BRPI0902910A2 - processo para obtenção de composto sintético a base de cloreto de vinila e serragem de madeira - Google Patents
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Abstract
PROCESSO PARA OBTENçãO DE COMPOSTO SINTéTICO A BASE DE CLORETO DE VINILA E SERRAGEM DE MADEIRA compreendido por uma composição de um composto que tem como material básico a resina de cloreto de vinila, estabilizador térmico a base de cálcio e zinco, carbonato de cálcio, estearina, modificador de impacto, auxiliar de fluxo, estearato de cálcio e lubrificante externo, que são inseridos no funil primário de uma extrusora, que recebe em seu funil secundário serragem de madeira, que são conduzidas para a rosca onde são aglutinadas de forma homogênea produzindo materiais em formato predeterminado de forma continua que é direcionado para um duto de água resfriada, e posteriormente para o corte, no processo pode ainda ser adicionado pigmentos na cor desejada que é inserido em um funil terciário da extrusora, sendo o processo passível de receber refugos do mesmo material, possibilitando a reciclagem num quarto funil.
Description
"PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE COMPOSTOSINTÉTICO A BASE DE CLORETO DE VINILA E SERRAGEM DEMADEIRA".
Refere-se o presente pedido de patente de invenção a um"PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE COMPOSTO SINTÉTICO ABASE DE CLORETO DE VINILA E SERRAGEM DE MADEIRA",desenvolvida com a finalidade de produzir placas, móveis e artigosdiversos a partir de resíduos de plásticos de cloreto de vinila e serragem demadeira, proporcionando um material de alta resistência mecânica.
No setor madeireiro, a grande quantidade de resíduos geradossempre foi motivo para preocupações. Dentre esses, o pó da lixa e aserragem merecem especial atenção por serem materiais de baixadensidade, exigindo maior espaço para a estocagem, além de seremmateriais altamente explosivos. Atualmente, cada vez mais os resíduos vêmdespertando o interesse de pesquisadores e empresários, principalmentepara verificar as possibilidades de reutilização desses materiais.
Uma das alternativas para os resíduos da indústria madeireira é autilização na produção de compósito plástico-madeira. Segundo Stark,White e Clemons (1997), o compósito plástico-madeira ou WPC (wood-plastic composites) está se tornando o material mais importante dentro doprocesso da reciclagem.
Uma definição bem simples para o compósito plástico-madeira édada por Koenig e Sypkens (2002). Segundo os autores, o compósitoplástico-madeira é uma mistura de pó de madeira com algum tipo de resinaplástica.
O uso dos compósitos plástico-madeira está crescendorapidamente. Isso se deve às vantagens desse produto em relação à madeira,como não rachar, não empenar e exigir pouca ou nenhuma manutenção(Brandt e Fridley, 2003).
Para o futuro existe uma perspectiva de aumento para o uso docompósito plástico- madeira, pois, dependendo da formulação, pode-seobter produtos com propriedades superiores ao plástico e à própria madeira(Koenig e Sypkens, 2002).
Os compósitos plástico-madeira começaram a ser produzido naEuropa e estão sendo fabricado nos Estados Unidos há décadas. Entretanto,o maior crescimento vem ocorrendo a partir da última década (Clemons, 2002).
Na verdade, as primeiras pesquisas com o compósito plástico-madeira foram na década de 50 onde as indústrias automotivas começaramadicionar pó de madeira ao polipropileno (PP) na fabricação de algumaspartes internas dos carros. No final da década de 80 o compósito plástico-madeira começou a ser usado na fabricação de decks (Koenig; Sypkens, 2002).
Atualmente os compósitos plástico-madeira já estão sendoutilizados na fabricação de uma série de produtos. As aplicações vão desdebrinquedos até construções marinhas Youngquist (1995), British Plastic &Rubber (2001) e Koenig e Sypkens (2002).
Nos compósitos plástico-madeira, o plástico é o material usadopara melhorar as características como a resistência à umidade, ao ataque deinsetos e fungos (Schut, 1999). Entretanto, de acordo com English (2002)numa temperatura onde muitos plásticos são processados, a madeira irá sedegradar. Por isso, as formulações dos compósitos plástico-madeira ficamrestritas a determinados tipos de plásticos onde a temperatura deprocessamento é relativamente baixa, como o polietileno (PE) e opolipropileno (PP). Além disso, esses polímeros apresentam baixo custo etêm boas propriedades mecânicas para peças não estruturais.Os reforços tipicamente usados nos plásticos, como a fibra devidro e outros minerais, são materiais caros e pesados. As fibras demadeira, que são mais baratas e mais leves, também podem ser utilizadascomo reforço para os plásticos. Tratando-se de compósitos plástico-madeira, tanto o plástico quanto a madeira podem ser obtidos a partir dereciclados (English, 2002).
Youngquist (1995), Joseph et al. (1996), Mattoso (1999), Josephet al. (2002) e Colom et al. (2003) citam que as vantagens na utilização defibras vegetais para compósitos poliméricos são a melhoria do desempenhomecânico de plásticos convencionais, a diminuição do impacto ambiental, areciclabilidade e o menor custo.
A madeira tem ainda a função de aumentar a rigidez doscompósitos, melhorar as propriedades de usinabilidade além de ter umcusto menor que a resina (Schut, 1999).
De acordo com Stark (1999), Stark e Rowlands (2003) o pó demadeira é a forma mais comum encontrada nas misturas comtermoplásticos.
A madeira e o plástico podem ser combinados usando atecnologia da mistura por aquecimento e fusão. A produção dos compósitosplástico-madeira normalmente envolve o processo de extrusão. Asmatérias-primas (plástico e madeira) são misturados em uma extrusora,formando os granulados (Yougquist, 1995; Clemons, 2002).
Para Saheb e Jog (1999), o processamento de compósitosplástico-madeira envolve a extrusão dos componentes a uma determinadatemperatura de fusão seguida por uma operação de injeção para dar a formaaos objetos.
A vantagem do compósito plástico-madeira é sua capacidade deser processada como o plástico. O material pode ser injetado e produzirpeças sem a necessidade de novas operações. O compósito também podeser transformado em lâminas e moldados como os plásticos (Koenig;Sypkens, 2002).
Saheb e Jog (1999), Koenig e Sypkens (2002) lembram que ascaracterísticas dos compósitos plástico-madeira são influenciadas pelométodo de processamento.
Koenig e Sypkens (2002) apresentam alguns pontos básicos parao processamento dos compósitos plástico-madeira:
a) sempre manter as temperaturas do processo o mais baixopossível. Temperaturas abaixo de 200°C são recomendadas para evitar adegradação da madeira. Sempre permitir adequada saída de gases. Aumidade resultante do processo de extrusão precisa ter uma saída daextrusora;
b) quanto mais uniforme a mistura, menor poderá ser atemperatura do processo;
c) extrusoras com rosca dupla são mais adequadas à mistura doque extrusoras com rosca simples.
Koenig e Sypkens (2002) afirmam que as pesquisas com oscompósitos plástico-madeira estão buscando formulações para conseguircada vez mais uma maior proximidade estética com a madeira.
De acordo com Stark (2001), os compósitos plástico-madeiraestão sendo examinados também para aplicações estruturais e em usosexternos em condições adversas.
Devido à incompatibilidade da madeira, material polar, com aspoliolefinas (PP, PE), materiais apolares, é necessário promover a adesãona interface plástico-madeira no compósito para que o produto apresenteboas propriedades mecânicas. Em geral é utilizado um compatibilizantepolimérico para fazer a modificação superficial da madeira (fibra) ou damatriz plástica para efetivamente haver um reforço da matriz polimérica.
Conforme avança as pesquisas, melhora a performance doscompósitos plástico-madeira. No futuro deverá ser desenvolvido umproduto que atenda a funções estruturais (English, 2002).
É objetivo da presente inovação prover um "PROCESSO PARAOBTENÇÃO DE COMPOSTO SINTÉTICO A BASE DE CLORETO DEVINILA E SERRAGEM DE MADEIRA" que fundamenta-se em umacomposição para obtenção de um composto que tem como material básico aresina de cloreto de vinila, estabilizador térmico a base de cálcio e zinco,carbonato de cálcio, estearina, modificador de impacto, auxiliar de fluxo,estearato de cálcio e lubrificante externo, que são inseridos no funilprimário de uma extrusora, que recebe em seu funil secundário serragem demadeira, que são conduzidas para a rosca onde são aglutinadas de formahomogênea produzindo materiais em formato predeterminado de formacontinua que é direcionado para um duto de água resfriada, eposteriormente para o corte, no processo pode ainda ser adicionadopigmentos na cor desejada que é inserido em um funil terciário daextrusora, sendo o processo passível de receber refugos do mesmo material,possibilitando a reciclagem num quarto funil.
Percebe-se então que o "PROCESSO PARA OBTENÇÃO DECOMPOSTO SINTÉTICO A BASE DE CLORETO DE VINILA ESERRAGEM DE MADEIRA", usa como uma das matérias básicas aserragem de madeira e o cloreto de vinila (PVC) virgem ou já utilizado eque é dispensado. As peças fabricadas a partir desse composto tem sua vidaútil muito maior, pois estão livres da infiltração de água que em peçasfabricadas de madeira provoca umidade e a proliferação de mofo e suadeterioração, principalmente em pisos e móveis que estão expostos àscondições climáticas e com o tempo aparecem rachaduras e empenamentosalém do composto ter um peso específico menor e possuir uma maiorresistência plástica a torção e flambagem.
A madeira-PVC possui ainda uma vantagem estética. Para lheconferir colorações diferentes basta incluir pigmentos ao plásticogranulado. Caso o polímero já seja colorido a cor permanecerá na madeira.
A utilização da madeira-plástico é diversa, podendo serempregada na indústria moveleira e construção civil, pois o resultado dessacomposição é um produto que:
• Não deforma, não racha e não solta lasca;
Não apodrece facilmente
• Resistente aos insetos que atacam normalmente a madeira;
• Possui uma resistência mecânica excelente, tanto emambientes úmidos como em secos;
• Resiste à água e à umidade;
Não necessita de pintura, envernizamento, ou qualquer outraproteção;
• Possui acabamento, textura e odor semelhante à madeira.
• Amigo do ambiente, é 100% reciclável
Devemos destacar ainda que os maiores beneficiados por essesistema são o meio ambiente e a saúde da população. A reciclagem deplásticos, que representam em torno de 40% do lixo doméstico, reduz autilização dos aterros sanitários e prolonga sua vida útil, pois o plásticousado no processo provém exclusivamente da reciclagem, o que contribuipara combater o desmatamento de floresta e a economia de petróleo,contribuindo assim para a preservação do meio ambiente.
Com base no descrito e ilustrado, podemos verificar que a"PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE COMPOSTO SINTÉTICO ABASE DE CLORETO DE VINILA E SERRAGEM DE MADEIRA", porser inovador e até então não compreendido no estado da técnica e porenquadra-se perfeitamente dentro dos critérios que definem a patente deinvenção. São as seguintes suas reivindicações.
Claims (1)
1. - "PROCESSO PARA OBTENÇÃO DE COMPOSTOSINTÉTICO A BASE DE CLORETO DE VINILA E SERRAGEM DEMADEIRA" caracterizado por uma composição de um composto que temcomo material básico a resina de cloreto de vinila, estabilizador térmico abase de cálcio e zinco, carbonato de cálcio, estearina, modificador deimpacto, auxiliar de fluxo, estearato de cálcio e lubrificante externo, quesão inseridos no funil primário de uma extrusora, que recebe em seu funilsecundário serragem de madeira, que são conduzidas para a rosca onde sãoaglutinadas de forma homogênea produzindo materiais em formatopredeterminado de forma continua que é direcionado para um duto de águaresfriada, e posteriormente para o corte, no processo pode ainda seradicionado pigmentos na cor desejada que é inserido em um funil terciárioda extrusora, sendo o processo passível de receber refugos do mesmomaterial, possibilitando a reciclagem num quarto funil.
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