UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” 
FACULDADE DE ENGENHARIA DE BAURU 

 
NATALIA MARTIN VIOLA 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E MECÂNICA DE COMPÓSITO 
PLÁSTICO-MADEIRA 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Bauru 
2012 



 

NATALIA MARTIN VIOLA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

PRODUÇÃO E CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E MECÂNICA DE COMPÓSITO 
PLÁSTICO-MADEIRA 

 
 
 
 
Dissertação apresentada ao Curso de Mestrado 
em Engenharia de Produção da Faculdade de 
Engenharia de Bauru – Universidade Estadual 
Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, como requisito à 
obtenção do título de Mestre em Engenharia de 
Produção. 
 

 

Orientador: Profª. Drª. Rosane Aparecida Gomes Battistelle. 

Co-orientador: Prof. Dr. Ivaldo De Domênico Valarelli. 

 

 

 

 

 

Bauru 

2012 



 

 

 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  
 
 
Viola, Natalia Martin. 
   Caracterização física e mecânica de compósito 
plástico-madeira / Natalia Martin Viola, 2012 
   140 f.:Il.   
 
   Orientador: Rosane Aparecida Gomes Battistelle 
    
   Dissertação (Mestrado)–Universidade Estadual 
Paulista. Faculdade de Engenharia, Bauru, 2012 
 

1. Polipropileno. 2. Madeira. 3. Extrusão. 4. 
Injeção. 5. WPC. I. Universidade Estadual Paulista. 
Faculdade de Engenharia. II. Título.  
 
    
 
  

 
 
 
 
 
 
 
 
 



 

 

 
 
 
 
 
 
 
 



 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Dedico este trabalho ao meu esposo 

Rogers, pelo incentivo e dedicação. Aos 

meus pais, por sempre estarem 

acreditando e pela compreensão da 

minha ausência. 

 
 
 
 



 

 

AGRADECIMENTOS 
 

Gostaria de agradecer a minha orientadora, a Prof. Dra. Rosane Aparecida 
Gomes Battistelle, pela orientação, pela oportunidade de amizade, companheirismo 
e incentivo; 

Agradeço também ao meu co-orientador, Prof. Dr. Ivaldo De Domênico 
Valarelli pelas valiosas contribuições, apoio e pela confiança; 

À UNESP em especial ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de 
Produção da Faculdade de Engenharia de Bauru; 

Ao Prof. Dr. Adilson Renófio, docente da Faculdade de Engenharia de Bauru 
– UNESP, pelos conselhos e apoio a essa pesquisa; 

Agradeço ao Prof. Dr. Tomás Queiroz F. Barata, docente do Departamento de 
Design da FAAC – UNESP pelo incentivo, e valiosa contribuição à minha pesquisa. 

Ao Sr. Sebastião Pereira da Silva, por ceder o material plástico reciclado 
utilizado nesta pesquisa e pelo grande exemplo de vida; 

À empresa Pinhopó Moagem de Madeira, da cidade de Ponta Grossa-PR, por 
ter cedido a farinha de madeira e pelo incentivo à pesquisa; 

Ao Prof. Dr. José Augusto Marcondes Agnelli, docente da Universidade 
Federal de São Carlos-UFSCar, pela grande ajuda na confecção dos compósitos e 
testes laboratoriais e pelo apoio dado aos pesquisadores; 

Aos colegas Susan, Osvaldo e Sr. Elias, funcionários do Laboratório de 
BIOCycle – UFSCar, pela ajuda na produção dos compósitos, dos corpos de prova e 
ensaios laboratoriais. A ajuda de vocês foi imprescindível! 

Ao Prof. Dr. Carlos Roberto Grandini, Fabio Bossoi Vicente, José Roberto, 
Allan e Thiago do Laboratório de Anelasticidade e Biomateriais da Faculdade de 
Ciências da UNESP de Bauru; 

Ao Sidney Carlos Rigo Junior, do Centro de Divulgação Científica e Cultural –
CDCC da USP em São Carlos pela injeção dos produtos em wpc; 

Aos colegas de mestrado Natasha e Edvaldo, pelo grande apoio e amizade; 
À Letícia de Marchi, pelo companheirismo demonstrado durante os ensaios 

de laboratório; 
Ao colega de trabalho Paulo César Santineli, pelo incentivo e apoio nos 

momentos difíceis;  
Ao Departamento de Design da Faculdade de Arquitetura, Artes e 

Comunicação da UNESP de Bauru, pelo apoio demonstrado e concessão dos 
afastamentos para cursar o programa, os quais foram importantes para a conclusão 
da pesquisa; 

À amiga Rosana Pereira Cardoso, pela amizade, incentivo, carinho e apoio 
nos momentos difíceis; 

Agradeço a minha família pela confiança a mim depositada. Amo todos vocês! 
 
 
 
 
 
 



 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

“Descobri como é bom chegar quando se tem paciência. 

E para se chegar, onde quer que seja, 

aprendi que não é preciso dominar a força, mas a razão. 

É preciso, antes de tudo, querer”. 

(Amyr Klink) 



 

 

RESUMO 
 

O objetivo deste estudo foi produzir compósitos plástico-madeira (wpc) com farinha 

de madeira e o polímero de polipropileno reciclado, e a confecção de corpos de 

prova por meio do processo de injeção, para realizar as análises laboratoriais. O 

estudo resultou em quatro formulações para o compósito, sendo a matriz polimérica, 

no caso o polipropileno reciclado com adição de 10%, 20% e 30% de farinha de 

madeira composta pela mistura do Pinus taeda e Pinus elliotti, mais uma 

composição com 100% polipropileno reciclado. A avaliação do compósito plástico-

madeira foi realizada através de ensaios dos corpos de prova injetados. Os 

resultados dos ensaios mostraram a possibilidade de utilização da farinha de 

madeira para a produção de compósitos plástico-madeira, já que esta apresenta 

uma granulometria fina e, considerando que há pouco consumo para o material, são 

muitas vezes descartados na natureza. Também foi possível a utilização do 

polipropileno reciclado, constituindo assim, em mais uma vantagem de utilização dos 

resíduos de plásticos que poluem solo, rios e mares. O fato de não ter usado 

compatibilizante, é outra vantagem do estudo, pois este material apresenta forte 

influência no custo de produção, podendo inviabilizar o conceito da utilização de 

resíduos na sua composição. As composições do compósito com 30% de farinha de 

madeira mostraram o menor desvio padrão das composições, além de um resultado 

satisfatório no ensaio de impacto com 34,94J/m. Porém, o aumento no percentual de 

madeira pode diminuir a resistência à tração nos compósitos, pois, mesmo que a 

fibra de madeira in natura apresente em média um módulo de 30GPa, o compósito 

depende da resistência de um agregado formado de fibras e outros elementos 

celulares, sofrendo influência da dispersão das fibras na matriz polimérica e da 

adesão entre as fases.  

Palavras-chave: polipropileno, madeira, extrusão, injeção, wpc. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

ABSTRACT 
 

The aim of this study was to produce wood-plastic composites (wpc) with wood flour 

and polypropylene recycled polymer, and the making of specimens through the 

injection process, to perform the laboratory analyzes. The study resulted in four 

formulations for the composite, and the polymeric matrix, if recycled polypropylene 

with the addition of 10%, 20% and 30% of wood flour composed by mixing Pinus 

taeda and Pinus elliotii, over a composition with 100 % recycled polypropylene. The 

evaluation of wood-plastic composite was performed by testing the specimens 

injected. The test results showed the possibility of using wood flour for the production 

of wood-plastic composite, since it has a fine grain size, and considering that there is 

little material to consumption, are often disposed in nature. It was also possible to 

use recycled polypropylene and, thus, a further advantage in the use of plastic waste 

that pollutes the soil, rivers and seas. The fact of not having used compatibilizer, is 

another advantage of the study, because this material has a strong influence on the 

cost of production and may derail the concept of using waste in its composition. The 

compositions of the composite with 30% wood flour showed the lowest standard 

deviation of the compositions, and a satisfactory result in the impact test with 34.94 

J/m. However, the increase in the percentage of wood can reduce the tensile 

strength in composites, because even if the wood fiber present in fresh medium one 

module 30GPa, the composite depends on the strength of an aggregate formed of 

fibers and other cellular elements , being influenced by fiber dispersion in the polymer 

matrix and the adhesion between the phases. 

Keywords: polypropylene, wood, extrusion, injection, wpc. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 



 

 

LISTA DE FIGURAS 
 

Figura 1 – Fluxograma das ações necessárias para o desenvolvimento da pesquisa.......... 20 

Figura 2 – Índice de qualidade de aterro de resíduos no Estado de São Paulo no              

ano de 1997....................................................................................................... 24 

Figura 3 – Índice de qualidade de aterro de resíduos no Estado de São Paulo no              

ano de 2011....................................................................................................... 24 

Figura 4 – Composição do lixo no Brasil. ............................................................................. 28 

Figura 5 – Estimativa em R$, do custo de carga em compósitos no Reino Unido. ............... 33 

Figura 6 – Vista de alguns itens produzidos pela empresa, em compósito                   

plástico-madeira. ............................................................................................... 37 

Figura 7 – Gráfico da previsão para aplicações de wpc´s, e compósitos de fibras       

naturais. ............................................................................................................. 38 

Figura 8 – Mapa do desmatamento na Amazônia em 2012. ................................................ 42 

Figura 9 – Classificação dos polímeros................................................................................ 46 

Figura 10 – Classificação dos materiais de engenharia. ...................................................... 46 

Figura 11 – Amostra de embalagens plásticas encontradas em praias brasileiras. .............. 47 

Figura 12 – Aspecto inicial do polipropileno...........................................................................52          

Figura 13 – Processo de lavagem do polímero .................................................................... 51 

Figura 14 – Aspecto do polímero após ser lavado.................................................................52                    

Figura 15 – Estufa usada na secagem do material................................................................51 

Figura 16 – Fluxograma das principais atividades desenvolvidas para o compósito      

plástico-madeira. ............................................................................................... 52 

Figura 17 – Vista parcial da extrusora utilizada para a produção do compósito. .................. 54 

Figura 18 – Pellets do compósito plástico-madeira em 30%, 20%, 10% FM e             

100%PP, respectivamente. ................................................................................ 55 

Figura 19 – Máquina Injetora utilizada para a produção do compósito. ................................ 57 

Figura 20 – Conjunto de corpos de prova para teste de impacto e para teste de            

tração. ............................................................................................................... 58 

Figura 21 – Conjunto de placas de 6cm2. ............................................................................ 58 

Figura 22 – Corpos de prova separados individualmente. ................................................... 59 

Figura 23 – Vista parcial da estufa utilizada. ........................................................................ 61 

Figura 24 – Vista superior e dimensões em mm, do corpo de prova para o ensaio               

de tração. .......................................................................................................... 62 

Figura 25 – Equipamento utilizado para o ensaio de tração. ................................................ 63 

Figura 26 – Modelo e medidas do corpo de prova para o ensaio de impacto. ...................... 65 

Figura 27 – Exemplo de máquina para o ensaio de impacto de pêndulo. ............................ 66 



 

 

Figura 28 – Vista parcial da entalhadora usada para entalhar os corpos de prova      

conforme a ASTM D-256-00. ............................................................................. 67 

Figura 29 – Exemplo do plastômetro utilizado no ensaio de índice de fluidez. ..................... 69 

Figura 30 – Desenho esquemático de microscópio óptico. .................................................. 70 

Figura 31 – Vista parcial do microscópio eletrônico de varredura. ....................................... 72 

Figura 32 – Vista  parcial das amostras do wpc no equipamento de ensaio de 

envelhecimento. ................................................................................................ 74 

Figura 33 – Vista  parcial do equipamento Wheater Ometer 2. ............................................ 75 

Figura 34 – Processo feito para cortar os corpos de prova. ................................................. 77 

Figura 35 – Corpos de prova imersos em água destilada e corpos de prova sendo    

pesados. ............................................................................................................ 78 

Figura 36 – Gráfico da média dos valores de absorção de água. ........................................ 79 

Figura 37 – Gráfico da média dos valores de inchamento em espessura. ........................... 81 

Figura 38 – Teste de tração em corpos de prova com 30%FM. ........................................... 82 

Figura 39 – Teste de tração em corpos de prova com 100%PP. ......................................... 83 

Figura 40 – Curva Tensão vs Deformação em Tração – 10% de farinha de madeira........... 85 

Figura 41 – Corpos de prova utilizados no ensaio de impacto. ............................................ 87 

Figura 42 – Equipamento utilizado para o ensaio de impacto. ............................................. 88 

Figura 43 – Micrografia do compósito de 10%FM em ampliações respectivas de               

100x e 500x. ...................................................................................................... 92 

Figura 44 – Micrografia do compósito de 20%FM em ampliações respectivas de              

100x e 500x. ...................................................................................................... 92 

Figura 45 – Micrografia do compósito de 30%FM em ampliações respectivas de              

100x e 500x. ...................................................................................................... 92 

Figura 46 – Micrografia do corpo de prova com 100%PP, em ampliação de 100x. .............. 93 

Figura 47 – Amostra sendo preparada para o recebimento da camada de íons. ................. 94 

Figura 48 – MEV do compósito de 10%FM em ampliação de 500x e 7.250x, 

respectivamente. ............................................................................................... 95 

Figura 49 – MEV do compósito de 20%FM em ampliação de 500x e 7.250x, 

respectivamente. ............................................................................................... 95 

Figura 50 – MEV do compósito de 30%FM em ampliação de 500x e 7.250x, 

respectivamente. ............................................................................................... 96 

Figura 51 – Vista  parcial das amostras do compósito no equipamento de        

envelhecimento artificial. ................................................................................... 98 

Figura 52 – Vista  parcial das amostras do compósito e de 100%PP, no equipamento         

de envelhecimento artificial. ............................................................................... 98 

Figura 53 – Detalhe  dos corpos de prova no equipamento de envelhecimento artificial. ..... 99 



 

 

Figura 54 – Pesagem  do compósito antes da produção do objeto. ................................... 100 

Figura 55 – Vista  parcial da injetora utilizada na produção do Tangram. .......................... 101 

Figura 56 – Vista  do material sendo expelido pelo bico injetor. ......................................... 102 

Figura 57 – Vista  do produto com rebarbas provenientes de problemas na injeção. ......... 103 

Figura 58 – Vista  das deformações superficiais do produto com o compósito de        

30%FM. ........................................................................................................... 103 

Figura 59 – Kit contendo produtos feitos com o compósito. ............................................... 105 

Figura 60 – Curva Tensão vs Deformação em tração – 100%PP. ..................................... 120 

Figura 61 – Curva Tensão vs Deformação em tração – 10%FM. ....................................... 121 

Figura 62 – Curva Tensão vs Deformação em tração – 20%FM ........................................ 122 

Figura 63 – Curva Tensão vs Deformação em tração – 30%FM. ....................................... 123 

Figura 64 – Micrografia superficial em ampliação de 100x do corpo de prova de 

10%FM+90%PP. ............................................................................................. 130 

Figura 65 – Micrografia superficial em ampliação de 200x do corpo de prova de 

10%FM+90%PP. ............................................................................................. 130 

Figura 66 – Micrografia superficial em ampliação de 500x do corpo de prova de 

10%FM+90%PP. ............................................................................................. 131 

Figura 67 – Micrografia superficial em ampliação de 200x do corpo de prova de 

20%FM+80%PP. ............................................................................................. 131 

Figura 68 – Micrografia superficial em ampliação de 100x do corpo de prova de 

20%FM+80%PP. ............................................................................................. 132 

Figura 69 – Micrografia superficial em ampliação de 500x do corpo de prova de 

20%FM+80%PP. ............................................................................................. 132 

Figura 70 – Micrografia superficial em ampliação de 100x do corpo de prova de 

30%FM+70%PP. ............................................................................................. 133 

Figura 71 – Micrografia superficial em ampliação de 200x do corpo de prova de 

30%FM+70%PP. ............................................................................................. 133 

Figura 72 – Micrografia superficial em ampliação de 500x do corpo de prova de 

30%FM+70%PP. ............................................................................................. 134 

Figura 73 – Micrografia superficial em ampliação de 100x do corpo de prova de       

100%PP. ......................................................................................................... 134 

Figura 74 – Micrografia superficial em ampliação de 100x da borda do corpo de             

prova de 100%PP. ........................................................................................... 135 

Figura 75 – MEV em ampliação de 3.000x do corpo de prova de 10%FM. ........................ 137 

Figura 76 – MEV em ampliação de 2.550x do corpo de prova de 10%FM. ........................ 137 

Figura 77 – MEV em ampliação de 3.000x do corpo de prova de 20%FM. ........................ 138 

Figura 78 – MEV em ampliação de 3.000x do corpo de prova de 30%FM. ........................ 138 



 

 

 
LISTA DE TABELAS 

 
Tabela 1 – Aplicações para o wpc. ...................................................................................... 34 

Tabela 2 – Valores de densidade e resistência à flexão de alguns compósitos. .................. 36 

Tabela 3 – Proporção de elementos celulares que compõem a madeira. ............................ 40 

Tabela 4 – Evolução do uso de elementos estruturais pelo homem. .................................... 44 

Tabela 5 – Formulações para produção do compósito. ........................................................ 53 

Tabela 6 – Programação da extrusora para todas as formulações do compósito. ............... 55 

Tabela 7 – Programação da injetora para a confecção do conjunto tipo Charpy. ................. 56 

Tabela 8 – Programação da injetora para a confecção do conjunto de placas. .................... 57 

Tabela 9 – Média dos valores obtidos pelo teste de absorção de água (em percentual). ..... 78 

Tabela 10 – Média dos valores obtidos pelo teste de inchamento em espessura (em 

milímetros). ........................................................................................................ 80 

Tabela 11 – Média dos resultados obtidos para o teste de tração........................................ 83 

Tabela 12 – Desvio Padrão dos resultados para o teste de tração. ..................................... 84 

Tabela 13 – Resultados da resistência ao impacto para as quatro formulações. ................. 89 

Tabela 14 – Resultados ensaio Índice de Fluidez ................................................................ 90 

Tabela 15 – Condições  do ensaio de envelhecimento artificial acelerado ........................... 97 

Tabela 16 – Quantidade de objetos produzidos para cada Kg de compósito. .................... 104 

Tabela 17 – Resumo dos dados obtidos nos ensaios físicos e mecânicos. ....................... 107 

Tabela 18 – Média dos valores obtidos pelo teste de absorção de água (em gramas). ..... 118 

Tabela 19 – Média dos valores obtidos pelo teste de inchamento em espessura (em 

milímetros). ...................................................................................................... 118 

Tabela 20 – Resultados do ensaio de tração para 100%PP. ............................................. 120 

Tabela 21 – Resultados do ensaio de tração para 10%FM. ............................................... 121 

Tabela 22 – Resultados do ensaio de tração para 20%FM. ............................................... 122 

Tabela 23 – Resultados do ensaio de tração para 30%FM. ............................................... 123 

Tabela 24 – Resultados do ensaio de impacto para 100%PP. ........................................... 125 

Tabela 25 – Resultados do desvio padrão no ensaio de impacto para 100%PP. ............... 125 

Tabela 26 – Resultados do ensaio de impacto para 10%FM. ............................................ 126 

Tabela 27 – Resultados do desvio padrão no ensaio de impacto para 10%FM. ................ 126 

Tabela 28 – Resultados do ensaio de impacto para 20%FM. ............................................ 127 

Tabela 29 – Resultados do desvio padrão no ensaio de impacto para 20%FM. ................ 127 

Tabela 30 – Resultados do ensaio de impacto para 30%FM. ............................................ 128 

Tabela 31 – Resultados do desvio padrão no ensaio de impacto para 30%FM. ................ 128 

 
 



 

 

 
ÍNDICE 

 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 14 

1.1 Objetivos .......................................................................................................... 16 

1.2 Justificativa ...................................................................................................... 17 

1.3 Estrutura e limites da pesquisa ...................................................................... 19 

2 REVISÃO DE LITERATURA .................................................................................. 21 

2.1 Resíduos sólidos ............................................................................................. 21 

2.2 Coleta Seletiva ................................................................................................. 26 

2.3 Compósitos ...................................................................................................... 30 

2.3.1 Compósito plástico-madeira ..................................................................... 32 

2.4 Utilização da Madeira ...................................................................................... 39 

2.5 Utilização dos Plásticos .................................................................................. 43 

3 MATERIAL E MÉTODO .......................................................................................... 49 

3.1 Materiais ........................................................................................................... 49 

Farinha de madeira .............................................................................................. 50 

Polipropileno ........................................................................................................ 50 

3.2 Métodos ............................................................................................................ 52 

3.2.1 Método do processo de extrusão do wpc ................................................. 54 

3.2.2 Método do processo de injeção do wpc ................................................... 56 

3.2.3 Metodologia para o ensaio de absorção de água e inchamento em 

espessura, norma ASTM D-570-98 .......................................................... 59 

3.2.4 Metodologia para o ensaio de propriedades de tração, norma            

ASTM D-638-10 ....................................................................................... 61 

3.2.5 Metodologia para o ensaio de determinação da resistência ao        

impacto, norma ASTM D-256-00 .............................................................. 64 

3.2.6 Método do ensaio de índice de fluidez, norma ASTM D-1238-10 ............ 68 

3.2.7 Método da micrografia de superfície ........................................................ 70 

3.2.8 Método da microscopia eletrônica de varredura ....................................... 71 

4 ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS .................................................... 76 

4.1 Resultados do ensaio de absorção de água e inchamento em         
espessura  ....................................................................................................... 76 

4.1.1 Absorção de água .................................................................................... 76 

4.1.2 Inchamento em espessura ....................................................................... 80 



 

 

4.2 Resultados do ensaio de tração ..................................................................... 81 

4.3 Resultados do ensaio de impacto por pêndulo ............................................ 86 

4.4 Resultados do ensaio de índice de fluidez .................................................... 90 

4.5 Resultados da micrografia de superfície ....................................................... 91 

4.6 Resultados da microscopia eletrônica de varredura (MEV) ........................ 94 

4.7 Resultados do Ensaio de Envelhecimento Artificial por Radiação 
Ultravioleta (UV) .............................................................................................. 97 

5  APLICAÇÃO DO WPC ........................................................................................ 100 

6  CONSIDERAÇÕES FINAIS ................................................................................. 106 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 110 

ANEXOS.... ............................................................................................................. 116 

ANEXO 1RELAÇÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS NO ENSAIO DE  ABSORÇÃO 
DE ÁGUA E INCHAMENTO EM ESPESSURA. .................................. 117 

ANEXO 2RELAÇÃO DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE TRAÇÃO. ................ 119 

ANEXO 3RELAÇÃO DOS RESULTADOS DO ENSAIO DE IMPACTO ................ 124 

ANEXO 4RELAÇÃO DOS RESULTADOS DA MICROGRAFIA DE      SUPERFÍCIE.
 ............................................................................................................. 129 

ANEXO 5RELAÇÃO DOS RESULTADOS DA MICROSCOPIA            
ELETRÔNICA DE VARREDURA. ....................................................... 136 

 
 



 

 

14 Introdução 

1 INTRODUÇÃO 

 A Revolução Industrial trouxe diversas mudanças no modo de pensamento e 

produção das sociedades, e principalmente no modo industrial de produzir 

mercadorias. O conhecimento gera produção que, consequentemente gera novos 

conhecimentos, desenvolvimento e novas tecnologias, porém, também se geram 

resíduos e surgem novos problemas (ORTIGOZA e CORTEZ, 2009).   

Aumentos descontrolados nas demandas e no uso de reservas naturais, 

trazendo consequências desastrosas ao planeta emergiram com o desenvolvimento 

das tecnologias modernas. Desequilíbrio de ecossistemas e desastres ambientais 

tem despertado um grande interesse de cientistas e da sociedade em geral, pois 

seus efeitos globais já são associados à forma destrutiva de ação do ser humano 

sobre a natureza (MARINELLI, et al. 2008). 

Alguns materiais extraídos da natureza se tornam resíduos industriais devido 

à má utilização e sobras do processo industrial, podendo ser descartados no meio 

ambiente ou utilizados pela mesma indústria ou ainda, enviados a alguma outra 

indústria através de intercâmbio de resíduos. Existem três alternativas para o 

material descartado – reutilização, reciclagem e descarte. Na reutilização, os 

produtos são usados novamente para a mesma finalidade ou podem ser colocados 

para um segundo uso. A reutilização amplia a vida do produto original reduzindo os 

resíduos. Por outro lado, a reciclagem envolve a coleta dos resíduos e 

processamento em novos produtos, seguindo para o descarte, quando não há 

possibilidade de nenhuma das soluções anteriores (VESILIND e MORGAN, 2011). 

Apesar dos esforços que estão sendo feitos pelas indústrias para a 

reciclagem de resíduos, eles ainda tem pouco valor agregado. É contraditório o 

consumo da madeira que, para a fabricação de móveis e utilização na construção 

civil são usadas madeiras nobres e as suas sobras levadas para a incineração. A 

madeira virgem tem grande valor estético, mas as suas sobras perdem valor. As 

sobras da madeira ainda são pouco utilizadas como matéria prima na fabricação de 

novos produtos, porém existem possibilidades de reaproveitamento dos resíduos de 



 

 

15 Introdução 

madeira de modo que sua utilização agregue um valor estético, econômico e que 

tenha utilidade para a sociedade, possibilitando assim maiores cuidados com o meio 

ambiente.  

A ecologia industrial traz conceitos de reaproveitamento destes resíduos 

procurando o aproveitamento deste material e agregando um novo valor a ele 

(MANZINI e VEZZOLI, 2008). Teixeira (2005) desenvolveu um compósito baseado 

em conceitos de ecologia industrial e eco-design que procura atender os requisitos 

ambientais e atuando no ciclo de vida de um produto.  O compósito ecológico 

elaborado a partir de resíduo de indústrias madeireiras mostrou ter boas 

propriedades físicas e mecânicas. 

Wang e Morrel (2003) realizou estudos de absorção de água pelo compósito 

plástico-madeira e constatou que a absorção de água no compósito depende do 

tamanho e geometria das partículas de madeira e da presença de outros compósitos 

repelentes a água. Mas na maioria das formulações, o wpc apresenta menor 

absorção de água quando comparada com a madeira maciça, devido ao fato de 

conter polímeros que são repelentes por natureza.  

Outra vantagem do wpc é a sua composição, onde são elaborados a partir de 

resíduos e materiais reciclados e também são recicláveis no final de sua vida útil 

(WINANDY et al., 2004). 

Segundo Savastano (2000), um material deixa de ser resíduo através de sua 

valorização como matéria prima na obtenção de novos produtos. Do ponto de vista 

do produtor, onde o resíduo passa a ser tratado como subproduto do processo 

produtivo, esta é uma ótima alternativa de negócios, onde ele deixará de se 

preocupar com os resíduos, como rejeito, e passará a tratá-lo como matéria prima, 

produzindo produtos a custos mais baixos ou gerando renda extra na venda dos 

mesmos.  

Considerando estas questões acima, levanta-se o seguinte problema: é 

possível a produção do compósito plástico-madeira sem a utilização de aditivos ou 

compatibilizantes?  



 

 

16 Introdução 

O presente trabalho tem por objetivo a produção do compósito plástico-

madeira em diferentes traços, além de apresentar suas características com base nos 

ensaios de tração, absorção de água, inchamento em espessura, impacto, índice de 

fluidez, envelhecimento, micrografia de superfície, microscopia eletrônica de 

varredura e análise química do polímero, também busca sugerir aplicações para o 

material. O objetivo do trabalho é de buscar conceitos e aplicações compatíveis que 

tornem o produto realmente eco-eficiente, e que garanta não somente sua qualidade 

técnica, como também seu bom desempenho ambiental. 

1.1 Objetivos 

O objetivo principal da presente pesquisa é produzir wpc empregando quatro 

traços entre polipropileno e farinha de madeira Pinnus com a utilização do polímero 

de origem reciclada, e não está previsto o uso de agentes compatibilizantes para a 

produção do wpc; 

Como objetivos secundários, deseja-se: 

a) Analisar em laboratório os parâmetros físicos e mecânicos do material 

obtido através de ensaios laboratoriais de acordo com as normas ASTM D-

570-98, ASTM D-638-10, ASTM D1238-10, ASTM G-155-05 e ASTM D-

256-00, visando apresentar os resultados a fim de contribuir para o 

desenvolvimento de novas tecnologias na fabricação de novos produtos; 

b) Caracterizar o compósito e comparar os resultados obtidos com diferentes 

compósitos já pesquisados por outros pesquisadores; 

c) Produzir um produto, através do processo de injeção, para visualizar a 

aplicação do wpc.  



 

 

17 Introdução 

1.2 Justificativa 

O meio ambiente é um tema atual que faz parte do vocabulário de políticos, da 

imprensa, das ONGs, líderes sindicais e dos cidadãos de um modo geral. No âmbito 

empresarial, a preocupação com o meio ambiente ainda é recente, embora não 

faltem empresas que buscaram práticas ambientalmente saudáveis quando o 

assunto ainda estava começando a despertar interesse fora dos círculos restritos de 

especialistas. Porém, para a maioria das empresas, essa preocupação ainda não se 

transformou em práticas administrativas efetivas (BARBIERI, 2007).                                   

 A América do Sul sofreu a maior perda em volume de florestas entre os anos 

de 2000 e 2010. Ao todo, a região perdeu quatro milhões de hectares ao ano, sendo 

a principal causa, os desmatamentos das florestas nativas no Brasil. Em 

contrapartida, as taxas de desmatamento estão diminuindo neste início de década 

baseadas no aumento do número de novos plantios, como reflorestamentos. Nos 

anos 1990, o planeta perdeu 8,3 milhões de hectares por ano. Nesta década, a 

redução na área de florestas mundiais caiu para 5,2 milhões de hectares por ano 

representando cerca de 40% no desmatamento (REMADE, 2011). 

O processo de reciclagem pode auxiliar na preservação do meio ambiente, 

que se apresenta com uma importância muito relevante durante o desenvolvimento 

de um projeto que contemple o baixo impacto ambiental e que considere o ciclo de 

vida dos materiais contidos nos produtos. Nem todos os materiais são reciclados do 

mesmo modo que os outros, pois as características dos materiais reciclados podem 

ser diferentes das dos materiais virgens. Os polímeros termoplásticos são recicláveis 

termicamente, mas perdem parte das suas propriedades (MANZINI e VEZZOLI, 

2008). 

 A reciclagem, ou recuperação do material envolve a coleta dos resíduos e o 

seu processamento em novos produtos, como por exemplo, transformar embalagens 

plásticas em bancos de jardim ou roupas, converter latas de alumínio usadas em 

novas. Os fabricantes podem aprimorar a viabilidade da reciclagem e recuperação 



 

 

18 Introdução 

dos materiais ao produzirem produtos simples e baratos de recuperar ou reciclar 

(VESILIND e MORGAN, 2011).  

  Mediante as premissas expostas, houve o interesse do estudo pelo 

reaproveitamento de resíduos de madeira e plástico para produção do wpc. O 

resíduo de madeira, objeto de estudo desta pesquisa, é oriundo de recursos 

florestais, sendo que desta forma, sua utilização deste resíduo como matéria prima 

para novos produtos auxilia na preservação dos recursos naturais, diminuindo o 

desmatamento das florestas. Tais resíduos apresentam-se em grande volume, tendo 

origem em processos de pré-uso como em indústrias de chapas e móveis, além dos 

processos de pós-uso, como a destinação de móveis e utilidades domésticas já 

usados, que estimulam o desenvolvimento de pesquisas de aproveitamento dos 

mesmos resíduos em outros processos produtivos. 

 Os polímeros são largamente utilizados em embalagens, como nos copos 

plásticos e outros materiais descartados diariamente, cuja decomposição leva-se 

décadas, chegando aos cursos dos rios e mares, além de poluir o solo durante este 

tempo de decomposição.  A fabricação do compósito plástico-madeira ajudaria a 

reduzir a quantidade de material plástico descartado, aumentando assim seu tempo 

de vida útil. O polímero utilizado no compósito age contra o ataque dos fungos e 

parasitas da madeira, além de ser um ótimo repelente à água, promovendo 

durabilidade para o material. 

 Este estudo procura utilizar os conceitos da ecologia industrial, que 

apresentam alguns requisitos para a concepção de novos materiais, levando em 

consideração as necessidades tanto do ser humano quanto do meio ambiente, de 

forma a reduzir os impactos ambientais. Também leva em consideração o princípio 

tecnológico do wpc que oferece alternativa para o aproveitamento dos resíduos de 

madeira e plásticos como matéria prima na fabricação de novos produtos.  



 

 

19 Introdução 

1.3 Estrutura e limites da pesquisa 

 Esta pesquisa está classificada de acordo com sua natureza como pesquisa 

aplicada, pois objetiva a geração de novos conhecimentos para aplicação prática e 

dirigida para a solução de problemas específicos. Com abordagem do problema de 

forma quantitativa, pois se constitui como dados quantitativos os valores colhidos no 

ambiente de pesquisa, tais como resultados de testes físicos e mecânicos do 

compósito. Do ponto de vista dos procedimentos técnicos, pode ser classificada em 

pesquisa bibliográfica, por utilizar de materiais já publicados, tais como livros, artigos 

de periódicos e material disponibilizado em sites específicos. Também pode ser 

definida como pesquisa experimental, pois determinou-se um objeto de estudo, 

submetendo-o a investigação e analisando-o em suas características físicas e 

mecânicas (GIL, 1999; SILVA e MENEZES, 2005).  

 A abordagem metodológica será dividida em cinco etapas: 

 1ª Etapa: Definir e preparar o material a ser utilizado; 

 2ª Etapa: Desenvolver, em laboratório, o compósito em quatro traços 

distintos, com percentuais de madeira em 10%, 20% e 30% e polipropileno em 70%, 

80%, 90% e 100%. 

 3ª Etapa: Processar, em laboratório, o compósito desenvolvido, moldando 

três modelos de corpos de prova para cada traço; 

 4ª Etapa: Realizar os testes de acordo com as normas ASTM D-638-10, 

ASTM D-256-00, ASTM D-570-98 e ASTM D-1238-10 nos corpos de prova 

moldados. 

 5ª Etapa: Descrever as características do wpc, de acordo com os resultados 

dos testes laboratoriais, comparando-os com compósitos já pesquisados por outros 

autores. 

Pode-se verificar o esquema estabelecido para o desenvolvimento do 

trabalho, na Figura 1. 



 

 

20 Introdução 

 

 
Figura 1 – Fluxograma das ações necessárias para o desenvolvimento da pesquisa. 

 
 



 

 

21 Revisão de Literatura 

2 REVISÃO DE LITERATURA 

A pesquisa bibliográfica está restrita aos principais conceitos correlacionados 

ao tema compósito plástico-madeira, e sua contribuição ambiental, além das 

possíveis aplicações para o material. 

2.1 Resíduos sólidos 

Na sociedade atual de consumo, os valores e a posição social de um 

indivíduo podem ser influenciados pela quantidade de bens que ele possui. É este 

consumo que faz aflorar o sentimento de pertencer a um determinado grupo, cujos 

parâmetros definem o envolvimento nas redes sociais. O consumismo pode ser 

considerado um símbolo das economias capitalistas, com fartura em bens de 

consumo, e que pode ser um dos principais problemas das sociedades industriais 

modernas. Este padrão de consumo é ambientalmente insustentável (ORTIGOZA e 

CORTEZ, 2009).  

O consumo desenfreado pode causar aumento significativo na geração de 

resíduos, um grande problema, principalmente para a correta destinação dos 

mesmos, que normalmente acabam em lixões, muitas vezes ilegais, aumentando a 

poluição do meio ambiente.  

No Brasil, o serviço de limpeza urbana foi iniciado oficialmente em 25 de 

novembro de 1880, na cidade de São Sebastião do Rio de Janeiro, capital do 

Império nesta data. O Imperador D. Pedro II assinou o Decreto nº 3024, aprovando o 

contrato de "limpeza e irrigação" da cidade, que foi executado por Aleixo Gary de 



 

 

22 Revisão de Literatura 

cujo sobrenome origina-se a palavra gari, que hoje se denomina os trabalhadores da 

limpeza urbana em muitas cidades brasileiras (MONTEIRO et al., 2001). 

Segundo a NBR 10004:2004, os resíduos sólidos podem ser de origem 

industrial, hospitalar, agrícola, comercial, doméstica, de serviços e de varrição. São 

classificados como resíduos no estado sólido ou semi-sólido, sendo que também 

estão incluídos nestas características o lodo proveniente de sistemas de tratamento 

de água, os gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição e 

alguns líquidos cujas particularidades tornem inviável seu lançamento na rede 

pública de esgoto ou exijam soluções técnicas e economicamente inviáveis (ABNT, 

2004). 

Segundo o Programa Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS), resíduo sólido é 

definido como: 

“Material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades 
humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe 
proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou 
semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas 
particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de 
esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnicas ou 
economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível”. 
(BRASIL, 2010). 

 

De acordo com o Fundo de População das Nações Unidas (2011), o Brasil 

tem cerca de 90% da população vivendo em áreas urbanas, com um total da 

população em 196,7 milhões, porém as infraestruturas e os serviços não 

acompanharam o ritmo do crescimento das cidades. Se os resíduos sólidos forem 

descartados incorretamente, podem ocorrer danos, quer seja em relação à saúde 

pública e à qualidade ambiental, os aspectos estéticos ou de turismo. 

Os resíduos sólidos urbanos são geralmente lançados em aterros sanitários, 

e muitas vezes, materiais que poderiam ser reciclados estão misturados com matéria 

orgânica, impossibilitando a sua identificação e separação.  

A NBR 10004:2004 classifica os resíduos sólidos em: 

- Classe I – Perigosos: resíduos que, em função de suas propriedades físicas, 

químicas ou infecto-contagiosas, podem apresentar: 



 

 

23 Revisão de Literatura 

a) riscos à saúde pública, provocando mortalidade, incidência de doenças ou 

acentuando seus índices;  

b) riscos ao meio ambiente,  quando o resíduo for gerenciado de forma 

inadequada caracterizando-se por possuir uma ou mais das seguintes propriedades: 

inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenidade. 

- Classe II – Não perigoso: esses resíduos subdividem em resíduos de classe 

IIA (não inertes) e resíduos classe IIB (inerte). Como resíduo de restaurante (restos 

de alimentos), resíduo de madeira, sucata de metais ferrosos, resíduo de materiais 

têxteis, sucata de metais não ferrosos (latão etc.), resíduos de minerais não-

metálicos, resíduo de papel e papelão, areia de fundição, resíduos de plástico 

polimerizado, bagaço de cana, resíduos de borracha e outros resíduos não 

perigosos. 

- Classe II A – Não Inerte: são aqueles que não se enquadram nas 

classificações de resíduos classe I – Perigosos ou de resíduos classe II B – Inertes. 

Esses resíduos podem ter  propriedades de biodegradabilidade, combustibilidade ou 

solubilidade em água. 

- Classe II B – Inerte: não tenham nenhum de seus constituintes solubilizados 

a concentrações superiores aos padrões de água potável, excetuando-se aspecto, 

cor, turbidez, dureza e sabor quando amostradas de forma representativa.  

De acordo com o Inventário Estadual de Resíduos Sólidos Domiciliares da 

CETESB (2012), numa cidade de 200 a 500mil habitantes, são gerados cerca 0,6kg 

de resíduos sólidos domiciliares por habitante diariamente. 

Nas Figuras 2 e 3, pode-se verificar a distribuição dos aterros de resíduos no 

estado de São Paulo e o índice de qualidade dos mesmos. 

 
 



 

 

24 Revisão de Literatura 

 

 
 Figura 2 – Índice de qualidade de aterro de resíduos no Estado de São Paulo no ano de 1997.  

 Fonte: CETESB, 2012. 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

 
Figura 3 – Índice de qualidade de aterro de resíduos no Estado de São Paulo no ano de 2011. 

 Fonte: CETESB, 2012. 
 
 

Verifica-se nas Figuras 2 e 3, que no ano de 1997 havia um grande número 

de aterros inadequados no Estado de São Paulo e poucos eram os aterros 

adequados. Já no ano de 2011 percebe-se que, grande quantidade desses aterros 



 

 

25 Revisão de Literatura 

se adequaram e alguns estão controlados, sendo os aterros inadequados, uma 

pequena parte. Com a promulgação da lei da Política Nacional de Resíduos Sólidos 

(PNRS) está previsto que haja uma mudança no paradigma da gestão dos resíduos 

sólidos, que amplia a responsabilidade da cadeia produtiva até a destinação final do 

produto ambientalmente adequada, de acordo com o capítulo II, art. 3º VII:  

 

“[...] destinação final ambientalmente adequada: destinação de resíduos que 
inclui a reutilização, a reciclagem, a compostagem, a recuperação e o 
aproveitamento energético ou outras destinações admitidas pelos órgãos 
competentes do Sisnama, do SNVS e do Suasa, entre elas a disposição 
final, observando normas operacionais específicas de modo a evitar danos 
ou riscos à saúde pública e à segurança e a minimizar os impactos 
ambientais adversos” (BRASIL, 2010).  

 

 Ou seja, o gerador do resíduo é o seu responsável até a sua destinação final, 

tendo que observar as normas de descarte correto e procurar os meios legais para o 

descarte ou reaproveitamento destes resíduos.  

A geração dos resíduos sólidos industriais supera muitas vezes a geração dos 

resíduos sólidos urbanos, e com uma população em crescimento constante é preciso 

repensar os meios produtivos, a durabilidade dos produtos, a reutilização e 

reciclagem dos produtos, e as tecnologias ultrapassadas e que causam desperdício.   

Segundo Valle (2004), se o estilo de vida da sociedade atual continuar, e os 

países em desenvolvimento aumentarem seus padrões de consumo ao nível dos 

países desenvolvidos, a geração de resíduos aumentará significativamente, sendo 

necessárias técnicas cada vez mais eficientes para sua prevenção, redução e 

disposição final. 



 

 

26 Revisão de Literatura 

2.2 Coleta Seletiva 

A falta de distinção entre coleta seletiva e triagem ou recuperação de materiais 

recicláveis secos é um aspecto importante e que ainda gera confusão, pois trata-se 

de procedimentos e resultados distintos (SNIS, 2012). 

A coleta seletiva pode ser definida como a etapa de coleta dos materiais 

recicláveis presentes nos resíduos sólidos urbanos tais como papéis, vidros, 

plásticos, metais, ou resíduos orgânicos compostáveis, previamente separados na 

própria fonte geradora. A coleta seletiva de resíduos recicláveis pode ser feita no 

sistema porta a porta, com auxílio de veículos automotores ou de tração animal ou 

manual, ou ainda, entregue em Postos de Entrega Voluntária, catadores, sucateiros 

ou entidades beneficentes. A coleta seletiva pode ou não ser seguida pelo 

processamento (triagem final, acondicionamento, estocagem e comercialização) dos 

resíduos recicláveis sob a responsabilidade da mesma entidade. (IBGE, 2010; 

BRINGHENTI, 2004). 

Segundo IBGE (2010), os primeiros programas de coleta seletiva e 

reciclagem de resíduos sólidos no Brasil teve início na década de 1980, como 

alternativas inovadoras para a redução da geração dos resíduos sólidos domiciliares 

e o estímulo à reciclagem. A partir deste momento, comunidades, indústrias, 

empresas e governos locais se mobilizaram para a separação dos resíduos na fonte 

produtoras. Em 1989, o PNSB identificou a existência de 58 programas de coleta 

seletiva no país, já em 2000 este número cresceu para 451 e em 2008, havia 994 

programas de coleta seletiva, indicando um avanço na implantação da coleta 

seletiva.  

Porém, o modelo de alto consumo da sociedade capitalista faz aumentar a 

geração per capta de lixo. Tal aumento foi o exórdio da preocupação de 

ambientalistas e da população, tanto pelo potencial poluidor, quanto pela 

necessidade de novos espaços para aterros sanitários. O interesse pela questão dos 

resíduos sólidos surgiu concomitante com a criação de políticas ambientais nos 



 

 

27 Revisão de Literatura 

países desenvolvidos. A coleta seletiva ainda é uma realidade bastante longe do 

ideal, pois ainda existe o mau acondicionamento dos resíduos pela população e falta 

de informação sobre coleta seletiva. Outros fatores que também contribuem para o 

baixo índice de reciclagem dos resíduos como o alto custo da coleta seletiva para os 

municípios e a falta de um sistema de triagem destes resíduos. A implantação da co-

leta seletiva é um processo contínuo ampliado gradativamente. (MONTEIRO et al., 

2001).  

Segundo o autor, os principais benefícios ambientais da reciclagem dos 

materiais existentes no lixo (plásticos, papéis, metais e vidros) são: 

� A economia de matérias primas não-renováveis;  

� A economia de energia nos processos produtivos; 

� O aumento da vida útil dos aterros sanitários; 

� Além de que, a implantação de programas de reciclagem, estimula o 

desenvolvimento de uma maior consciência ambiental e dos princípios de 

cidadania por parte da população. 

A coleta seletiva possibilita a economia de matérias primas, energia e 

recursos naturais, além do reuso, e a reciclagem. Também consiste numa 

importante etapa do gerenciamento dos resíduos sólidos e contribui com a 

sustentabilidade ambiental, econômica e social urbana (RIBEIRO e BESEN, 2007). 

Conforme Cempre (2012), o lixo no Brasil é composto de 35% de material 

reciclável, conforme mostra a Figura 4. Em 2010, foi consumido 5,9 milhões de 

toneladas de resinas termoplásticas. No Brasil, a reciclagem absorve 5% do plástico 

consumido no país e é geralmente associada à produção industrial (pré-consumo). 

Neste mesmo ano, cerca de 20% dos plásticos foram reciclados no Brasil, 

representando um valor aproximado de 953 mil toneladas.  

Segundo mesmo autor, a reciclagem secundária, que consiste no 

processamento de polímeros, misturados ou não, é um mercado crescente sendo 

que novas tecnologias já estão disponíveis para possibilitar o uso simultâneo de 

diferentes resíduos plásticos, sem que haja incompatibilidade entre elas e a 



 

 

28 Revisão de Literatura 

consequente perda de resistência e qualidade. Já a reciclagem terciária, que 

consiste na aplicação de processos químicos para recuperar as resinas que 

compõem o lixo plástico, fazendo-as voltar ao estágio químico inicial ainda não é 

utilizada no Brasil. 

 

 
Figura 4 – Composição do lixo no Brasil.  

Fonte: Cempre, 2012. 
 
 

Conforme citado em SNIS (2012), no ano de 2010, a cidade de Bauru, interior 

do Estado de São Paulo teve uma quantidade total de resíduos sólidos coletados 

(exceto os orgânicos) em 1.507t. Deste total, 989.6t foram reaproveitadas, sendo 

600,8t de papel e papelão, 148,9t de plásticos, 68,7t de metais e 169,6 de vidros. A 

despesa corrente da Prefeitura, com serviços de limpeza urbana, soma 

R$4.072.660,00 ao ano. Sendo a coleta de resíduos sólidos domiciliares e públicos 

orçada em R$2.190.607,00 ao ano, e os serviços de varrição de logradouros 

públicos orçado em R$1.224.692,00 ao ano. Com a quantidade total de 340 

trabalhadores remunerados de todo manejo de resíduos sólidos urbanos, sendo 159 

nos serviços de coleta, 31 nos serviços de varrição, 105 nos serviços de capina e 

roçada e 26 em unidades de processamento. Na cidade de Bauru existe uma 

entidade associativa de catadores associada com a Prefeitura, contando com 23 

associados.   



 

 

29 Revisão de Literatura 

Segundo IBGE (2010), o estado de São Paulo conta com um total de 223 

municípios com serviço de coleta seletiva, dentre eles, 181 municípios possuem 

manejo de resíduos sólidos com a participação de catadores nas ações de coleta 

seletiva, sendo 132 municípios com coleta organizada através de cooperativas ou 

associações, 70 municípios com participação isolada e 15 municípios com outra 

forma de coleta seletiva.  No estado de São Paulo, o material mais recolhido é o 

papel ou papelão. Somente 77 cidades possuem sistema de coleta seletiva em todo 

o município, e o principal receptor final da coleta seletiva são os comerciantes de 

materiais recicláveis.  

Ainda segundo o mesmo autor, 88 municípios do estado de São Paulo 

aplicam os recursos provenientes da coleta seletiva com a manutenção do sistema 

de coleta, e 78 cidades aplicam os recursos em atividades socioculturais e 

assistenciais.  

Porém, os programas em parceria com catadores organizados enfrentam 

dificuldades como falta de capacitação, má organização do trabalho, pouca prática 

cooperativista, além de problemas econômicos como a competição pelo material 

reciclável, ausência de remuneração pelos serviços prestados pelos catadores. Há 

ainda, a necessidade de inserção institucional com base em instrumentos legais 

para garantir sua continuidade (RIBEIRO e BESEN, 2007).  

Para Jacobi e Besen (2011), é necessário definir estratégias para promover a 

redução de resíduos nas fontes geradoras, através da educação ambiental contínua, 

a coleta seletiva com inclusão de catadores, e um plano de gestão abrangente, 

integrado e pactuado com a sociedade para reduzir a disposição de resíduos no 

solo. A expansão da coleta seletiva é urgente e estratégica e poderá representar 

uma oportunidade de reduzir os custos das cidades com serviços de higiene, gerar 

milhares de postos de trabalho, além de promover a conscientização e 

responsabilidade dos cidadãos com relação à limpeza e a sustentabilidade urbana. 



 

 

30 Revisão de Literatura 

2.3 Compósitos 

 Até a primeira metade do século passado, as atividades industriais eram 

pensadas de forma separada do meio ambiente, assim, a tendência em estudos 

relativos aos problemas ambientais era colocá-los fora do sistema produtivo, não se 

abordando as causas da poluição advinda dos sistemas industriais. As soluções 

técnicas surgidas com essa visão são chamadas de “end-of-pipe solutions” ou 

tratamentos de final de tubo, consistindo em processos de tratamento e descarte dos 

poluentes presentes nos resíduos industriais. Contudo, as práticas do fim do tubo 

não pararam o aumento da poluição industrial, e com a intensificação dos problemas 

ambientais e do aumento da coação social, as estruturas para o controle da poluição 

propostos não foram suficientes, pois não agiram na causa do problema. (PEREIRA 

et al. 2007). 

 Segundo Pereira (2010) no Brasil, a Ecologia Industrial apresenta-se por meio 

de iniciativas isoladas e, as abordagens, são as mais variadas. Não existe um 

acompanhamento sistemático de avaliação das abordagens implantadas, 

dificultando o reconhecimento tanto da eficácia, quanto da ecoeficiência dos 

resultados. Tradicionalmente, o termo ecologia é definido como a ciência que estuda 

a relação entre o meio ambiente e os seres vivos, e em um ecossistema onde haja 

uma cadeia alimentar em equilíbrio, não existe sobras ou o que poderíamos chamar 

de “lixo”. É partindo deste conceito que se pode pensar no sistema industrial de 

produção e reaproveitamento dos recursos, de modo a reutilizar as sobras dando 

utilidade e agregando valor a elas, sendo uma forma de aproveitamento, a 

fabricação de produtos com compósitos elaborados de resíduos industriais de pós-

uso. 

 Dias (2009) afirma que a ecoeficiência consiste em produzir mais com menos, 

reduzindo o consumo de energia, de materiais e consequentemente, a diminuição na 

geração de resíduos e na poluição, assim como os custos de operações.  



 

 

31 Revisão de Literatura 

 Para Mendonça (2005) os materiais compostos podem ser definidos como um 

conjunto de dois ou mais materiais diferentes, combinados em escala macroscópica, 

para funcionarem como uma unidade, visando obter um melhor conjunto de 

propriedades que nenhum dos componentes individualmente apresenta. 

 Segundo ficha informativa da Braskem (2002), compósito é um material 

formado por pelo menos dois componentes, sendo geralmente um polímero (matriz 

polimérica) e outro como fase de reforço, normalmente em forma de fibras. São 

leves, fáceis de moldar permitindo formas complexas e sem emendas e com a cor 

desejada.  

 Mesmo sendo fortes, as fibras não podem ser usadas sozinhas, pois não 

podem sustentar a compressão ou cargas transversais. Portanto é necessária uma 

matriz para manter as fibras em conjunto, além de proteger as fibras de ataques de 

insetos e fungos e as ações do tempo. Desta forma, a matriz é crucial para 

determinar a resistência à corrosão do compósito. Por causa da excelente 

resistência ao ataque do ambiente, as composições com fibras têm conquistado 

grandes mercados em indústrias químicas, substituindo, em parte, materiais 

convencionais tais como o aço, concreto reforçado e alumínio (BARBERO, 1999).  

Segundo Matthews et al. (2009), plásticos reforçados com fibras são 

extremamente resistentes à corrosão e são, por conseguinte, utilizados na indústria 

química. Eles têm propriedades eletromagnéticas interessantes e, por causa disso, a 

fibra de vidro reforçada com resina é utilizada em minas de carvão e embarcações 

navais, pelo requisito de ser um material não-magnético. Outro exemplo é o epóxi 

reforçado com fibras de carbono, usado em aplicações médicas porque é 

transparente ao raio-X. 

A utilização dos compósitos vem crescendo, sendo que suas vantagens são 

inúmeras, tanto para as indústrias que reutilizam tal material, como em pesquisas no 

desenvolvimento de novos produtos e novas tecnologias para atender as 

necessidades de produção do material. Uma área que está crescendo juntamente 

com a utilização do compósito é a do design, e para Manzini e Vezzoli (2008), o 

design compreende o conjunto de atividades desde o projeto territorial até o projeto 



 

 

32 Revisão de Literatura 

gráfico, passando pelo projeto arquitetônico e bens de consumo, sintetizando o 

tecnicamente possível com o ecologicamente viável e fazendo surgir novas 

propostas social e culturalmente apreciáveis.  

Papanek (1998) utiliza o termo “ecodesign” ou “eco-concepção” para designar 

um processo que tem por consequência conceber um produto reduzindo seus 

impactos ambientais, com a preocupação na conservação da sua qualidade de 

utilização e até modificando o relacionamento produto-usuário, melhorando a 

qualidade da vida humana e ponderando o ecossistema. 

2.3.1 Compósito plástico-madeira  

O compósito plástico-madeira ou wpc (wood-plastic composite) é uma forma 

alternativa de utilização de resíduos, constituindo-se da mistura de polímero 

termorrígido ou termoplástico com madeira de qualquer forma. O wpc é um ótimo 

substituto para o aço, o alumínio e madeiras virgens ou placas elaboradas a partir de 

resíduos, das fibras sintéticas, como as de vidro e as poliméricas, o amianto e são 

muito usados na indústria automobilística, em navios e aeronaves. (CLEMONS, 

2002; CARVALHO, 2003; YAMAJI, 2004; GOMES FILHO, 2006).  

O wpc têm sido utilizado nos EUA por muitos anos, embora seu crescimento 

principal tem sido observado mais recentemente. A utilização de wpc na produção 

de painéis interiores de automóveis, usando a tecnologia de extrusão italiana, foi 

uma das primeiras aplicações principais dos EUA para o material. Grande parte do 

crescimento recente, do desenvolvimento e utilização de wpc foi impulsionada por 

iniciativas financiadas pelo Ministério da Agricultura e outros grupos associados com 

a silvicultura e as indústrias da madeira serrada nos EUA. Por isto, muitas das 

empresas envolvidas na produção de wpc´s nos EUA são empresas madeireiras, 

que investiram no desenvolvimento de produtos e adicionaram esses materiais 

alternativos ao seu portfólio de produtos. (OPITMAT Ltd e MERL Lta, 2003). 



 

 

33Revisão de Literatura 

O plástico mais utilizado para a produção do wpc nos Estados Unidos é o 

polietileno de alta densidade (PEAD), na Europa o Polipropileno (PP) e o Cloreto de 

Polivinilo (PVC), são os mais utilizados. Uma grande variedade de compósitos de 

madeira pode ser elaborada, sendo as combinações de fibras com resinas 

termoplásticas as mais usadas, numa proporção que pode variar de 10% a 50% de 

fibras. As resinas termoplásticas como polietileno, polipropileno e poliestireno são de 

pós-consumo, moldam com o calor e apresentam baixo custo. (TEIXEIRA, 2005; 

REMADE, 2007).  

Um complicador na elaboração dos compósitos reforçados com fibras de 

madeira é que, em processamentos em alta temperatura, necessários para muitos 

plásticos, pode iniciar o processo de combustão da madeira. Desta maneira, a 

combinação nos compósitos se restringe aos polímeros onde a temperatura do 

processo é baixa e não prejudique os resíduos de madeira como o polipropileno 

(PP), além disso, esses polímeros apresentam baixo custo (MANRICH, 2005).  

As fibras de madeira também podem substituir materiais usados em reforços 

e cargas1 para plásticos como o carbonato de cálcio e a fibra de vidro, que são 

materiais mais caros (Figura 5). 

 
Figura 5 – Estimativa em R$, do custo de carga em compósitos no Reino Unido.  

Fonte: adaptado de Opitmat Ltd e MERL Lta, 2003. 
 

                                                 
1 Segundo Rabello (2000), carga pode ser descrita como a fase de reforço em compósitos, e podem ser fibrosas 

ou não, orgânicas ou inorgânicas, naturais ou sintéticas. 



 

 

34 Revisão de Literatura 

 Os wpc´s, que são produzidos a partir de resíduos de madeira e 

termoplásticos reciclados podem ser considerados como eco-compósitos, embora 

eles não tenham uma aparência que seria considerada natural. O termo “eco-

compósito” é descrito por Forestry (2004), como um material que pode conter tanto 

fibras naturais, como cânhamo, sisal, juta ou linho, como uma matriz de polímero 

natural. Compostos naturais com base em amido podem ser produzidos com a 

vantagem importante de biodegradabilidade. Um composto que é mais fácil de 

reciclar, tal como um material composto por polipropileno, também pode ser 

denominado como um eco-compósito. 

 De uma forma geral, os wpc´s formam uma nova classe de materiais com 

grande potencial comercial. Na Tabela 1 é possível verificar algumas aplicações 

para o compósito plástico-madeira. 

 

Tabela 1 – Aplicações para o wpc. 

Construção  Interno   Automotivo Exteriores Industrial Outros  

Recobrimentos Pisos  Portas e tetos Cercados Corrimão Teclas de 
piano 

Perfis de 
portas e 
janelas 

Persianas e 
Venezianas 

Painéis 
interiores 

Postes de 
muros 

Embalagens 
industriais  

Canais e tubos Estantes Pisos de 
caminhões 

Bancos de 
parque 

Dormentes de 
estrada de 
ferro 

 

Placas de 
barcos Molduras Recobrimento 

de estepes 
Equipamentos 
de recreação Caixas de lixo  

Telhas Mesas  Pisos Placas de 
sinalização  

Escadas  Perfis     

Fonte: adaptado de Optimat Ltd. e Merl Lta., 2003. 

 

Na China, a empresa Shenzhen GEM High-Tech Co. Ltd. patenteou a marca 

GEM WPC, que constitui em compósitos de madeira com PVC e PE e que, segundo 

a empresa, é formado por extrusão com equipamentos especiais e técnicas 

específicas, bem como tratamento de superfície requintado, possuindo as seguintes 

características: eficiente de energia e totalmente reciclável, semelhante à madeira 



 

 

35 Revisão de Literatura 

em cores e texturas, tem isolamento térmico e acústico, é resistente, durável, 

resistentes ao ataque de insetos, ao desgaste, a dobras, não condutor elétrico, pode 

ser cortado, pregado e perfurado para se adaptar a todos os tipos de acessórios. 

Forestry (2004), afirma que existem várias empresas fabricando o compósito 

plástico-madeira, dentre elas, as empresas americanas: Trex, Strandex, American 

Composite Timbers, Wood Composites Technologies Inc., Environmental Polymer 

Products Ltd, Centriforce, Tech-wood, Timbaplus, Durawood, Cost, a empresa 

japonesa Einwood  e a empresa chinesa Alloywood.  

Segundo o mesmo autor, a madeira sob a forma de farinha de madeira ou de 

fibras curtas (<5 mm) é usada na fabricação de wpc´s com um típico teor de 50%, 

apesar de alguns tipos de conterem até 80%. As espécies mais comuns utilizadas 

nos EUA são Pinus e Carvalho. As exigências do processo de fabricação são 

bastante severas. As fibras de madeira devem ser secas com teor de umidade a 2% 

ou 3%, ser limpas e de tamanho uniforme. Os resíduos de serrarias também 

representam uma fonte abundante de aparas de madeira e serragens que são em 

seguida secas e moídas em um moinho de martelos, até à dimensão pretendida. 

As matérias primas e as tecnologias de fabricação de wpc que foram 

desenvolvidos estão atualmente bem estabelecidos nos EUA. Os políemros virgens 

ou reciclados juntamente com resíduos de madeira processada são as principais 

matérias primas. Os aditivos2 são utilizados para auxiliar de processamento e 

otimizar o tempo de vida útil do produto. O processo de fabricação baseia-se em 

processamento de plásticos, em particular a operação de extrusão, com pequenas 

modificações feitas para acomodar as propriedades particulares de matérias primas 

do wpc, como as fibras vegetais. Novos estudos estão se dirigindo para a utilização 

de espuma como matriz polimérica, já que são mais leves e parecem mais com a 

madeira real que muitos dos atuais materiais utilizados em wpc (OPITMAT Ltd e 

MERL Lta, 2003). 

                                                 
2 Aditivos são substâncias que podem ser combinadas com os polímeros para melhorar suas características como 

rigidez, cor, resistência, intemperismo, flamabilidade e facilidade de processamento (KALPAKJIAN e 
SCHMID, 2002). 



 

 

36 Revisão de Literatura 

Na Tabela 2 podem-se verificar os valores de densidade e de resistência à 

flexão de alguns compósitos comercializados. 

 

Tabela 2 – Valores de densidade e resistência à flexão de alguns compósitos. 

Material Densidade 
(kg/m3) 

MOE 
(N/mm2) 

MOR 
(N/mm2) 

PEBD (resíduos de plástico sólido) 980 710 N/A 

PEAD (“Plasti” madeira plástica - parte aerada) 900 700 – 800 N/A 

GPR/PEBD (fibra de vidro reforçada com 
poliéster resíduos / resíduos de plástico) 1100 1220 16 

“Trex” plástico-madeira 910 a 950 1205 9.8 

“Trimax” plástico-madeira 950 2239 19 

“Einwood” plástico-madeira 1120 3047 17 

“Tech-Wood” plástico-madeira 970 7440 74 

“American Composite Timber” plástico 
reforçado com fibra de vidro 965 3100 17 

Stika spruce (12% de teor de umidade) 384 8100 67 

UK Douglas (12% de teor de umidade) 497 10500 91 

Greenheart (12% de teor de umidade) 1009 21900 190 

Fonte: adaptado de Forestry, 2004. 

 
A Marinha dos EUA está patrocinando o desenvolvimento de pesquisas  para 

aplicações de wpc em cais navais. Este material é procurado porque tem 

propriedades semelhantes as da madeira, mas possuem uma maior durabilidade em 

ambientes agressivos que são normalmente vistos por estruturas de orla. Também 

são resistentes às brocas marinhas que têm sido uma praga para pilares de madeira 

tratados. Wpc´s são considerados mais seguros para o ambiente marinho do que a 

madeira tratada, pois não necessitam de produtos químicos tóxicos para a 

resistência à degradação. A Marinha dos EUA também está buscando projetos 

modulares, utilizando seções que permitirão a fácil substituição de membros 

individuais danificados (BALMA, 1999).  



 

 

37 Revisão de Literatura 

Na Alemanha, a empresa JELU-Werk, produz compósitos de plástico-madeira 

da marca JELUXYL com 50% de farinha de madeira de Pinus e 50% de PP com 

modificações proporcionadas por aditivos, de acordo com a necessidade do cliente.  

Na Figura 6 podem-se observar alguns produtos do compósito plástico-

madeira JELUXYL. 

 

 
Figura 6 – Vista de alguns itens produzidos pela empresa, em compósito plástico-madeira. 

Fonte: JELU-Werk. 
 
 

O uso de carga para compósitos nas indústrias de plásticos dos EUA no ano 

2000 estava em 5,5bilhões de libras, dos quais 0,4milhões (7%) foram estimadas 

sendo fibras biológicas, sendo a maioria delas extraídas da madeira. No entanto o 

uso de outras fibras naturais como linho ou palha de trigo não está descartado. 

Outras cargas, incluindo as fibras naturais podem ter preço superior ao carbonato de 

cálcio, comumente utilizado como carga. O preço médio por quilo de plástico 

reforçado com fibra, no ano 2000 era de U$0,90 para fibra de vidro, U$0,20 para 



 

 

38 Revisão de Literatura 

fibras naturais que não a madeira, U$0,10 para fibra de madeira e o carbonato de 

cálcio em U$0,70 (ECKERT, 2000 apud JEONG, 2004). 

Segundo a BCC Research (2011), o mercado mundial de produtos de 

compósitos plástico-madeira (wpc´s), plásticos celulósicos, madeira, e compósitos 

de fibras naturais foi estimado em cerca de 2,4 milhões de toneladas em 2011, 

conforme mostra a Figura7.  

 

 
Figura 7 – Gráfico da previsão para aplicações de wpc´s, e compósitos de fibras naturais. 

Fonte: adaptado de BCC Research, 2011. 

 
Ainda, segundo a BCC Research (2011), em 2016, estima-se um aumento de 

cerca de 4,6 milhões de toneladas a uma taxa de crescimento anual 13,8%. O 

mercado para produtos de construção está previsto para experimentar o maior 

crescimento, com uma taxa de crescimento anual de 12,4% durante o período de 

cinco anos entre 2011 e previsão para 2016. Este setor deverá produzir 1,7 milhão 

de toneladas em 2011 e está previsto cerca de 3,2 milhões de toneladas em 2016. O 

mercado, para aplicações automotivas, está estimado em 0,3 milhões de toneladas 

em 2011 e deverá aumentar a uma taxa de crescimento anual de 17,1% e deverá 

atingir cerca de 0,8 milhões de toneladas em 2016.                                                                        



 

 

39 Revisão de Literatura 

2.4 Utilização da Madeira  

 A madeira pode ser considerada como um dos primeiros materiais de 

engenharia a ser utilizado pelo homem. No inicio dos tempos o homem evoluiu e, 

deixou de usar a mão como único instrumento ou ferramenta e passou a usar outros 

tipos de materiais em seus trabalhos, que ficavam cada vez mais complexos, como 

fazer abrigos para sua proteção e conforto. É usada desde sempre na construção de 

moradias, móveis e veículos, atendendo a três necessidades primordiais do homem: 

combustível, casa e transporte. (GONÇALVES, 2002; ULLOA, 2007) 

Existem duas categorias de madeiras, segundo a taxonomia: as 

Gimnospermas e as Angiospermas. Neste estudo, serão usadas as madeiras Pinus 

taeda e Pinus elliotti, contidas na categoria Gimnospermas, mais especificamente, 

das Coníferas, com característica de ser resinosa, e com ausência de vasos ou 

poros. As coníferas são compostas, basicamente, por traqueídeos, raios medulares, 

canais resiníferos, células de parênquima e pontuações areoladas (GONÇALVES, 

2002).  

 Pfeil e Pfeil (2003) afirmam que as madeiras são distintas em duas 

categorias: 

� Madeiras duras – árvores de crescimento lento, de folhas abundantes, como 

peroba, ipê, aroeira e também são chamadas de madeiras de lei. Perdem 

suas folhas no outono. São as dicotiledôneas, da classe das Angiospermas; 

� Madeiras macias – árvores de crescimento rápido, com folhas em forma de 

agulha ou escamas, como pinheiro-do-pará, pinheiros europeus e norte-

americanos. Mantém suas folhas verdes o ano todo. São as coníferas, da 

classe das Gimnospermas. 

As fibras provenientes de coníferas possuem um comprimento em torno de 

3.5mm, enquanto as folhosas apresentam fibras com tamanho em torno de 

1.5mm (OPTIMAT Ltd e MERL Lta, 2003).  



 

 

40 Revisão de Literatura 

 A Tabela 3 apresenta a proporção dos tipos de tecidos celulares que compõe 

a madeira, diferenciando as coníferas das dicotiledôneas.  

 

Tabela 3 – Proporção de elementos celulares que compõem a madeira. 
Proporção Volumétrica (%) 

 Coníferas Dicotiledôneas 
Tipos de tecidos Menor Média Maior Menor Média Maior 
Vasos    2 15 65 
Traqueídeos 87 93 96    
Fibras    13 55 80 
Parênquima  1 2 2 12 75 
Raios Medulares 4 7 12 1,2 15 50 
Canais Resiníferos  0,4 1,1    
Fonte: adaptado de Gonçalvez, 2002. 

 
 Para Pfeil e Pfeil (2003) as madeiras para construção civil devem ser retiradas 

do cerne, que é a parte mais durável da madeira. Já a madeira do alburno é mais 

higroscópica sendo mais sensível a ação dos fungos, porém tem maior aceitação de 

agentes protetores. A madeira é constituída por substâncias orgânicas, sendo 50% 

carbono, 44% oxigênio e 6% hidrogênio.  

 Segundo Gonçalves (2002), algumas experiências feitas por pesquisadores 

indicam que as propriedades de resistência da madeira se relacionam com o teor de 

umidade contido na mesma. A madeira verde contém em seu interior, denominado 

cerne, uma variação de percentual de água de 30% a 100%, e no alburno entre 40% 

e 200%, referido ao peso seco. Um aspecto interessante a ser descrito é que, no 

interior da madeira, podem ser encontrados polímeros. A madeira é composta por 

celulose, hemicelulose e lignina, que são caracterizados como polímeros, os quais 

formam a parede celular da madeira e são responsáveis pela maioria de suas 

características físicas e químicas. A celulose é um polímero formado por centenas 

de glucoses formando cadeias de até 10.000 elementos. 

 Pfeil e Pfeil (2003) também afirmam que o composto orgânico predominante é 

a celulose, constituindo cerca de 50% da madeira, seguido da lignina que compõe 

de 20% a 30% e as hemiceluloses com 20% a 25% da constituição da madeira. A 

densidade da madeira é uma característica importante a ser observada na 



 

 

41 Revisão de Literatura 

classificação de madeiras serradas ou compostas. A densidade se refere à massa 

de uma substância por unidade de volume e é expressa em kg/m3. Sendo que a 

densidade da madeira depende da espécie, da localização de onde os corpos de 

prova foram retirados na tora, da umidade, etc. 

 A espécie Pinus elliotti apresenta uma densidade de 0,32g/cm3, 

correspondente a uma densidade relativa a 12% de teor de umidade. No que se 

refere à condutividade térmica, a madeira não apresenta bons resultados. Os 

materiais celulósicos são maus condutores devido à porosidade e à falta de elétrons 

livres, os quais transmitem a energia. Alguns autores afirmam que a condutividade 

da madeira pode ser equivalente à sua densidade, pois a umidade aumenta a 

capacidade de transmissão de calor e com isso a condutividade aumenta 

(GONÇALVES, 2002). 

 A madeira é um material anisotrópico3, apresentando as direções longitudinal, 

radial e tangencial.  A umidade da madeira tem uma importância elevada sobre suas 

propriedades, e a quantidade de água das madeiras recém-cortadas varia conforme 

a espécie. Elas podem sofrer retração ou inchamento com a variação da umidade e 

também está sujeita à deterioração por ataque biológico e ação do fogo. Tem baixa 

resistência ao fogo se não forem empregadas adequadamente (PFEIL e PFEIL, 

2003). 

 A utilização irregular da madeira e o comércio desenfreado podem causar 

danos diretos ao meio ambiente, como desmatamento, utilização irregular do solo, 

queimadas e o desaparecimento de espécies da fauna. Somente no mês de outubro 

de 2012, foram apreendidos 6.000m3 de madeira ilegal em Belém-PA (IBAMA, 

2012). 

Além do problema do desmatamento e do comércio ilegal de madeiras, há o 

problema de geração de resíduos nas indústrias madeireiras durante o 

processamento das toras. Para que a madeira seja comercializada, é realizado o 

processamento primário onde a tora é cortada na serra de fita de acordo com o 

                                                 
3 Um material anisotrópico é aquele em que uma ou mais de suas propriedades dependem da direção em que são 

observadas no meio (WEISZFLOG, 1998). No caso da madeira, as propriedades variam de acordo com a 
direção de suas fibras. 



 

 

42 Revisão de Literatura 

desejado. A madeira aparelhada também pode ser obtida através de seções maiores 

por meio de processamento na serra no sentido longitudinal e é eventualmente 

aplainada para atingir uma determinada medida. Tais procedimentos geram 

resíduos, tanto no corte das toras, como no processo de aparelhar a madeira, 

gerando serragem (NENEWITZ, et al. 2008).  

Segundo dados do Imazon (2012), em julho de 2012 foi detectado 139,5 

quilômetros quadrados de desmatamento na Amazônia Legal, significando um 

aumento de 50% em relação ao mês de julho de 2011, sendo a grande maioria do 

desmatamento ocorrida no Pará com 83% (Figura 8).   

 

 
Figura 8 – Mapa do desmatamento na Amazônia em 2012. 

Fonte: Imazon, 2012. 
 



 

 

43 Revisão de Literatura 

 De acordo com a Figura 8, a maioria do desmatamento ocorreu no Pará, 

seguido pelo Mato Grosso, Rondônia e Amazonas. Nota-se ainda que alguns pontos 

de desmatamento ocorrem próximos aos rios, o que acelera o assoreamento. A 

redução do desmatamento implica na redução da emissão de gases que provocam o 

efeito estufa. Atualmente, a sociedade vem mudando alguns aspectos culturais e o 

consenso de que o desmatamento deve ser combatido está cada vez mais forte. As 

pesquisas que estão sendo desenvolvidas abrangendo a reciclagem e reutilização 

de materiais também podem contribuir de alguma forma, com a diminuição do 

desmatamento. 

2.5 Utilização dos Plásticos 

 Com a evolução do ser humano e da história, os elementos estruturais e 

materiais que eram utilizados pelo homem foram sofrendo alterações. Um fato 

surgido no início do Século XX marcou a história da humanidade: alguns materiais 

produzidos pela química, consistiam de grandes moléculas, resultado do 

encadeamento de 10.000 ou mais átomos de carbono. Esses produtos 

apresentavam repetição de pequenas unidades estruturais em sua longa cadeia 

principal, e assim foram denominados polímeros, que no grego significa “muitas 

partes” (MANO, 2000).  

 Os polímeros, também conhecidos como plásticos, são materiais sólidos, 

sintéticos e com origem geralmente orgânica. São de fácil fabricação, principalmente 

relacionado ao custo final se comparados com outros materiais de engenharia, 

consequente dos baixos níveis de força, energia e temperatura necessários para a 

fabricação do plástico (MENDONÇA, 2005). 

Os materiais sólidos são classificados em quatro grupos: materiais metálicos, 

cerâmicos, poliméricos e os compósitos. A classificação é baseada na estrutura 

atômica e nas ligações químicas predominantes em cada grupo (PADILHA, 1997).  



 

 

44 Revisão de Literatura 

Na Tabela 4 pode-se verificar a utilização de elementos estruturais, pelo 

homem, ao longo da evolução histórica. 

  

Tabela 4 – Evolução do uso de elementos estruturais pelo homem. 

Evolução histórica Ano Material 

Pré-história Idade da Pedra 25.000 até 
6.500 AC Madeira, Pedra lascada e Pedra polida 

Proto-história Idade dos metais 6.500 até 
1.500 AC Cobre, estanho, bronze, ferro, cerâmica 

História 

Antiguidade 4.000 até 
500 AC Vidro 

Idade Média 500 até 
1.500 DC Ligas metálicas 

 
Idade Moderna 

1.500 até 
1.800 DC Concreto 

Idade Contemporânea 1.800 até 
os dias atuais Polímeros 

Fonte: adaptado de Mano, 2000. 

 

 Conforme Marczak (2004), a produção industrial dos plásticos teve início em 

1909 com o desenvolvimento do plástico fenol-formaldeído (Baquelite) por L. H. 

Bakeland. Porém a indústria de plásticos só avançou a partir de 1930, quando foram 

desenvolvidos o Nylon, os uretanos e os fluorcarbonos. Também nesta época 

começaram a ser produzidos os compostos moldáveis à base de estireno, a 

celulose, o acetato e a melamina, e consequentemente, surgiram no mercado as 

primeiras máquinas para produção industrial de peças plásticas com processo por 

injeção, sopro e vácuo.  

Segundo o mesmo autor, quando comparados com outros materiais, os 

plásticos possuem propriedades únicas. Se empregados adequadamente, realizam 

suas funções a um custo mais atraente quando comparado com outros materiais. 

 Para Mano (2000), dentre os materiais de engenharia atuais, estão incluídos 

os plásticos, borrachas, fibras e adesivos, e que estes são indispensáveis à vida 

moderna. Alguns polímeros podem ser usados para aplicações de engenharia, como 



 

 

45 Revisão de Literatura 

engrenagens e peças estruturais, permitindo a substituição a materiais como metais. 

Neste grupo, incluem-se os plásticos que podem ser aquecidos e resfriados, 

processados por métodos de laminação, injeção e extrusão: os termoplásticos. Já os 

termorrígidos, que se fundem quando aquecidos, porém não são reversíveis, 

sofrendo reação química que causa a formação de ligações cruzadas 

intermoleculares, resultando em uma estrutura reticulada, infusível e insolúvel. 

 Segundo Mendonça (2005), os polímeros termoplásticos são aqueles que 

amolecem ou fundem quando submetidos a temperaturas elevadas. O processo de 

aquecimento – amolecimento – resfriamento – endurecimento é reversível de forma 

que podem ser reutilizados com o calor e pressão, podendo apresentar redução 

parcial de suas propriedades mecânicas.  

Para o autor, a característica de ser reutilizado constitui em um dos aspectos 

mais importantes dos termoplásticos, associado à preservação e conservação do 

meio ambiente. Os principais termoplásticos são: Polietileno, Poliestireno, 

Policarbonato, Poliacetal, Poliamida-imida, Fluorcarcono, Fenóxis, Celuloses, 

Poliéter-éter, Peek, Acrílicos, Polisulfone, Polifenilene Sulfide, Poliéter-imida, 

Estirenos, Polivinil Cloride, Poliolefinos.   

Marczak (2004) afirma que os plásticos se diferenciam dos demais materiais 

como, por exemplo, o peso, tornando-os atrativos na indústria de embalagens, 

equipamentos esportivos e na redução de custos de transporte. 

A Figura 9 representa a classificação dos polímeros com seus respectivos 

números de identificação. 

 



 

 

46 Revisão de Literatura 

 
Figura 9 – Classificação dos polímeros.  

Fonte: adaptado de Vesilind e Morgan, 2011. 
 

 De acordo com Mano (2000), as propriedades físicas são aquelas que não 

envolvem qualquer modificação estrutural em nível molecular dos materiais, sendo 

que nestas propriedades estão inclusas as propriedades mecânicas, térmicas, 

elétricas e óticas.  

A Figura 10 representa a classificação dos materiais de engenharia divididos 

em clássicos, ou tradicionais que são a madeira, as cerâmicas, os vidros e os 

metais, e os não-clássicos, que compreendem os polímeros sintéticos.  

 
Figura 10 – Classificação dos materiais de engenharia. 

Fonte: adaptado de Mano, 2000. 



 

 

47 Revisão de Literatura 

 
  Os plásticos possuem grande flexibilidade, conforme o tipo de polímero e os 

aditivos usados na sua formulação. Os polímeros têm uma dureza inferior que outros 

materiais como a cerâmica e os metais, além de serem maus condutores térmicos e 

elétricos, se fundem quando são aquecidos. Nos termorrígidos não ocorre distorção 

por aquecimento e quanto mais a temperatura aumenta ocorre a degradação do 

material polimérico. O módulo de elasticidade dos plásticos é mais suscetível a 

variações de temperatura do que os metais. Podem ser considerados leves em 

relação com outros materiais (MANO, 2000; WIEBECK e HARADA, 2005).  

Segundo os mesmos autores, os polímeros orgânicos apresentam uma 

facilidade de queima, constituindo-se em uma desvantagem para o material. Quando 

um polímero orgânico é aquecido, ele vai sofrendo alterações físicas e 

posteriormente químicas, seguindo pela decomposição e formação de produto 

volátil. Quando tais polímeros estão em composição com matérias orgânicas, como 

aditivos minerais, ele deixa cinzas nas quais se encontram tais aditivos.  

 Porém, a má utilização dos plásticos, resultando em produtos de baixa 

qualidade, e o descarte incorreto destes produtos e embalagens plásticas acabam 

em poluição e degradação ambiental, como pode ser visualizado na Figura 10.  

 

 
Figura 11 – Amostra de embalagens plásticas encontradas em praias brasileiras.  

Fonte: http://planetasustentavel.abril.com.br 



 

 

48 Revisão de Literatura 

 
 
 Em levantamentos realizados em grandes cidades brasileiras, os principais 

plásticos encontrados em meio aos resíduos sólidos urbanos são o polietileno de 

alta e baixa densidade, o PVC e o polipropileno, sendo que os outros polímeros 

encontrados correspondem a apenas 11% do total (SPINACÉ e PAOLI, 2005). 

 Os poluentes podem ser gerados por fontes naturais, como as cinzas 

vulcânicas, ou por fontes antropogênicas que podem ser identificadas como as 

atividades humanas, a agropecuária, mineração, transportes e indústrias, e são 

estas que causam os maiores problemas ambientais, pois cada um deles produz 

certos tipos de poluentes específicos em decorrência dos processos típicos já que 

nem todos os materiais extraídos podem ser utilizados e alguns se tornam resíduos 

industriais que muitas vezes são descartados no meio ambiente (BARBIERI, 2007; 

VESILIND e MORGAN, 2011; OMS, 2010).  

Segundo os mesmos autores, as fontes de poluição podem ser pontuais, 

como as fábricas, hospitais, depósitos, veículos e domicílios, ou podem ser difusas, 

como o lixo que se espalha pelas ruas ou a sujeira deixada numa praia depois do fim 

de semana. A poluição de cursos d’água acarreta um esforço cada vez maior para 

que água tratada seja oferecida à população, com consequente aumento de custos. 

Este aspecto não envolve apenas uma questão financeira, mas as doenças das 

populações que dependem de cursos d’água por conta da contaminação por 

agentes patogênicos e tóxicos.  

 Para Dias (2009) um dos problemas mais visíveis causados pela 

industrialização é a destinação dos resíduos sólidos, afetando o meio ambiente 

natural e a saúde humana. Este problema ambiental foi agravado nos últimos 200 

anos, devido à intensificação da industrialização e a intervenção do homem na 

natureza.  



 

 

49 Material e Método 

3 MATERIAL E MÉTODO 

 Neste capítulo serão descritos os ensaios laboratoriais, que deram origem à 

análise comparativa entre o compósito plástico-madeira elaborado nesta pesquisa e 

os compósitos já pesquisados. 

Neste trabalho foi realizada uma análise comparativa entre compósitos 

poliméricos já pesquisados e o compósito plástico-madeira desenvolvido nesta 

pesquisa, considerando como parâmetro as especificações das normas ASTM D-

638-10, ASTM D-256-00, ASTM D-570-98, ASTM G-155-05 e ASTM D-1238-10.

 Os ensaios foram realizados no Laboratório de Processamento da Madeira da 

Faculdade de Engenharia de Bauru – UNESP, no Departamento de Materiais da 

Universidade Federal de São Carlos – UFSCar e no Laboratório de Anelasticidade e 

Biomateriais da Faculdade de Ciências da UNESP – Bauru, seguindo as normas 

descritas a seguir. 

3.1 Materiais 

 Os principais materiais utilizados nesta pesquisa foram a farinha de madeira 

proveniente da mistura das espécies Pinus taeda e Pinus elliotti e o polímero 

polipropileno (PP) reciclado descritos a seguir: 



 

 

50 Material e Método 

Farinha de madeira 

Foi escolhida a espécie de madeira Pinus para esta pesquisa, pois é uma das 

madeiras mais plantadas nas regiões Sul e Sudeste do Brasil, além de serem 

utilizadas na extração de resinas (EMBRAPA, 2005), sendo um ponto importante 

para a pesquisa já que não será utilizado nenhum compatibilizante4 para a 

aglutinação do polímero com a madeira.  

A farinha de madeira usada para a produção do compósito plástico-madeira é 

proveniente da mistura das espécies Pinus taeda e Pinus elliotti e foi fornecida pela 

Indústria Pinhopó Moagem de Madeira, localizada em Ponta Grossa-PR, de lote 

03/11/11-A, malha 04-C, boca B (C B2). O material é obtido através da moagem de 

resíduos de madeira que não contenham impurezas, possuindo coloração clara e 

granulometria uniforme. A farinha de madeira ficou em estufa por um período de 03h 

à temperatura de 60ºC antes do processamento do compósito. 

Polipropileno 

 Nesta pesquisa foi escolhido o polímero polipropileno (PP) reciclado, pois, 

além da abundância do material em resíduos sólidos, contribuindo de alguma forma 

para a poluição, este polímero é totalmente reciclável, possui temperatura de 

amolecimento compatível para a produção do wpc, tem elevada resistência química 

e a solventes, possui boa estabilidade térmica e é de fácil moldagem (MANRICH, 

2005).  

O material utilizado na pesquisa é proveniente de uma Recicladora de 

Plásticos localizada na cidade de Bauru-SP, sendo obtido através de trabalhadores 

                                                 
4 Os agentes compatibilizantes são copolímeros que podem modificar a energia mecânica do material em relação 

ao termoplástico (MAGLIO e PALUMBIO, 1986).  



 

 

51 Material e Método 

autônomos que recolhem os materiais reciclados na cidade e vendem a esta 

recicladora. Após o recebimento, o material é separado por tipo de polímero, levado 

à picadora e extrusado em forma de pellets. 

 O polipropileno na forma de pellets (Figura 12), passou por processo de 

limpeza, a saber: inicialmente o material foi lavado para retirada de materiais 

estranhos (Figura 13 e 14), e seco ao ar para retirada do excesso de água para, em 

seguida, o material ser seco em estufa (temperatura de 90ºC pelo período de 24h). 

Nestas condições, o PP está apto para ser usado no processo de produção do wpc 

(Figura 15). 

 

               
      Figura 12 – Aspecto inicial do polipropileno          Figura 13 – Processo de lavagem do polímero 
                       antes de ser lavado.          
 
 

               
            Figura 14 – Aspecto do polímero  

                  após ser lavado.                         Figura 15 – Estufa usada na secagem do material. 



 

 

52 Material e Método 

3.2 Métodos 

Após a escolha dos materiais, a próxima etapa foi a produção do compósito 

plástico-madeira e a injeção dos corpos de prova para as análises. 

Para todas as amostras foram utilizados os mesmos materiais, porém em 

traços distintos (farinha de madeira e polipropileno). A sequencia das principais 

etapas desenvolvidas neste estudo está sintetizada na Figura 16. 

 

 
Figura 16 – Fluxograma das principais atividades desenvolvidas para o compósito plástico-madeira. 

 



 

 

53 Material e Método 

O compósito plástico-madeira e os corpos de prova foram produzidos no 

Laboratório de BIOCyle do Departamento de Materiais da Universidade Federal de 

São Carlos. Foram feitos quatro traços sendo que, para cada um, foi usado 05kg de 

material. As formulações foram de 100% PP (T1), 90%PP+10%FM (T2), 

80%PP+20%FM (T3) e 70%PP+30%FM (T4). Os corpos de prova foram injetados 

com moldes conforme a American Society for Testing and Materials, normas ASTM 

D-256-00 e ASTM D-638-10. 

 Para todas as amostras foram utilizados os mesmos materiais (farinha de 

madeira Pinus taeda e Pinus elliotti e polipropileno reciclado) 

A abordagem metodológica foi desenvolvida em quatro etapas: 

1ª Etapa: Preparar quatro traços com diferentes proporções de farinha de 

madeira e o polipropileno reciclado. As diferentes formulações estão descritas na 

Tabela 5.  

 

Tabela 5 – Formulações para produção do compósito. 
Traço Quantidade de material (kg) Percentual de material 

1 5,0kg 100% PP 

2 4,5kg PP + 0,5kg FM 90% PP + 10%FM 

3 4,0kg PP + 1,0kg FM 80% PP + 20% FM 

4 3,5kg PP + 1,5kg FM 70% PP + 30% FM 

 

 2ª Etapa: Produzir o compósito plástico-madeira através do processo de 

extrusão.  

3ª Etapa: Injetar os corpos de prova com padrões determinados pela norma 

ASTM D-638-10 e ASTM D-256-00.  

4ª Etapa: Realizar as análises necessárias de acordo com a norma ASTM D-

638-10, ASTM D-256-00, ASTM D-570-98, ASTM G-155-05 e ASTM D-1238-10 nas 

amostras desenvolvidas. As análises realizadas e suas respectivas normas 

metodológicas estão descritas a seguir. 



 

 

54 Material e Método 

3.2.1 Método do processo de extrusão do wpc 

 Para produção dos compósitos, foi utilizada uma extrusora da marca Extrusão 

Brasil, de dupla rosca, co-rotacional e L/D = 40, com onze zonas de aquecimento 

como mostra a Figura 17. Para a produção, as formulações foram despejadas no 

funil de alimentação do equipamento, que estava programado para produção de 

pellets de PP virgem. 

Para que não houvesse problemas durante o processo, como entupimento da 

rosca, e considerando que o polipropileno utilizado era de procedência de 

reciclagem e não apresentava homogeneidade, o polímero foi extrudado e picado 

em pellets novamente. 

 

 
Figura 17 – Vista parcial da extrusora utilizada para a produção do compósito. 

 

Após a pesagem, o material foi colocado em sacos plásticos e misturado por 

aproximadamente 02minutos, para torná-la homogênea. Em seguida, teve início o 



 

 

55 Material e Método 

processo de extrusão do material, sendo que a extrusora estava programada 

conforme a Tabela 6.  

 

Tabela 6 – Programação da extrusora para todas as formulações do compósito. 
Temperatura da água Zonas de aquecimento Temperatura em ºC 

 Z1 110ºC 

25 ºC 

Z2 150ºC 
Z3 170ºC 
Z4 195ºC 
Z5 195ºC 
Z6 195ºC 
Z7 190ºC 
Z8 190ºC 
Z9 190ºC 

Z10 190ºC 
Z11 200ºC 

Velocidade de 50kg/h para 100% e 90% PP , para 20% e 30% FM velocidade de 20kg/h 
 

Depois da passagem pelo funil, os materiais passavam pela rosca em alta 

temperatura, que misturava o compósito e empurrava para a saída, com um molde 

tipo “macarrão”. O material saía a uma temperatura média de 200ºC e caía na água 

para resfriamento. Após o resfriamento o “macarrão” ia direto para a picadora, 

produzindo os pellets do compósito plástico-madeira, conforme Figura 18.  

 

 
Figura 18 – Pellets do compósito plástico-madeira em 30%, 20%, 10% FM e 100%PP, 

respectivamente. 

Algumas observações puderam ser feitas desde a fase de preparo até a 

extrusão do compósito, ou seja: 



 

 

56 Material e Método 

- os materiais devem ser secos em estufa antes da extrusão para que não haja 

problemas com o sistema de degasagem, e nem com o compósito; 

- a pré-mistura deve ser feita no momento da extrusão. Como os materiais têm 

densidades diferentes, pode haver uma separação do material se ficar parado por 

muito tempo antes do procedimento; 

- no funil de alimentação houve a necessidade de “empurrar” o material, pois como 

os materiais apresentavam densidades diferentes, o polipropileno estava escoando 

mais rapidamente; 

- na extrusão da formulação com 30% de farinha de madeira houve liberação de 

gases, sendo necessária a limpeza do sistema de degasagem; 

- a maior dificuldade foi observada na produção do compósito com 30% de farinha 

de madeira, pois o material que escoava da extrusora quebrava-se muito facilmente. 

3.2.2 Método do processo de injeção do wpc 

Após a extrusão, as formulações ficaram em estufa por um período de 24h 

a uma temperatura de 60ºC. Após a secagem, o processo de injeção foi iniciado 

para a confecção dos corpos de prova. A configuração da injetora variou segundo 

cada formulação, conforme as Tabelas 7 e 8. 

 
Tabela 7 – Programação da injetora para a confecção do conjunto tipo Charpy. 

Traço Temperatura em ºC das 
zonas de aquecimento 

Velocidade 
de injeção 

Temperatura da 
água em ºC 

Peso do conjunto tipo 
Charpy 

1 z1-110ºC; z2-192,6ºC; 
z3-189ºC; z4-159,8ºC 20seg/bar 30ºC 0,022kg 

2 z1-190ºC; z2-190,5ºC; 
z3-185,3ºC; z4-159,3ºC 20seg/bar 30ºC 0,022kg 

3 z1-190ºC; z2-190,5ºC; 
z3-185,3ºC; z4-159,3ºC 20seg/bar 30ºC 0,022kg 

4 z1-190ºC; z2-190,1ºC; 
z3-185ºC; z4-159,8ºC 20seg/bar 30ºC 0,024kg 

 



 

 

57 Material e Método 

A programação da injetora para o material de 100% PP foi diferente dos 

demais compósitos, pois as fibras da madeira influenciam na fluidez do material no 

bico de injeção, sendo necessários ajustes nas temperaturas de processamento e 

na velocidade de injeção. 

 

Tabela 8 – Programação da injetora para a confecção do conjunto de placas. 

Traço Temperatura em ºC das 
zonas de aquecimento 

Velocidade 
de injeção 

Temperatura 
da água em ºC 

Peso do corpo de prova 
(02 placas de 6cm2x3mm) 

1 z1-200ºC; z2-199,5ºC; 
z3-194,8ºC; z4-191ºC 15seg/bar 30ºC 0,024kg 

2 z1-190,1ºC; z2-189,9ºC; 
z3-185,2ºC; z4-159,8ºC 20seg/bar 30ºC 0,026kg 

3 z1-190,1ºC; z2-189,9ºC; 
z3-185,2ºC; z4-159,8ºC 20seg/bar 30ºC 0,026kg 

4 z1-190,1ºC; z2-189,9ºC; 
z3-185,2ºC; z4-159,8ºC 20seg/bar 30ºC 0,028kg 

 

A máquina utilizada para a injeção dos corpos de prova foi a Injetora Romi 

Prática, modelo 130, com quatro zonas de aquecimento, conforme mostra a Figura 

19.  

 
Figura 19 – Máquina Injetora utilizada para a produção do compósito. 



 

 

58 Material e Método 

 
Foram moldados vinte corpos de prova no conjunto tipo charpy (Figura 20) 

para cada formulação, e vinte corpos de prova de placas de 6cm2, como o molde se 

consistia num conjunto de duas placas, foram injetados dez conjuntos, totalizando 

vinte placas, como mostra as Figuras 21 e 22. 

 

  
Figura 20 – Conjunto de corpos de prova para teste de impacto e para teste de tração. 

 
 

 
Figura 21 – Conjunto de placas de 6cm2. 

 



 

 

59 Material e Método 

 
Figura 22 – Corpos de prova separados individualmente. 

 
O processo de injeção dos corpos de prova não apresentou nenhum 

problema. Os compósitos fluíram bem no bico de alimentação da injetora.  

3.2.3 Metodologia para o ensaio de absorção de água e inchamento em espessura, 

norma ASTM D-570-98 

Este método de ensaio determina a relação da taxa de absorção de água 

pelos plásticos, quando imersos. Destina-se a todos os tipos de plásticos, incluindo 

os produtos resinosos (moldado-quente e moldado-frio) ambos homogêneos e 

plásticos laminados em haste e em forma de tubo.  

O ensaio para a taxa de absorção de água permite analisar a proporção de 

água absorvida por um material e como um teste de controle da uniformidade de um 

produto. 

De acordo com a norma ASTM D-570-98, o teor de umidade de um plástico é 

intimamente relacionado com propriedades como: resistência