O impacto da incorporação de celulose microfibrilada e da carga de prensagem no desenvolvimento de placas planas de fibrocimento de alta performance

Abstract

A industrialização da construção civil no Brasil é crucial para impulsionar o setor e as placas planas de fibrocimento são peças chave nesse processo. Elas oferecem versatilidade, durabilidade, leveza, economia e sustentabilidade, características que contribuem para a construção de obras mais eficientes. No entanto, as placas atuais no mercado não oferecem a qualidade desejada pelos construtores. Uma das alternativas utilizadas na indústria de papel e celulose é incorporar a MFC para melhorar suas propriedades mecânicas uma vez que, devido ao tamanho microscópico das fibrilhas estas ocupam os pequenos espaços vazios proporcionando um melhor entrelaçamento das fibras e obtendo assim um material mais resistente. Outra alternativa bem conhecida na ciência é melhorar as propriedades mecânicas de um compósito aumentando sua densidade através da prensagem. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da incorporação da MFC e da carga de prensagem em placas planas de fibrocimento produzidas em escala industrial pelo processo Hatschek. Foram estudadas 2 condições padrão (pcr_1 e pcr_2) e 7 formulações com percentuais distintos em base mássica de MFC (mfc_1, mfc_2, mfc_3, mfc_4, mfc_5, mfc_6 e mfc_7). Para cada formulação foi avaliado 3 cargas de prensagem (sem prensagem, 5 MPa e 24 MPa). O teste teve duração de 36h com uma quantidade total de 375 toneladas de material produzido. As matérias primas foram caracterizadas através das análises de FRX, DRX, MEV, distribuição granulométrica, drenabilidade e teor de finos. Os parâmetros de processos analisados foram a retenção nas caixas de massa, umidade e densidade da lastra no estado fresco. As placas planas de fibrocimento foram avaliadas após 28 dias de cura pelas suas propriedades físicas (densidade, absorção e porosidade), mecânicas (MOR, LOP, MOE e EE) e químicas (MEV). Por fim, avaliou-se estatisticamente pelo software MiniTab e encontrou-se a formulação otimizada de 1,6% de fibra curta de eucalipto, 1,9% de fibra longa de pinus, 0,7% de MFC e 17 MPa de prensagem para obter-se como propriedades mecânicas 8,6 MPa de MOR, 6,3 MPa de LOP, 10.000 MPa de MOE e 2,0 kJ/m² de EE considerando a cura das placas planas em condição ambiente.