a sua ruptura.
• Resistência à tração perpendicular (ligação Interna): Resistência que um corpo-de-prova de uma chapa de fibras de média densidade (MDF) oferece, quando este é submetido a uma força de tração aplicada perpendicularmente à sua superfície até a ruptura.
Os requisitos avaliados são referentes aos painéis MDF utilizados em ambiente seco, ou em condições secas, que segundo a EN 622-5:2006 é um ambiente caracterizado por um teor de umidade no material correspondente a uma temperatura de 20º C e uma umidade relativa do ar que somente sobre passa os 65% durante algumas semanas ao ano. Geralmente nesses ambientes são feitas as aplicações de interior, incluindo mobiliário.
Pesquisas
Em testes de painéis MDF de Eucalyptus grandis em Laboratório na espessura de 18,9 mm com objetivo de determinar as propriedades físicas e mecânicas dos painéis, nos resultados encontrados estão o MOR de 36,1 N/mm² e o MOE de 3776 N/mm². Para a Resistência à tração perpendicular (LI) obtiveram 1,01 N/mm² . Já o Inchamento em espessura foi de 9,5 % e a Absorção de Água foi de 56,1 %. Os resultados obtidos atenderam a Norma Brasileira ABNT NBR 15316-2.
Caracterizou-se por método destrutivo e por ultra-som painéis MDF fabricado com poliuretano mono-componente derivada de óleo de mamona para painéis MDF de Pinus caribea e Eucalyptus grandis em 3 fases. Os resultados da 1ª fase em que analisou somente o MDF de pinus com 5 e 10% de poliuretana (PU3070), mostraram que os painéis apresentaram resistências compatíveis com as exigências da Norma Européia, como por exemplo a Tração Perpendicular média de 0,93 MPa, MOR de 43,1 MPa e MOE de 3695 para formulação de PU3070 a 5%. Na fase 2 utilizou-se painéis de pinus e eucaliptos e a caracterização física e mecânica também correspondeu positivamente a exigências da Norma.
Em ensaios com MDF de Eucalyptus saligna de espessuras variável (6, 13 e 19 mm) a 10% de resina uréia e 1,5 % de parafina, os resultados mostraram que praticamente todas as propriedades mecânicas dos painéis para todos os níveis de espessura foram acima dos requisitos mínimos especificados pelas EN para painéis MDF. Os resultados de inchamento em espessura e os valores de absorção de água de todos os painéis de MDF ensaiados foram bem inferiores aos níveis máximos especificados.
No MDF produzido a partir de fibras de eucalipto em diferentes porcentagens de adesivo poliuretano natural, com objetivo de caracterização dos painéis os ensaios de densidade e de determinação de umidade, dentro das especificações da Norma Européia, apresentaram-se conformes para as três condições de uso (seco, em contato com água e uso externo). Os resultados obtidos com painéis feitos com adesivos no teor de 10 e 12% de poliuretano apresentaram valores sempre maiores do que o mínimo proposto na EN para MDF para uso em condições com e sem contato com água. Já os painéis com adesivos no teor de 12 %, podem ser utilizados em condições de uso externo, uma vez que os valores médios estavam dentro das especificações mínimas das Normas em todos os ensaios realizados.
Em estudo comparativo entre painéis MDF a partir de fibras de pinus e eucalipto, com três diferentes teores de resina uréia-formaldeido através da realização de ensaios mecânicos para determinar a Adesão Interna os resultados foram comparados com as Normas EN e concluíram que os painéis de fibras de pinus e os painéis com fibras de eucalipto com 8% de adesivo podem ser empregados em situações em que o MDF não terá contato com água, por exemplo, camas, armários, guarda-roupas.
Os painéis com fibras de pinus e fibras de eucalipto com 10% e 12% de adesivo podem ser empregados em ambientes úmidos e até em contato direto com a água.
As propriedades de rigidez e resistência dos painéis MDF se comportam de forma inversa à resistência das fibras. A estabilidade linear está relacionada com o comprimento das fibras da madeira, mas que não influencia a resistência mecânica dos painéis.
O inchamento dos painéis fabricados com fibras de Hevea brasilienses é 40% menor que o inchamento dos painéis fabricados com fibras de Pinus radiata, demonstrando a influência da espécie na propriedade.
Autora: LUCIANE PAES TORQUATO,
Pós-Graduação em Engenharia Florestal, Setor de Ciências Agrárias, Universidade Federal do Paraná |
