Desenvolvimento e caracterização de painéis confeccionados por meio da auto-adesão das fibras de coco (Cocos nucifera L.)

Abstract

O coco é um dos frutos com maior distribuição geográfica e em tempos mais recentes tem sido produzido em grande escala. Como somente 20% da massa desses frutos são efetivamente consumidos, a comercialização deste fruto desdobra numa elevada produção de resíduos, ainda mais considerando a sua produtividade que somente no ano de 2008 foi de 60,7 milhões de toneladas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi produzir compósitos a partir de fibras de coco disponíveis no mercado por meio da sua auto-adesão e comparar os efeitos de dois tratamentos de umidade de partículas. As fibras de coco foram processadas em picador agrícola com peneira de 8mm de diâmetro e, posteriormente, tiveram os seus diâmetros e comprimentos medidos. Os colchões foram montados a partir de uma massa de 1,3 kg de partículas e foram prensados a quente até que a temperatura interna do painel atingisse 190 °C. O aumento da umidade aumentou a compressibilidade das partículas, surgindo a necessidade de se alterar a pressão específica de um tratamento para o outro (3,9 para 4,4 MPa). Consequentemente, os tratamentos produziram painéis cujas características físicas e mecânicas são estatisticamente distintas pelo teste da ANOVA (sig. < 0,001; α = 0,01) tanto para as metodologias convencionais de ensaio quanto para o método de avaliação não-destrutiva de ondas de tensão (Stress Wave). De modo geral as propriedades físicas e mecânicas de T20 foram superiores às de T10. Apesar dos resultados de resistência e rigidez em flexão estática, inchamento (I) e absorção de água (A) não terem atendido aos requisitos da NBR 14.810 (2002), o material e a metodologia de prensagem são promissores. Considerando os valores de correlação entre essas variáveis, foram desenvolvidos modelos de regressão linear para determinar os Módulos de Ruptura (fm) e de Elasticidade (EM) e Ligação Interna (LI) tendo por base a velocidade de propagação de ondas (v0) e o Módulo de Elasticidade Dinâmico (Ed), estes últimos determinados pela metodologia não destrutiva de ondas de tensão. Também foi determinada a Carga de Incêndio Específica (qfi) dos painéis, sendo esta informação utilizada na segurança contra incêndios, aqueles pertencentes a T10 apresentaram qfi de 196,46 MJ/m² e T20 de 228,50 MJ/m². ____________________________________________________________________________ ABSTRACT

Coconut is one of the tropical fruits which has a vast geographical distribution and it is currently being produced at large scales. Since only 20 % of the coconut mass is actually consumed, the waste development is enormous, especially considering the 2008 worldwide production yield of 60.7 million metric tonnes. Therefore, the objective of this study was to develop a binderless composite with coconut husk available at the Brazilian market and compare the effects of two particle humidity treatments. The mats were formed using 1.3 kg of particles and were hot-pressed until the panels’ inner temperature reached 190 °C. The additional humidity enhanced particle compressibility, which made necessary an specific panel pressure change from 3.9 to 4.4 MPa from one treatment to the other. Consequentially, each treatment developed specific physical and mechanical fibreboard properties, that are statistically different from one another according to the ANOVA test (sig. < 0.001 @ α = 0.01) for both the conventional evaluating methods and the non-destructive methodology of stress-waves. The overall results show that the increased humidity treatment (T20) presented better physical and mechanical than the other treatment (T10). Although the resistance and stiffness at flexural strength, thickness swelling (I) and water absorption (A) did not meet the Brazilian standard NBR 14,810 (2002) for particleboards, the composite material and pressing technique are promising. Based on the correlation values between the stress-wave velocity (v0), dynamic module of elasticity (Ed), module of rupture (fm), module of elasticity (EM) and internal bonding (LI); mathematical models derived from linear regression analysis were developed, intending to estimate fm, EM and LI from v0 and Ed. Taking into consideration the tragic event that occurred at Santa Maria (Santa Catarina state, Brazil) in January this year, it was also determined the panels specific fire load (qfi), a fire management and fire safety information, T10 presented a value of 196.46 MJ/m² and T20 of 228,50 MJ/m².