Preservação de painéis compensados: estudo comparativo de processos, produtos e desempenhos

Abstract

O painel compensado tem aplicações consagradas na indústria moveleira e da construção civil, além de usos específicos na indústria de ônibus, caminhões, vagões de trens e contêineres. Mais recentemente, um novo uso se apresenta com potencial crescente, como componente do sistema de construção habitacional Wood Frame. Como qualquer produto à base de madeira, o painel compensado pode sofrer degradação – deterioração pela umidade, fungos, cupins e brocas - quando exposto a condições adversas. O tratamento preservativo, com finalidade de ampliar a sua durabilidade, pode ser feito diretamente no painel já pronto ou incorporado no processo produtivo, pelo tratamento prévio das lâminas. Na bibliografia há poucos relatos desse tipo de tratamento prévio, feito em lâminas. Outra alternativa para melhorar a durabilidade dos painéis em serviço seria o uso do adesivo poliuretano à base de óleo de mamona que, por si só é potencialmente hidrofóbico. Com o intuito de desenvolver painéis compensados de alta qualidade e durabilidade prolongada, buscou-se com este trabalho estudar diferentes processos produtivos e produtos. O presente estudo apresenta como diferencias o tratamento preservativo em dois processos distintos (tratamento do painel e das lâminas), dois produtos preservativos (CCA-C e CCB) e duas resinas (fenólica e poliuretana) em painéis de dimensões comerciais. Os painéis foram produzidos com madeira de Pinus taeda em dimensões comerciais, com utilização de 360 g m-2 de cola por linha dupla de colagem. Os painéis colados com a resina fenólica foram pré-prensados a frio e, posteriormente, prensados a quente por 20 minutos (pressão de 1,2 MPa e temperatura de 130°C) e os painéis produzidos com resina poliuretana foram prensados diretamente por 30 minutos (pressão de 1,2 MPa e temperatura de 65°C). Os ensaios foram feitos seguindo as normas brasileiras da ABNT para painéis compensados. Os testes de empenamento evidenciaram baixos níveis de distorção sofridos pelos painéis prensados com resina poliuretana que, além disso, tiveram os melhores desempenhos físico-mecânicos quando comparados aos painéis prensados com a resina fenólica. Dentre os painéis feitos com a resina fenólica, o desempenho mecânico foi prejudicado pela interação química entre madeira e produto preservativo. Foi verificado que os painéis que receberam tratamento preservativo nas lâminas em etapa prévia à prensagem, tiveram melhores níveis de retenção e penetração dos produtos que os painéis tratados após prensagem, e que os ingredientes ativos do CCA-C e do CCB, especialmente o cromo, depositado na superfície das lâminas de madeira afetam a rugosidade superficial das lâminas, diminuindo sua molhabilidade e, consequentemente a absorção de água e o inchamento. Na comparação entre produtos, o CCB mostrou-se um produto instável pela tendência à precipitação do boro, com níveis de retenção dos ingredientes ativos no painel inferiores ao proposto pelas normas.

The plywood panel has consolidated applications in the furniture and civil construction industry in addition to specific uses in the bus, truck, train car and container industry. More recently, a new use appears with increasing potential, as a component of the Wood Frame housing construction system. Like any wood-based product, the plywood panel can suffer degradation - deterioration by fungi, termites and borers - when exposed to adverse conditions. The preservative treatment, with the purpose of increasing its durability, can be done directly on the ready-made panel, a method that can cause a decrease in the physical-mechanical performance of the product, or incorporated in the production process, by the previous treatment of the blades. There are few reports in the bibliography of this type of previous treatment. Another alternative to increase the durability of the panels would be the use of castor oil-based polyurethane adhesive, which in itself has the potential to preserve the wood against moisture. In order to develop high quality and long lasting plywood panels, this work sought to study different production processes. It presents as differentials the study of the treatment in two different processes (treatment of the panel and the blade), two preservative products (CCA-C and CCB) and two resins (phenolic and polyurethane) and the conduct of the study in panels of commercial dimensions. The panels were produced with Pinus taeda wood in commercial dimensions, using 360 g.m-2 of glue in a double line. The panels bonded with the phenolic resin were cold-pressed and then hot-pressed for 20 minutes (pressure of 1.2 MPa and temperature of 130°C) and the panels produced with polyurethane resin were directly pressed for 30 minutes. (pressure of 1.2 MPa and temperature of 65°C). The tests were carried out, generally following the Brazilian standards. The warping tests showed the low levels of distortion suffered by the panels pressed with polyurethane resin, which, in addition, had the best physical-mechanical performances when compared to the panels pressed with the phenolic resin. Among the panels made with phenolic resin, the mechanical performance, in general, was affected by the chemical interaction between wood and a preservative product. It was also verified that the panels that received preservative treatment on the veneers, in a stage prior to pressing, had better product retention and penetration levels than those treated after pressing; and that the active ingredients of CCA-C and CCB, especially chromium, are deposited on the surface of wood veneers, affecting the roughness of the blade, decreasing its wettability and, consequently, water absorption and swelling. When comparing products, the CCB proved to be an unstable product due to the tendency for boron precipitation, with levels of retention of active ingredients in the panel below those proposed by the standards.