PT1708877E - Produtos de filamentos de folhosas - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO
"PRODUTOS DE FILAMENTOS DE FOLHOSAS" ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
Esta invenção refere-se a produtos de folhosas de acordo com a reivindicação 1. São conhecidos inúmeros produtos de madeira feitos pelo homem, incluindo placa de partículas (PB, do inglês Particle Board), placa de fibras de média densidade (MDF, do inglês Medium Density Fibreboard), contraplacado, madeira microlaminada colada (LVL, do inglês Laminated Veneer Lumber) e placa de partículas orientadas (OSB, do inglês Oriented Strand Board). A placa de partículas não tem resistência suficiente para a maioria dos usos estruturais. Os contraplacados requerem lâminas folheadas de troncos de grau relativamente alto. Os produtos MDF têm uma série de usos, mas em geral não têm resistência estrutural e resistência à humidade. Os produtos OSB e LVL têm uma ampla gama de utilizações, mas também sofrem de uma resistência relativamente baixa à humidade. Sua resistência estrutural e capacidade de fixação são também direcional. A LVL é uma adaptação da tecnologia antiga da indústria de contraplacados e é igualmente dependente de árvores velhas ou de diâmetro maior, normalmente com 40 anos de idade ou mais, e em torno de 500 mm de diâmetro. Isso fornece uma taxa de conversão relativamente baixa de produto de tronco para LVL. 0 contraplacado laminado (LSL, do inglês Laminated Stand Lumber) é outro produto de madeira produzido pelo homem, mas é baseado em coníferas, como o choupo e o tulipeiro. Estas espécies crescem de forma relativamente rápida e este produto também encontrou uso comercial como madeira de construção.
Uma placa de partículas orientadas (OSB) fabricada de Eucalyptus Grandis e uma resina de fenol-formaldeído é descrita na publicação; SETSUO IWAKIRI ET AL: "Production of oriented strand board (OSB) from Eucalyptus Grandis with different resin content, wax sizing and face to core layer ratios", CIÊNCIA FLORESTAL, [Online] vol. 13, n° 1, 2003, páginas 89-94, Santa Maria ISSN: 0103-9954
Retirado da Internet: URL : http ://tiny.cc/kkMiB SUMARIO DA INVENÇÃO É um objetivo da presente invenção proporcionar uma madeira de filamentos melhorada ou produto de placa formado de uma ou mais folhosas ou pelo menos para proporcionar uma alternativa aos produtos existentes.
Num aspeto pode-se dizer que a invenção consiste numa madeira de partículas ou produto de placa que inclui substancialmente filamentos alinhados de uma ou mais espécies de eucaliptos ligados uns aos outros com um ligante que inclui uma resina de isocianato.
Numa forma de realização preferida, as espécies de eucalipto são Bluegum (E. Globulus), Karri (E. Diversicolor), Sydney Bluegum (E.Saligna), Marri (E.Calophylla) ou Jarrah (E.Marginata), e do ligante inclui uma resina polimérica de diisocianato de metano (PMDI). De preferência o ligante também inclui uma cera tal como uma emulsão de parafina.
De preferência, os filamentos têm um comprimento médio entre 145 mm e 180 mm, uma largura média de cerca de 10 a 25 mm, e uma espessura média entre 0,5 mm e 1,5 mm. De preferência, pelo menos 70% dos filamentos são completamente alinhados.
Numa primeira forma ampla a presente invenção procura proporcionar um produto de filamento de folhosa de acordo com a reivindicação 1.
Tipicamente, os eucaliptos são selecionados de espécies tais como Bluegum (E. Globulus), Karri (E. Diversicolor), Sydney Bluegum (E. Saligna), Marri (E. Calophylla) ou Jarrah (E. Marginata).
Tipicamente, os filamentos têm um comprimento médio entre 145 mm e 180 mm.
Tipicamente, os filamentos têm uma largura média de cerca de 10 a 25 mm.
Tipicamente, os filamentos têm uma espessura média entre 0,5 mm e 1,5 mm.
Tipicamente, pelo menos 70% dos filamentos são totalmente alinhados.
Tipicamente, o produto tem uma densidade entre 600 kg/m3 a 850 kg/m3.
Tipicamente, o produto de acordo é um produto de madeira ou placa.
Tipicamente o produto tem um módulo de elasticidade >14.000 N/mm2.
DESCRIÇÃO DA FIGURA
As formas de realização preferidas da invenção serão descritas com referência ao desenho anexo que mostra esquematicamente um método de formação de um produto de madeira serrada para construção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS
Com referência ao desenho, será entendido que a invenção pode ser implementada numa variedade de produtos diferentes para uma variedade de finalidades. O processo aqui descrito é baseado no sistema Siempelkamp ContiRoll™ e é dada apenas a titulo de exemplo. Outros processos para o fabrico de produtos de madeira de filamentos ou contraplacados também podem ser adequados.
Como mostrado no desenho, o processo começa com os troncos colhidos do género eucalipto e talvez outros troncos de folhosas similares 10. As espécies de eucaliptos preferidas são Bluegum (E. Globulus), Karri (E. Diversicolor), Sydney Bluegum (E.Sallgna), Marri (E.Calophylla) ou Jarrah (E.Marginata). No caso de árvores de plantação tais como Bluegum (E.Globulus) e Sydney Bluegum (E.Saligna) as árvores têm, de preferência, cerca de 8 a 12 anos de idade e têm um diâmetro de cerca de 150 a 200 mm. No caso de desbastes florestais, tais como Karri (E. Diversicolor), Marri (E.Calophylla) or Jarrah (E.Marginata) as árvores têm, de preferência, menos de 30 anos de idade e menos de 400 mm de diâmetro. Uma única espécie pode ser utilizada num produto particular ou múltiplas espécies podem ser combinadas.
Os toros são descascados 11 antes de passar por um dispositivo formador de filamentos 12. Um dispositivo formador de filamentos em anel é tipicamente utilizado para cortar os toros de comprimento fixo ou aleatório em filamentos de um comprimento, largura e espessura especificados. Os filamento são, de preferência, formados com um comprimento de cerca de 145 mm a 180 mm, uma largura de cerca de 10 a 25 mm e uma espessura de cerca de 0,5 a 1,5 mm.
Os filamentos são secos 13, de preferência menos de 5% de humidade e são então classificadas em crivos 14, de acordo com as especificações do produto. Um depósito 16 armazena os filamentos secos e classificados até serem necessários.
Os resíduos de casca ou filamentos e finos rejeitados fornecem o combustível para uma instalação de produção de calor 15 que gera calor para o secador e outras partes do processo. Cerca de 70% dos toros originais podem ser utilizados para formar o produto. A maioria dos restantes 30% pode ser utilizada na instalação de produção de calor.
Do depósito 16 os filamentos são transportados, conforme solicitado, para um misturador de resina 17, no qual a resina e a cera são adicionadas em proporções requeridas, tipicamente cerca de 6 a 10% de matéria seca e 2% de matéria seca, respetivamente. A mistura de filamentos, resina, e cera é conhecida como "composição" e é mantida num depósito de retenção 18. A resina de filamentos mistos e cera é conhecida como "composição" e é mantida num depósito de retenção 18. A cera preferida é uma emulsão de parafina, como Mobilcer™ disponível da Mobile Australia, ou produtos similares disponíveis da Dynea e Oest. Outros aditivos, tais como pesticidas, fungicidas e retardadores de fogo podem ser adicionados neste ponto e misturados para assegurar uma distribuição uniforme em toda a matriz do produto acabado.
Do depósito 18, a composição é fornecida para um formador de esteira 19, onde os filamentos são alinhados e depositados para formar uma esteira da massa requerida. Uma combinação de alinhamento e massa controla as propriedades mecânicas da esteira produzida. Os filamentos são formados, em disposição substancialmente alinhada ou unidirecional. Tipicamente, pelo menos 70% dos filamentos são alinhados. Alguns produtos de placa podem necessitar de uma camada central com filamentos alinhados perpendicularmente às camadas superiores ou inferiores.
Em seguida, a esteira passa por uma estação de verificação 20, que realiza a deteção de peso, humidade e metal. Qualquer material rejeitado é transportado como refugo para a instalação de produção de calor ou posto de lado para processamento especial.
As esteiras que passam pela estação de verificação são passadas através de uma estação de pré-aquecimento antes da prensa continua 21 de modo a formar biletes ou placas, tipicamente cerca de 30 a 90 mm de espessura para biletes e cerca de 8 a 30 mm de espessura para placas, todos até 2,7 m de largura e 15 m de comprimento. A imprensa aquece o material a acima de 100 °C durante pelo menos 1 minuto. Os boletes são resfriados 22 e aparados 23 e/ou serrados 24 em produtos de madeira de construção.
Um produto formado de eucalipto, utilizando um processo deste tipo pode ser fabricado com classificação estrutural completa, e livre de nós, arqueação, torção e encolhimento. O perfil de densidade do material é também substancialmente uniforme. No caso do produto de placa, o mesmo pode ser adequado para utilizações tais como piso, fôrmas de concreto, material de plataforma e, no caso de madeira, para produtos de madeira estrutural, tais como vigas e colunas, travessões e lintéis, traves e caibros, paredes, esteios e placas e produtos de marcenaria, por exemplo.
Foi demonstrado que o produto proporciona uma série de vantagens sobre a maioria dos outros produtos de coníferas e de folhosas. O mesmo exibe uma elevada integridade da superfície, resistência à humidade e apresenta uma baixa taxa de dilatação na presença de humidade. Além disso, o desempenho de retenção por parafuso e prego segurando é elevado em todos os planos.
Os produtos de teste que utilizam toros de Bluegum (E. Globulus) e desbastes de Karri (E. Diversicolor) , tinham as seguintes características: 1. Módulo de elasticidade de cerca de 14.000 N/mm2 para Bluegum e 20.000 N/mm2 para Karri. 2. Dilatação inferior a 2% num teste de dilatação por humidade padrão de 24 horas para ambos os produtos. 3. Uma resistência de ligação interna de 1,21 N/mm2. 4. Alto desempenho para parafuso e pregos em todos os planos. 5. Perfil de densidade uniforme. 6. Uma integridade de superfície de 2,42 N/mm2.
Estas características, em particular o módulo de elasticidade, são substancialmente melhores do que as de produtos alternativos, tais como glulam Radiata, glulam de abeto de Douglas, Hyspan LVL e MGP12 de Pinheiro, para os quais os módulos são de cerca de 12.500 N/mm2, 13.500 N/mm2, 13.500 N/mm2 e 12.700 N/mm2, respetivamente, por exemplo.
Lisboa, 22 de Dezembro de 2014
Claims (9)
- REIVINDICAÇÕES 1. Produto de filamentos de folhosas que inclui substancialmente filamentos alinhados de um ou mais eucaliptos, caraterizado por os filamentos serem ligados uns aos outros com um ligante de resina de di-isocianato de metano que inclui uma cera.
- 2. Produto de acordo com a reivindicação 1, em que os eucaliptos são selecionados das espécies tais como Bluegum (E. Globulus), Karri (E. Diversicolor), Sydney Bluegum (E. Saligna), Marri (E. Calophylla) ou Jarrah (E. Marginata).
- 3. Produto de acordo com a reivindicação 1, em que os filamentos têm um comprimento médio entre 145 mm e 180 mm.
- 4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, em que o método inclui ainda substancialmente alinhar os filamentos.
- 5. Produto de acordo com a reivindicação 1, em que os filamentos têm uma espessura média entre 0,5 mm e 1,5 mm.
- 6. Produto de acordo com a reivindicação 1, em que pelo menos 70% dos filamentos são totalmente alinhados.
- 7. Produto de acordo com a reivindicação 1 que tem uma densidade entre 600 kg/m3 a 850 kg/m3.
- 8. Produto de acordo com a reivindicação 1 que é um produto de madeira ou placa.
- 9. Produto de acordo com a reivindicação 1 que tem um módulo de elasticidade ãl4.000 N/mm2. Lisboa, 22 de Dezembro de 2014
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