Para a obtenção das fibras, os resíduos de madeira são muito bem aceitos como matéria-prima. Na produção de chapas isolantes, resíduos de papel são normalmente utilizados. Após o descascamento, as toras passam por um picador gerador de cavacos. Com a irregularidade dimensional dos cavacos, os maiores são separados por peneiras, e retornados para picadores. A partir daí, os cavacos são encaminhados para um ciclone separador de pó e em seguida destinados a um silo, que armazena um volume suficiente para 18 a 24 horas de operação. Antes de serem destinados ao processamento, os cavacos passam por um detector e separador de metais, pois a presença de partículas metálicas podem causar problemas operacionais.
A próxima etapa é o pré-tratamento dos cavacos, onde são amolecidos para facilitar a operação do desfibrador para a formação da polpa (suspensão de fibra e água) e reduzir seu consumo energético. Este processo pode ser hidráulico, térmico ou químico, com ou sem pressurização, onde os cavacos devem estar ou ser umedecidos entre 40 a 60% de umidade (referido ao peso da madeira seca). Estes procedimentos não são necessários quando as fibras, já consideradas como polpa, são obtidas por um processo abrasivo, onde no início da linha de produção as toras descascadas são pressionadas contra grandes rebolos abrasivos num meio aquoso. No pré-tratamento químico, os cavacos são colocados num digestor com sulfito, hidróxido de sódio ou cal. No processo térmico, os cavacos de madeira são cozidos sob uma atmosfera de vapor d'água, ou estes são umedecidos e aquecidos diretamente em reservatórios fixos ou rotativos. Isso resulta numa polpa de fibras mais resistente, flexíveis e com maior propriedade aglomerante, formando chapas mais rígidas.
As fibras podem ser obtidas em desfibradores mecânicos, através de técnicas de aumentos brusco de pressão (explosão), ou por métodos de aquecimento elevado, os quais utilizam as propriedades termoplásticas dos materiais ligno-celulósicos (150 a 180oC, amolecendo a lignina). A partir desse ponto, os métodos de fabricação podem ser classificados como processo úmido, semi-úmido e seco, fazendo referência à quantidade de água utilizada no processo na técnica de formação da manta inicial, ou colchão de fibras. Essa etapa, chamada também de entrelaçamento, difere no processo de fabricação de chapas isolantes para a de produção de chapas duras. A seguir, detalha-se os processos para os produtos de diferentes características.
Chapa de fibra isolante (IB):
Neste processo de fabricação, a polpa é acrescida de parafina ou breu, que elevam a resistência mecânica e a impermeabilidade desta. Em seguida, é realizado o entrelaçamento úmido das fibras. Tal procedimento é semelhante ao da indústria de papel, e pode ser contínuo (esteira contínua ou cilindro formador) ou intermitente (empacotamento). O princípio básico é a formação da manta sobre uma malha de arame e a posterior retirada do excesso de água por sucção. Uma suave compressão é implementada para reduzir o conteúdo de água e definir a espessura final da chapa. Esta sai do equipamento formador com um teor de umidade entre 50 e 80% (base úmida), sendo em seguida desumidificada rapidamente até 1 a 3% (base seca), para evitar empenamentos ou desfolhamentos durante o corte. Finalmente as chapas são esquadrejadas e tratadas com eventuais impregnantes, selantes e preservativos contra fungos e insetos.
Chapa de fibra dura (HB):
Nesta produção, a adição de goma na polpa para acréscimo das propriedades da chapa depende do tipo de processo, podendo ser úmido ou seco.
No processo úmido, são utilizados o óleo de sebo, parafina (na proporção de 1% em base seca), ou resinas à base de fenol ou uréia formaldeído. Óleos secadores são precipitados na polpa para o processo a seco, sendo agregadas também ceras e resinas fenólicas na proporção de 2,5%. Em seguida ocorre o entrelaçamento úmido, para a formação do colchão, que comumente é feito pelo processo de esteira contínua, como na produção de chapas isolantes, podendo existir uma pré-prensagem da manta, aplicada por séries de rolos. Após essa etapa, as chapas pré-formadas, que apresentam teor de umidade entre 65 e 70% (base úmida), são enviadas para secagem e prensadas a quente em seguida.
A formação do colchão a seco é desenvolvida a partir de uma suspensão ao ar das fibras. Nesse caso, a polpa é obtida normalmente, mas é realizada a secagem das fibras antes do entrelaçamento. O equipamento formador da manta tem um bico de oscilação lateral que descarrega as fibras sobre uma cinta porosa de avanço contínuo, cujo fundo é dotado de um sistema de sucção que mantém as fibras unidas. A altura do colchão é delimitada por um cilindro dentado acoplado a um tubo succionador de retorno do excesso de fibra. O acúmulo das fibras na lateral também é resolvido da mesma maneira. A manta é cortada por lâminas circulares não dentadas, e em seguida é encaminhada aos pratos da prensa a quente. Os ciclos de prensagem variam de acordo com o processo produtivo utilizado. O processo a seco demanda ciclos de prensagem mais rápidos, com valores mais elevados de carga e temperatura, quando comparados com o processo úmido. No caso desses últimos, torna-se necessário a utilização de uma tela, através da qual o vapor pode escapar, formando somente uma face lisa na chapa.
As chapas saem da prensa com teores de umidade em torno de 5 a 8%, e para evitar empenamentos, um método de recuperar a umidade é aplicado em câmaras de atmosfera controlada. O esquadrejamento é feito em seguida, seguidos de acabamentos diversos (lixamento e aplicação de papéis de revestimento). Em alguns casos, determinado tipo de chapa pode demandar tratamento térmico, onde se objetiva o aumento das propriedades de resistência mecânica. Em alguns casos aplica-se um banho de óleo de soja ou sebo fervente, expondo em seguida a chapa a uma estufa sob temperatura e tempo controlados, promovendo o endurecimento do óleo que reagindo com as fibras, promove o aumento da impermeabilidade, com acréscimos das propriedades mecânicas e de resistência à abrasão.
Agosto/2003 |
