MDF - Processo de Fabrico

Etapas do processo de fabrico

Descasque – operação comum do fluxo operacional das indústrias de produtos à base de madeira. À obtenção de fibras, o tamanho do toro não influencia, podendo apresentar dimensões mais limitadas;

Fragmentação – após o descasque, os toros passam por uma operação de fragmentação, onde são gerados cavacos, ou partículas, a partir de picadores;

Classificação dos cavacos – a forma final do cavaco é menos importante na qualidade final do produto, uma vez que os mesmos serão transformados em fibras. No processo produtivo, não é possível obter cavacos de tamanhos uniformes. Com esta irregularidade dimensional dos cavacos, os maiores são separados por baterias de peneiras, e em seguida, retornam ao picador;

Armazenamento de cavacos – são armazenados em silos com volume equivalente a 24 horas de operação. Como na maioria das vezes os cavacos ficam expostos à atmosfera, antes do processamento é feita uma selecção por peneiras, seguida de lavagem;

Tratamento de cavacos – nesta etapa os cavacos são amolecidos para facilitar a operação do desfibrador na formação da polpa, reduzindo seu consumo energético. A lenhina presente nas camadas intercelulares é amolecida, perdendo sua capacidade de retenção de fibras, o que resulta numa polpa de fibras mais resistentes e flexíveis, formando placas mais rígidas;

Desfibramento – as fibras podem ser obtidas por desfibradores mecânicos ou por meio de técnicas de aumentos de pressão, que é um método menos utilizado. Nos desfibradores, os cavacos são introduzidos e, por força centrífuga, são lançados para a periferia dos discos;

Mistura de resina – adicionada a resina, o catalisador e, em alguns casos, certos aditivos, e mistura-se a matéria-prima. As resinas mais utilizadas são à base de uréia-formaldeído, melanina-uréia-formaldeído e tanino-formaldeído;

Secagem das fibras – o elevado teor de humidade das fibras acarreta uma série de problemas quando a manta é formada e prensada a quente. Os secadores aplicados na manufatura do MDF são simples, caracterizados por um tubo em cujo interior flui ar seco e quente;

Armazenamento das fibras – o silo de fibras, tem a função de acumular um volume adequado de fibras para a formação das mantas (entrelaçamento), sem que ocorra uma provável interrupção em função de distúrbios na linha de fluxo das fibras;

Entrelaçamento das fibras – colchão a seco é formado a partir de uma suspensão das fibras ao ar. O sistema formador da manta tem um bico de oscilação lateral que descarrega as fibras sobre uma cinta porosa de avanço contínuo, cujo fundo é dotado de um sistema de sucção que mantêm as fibras unidas. A altura do colchão é delimitada por um cilindro dentado acoplado a um tubo seccionador de fibra excedente;

Seccionamento – o sistema de seccionamento muda conforme o tipo de linha de formação, que é o conjunto de equipamentos cujas operações dão a forma final ao MDF. Quando o processo de secagem é intermitente, a manta é cortada por lâminas circulares não-dentadas e, em seguida, encaminhada às operações de pré-prensagem e prensagem a quente;

Prensagem – a pré-prensagem evita possíveis desmanchamentos e deslizamentos das fibras da manta durante a prensagem a quente. Para cada sistema de prensagem, existe um tipo de linha de formação. A injecção do vapor durante a prensagem permite um aquecimento quase instantâneo da manta, resultando numa cura mais eficiente da resina, permitindo a manufatura das chapas de elevadas espessuras;

Arrefecimento – é efectuado para evitar variações dimensionais da chapa após o aquecimento. Normalmente, são arrefecidas à temperatura ambiente, protegidas das intempéries, onde o tempo depende do tipo de linha de formação utilizada;

Corte, lixagem e revestimento – o corte é feito procurando estabelecer a medidas dos painéis de MDF, conforme padrões estabelecidos. A lixagem está directamente relacionada à preparação da superfície das chapas, para acabamentos finais;

Adesivos empregues no fabrico de MDF

O emprego de adesivos sob pressão e temperatura permite o fabrico de placas com larguras muitas vezes superior ao diâmetro da árvore que fornece a matéria-prima. O fabrico de painéis à base de madeira, além de practicamente eliminar as limitações de tamanho, permite o aumento da resistência lateral (eixo transversal), através da disposição das lâminas no fabrico do contraplacado, ou através da orientação das fibras e partículas na produção de chapas de fibra e chapas de madeira aglomerada, contribuindo significativamente para diminuir os efeitos da anisotropia da madeira.

Para o fabrico do MDF, as resinas naturais existentes na madeira não são suficientes para agregar as fibras. Então, passa a ser necessário adicionar algum tipo de elemento ligante. A adesão entre as fibras da madeira e o adesivo, depende de interação físico-química. Os adesivos realizam três fases distintas durante o processo de ligação.

Inicialmente o adesivo deve humedecer as fibras; em seguida, deve fluir de modo controlado durante a prensagem e, finalmente, adquirir forma sólida. Se ocorrerem falhas em algumas destas etapas, certamente a qualidade da colagem será afectada. Uma óptima ligação requer íntimo contacto entre o adesivo e a fibra. Isto é realizado usando pressão e temperatura, ajustando também a viscosidade do adesivo, transferindo o fluxo através dos pontos de ligação, enquanto, acomoda-se a madeira para conseguir melhor contacto na superfície.

Os principais adesivos que empregues na produção de MDF são: uréia-formaldeído e melamina-formaldeído. Os adesivos à base de uréia-formaldeído podem ser formulados para curar à temperatura ambiente (20ºC) ou para aquecimento através de prensas quentes a temperaturas que variam até 160ºC. O uso de extensores à base de farinha de cereais, juntamente com a resina, realiza colagens perfeitas. A farinha e o excesso de cola retardam a velocidade de cura da cola e, para compensar este fenómeno, adiciona-se à mistura um catalisador. Existem vários tipos de catalisadores adaptáveis às condições específicas do emprego. Para prensagem a frio existe um tipo, enquanto para prensagem à quente utiliza-se outro tipo de catalisador. O adesivo uréia-formaldeído apresenta coloração clara. Possui como desvantagem à libertação de formaldeído na prensagem a quente, e tem sido muito combatido por órgãos de controle ambiental, porque o formaldeído é altamente tóxico.

Já os adesivos à base de melamina-formaldeído são normalmente do tipo de cura à quente (115ºC a 160ºC), similar à uréia-formaldeído. A emissão de formaldeído é causada pelo excesso de formaldeído liberto pelos adesivos. A libertação ocorre pela quebra das ligações na resina devido a grande exposição à humidade. Devido aos processos de produção, o custo da resina melamina é bem mais alto que a resina de uréia. Basicamente, as reacções de condensação da uréia e da melamina são iguais. Também a reação melamina-formaldeído, interrompe-se por meio de neutralização quando os produtos de condensação ainda estão suficientemente solúveis em água.

As resinas melamínicas são comercializadas sob a forma de pó, porque em soluções aquosas a sua vida útil é curta. A cura, ao contrário das resinas uréia-formaldeído, pode ser efectuada sem catalisadores ácidos, mas simplesmente através do calor. Possui algumas vantagens como: maior resistência à água, possibilidade de cura sem catalisador. E como desvantagens: alto custo de produção, pequena vida útil em solução aquosa e impossibilidade de prensagem a frio.