AGLOMERADO, MDP E OSB

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AGLOMERADO, MDP E OSB.
Daniele Cerqueira
Gilvânia Bispo
Igor Lopes
Rafaela gusmão
introdução
As chapas de madeira aglomerada surgiram na Alemanha no início da década de 40;
Como forma de viabilizar a utilização de resíduos de madeira, face a dificuldade de obtenção de madeiras de boa qualidade para produção de painéis compensados;
Devido ao isolamento da Alemanha durante a 2ª guerra mundial.
A produção foi paralisada logo a seguir, devido a redução na disponibilidade de matéria-prima para fabricação de resina, tendo em vista a prioridade de uso do petróleo para finalidade militar.
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conceitos
As chapas de madeira aglomerada, comercialmente denominado de “aglomerado” no Brasil, é um painel produz ido com pequenas partículas de madeira;
Com a incorporação de um adesivo sintético e reconstituídos numa matriz randômica e consolidados através de aplicação de calor e pressão na prensa quente;
Outros materiais lignocelulósicos podem ser utilizados na fabricação de aglomerados;
O princípio de fabricação de painéis aglomerados, faz com que este produto apresente uma série de vantagens em relação aos painéis compensados e madeira serrada, tais como:
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Menor custo de produção, relacionado principalmente a qualidade da madeira e mão de obra;
Menores exigências em termos de matéria-prima como diâmetro, forma do fuste, defeitos, etc.;
Possibilidade de adequação das propriedades físico-mecânicas da chapa através do controle das variáveis de processo como resina, geometria de partículas, grau de densificação, etc.;
A resistência da chapa nos sentidos da largura e comprimento são similares;
Eliminação de efeitos da anisotropia da madeira – as alterações dimensionais nas direções longitudinal e transversal da chapa são iguais;
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Classificação das chapas de madeira aglomerada 
As chapas de madeira a glomerada podem ser classificadas com base na densidade da chapa, tipos de partículas e sua distribuição.
DENSIDADE:
baixa densidade: até 0,59 g/cm3; 
média densidade: de 0,59 a 0,80 g/cm3; 
alta densidade: acima de 0,80 g/cm3.
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Tipos de partículas
Aglomerado “convencional” – partículas tipo “sliver”;
Chapas de partículas do tipo “flake – flakeboard”;
Chapas de partículas do tipo “wafer” – waferboard”;
Chapas de partículas do tipo “strand – strandboard”.
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distribuição das partículas na chapa
Chapas homogêneas;
Chapas de múltiplas camadas; 
Chapas de camadas graduadas; 
Chapas de partículas orientadas “oriented strand board”. 
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Matéria-prima 
Os componentes básicos utilizados na produção de chapas de madeira aglomerada são: 
Madeira, resina e catalisador. 
Outros materiais como emulsão de parafina, retardantes de fogo, 
Repelentes de fungos e insetos, podem ser adicionados para melhorar algumas propriedades das chapas para usos mais específicos.
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Madeira
A espécie de madeira é um fator importante no processo de produção de chapas de madeira a glomerada. 
As variáveis mais importantes relacionadas a espécie são: densidade, acidez, extrativos e materiais estranhos.
As espécies de coníferas são as mais empregadas na produção de chapas de madeira aglomerada, devido a baixa densidade da madeira.
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Madeira
No Brasil, a madeira de pinus é a mais utilizada, por ser espécie de baixa densidade e devido a sua disponibilidade em grandes áreas de reflorestamentos;
A acidez da madeira é outra característica importante e tem influência sobre a cura da resina e escolha do tipo de catalisador a ser utilizado.
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Adesivo
Os principais tipos de adesivos utilizados na produção de chapas de madeira aglomerada são:
Uréia-formaldeído: é o adesivo mais utilizado na produção de aglomerados que se destinam ao uso interno; 
Fenol-formaldeído: é utilizado em menor escala, sendo destina para produção de chapas estruturais que requerem alta resistência à umidade, tais como chapas “OSB” e “waferboard”;
Melamina-formaldeído: em função do alto custo, pode ser utilizada como “fortificantes”, em mistura com a uréia-formaldeído, na proporção de 10 a 40 %; 
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ADESIVOS QUÍMICOS
Catalisador ou endurecedor;
Emulsão de parafina;
Retardantes de fogo;
Repelentes de fungos e insetos.
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PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CHAPAS DE MADEIRA AGLOMERADA
Envolvem as seguintes etapas: 
geração de partículas;
Secagem;
Classificação;
aplicação de adesivo e aditivos químicos;
 formação do colchão;
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PROCESSO DE PRODUÇÃO DE CHAPAS DE MADEIRA AGLOMERADA
pré-prensagem;
prensagem a quente;
resfriamento/acondicionamento;
 acabamento ;
classificação ;
Armazenagem.
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Cadeia produtiva de chapas de madeira aglomerada 
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Geração de partículas 
os materiais utilizados para obtenção de partículas podem ser da mais variadas fontes:
Toretes provenientes de florestas plantadas;
Resíduos de indústrias madeireiras.
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Geração de partículas 
Algumas indústrias de aglomerados, têm adotado linhas de produção integrada com serrarias, visando a produção de cavacos, utilizando toras com diâmetros maiores e de melhor qualidade;
As indústrias podem optar também, pelo fornecimento terceirizado de cavacos de outras serrarias. 
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fatores de grande importância no processo de geração de partículas
Umidade da madeira:
A umidade da madeira no pátio de armazenamento da indústria pode variar n a faixa de 35 a 120%;
O teor de umidade dos toretes abaixo de 35%, dificulta o controle da geometria das partículas;
A literatura menciona como faixa adequada de umidade da madeira de 35 a 50%, no entanto, o controle da umidade no pátio de armazenamento é de difícil praticidade. 
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fatores de grande importância no processo de geração de partículas
Remoção da casca
é primordial na fabricação de aglomerados tendo em vista sua influência negativa sobre as propriedades das chapas;
Dependendo da espécie, a quantidade de casca pode representar de 10 a 15% do volume dos toretes; 
podem acarretar em problemas de estocagem e remoção, além de problemas ambientais.
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descascador
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 equipamentos para geração de partículas a partir de toretes
Equipamento para redução primária;
Equipamento para redução secundária;
Além destes equipamentos convencionais, existem outros, como picadores em anel e de disco.
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Secagem de partículas 
O teor de umidade das partículas exerce grande influência sobre:
 a cura da resina;
tempo de prensagem; 
pressão necessária para a consolidação do colchão de partículas até a 
espessura final da chapa.
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Secagem de partículas 
No processo industrial, as partículas devem ser secas ao teor de umidade abaixo de 3%; 
de forma homogênea;
 ao menor tempo e custo possíveis e, ainda, prevenindo contra problemas de combustão e explosão no secador.
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Secagem de partículas 
Tempo de secagem será maior nas condições a seguir: 
Maior densidade da madeira; 
 Maior espessura das partículas; 
Maior umidade inicial das partículas; 
 Menor umidade final das partículas.
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Classificação das partículas 
Os sistemas utilizados para a classificação das partículas são:
Peneira vibratória: classificam as partículas em função das dimensões;
Pneumático: classificam as partículas em função do seu peso;
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Classificação das partículas
Classificador de peneiras 
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APLICAÇÃO DE ADESIVOS
Dois fatores importantes devem ser considerados na aplicação de adesivo: 
Controle da quantidade de adesivo a ser aplicado, que é normalmente de 6 a 12% em relação ao peso seco das partículas; 
Homogeneidade quanto a distribuição de adesivo sobre a superfície das partículas, de forma a assegurar propriedades uniformes sobre toda a extensão da chapa
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APLICAÇÃO DE ADESIVOS
Basicamente, ex istem dois sistemas de aplicação de adesivo, cujo equipamento é denominado também de “encoladeira”: 
 Sistema de aplicação por rolos;
Sistema de aplicação por atomização;
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APLICAÇÃO DE ADESIVOS
Sistema de aplicação por rolos
Sistema de aplicação por atomização – vista geral 
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Formação do colchãoÉ o processo de deposição de partículas com adesivo sobre uma esteira móvel, em quantidade pré-determinada em função da densidade e espessura da chapa.
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Formação do colchão
Os fatores a serem considerados na formação são:
 
Densidade e espessura desejada da chapa; 
Uniformidade de distribuição das partículas para assegurar a densidade;
Propriedades homogêneas sobre toda a extensão da chapa; 
Arranjo do material que pode ser em matriz randômica ou orientada. 
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Formação do colchão
A altura do colchão está em função:
 Da densidade da chapa;
Da densidade d a madeira ;
 
Da espessura da chapa :
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Formação do colchão
Os métodos empregados na formação do colchão podem ser:
Formação contínua;
Formação descontínua;
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Prensagem das chapas 
Os objetivos básicos da prensagem a quente são:
 a cura da resina;
 densificação; 
consolidação do colchão até a espessura final da chapa. 
As variáveis do ciclo de prensagem são: 
Pressão;
Temperatura;
 Tempo de prensagem.
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Prensagem das chapas 
Prensa de pratos múltiplos
Prensa contínua plana
Prensa contínua de calandra
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Pressão
A aplicação da pressão na prensagem das chapas tem a função de densificação e consolidação do material até a espessura final.
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Temperatura de prensagem
A temperatura de prensagem das chapas tem a função de processar a polimerização e cura da resina e de plasticização da madeira, reduzindo a resistência da madeira a compressão e facilitar a consolidação do colchão até a espessura final da chapa.
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Tempo de prensagem
O tempo de prensagem é mensurado a partir do momento da consolidação do colchão de partículas à espessura final da chapa, até o momento da abertura dos pratos da prensa;
O tempo de prensagem deverá ser o suficiente para que o centro da chapa atinja temperatura suficiente para a cura da resina.
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Tempo de prensagem
O tempo de prensagem pode variar de 4 a 8 minutos e depende das seguintes variáveis: 
 Espessura da chapa;
 Umidade do colchão:;
Temperatura de prensagem;
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Acabamento das chapas
Após a prensagem, as chapas são colocadas num sistema de garfos giratórios para um período de resfriamento.
As chapas acondicionadas, seguem para o esquadrejamento para ajustes dos comprimentos e larguras de acordo com os padrões comerciais.
O lixamento é a última fase do processo de produção, e consiste em padronizar a espessura e conferir melhor acabamento superficial às chapas, assegurando melhores condições de revestimento superficial.
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Acabamento das chapas
A aplicação de materiais de revestimentos em chapas vis a elevar o valor agregado e facilitar a sua utilização, principalmente pelas indústrias de móveis;
O tipo de material de revestimento utilizado, depende naturalmente da finalidade a que se destinam as chapas;
Os procedimentos empregados no armazenamento e embalagem das chapas são também aspectos de muita importância;
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Controle de qualidade
O controle de qualidade na indústria de aglomerados é um processo contínuo e feito desde a entrada da matéria-prima até a saída do produto final. 
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Controle de qualidade
Os principais fatores controlados no processo são: 
Geometria das partículas nos picadores; 
Monitoramento do teor de umidade das partículas nos silos, na entrada e saída do secador; 
Controle da quantidade de resina e aditivos químicos na encoladeira; 
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Controle de qualidade
Controle da deposição de partículas na estação formadora;
Controle das variáveis do ciclo de prensagem; 
Dimensões das chapas nas operações de esquadrejamento e lixamento;
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Controle de qualidade
No final do processo produtivo, as chapas são classificadas de acordo com os padrões de qualidade comercial pré-estabelecidas.
As indústrias de aglomerados mantém um laboratório de controle d e qualidade para o monitoramento das fases do processo produtivo e qualidade do produto final.
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Osb (“Oriented Strand Board”)
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Osb
Aglomerado de partículas de madeiras longas e orientadas.
É um importante desenvolvimento na indústria dos derivados de madeira nos últimos anos.
As excelentes características das placas OSB resultam diretamente da especificidade do seu processo de fabrico.
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Osb
Depois de revestidas com cola, as partículas de madeira são dispostas em camadas.
Cada camada é orientada de forma diferente, de modo a maximizar a resistência e a estabilidade do painel.
Este colchão é, então, submetido a condições de pressão e temperatura muito elevadas;
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Osb
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OSB
Obtendo-se um painel estruturalmente denso, muito resistente, dimensionalmente estável e muito durável.
Outra vantagem das placas OSB é que têm um impacto ambiental reduzido já que não são utilizadas árvores adultas no fabrico do OSB. 
A sua matéria-prima é constituída unicamente por madeira de pequena dimensão, 
Proveniente de florestas geridas de forma sustentável e além disso, o OSB é totalmente reciclável.
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Osb
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Osb
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Processo de fabricação - osb
1º Passo: DESCASCAMENTO
O descascamento das toras é indispensável, pois contribui para uma superfície visualmente mais agradável da placa OSB, e aumenta o volume do painel em torno de 10 a 15%.
2º Passo: FRAGMENTAÇÃO
Para obter uma qualidade de placa muito boa, as partículas de madeira devem ter apenas pequenas variações de espessura, comprimento, largura e conteúdo de cavacos finos. Para a produção são usados picadores especiais de facas circulares, também chamados fragmentadores.
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Processo de fabricação - osb
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Estação formadora
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Processo de fabricação - osb
3º Passo: SECAGEM
Estas tiras são secas, classificadas por granulometria e misturadas com uma composição de resinas de colagem à prova de água, emulsão parafínica e inseticidas.
A partir dos silos de cavacos úmidos os cavacos são suministrados continuamente aos secadores. Um gerador de gás quente normalmente fornece a energia necessária para a secagem.
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Processo de fabricação - osb
4º Passo: CLASSIFICAÇÃO – TRIAGEM
As partículas são selecionadas e classificadas por geometria para uso na camada média ou espessa. Geralmente são usadas peneiras de tambor.
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PRENSADO
Aplicação de cola
As partículas de madeira chegam na passadeira de cola através de balanças de correia. Estes asseguram que a quantidade correta de cavacos esteja disponível para a produção respectiva e ao mesmo tempo mantido o grau de colagem.
Adesivo: Fenol-formaldeído e Isocianato
Mistura
Os cavacos são distribuídos em liquidificadores de grande volume. Atomizadores (também: pulverizadores rotativos, atomizadores) pulverizam simultaneamente cola, parafina, endurecedor e água.
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PRENSADO
Esta composição segue para as formadoras onde serão produzidas as camadas orientadas, formando o colchão.
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PRENSADO
O colchão entra na prensa contínua de alta temperatura (200 – 220ºC) e pressão, onde será formado o master painel. O tempo de prensagem varia de acordo a espessura da chapa e tipo de resina, sendo geralmente de 3 a 6 min.
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DESPACHO
Seccionado das placas
Na saída os painéis são cortados com o seu tamanho comercial. Todo este processo é totalmente automatizado, com a monitorização de câmaras e computadores.
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PRENSADO
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Aplicações de osb
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OBRIGADA!
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