Madeira Plástica - um material ecológico por natureza

O que é?

O que chama-se de madeira plástica é um material composto produzido pela reciclagem de determinados polímeros (popularmente plásticos), com destaque para o polietileno de alta densidade (PEAD, que é o plástico do que se faz baldes, embalagens de detergente ou garrafas de álcool para uso doméstico, por exemplo).

É considerado hoje um dos mais dinâmicos mercados e somente nos EUA seu valor é estimado em mais de 5 bilhões de dólares.[1][2][3]

Tais polímeros podem ser adicionados de outros materiais reciclados, que são chamados “cargas”, como a serragem de madeira, o carbonato de cálcio, o caulim (um tipo de argila branca em pó), a “borra de celulose” (resíduos mais pesados, de fibras grosseiras, da reciclagem de papel e papelão, inadequados para a produção de determinadas formas de derivados de celulose), pigmentos que lhe confiram cor desejada e plastificantes, que são produtos químicos que conferem uma certa “plasticidade”, como a flexibilidade adequada à perfuração, por exemplo. Desta maneira, pode-se definir a madeira plástica como um material “compósito”, produzido pela mistura de dois ou mais materiais de natureza completamente diferente que lhe conferem propriedades e custos adequados.

São citadas ainda a composição com outros polímeros, como o poliestireno (PS), que embora relativamente incompatível com o polímero parafínico PEAD, é misturado a este por novas tecnologias[4], dando-lhe maior resistência à tração e mais rigidez, especialmente em peças de grandes comprimentos. Destaca-se o uso como material básico de polipropileno (PP), igualmente parafínico, e o acréscimo de outros polímeros, como o polietilenotereftalato (PET), a espuma vinílica acetinada (da matéria prima etilenovinyl acetato, EVA)[5], assim como o cloreto de polivinila (PVC).[6]

O processo mais usual de sua conformação é a extrusão em perfis de variadas seções transversais.

Uma extrusora típica para madeira plástica (allproducts.com).

Sua origem

A madeira plástica nasce e desenvolve-se como produto que alia aproveitar um volume de polímeros recicláveis mas com determinado decaimento de suas qualidades originais (não permitindo a reconformação em objetos de mesma natureza dos originais) e a crescente preocupação com a responsabilidade ambiental. Dadas suas características mais fundamentais, é extremamente adequada a substituir a madeira em diversas de suas aplicações.

Quais suas propriedades e vantagens?

A madeira plástica apresenta determinadas vantagens em relação as propriedades da madeira e mesmo supera para determinadas aplicações as propriedades de diversos metais. Estas propriedades dependem da composição e do cargueamento.

A madeira plástica é resistente à corrosão, que afeta os metais, especialmente os derivados de ferro, como os aços.
Não absorve umidade, ao contrários das madeiras.
É resistente a diversos produtos químicos agressivos, como os ácidos e os álcalis (como a soda cáustica), assim como a muitos solventes tanto de uso doméstico quanto profissional, como o aguarrás. Tal característica permite sua limpeza com simples água e sabão ou qualquer detergente, tanto industrial quanto doméstico. Nesta característica, exatamente como qualquer “tábua de carne” ou como material médico-laboratorial, sua limpeza adequada pode até garantir uma significativa redução de microorganismos, ou mesmo a esterilização química, pois não possui porosidades que abriguem microorganismos e umidade.
Apresenta significativa resistência à exposição ao Sol.
Alta resistência superficial à chuva e umidade (contrariamente à madeira), permitindo ser enterrada, por exemplo, sem grandes cuidados com proteção.
Por ser exatamente um “plástico”, possui as qualidades de conservação que são exatamente os problemas ecológicos dos plásticos, como a baixa degradabilidade pelas bactérias, mofos e fungos, insetos (como os cupins) e outros artrópodes. Também não é atacada por roedores e aves.
Ao contrário da madeira, não forma farpas pelo corte ou fratura, abrasão ou envelhecimento, não racha nem quando lhe são inseridas fixações, como pregos ou ainda cunhas, por exemplo, pois não apresenta a orientação de fibras que possui a madeira.
Possui maior agarre à fixações, tanto de pregos quanto de parafusos, e pela sua baixa absorção de umidade, não colabora para a oxidação destes, protegendo-os, exatamente porque nas interfaces com estes, comporta-se como um filme protetor plástico.
Possui estabilidade estrutural e química no tempo, não empenando-se (curva-se) pelo secamento ou envelhecimento.
Pode ser trabalhada, dentro de determinadas limitações como o aplainamento e a fresagem, com ferramentas idênticas às usadas para os trabalhos em madeira.
Sendo um material passível de ser pigmentado das mais diversas cores e com diversos tipos de pigmentos, como qualquer plástico, não necessita ser pintada (e inclusive, pode impedir a pintura trivial, como as pichações). Pode ser conformada em sua superfície com diversas texturas, como lisas ou rugosas, adequadas a diversas aplicações.
Visualmente, pode ganhar aspecto muito semelhante, e dependendo da pigmentação e textura, quase idêntico a madeira.

Aspectos de madeira plástica idênticos aos de madeira e exemplos de pigmentação
(milesbradley.com, thomasnet.com e Wikipedia).

Permite a substituição de diversas madeiras raras, como a maçaranduba ou itaúba, em muitas aplicações onde qualquer de suas propriedades, como a resistência à água, sejam desejadas.
Sua comercialização pode se dar aos mesmos moldes da madeira convencional, e ainda permitir formatos impensáveis para a madeira em determinadas dimensões, como perfis em L, U ou X, tubos arredondados ou quadrados, ou ainda formatos perfis e formatos sob encomenda, já com texturas específicas.
Perfis de madeira plástica similares aos de madeira (cltad.arts.ac.uk).

Perfis de madeira plástica praticamente impossíveis de serem obtidos com madeira
(www.made-in-china.com e qrbiz.com).

É de se observar que tanto na questão pintura (no caso da madeira plástica, pigmentação) quanto de textura, a manutenção da madeira plástica apresenta grandes vantagens, pois seu desgaste implica apenas em perda de volume, e não signifiativa perda de coloração, pois todo seu volume é pigmentado, e não apenas sua superfície. Já a manutenção da textura pode ser obtida com muito mais simples tratamento por calor, pois seu volume perdido não implica em modificação das características físicas do volume restante.

O que se pode fabricar com ela?

Um dos primeiros objetos em que se verifica o uso de madeira plástica como material alternativo de forma extensiva são os cabos de pincéis. Aqui já se verifica suas vantagens sobre a madeira, mostrando suas vantagens de não permitir a fixação de tintas comuns e a resistência aos solventes.

Suas maiores vantagens vão se expressar na produção de objetos externos (a céu aberto, por exemplo), expostos às intempéries, ou internos, quando expostos à umidade alta. Entre estes dois ambientes, destacamos:

Bancos de praça e de estações de transporte coletivo, móveis de jardim.

Banco de praça ou jardim em madeira plástica.

Instalações para coleta de lixo.
 

Cesto de lixo público em madeira plástica.

Cobertura de pontes e passarelas (e as próprias passarelas, dependendo das dimensões).

Uma passarela de jardim confeccionada em madeira plástica (images.asia.ru).

Escadas, corrimãos, guardas de sacadas, etc, ou qualquer construção diversas onde substitua adequadamente a madeira ou metal.

Decks de piscinas e de banheiros coletivos, como os de instalações esportivas.

 Deck de piscina em madeira plástica (norlitegreen.com).

Abrigos para animais domésticos, como as “casinhas” para cães.
 

   saferwholesale.com

Pallets para transporte e armazenamento de mercadorias, com a imensa vantagem de pelas suas características de evitarem pragas, dispensam fumigação, devido à contaminação por cupins e outros insetos, entrave nas atividades aduaneiras, como na exportação de peças industriais. São citados pelos fabricantes que já se beneficiam das propriedades da madeira plástica até a resistência a cargas de 1200 Kg em portapallets.[5]
Estrados tanto para uso doméstico (em áreas de lavagem de roupas), industriais (industrias de produção de alimentos) como agropecuária (criações de animais, incluindo moluscos[5], tanto na sua alimentação, quanto limpeza quanto tratamento veterinário).

No segmento da indústria e comércio de pordutos alimentícios pode se destacar açougues, depósitos de bebidas, frigoríficos, mercados diversos e padarias. Nos comércios de grandes superfícies, como supermercados e atacados, permite a forração de câmara frigorífica. Nos serviços em grandes empresas, permite estrados em cozinhas industriais.[5]
Aplicações de madeira de grande volume e onde as propriedades de resistência à tração não sejam significativas, mas a resistência à compressão e uma certa elasticidade sejam desejáveis, como os dormentes de trens e metrôs. Os testes com dormentes em madeira plástica tem apresentado os mesmos parâmetros de dormentes de madeira[7] e sua vida útil pela própria resistência à umidade e decomposição é estimada em até 50 anos.[8]

Dormentes em madeira plástica (www.wisewood.com.br).

Estacas para tutoramento de plantios e jardinagem.[8]

Permite a fabricação de objetos onde é usual o ferro fundido como material, em aplicações urbanas e sanitárias, como tampas de instalações subterrâneas (“tampas de boeiros”), “bocas de lobo” de esgotos pluviais, reduzindo seu custo tanto de fabricação, quanto de manutenção e evitando o roubo para a refundição.
Pode ainda ser usado para móveis escolares, com vantagens para a prevenção do vandalismo e higiene.


Google Video – Madeira plástica

Um vídeo sobre aplicações e fabricação da madeira plástica (Globo News – Cidades e Soluções)

O acréscimo de cargas e outros polímeros

O acréscimo de poliestireno, apesar das dificuldades teóricas e de propriedades de patentes relacionadas, possui forte amparo de dados na literatura técnico-científica.[9] São estudadas inclusive a influência de fibras vegetais (como o Populus sp., choupo ou álamo) e sua influência nas propriedades mecânicas dos compósitos, tanto de polietileno, quanto de polipropileno e poliestireno.[10] São citadas as fibras de juta, a serragem de diversas origens, tanto espessa quanto fina, e o linho.[6] São também estudadas as interações entre os polímeros e as cargas de fibras, assim como processos posteriores de tratamento, como a acetilação.[1]

São tratados com cuidado exatamente as propriedades mecânicas dos compósitos de poliestireno e polietileno de alta densidade, onde o polímero parafínico, que é o polietileno, entra com a formação de volume e principais propriedades de resistência química, biológica e à umidade e o poliestireno colabora com a rigidez e grande colaboração a diminuir a flexibilidade.[11]

O acréscimo de fibra de vidro tem propiciado a possibilidade de desenvolvimento de madeira plástica de maior porte com características que a permite ser usada em componentes estruturais, como pequenas pontes, piers e coberturas de instalações.[12][13]

                                             Aplicações estruturais de madeira plástica.
Na fabricação de dormentes a partir de embalagens de óleo lubrificante, é desenvolvida especialmente a permanência (absorção) de resíduos de óleo na própria madeira plástica (a massa polimérica), com vistas a alterações de propriedades, por meio de um processo denominado extrusão reativa.[14] O acréscimo de resíduos de pneus, assim como de fibra de vidro, tem sido feito aos dormentes plásticos.[15][16]

Desenvolvimentos

Certas empresas já estão fornecendo a madeira plástica na forma de pellets, em tamanhos de 3 a 5 mm, já homogêneos com suas cargas, com características definidas, para pronta injeção, extrusão e moldagem por compressão.[17]


                              Pellets de madeira plástica (tradenote.net).

Referências:
Obs: Ao ser realizada a transferência dos artigos do Google Knol para o Anottum, houve a perda parcial das referências deste artigo. Assim que possível, sua referenciação será recuperada e aprimorada. Contando com sua compreensão, grato.

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