38187492 trabalho sobre a cortica

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA

INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

INOVAÇÃO DE PRODUTOS ECOLÓGICOS EM CORTIÇA

Projecto de Termodinâmica Aplicada

Sofia Salvador nº 42876

Orientação:

Professor Manuel Heitor

Professor Pedro Conceição

Lisboa, 4 de Dezembro de 2001

Inovação de Produtos Ecológicos em Cortiça Projecto de Termodinâmica Aplicada 2001

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Sumário

O presente projecto – Inovação de Produtos ecológicos em cortiça – será orientado segundo duas vertentes. A primeira consiste no estudo da multiplicidade de utilizações da cortiça, para além das tradicionais, a fim de promover a sua competitividade face aos produtos não ecológicos nos mercados internacionais de isolamentos térmicos/acústicos/antivibráticos. A segunda consiste na investigação e desenvolvimento de novos produtos em cortiça apostando em mercados alternativos, contribuindo assim para o desenvolvimento e prestígio da economia portuguesa no contexto da economia mundial.

Desta forma, no âmbito da primeira vertente, será elaborada uma pesquisa sobre os mercados nos quais o aglomerado de cortiça expandida pode funcionar como produto substituto, diferenciado pelas suas propriedades, bem como pelo seu posicionamento estratégico como ecológico. Para a segunda fase deste projecto proceder-se-á a um estudo intensivo de novas utilizações para o aglomerado de cortiça, nomeadamente para o sector da construção civil, considerando as suas propriedades e procurando complementariedade com outras matérias primas.

Relacionado com a primeira vertente, verifica-se que existe um grande número de usos alternativos da cortiça já desenvolvidos ou em desenvolvimento, devido ao esforço em I&D (projectos de Investigação e Desenvolvimento) efectuado pelos vários intervenientes, empresas, instituições de investigação e universidades.

Na segunda vertente foram estudadas novas utilizações para o aglomerado de cortiça, relacionadas com um novo produto composto por aglomerado negro e lã de rocha, permitindo assim a complementariedade das suas propriedades, estendendo o seu campo de aplicações.


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Summary

The project hereby presented - Innovation of ecological Products in cork - shall be guided according to two distinguished ways. The first one consists on studying the multiplicity of cork’s applications, beyond the traditional ones, in order to promote its competitiveness face to non-ecological products in international markets of thermal/acoustics/anti-vibration insulators. In the second one cork will be deeply investigated aiming to develop innovative products, focused on alternative markets, thus contributing for the development and prestige of Portuguese economy world-wide.

To achieve these proposed aims, mainly in the scope of the first source will be elaborated a research on markets in which cork agglomerates can be substitute products, distinguished as well for its own properties as for its strategic thread as ecological products. On the other hand, the second phase of this project will proceed an exhaustive study on new applications for cork agglomerate, mainly for the civil construction sector, taking in consideration its properties and looking for other raw materials or compositions to incorporate with it.

Still related with the initial phase, it is evidenced the great number of already developed or in development applications for cork agglomerate, due to Research and Development efforts that all parts intervening (such as Companies, Universities or Research Centres) have clearly been doing on this subject.

Accomplishing second phase goals, new applications for expanded cork agglomerate had been got, mainly due to the incorporation of new materials, such as rock wool. This technique will allow the production of new compositions with cork agglomerates, enlarging its applications, thus its profitability.


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ÍNDICE

I. INTRODUÇÃO ______________________________________________ 4

II. METODOLOGIAS____________________________________________ 5

III. RESULTADOS_______________________________________________ 6

III.1. A CORTIÇA E AS SUAS APLICAÇÕES __________________________ 6

III.2. USOS ALTERNATIVOS DA CORTIÇA__________________________ 15

III.3. MATERIAIS UTILIZADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL_______________ 18

III. 3. 1. LÃ DE ROCHA__________________________________ 18 III. 3. 3. POLIESTIRENO EXTRUDIDO _____________________ 25 III. 3. 4. AGLOMERADO NEGRO__________________________ 29 III. 3. 5. AGLOMERADO NEGRO DENDIFICADO ____________ 31

III.4. COMPARAÇÃO ENTRE O AGLOMERADO NEGRO E OS DIFERENTES PRODUTOS ANALISADOS _________________________________ 34

III. 4. 1. LÃ DE ROCHA__________________________________ 34 III. 4. 2. POLIESTIRENO EXTRUDIDO _____________________ 35

III.5. NOVAS UTILIZAÇÕES DO AGLOMERADO NEGRO________________ 37

III. 5. 1. AGLOMERADO NEGRO E LÃ DE ROCHA___________ 37 III. 5. 2. ANÁLISE ECONÓMICA __________________________ 40

IV. ANÁLISE__________________________________________________ 44

V. CONCLUSÕES______________________________________________ 45

VI. REFERÊNCIAS_____________________________________________ 47

VII. ANEXOS __________________________________________________ 49


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I. Introdução

Numa altura em que cada vez mais o respeito pela Ecologia e Meio Ambiente assume uma crescente importância, surge a ideia de promover a inovação tecnológica no sector da cortiça, pois é um produto natural e ecológico, possuidor de óptimas características intrínsecas à sua estrutura que a tornam num material de múltiplas aplicações a nível industrial.

Desta forma, pretende-se estudar possibilidades de introduzir inovações no sector dos aglomerados de cortiça, bem como conceber o desenvolvimento de novos produtos ecológicos em cortiça, através da conjugação ou não de outros materiais, com o fim de promover a sua competitividade nos mercados internacionais de isolamentos térmicos/acústicos/antivibráticos.

Para a diversificação e combinação do aglomerado de cortiça com outros materiais têm grande relevância aspectos envolvendo estudos de mercado e acções de divulgação perante os influenciadores de opinião, como são os decoradores, designers, arquitectos e engenheiros civis.

Nas últimas décadas tem-se tentado alargar o âmbito de utilizações da cortiça, quer como material vedante, quer como material de protecção e de isolamento, de decoração, de construção e de desporto, através da melhoria da qualidade e do desempenho de produtos já existentes, de novas composições e de novos materiais com incorporação de cortiça.

Tal facto deve-se ao esforço em projectos de Investigação e Desenvolvimento efectuado pelos vários intervenientes, empresas, instituições de investigação e universidades, que são a grande fonte de informação para a elaboração do presente projecto.

Em todo este estudo está inerente um forte investimento na economia portuguesa, contribuindo para o desenvolvimento e modernização do tradicional sector dos aglomerados de cortiça.


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II. Metodologias

Com a finalidade de estender a comercialização do aglomerado de cortiça para além das suas utilizações tradicionais, procede-se a uma pesquisa sobre os mercados nos quais o aglomerado pode funcionar como produto substituto, diferenciado pelas suas propriedades de isolamento térmico/acústico/antivibrático e características ecológicas.

Para tal efectuam-se exaustivas pesquisas bibliográficas bem como se apura toda a informação disponível na internet. Recorre-se ainda ao contacto directo com empresas, instituições de investigação ou universidades, todas elas relacionadas com o estudo e fabrico do aglomerado de cortiça. Reunida toda esta informação, analisam-se as propriedades do aglomerado e resumem-se as suas aplicações alternativas, conforme se terá oportunidade de observar nas secções III.1 e III.2 do presente projecto.

Para a investigação e desenvolvimento de novos produtos ecológicos em cortiça, procede-se ao estudo de novas utilizações do aglomerado negro, considerando as suas características e procurando complementariedade com outras matérias primas.

Desta forma realiza-se uma pesquisa dos materiais utilizados na construção civil, tendo em conta conceituadas empresas do ramo. Verificam-se as propriedades dos materiais mais utilizados e comparam-se com as do aglomerado de cortiça, de modo a observar as vantagens e desvantagens da cortiça e que tipo de alterações poderão ser feitas para a tornar mais competitiva, procurando ainda complementariedade com outras matérias primas que proporcionem ao aglomerado as propriedades desejadas.

No âmbito do desenvolvimento de um novo produto composto por aglomerado negro e lã de rocha, descrevem-se os ensaios necessários para a verificação das suas propriedades, tendo em conta o futuro campo de aplicações.

Finalmente, faz-se uma análise económica referente à introdução do novo produto no mercado, de modo a verificar a viabilidade do investimento efectuado.


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III. Resultados

III.1. A Cortiça e as suas aplicações

A cortiça é a casca da espécie “Quercus Suber L”, comummente designada de sobreiro. Visto ser um produto 100% natural e ecológico, a cortiça é tida como a matéria-prima por excelência com consequências favoráveis para os recursos naturais e para o Planeta. As suas propriedades são fundamentalmente o resultado da estrutura do tecido celular e da composição química das paredes.

Para além das suas características, a cortiça sob forma de aglomerado mantém todas as suas propriedades indefinidamente e o facto de salvaguardar o ambiente confere-lhe uma posição clara de vantagem face aos standards ecológicos a que hoje se aspira.

Ao longo de séculos, a sua utilização deixou marcas culturais profundas e alargou-se à escala universal associada a ricas simbologias do conforto, do prazer e da utilidade, quer das sociedades mais primitivas, quer das sociedades modernas que lhe atribuem qualidades ímpares e que apreciam a sua origem e genuidade.

Fig. 1 - Mapa de distribuição do sobreiro na Bacia Mediterrânica

Fonte: Grupo Amorim

Sendo Portugal terra de eleição para o sobreiro, conforme se pode observar através das Figuras 1 e 2, é natural que surja como primeiro produtor mundial de cortiça, responsável por mais de 51% da produção, o que corresponde, em média num ciclo de 9 anos, a cerca de 155 000 toneladas/ano [12].


7

33%

23%

3%9%10%

21%

1%

Portugal

Espanha

Argélia

Itália

Marrocos

Tunisia

França

Fig. 2 - Distribuição da Área Mundial de Sobreiro (103 ha)

Fonte: Ministério da Agricultura

No arvoredo convenientemente explorado, a qualidade da cortiça começa a declinar depois de 150 a 200 anos, idade que se pode considerar como limite da cultura económica do sobreiro.

Um sobreiro adulto, normalmente desenvolvido, pode produzir em cada extracção entre 40 e 60 Kg de cortiça.

Actualmente a exportação de cortiça representa para Portugal uma valiosa fonte de divisas, atingindo em 1998 os 143,2 milhões de contos, conforme se pode verificar através da tabela 1.

Ano Valores

(Milhões de contos)

Ton.

(Milhares)

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

80,4

80,2

81,6

87,0

96,5

102,2

110,5

128,7

143,2

105,6

102,0

107,0

116,6

120,9

122,5

122,3

131,6

136,5

Tabela 1 – Evolução das Exportações Portuguesas de Cortiça 1990/1998

Fonte: CTCOR – Centro Tecnológico de Cortiça

A epiderme do caule e dos ramos do sobreiro é constituída por uma camada geradora que, ao diferenciar-se, constitui um tecido de protecção designado por cortiça.

A primeira extracção de cortiça ocorre, normalmente, quando a árvore atinge entre 25 e 30 anos. Essa cortiça, por vezes com uma espessura considerável, recebe o nome de virgem e distingue-se substancialmente da cortiça de


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reprodução extraída nos períodos seguintes: é designada por secundeira na segunda tiragem e por amadia nas tiragens ou extracções subsequentes.

Devido ao facto da extracção manual da cortiça se transformar num processo dispendioso e para o qual há menos operadores especializados, tem-se experimentado e tentado desenvolver processos mais mecanizados e seguros para se proceder a esta importante operação, sendo mesmo determinante na qualidade da cortiça extraída.

Fig. 3 – Descortiçamento [17]

A cortiça é uma matéria-prima natural cuja utilização conhecida remonta ao primeiro milénio DC. A sua utilização desde então, testemunha o apreço humano pelas suas características polivalentes. No séc. XVII, esta matéria-prima foi o primeiro tecido vegetal a ser observado ao microscópio sendo então pela primeira vez descrito e desenhado.

A cortiça apresenta uma densidade muito baixa, o que se deve a uma estrutura alveolar com paredes muito finas: a densidade varia com a espessura das camadas anuais, entre 120 mm e 160 mm.

O tecido suberoso é muito homogéneo, constituído por células dispostas de um modo compacto com notável regularidade, sem espaços livres, devendo-se as suas propriedades à sua singular estrutura e também à natureza das membranas celulares.

Fig. 4 – Corte axial do tronco do sobreiro Fig. 5 – Constituição do tronco

Fonte: Naturlink Fonte: Naturlink

Composição química da cortiça: 45% Suberina, 27% Lenhina, 12% Celulose e polissacaridos, 6% Taninos, 5% Ceróides, 5% Cinza e outros produtos.

As propriedades que a diferenciam enquanto matéria-prima são:


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?? a leveza (contém 90% de ar encerrado em células impermeáveis e cada cm3 contém cerca de 30 a 42 milhões de células) que lhe confere a tão conhecida flutuabilidade;

?? a elasticidade , a compressibilidade e a impermeabilidade que justificam o seu emprego na indústria de rolhas e que se deve à presença de suberina e à grande flexibilidade das membranas celulares;

?? a eficiência isoladora do ponto de vista acústico, térmico e vibrático, que se deve ao facto do ar se encontrar encerrado em minúsculos compartimentos estanques, isolados por um material de baixa densidade.

A cortiça possui ainda outras características – é um produto natural e ecológico, é inodora, conserva a sua eficiência indefinidamente, é um retardador da combustão, é compacta e resistente e pode considerar-se imputrescível e inalterável – que a tornam num material com um vasto potencial de aplicações.

As partes da cortiça que não são utilizadas no fabrico de rolhas e de outros produtos naturais (decorativos, discos, blocos, lâminas) bem como os desperdícios daí resultantes, transformam-se em grânulos, base de um actual grande sector da indústria corticeira, o dos aglomerados.

Para além das suas características, a cortiça sob a forma de aglomerado mantém todas as suas propriedades acima descritas. O facto de ser um produto 100% natural e ecológico confere- lhe uma posição de clara vantagem face aos standards ecológicos a que hoje se aspira.

Fig. 7 – Floresta de Sobro [17]

Os aglomerados dividem-se em dois grandes grupos:

Fig. 6 – Ampliação das células 7000x

Fonte: Grupo Amorim


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?? Aglomerados Expandidos Puros

Este tipo de aglomerados é formado essencialmente (70 a 80%) por Falca, obtida por extracção dos despojos das podas dos sobreiros. Esta matéria-prima é reduzida a grânulos e posteriormente, por efeito de pressão, temperatura e apenas com a sua própria resina, os grânulos aglutinam-se formando os aglomerados expandidos puros, também designados por aglomerados negros devido à sua côr final, em contraposição com a designação de aglomerados brancos dada aos aglomerados compostos. É um produto 100% ecológico, natural e reciclável.

O aglomerado expandido puro é um material com capacidades e características de isolamento para qualquer ambiente ou clima, ideal para isolamento térmico e acústico. É também utilizado como isolamento anti-vibrático em máquinas de grande dimensão, sendo usado a baixas temperaturas, pelo que é um material de grande utilidade no isolamento de câmaras frigoríficas para barcos e camiões e em cubas de vinho.

Fig. 8 – Aglomerado expandido puro

Fonte: Grupo Amorim

A sua aplicação em edifícios funciona como protector contra o frio, calor, ruído e vibrações.

Em suma, as aplicações do aglomerado expandido puro são as seguintes:

??Isolamento térmico de telhados e sótãos;

??Isolamento térmico de pisos térreos;

??Isolamento térmico de coberturas planas;

??Isolamento térmico e acústico de paredes interiores e exteriores;

??Isolamento de lajes à transmissão de ruídos de percussão;

??Isolamento acústico de paredes e superfícies (até 75%).

??Isolamento térmico de tubagens de transporte de líquidos com elevadas temperaturas positivas e negativas;

?? Aglomerados Compostos


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O aglomerado composto é um produto obtido pela aglutinação do granulado de cortiça com substâncias estranhas ao sobreiro, tais como borracha, plástico, asfalto, cimento, gesso, caseína, resinas naturais e sintécticas, colas e químicos, aprovados pelas normas internacionais da FDA (Food and Drugs Administration).

O corkrubber é um aglomerado composto com granulados de cortiça cuidadosamente seleccionados em que o latex (borracha) é o elemento aglutinante. Esta mistura alia a resiliência da borracha às propriedades da cortiça, resistência mecânica e estabilidade dimensional, o que resulta num produto flexível, elástico e sólido. Pela sua precisão e resistência é utilizado em juntas de motores para as indústrias automóvel, naval, eléctrica, em tractores, veículos públicos e em todas as áreas anti-derrapantes.

Devido à singularidade das suas propriedades, este tipo de aglomerado é utilizado para múltiplos fins: Fig. 9 – Corkrubber

Fonte: Grupo Amorim

Construção civil

??Revestimentos de solos, paredes e tectos: o parquet de cortiça é extremamente confortável, resistente, macio e agradável, o ideal para criar um interior personalizado e confortável;

??Sub-pavimento em forma de folha: a cortiça aglomerada reduz sensivelmente os ruídos de impacto (correcção acústica) e contribui para uma significativa poupança de energia;

Fig. 10 – Revestimento de pavimentos

Fonte: Grupo Amorim

??Juntas de Expansão e Anti-Vibráticos: têm a característica de acompanhar as variações de volume provocadas pela amplitude térmica diária e resistir aos mais variados tipos de vibrações. Os anti-vibráticos são normalmente utilizados como base de apoio para máquinas industriais e como entre camada em pavilhões industriais.


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Aplicações Industriais

Essencialmente pelo seu baixo peso específico e facilidade de maquinagem, os aglomerados compostos são utilizados como matéria-prima para diversas indústrias de transformação, entre as quais se destacam:

??Artefactos de cortiça – pela enorme facilidade de maquinagem e propriedades naturais da cortiça, esta é utilizada amplamente no fabrico de artefactos com especial incidência nos artigos de uso doméstico e de oferta;

??Discos e acessórios abrasivos – diversos produtos de cortiça aglomerada são utilizados como componentes de fricção e no polimento de cristais;

??Equipamentos e produtos didácticos para uso educacional e escritórios;

??Calçado – blocos, rolos e placas de cortiça aglomerada são utilizados por fabricantes de calçado para o fabrico de cunhas, solados e palmilhas;

??Juntas e vedantes – em diversas indústrias como a automóvel, naval, eléctrica e aeronáutica, o aglomerado composto de cortiça é usualmente empregue como junta e/ou vedante devido às suas características de estanquecidade a líquidos e gases.

??Juntas de dilatação em cortiça - acompanham os movimentos dos materiais aos quais são associados, podendo ser sujeitas a compressão ou dilatação sem alterar as suas próprias características. São utilizadas para suprimir os efeitos de variações térmicas em estruturas de betão – pistas de aeroportos, auto-estradas, pontes, etc. – podendo igualmente ser usadas em meios húmidos – barragens, túneis e outros.

Fig. 12 – Juntas de dilatação

Fonte: Grupo Amorim

Muitas mais são as situações em que a cortiça é utilizada com vantagens:

??Na protecção de isótropos radioactivos;

??Em mobiliário;

??Em filtros de cigarros;

??Em laboratórios, como protecção de superfícies de trabalho;

Fig. 11 - Juntas de motores

Fonte: Grupo Amorim


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57%17%

11%

8% 6% 1%

Rolhas (cortiçanatural)AglomeradoscompostosRolhas (cortiçaaglomerada)Outros

Aglomerados puros

Semi-manufacturados

??Nas válvulas de instrumento de sopro;

??Na execução de bóias de pesca e coletes salva-vidas;

??Na composição de bolas de hóquei, golfe e cricket;

??Volantes de badmington;

??Raquetes de ténis de mesa.

Nestes e noutros casos, a cortiça desempenha um papel fundamental assegurando o seu lugar no mundo em desenvolvimento permanente.

No nosso país, a cortiça garante cerca de 15000 postos directos de trabalho no sector fabril e cerca de 6500 na sua extracção e manuseamento [5].

Actualmente a indústria corticeira reparte-se por diferentes ramos de actividade, através de um processo de transformação faseada, existindo quatro ramos de actividade principal:

Preparador – integra as operações de selecção e preparação da cortiça que constituirá, sob a forma de prancha, a matéria-prima da indústria transformadora.

Transformador – visa a produção de artefactos por simples corte da prancha.

Granulador – inclui as operações da trituração da cortiça de qualidade inferior resultante do fabrico natural, produzindo as diferentes matérias-primas para a indústria de aglomerado.

Aglomerador – corresponde ao trabalho de diferentes tipos de aglomerados, conforme envolvam ou não produtos estranhos à cortiça.

Verifica-se assim uma elevada interdependência entre os diferentes ramos da indústria corticeira, uma vez que correspondem a fases sequenciais da transformação de um mesmo produto.

Tomando como referência a indústria portuguesa, responsável pela transformação de cerca de 2/3 do total da produção mundial de cortiça, pode-se considerar representativa a repartição esquemática das Figuras 13 e 14 de [5] em valor, por produtos e por sectores de destino, de cortiça transformada.

Fig. 13 – Produção da Indústria por Principais Produtos


14

15%

13%

11%

61%

Sector vinícula

Sector da construçãocivil

Outros

Sector automóvel

Fig. 14 – Importância dos Principais Sectores do Destino da Produção de Cortiça

Através da observação das figuras anteriores constata-se que os aglomerados já possuem uma percentagem considerável da indústria corticeira, tal facto está relacionado com a utilização do aglomerado de cortiça noutros sectores de grande relevância, nomeadamente o sector da construção civil e o sector automóvel. Também têm sido feitos esforços para extender a sua utilização a outros sectores, atingindo os 13% do destino da produção de cortiça.

De facto, nas últimas décadas, tem-se tentado alargar o âmbito de utilizações da cortiça , quer como material vedante, quer como material de protecção e de isolamento, de decoração, de construção e de desporto através da melhoria da qualidade e do desempenho de produtos já existentes, de novas composições e de novos materiais com incorporação de cortiça.


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III.2. Usos alternativos da Cortiça

Os produtos de cortiça são objecto de um comércio no qual as rolhas de cortiça natural ocupam uma posição dominante. Embora a imagem da cortiça esteja intimamente ligada às rolhas, as utilizações desta matéria-prima natural não se esgotam por aqui. Pelo contrário, as características da cortiça potenciam cada vez mais usos alternativos, o que se espelha no aumento do número de patentes nos últimos anos. Saliente-se que numa pequena pesquisa de patentes a nível mundial relacionadas com a cortiça, para o período 1996-99, o país que mais patentes apresentava era Portugal, seguido do Japão.

Verifica-se assim que existe um grande número de usos alternativos da cortiça, muito devido ao esforço em projectos de Investigação e Desenvolvimento efectuados pelos vários intervinientes, empresas, instituições de investigação e universidades.

De seguida apresenta-se um resumo dos novos usos alternativos para a cortiça (já desenvolvidos ou em desenvolvimento, contudo a maior parte já patenteados) [8], desenvolvidos nos últimos anos, a nível internacional e mundial:

1 – Painéis rígidos, peças rígidas para divisórias amovíveis, painéis de portas e mobiliário, com características diferenciadas em relação aos materiais tradicionais, quer técnicas quer estéticas. Estes aglomerados rígidos de cortiça podem ter várias origens, como sejam a densificação irreversível do aglomerado negro de cortiça ou aglomerados compostos com termoplásticos – técnicas largamente utilizadas que visam o alargamento do potencial campo de aplicações dos aglomerados, conferindo-lhes uma maior estabilidade dimensional.

Estes produtos permitem uma trabalhabilidade similar à da madeira.

2 – Uso de granulados e/ou desperdícios da trituração da cortiça para limpeza de peças, estátuas e fachadas expostas à poluição ambiental, em que não possam ser usados materiais de limpeza muito abrasivos. Este sistema tem sido aplicado à limpeza dos isoladores eléctricos dos postes de alta tensão e permite a substituição de materiais e o regular fornecimento em função das necessidades.

As partículas de cortiça são projectadas contra a superfície a limpar, o efeito abrasivo limpa a superfície sem afectar o vidrado dos isoladores. Devido à presença de elementos ceroides na composição da cortiça, no final do processo os isoladores apresentam um acabamento semelhante ao de uma superfície impermeabilizada com cera ou silicone.

Nas instalações eléctricas os isoladores têm como função primordial, impedir fugas de corrente dos condutores ou pontos de tensão, para outros condutores


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Fig. 15 – Aplicação em produtos para farmacêutica

Fonte: Naturlink

Fig. 16 – Utilização na Indústria Automóvel

Fonte: Grupo Amorim

ou para as estruturas de apoio, para que estes assumam a sua função isolante, torna-se necessário remover a poluição que afecta a superfície dos isoladores.

A experiência adquirida mostrou a eficácia deste método, sendo hoje a opção de algumas empresas privadas e de produção, transporte e distribuição de energia eléctrica.

3 – Um dos resíduos do fabrico do aglomerado expandido puro são os condensados do seu vapor de cozimento. Estes podem ter uma utilização em bruto para a preparação de soluções, em solventes para a aplicação em madeira (pincelagem, pulverização, imersão, impregnação sob pressão e vácuo-pressão), conferindo- lhe capacidades anti- inchamento e anti-absorção de água (estabilidade dimensional), uma maior resistência ao ataque de fungos e mesmo colorações interessantes para determinadas aplicações (mobiliário). Prevêem-se também aplicações na protecção de toros cortados e em árvores.

4 – Este resíduo pode também ser uma matéria-prima muito importante para a obtenção de produtos para química fina e farmacêutica.

Após purificação e separação química são obtidos compostos com aplicações diversas, entre as quais um adjuvante de vacinas. Houve, inclusivé, estudos em tratamentos anti-cancerígenos e como anti- fágicos para insectos.

5 – Com base no pó de cortiça podem ser obtidos uma série de compostos químicos, por extracção directa ou indirecta após reacção química. Por exemplo, podem ser obtidos hidroácidos com interesse para fins medicamentosos.

6 – O poder de auto-adesividade do pó de cortiça, devido à existência das resinas naturais da própria cortiça, permite o fabrico de aglomerados de cortiça por prensagem a quente, a frio ou por extrusão, permitindo a obtenção de painéis (com eventual incorporação de outras partículas), de pastilhas de alta densidade e de briquetes para fins diversos.

7 – Embora a cortiça já seja usada na indústria automóvel em juntas (cabeça do motor, caixa de velocidades, etc.) e em pisos de transportes públicos, foram estudadas aplicações de produtos de cortiça no interior do habitáculo: em apliques; nos punhos do travão de mão e da alavanca de velocidades; no revestimento do vo lante e tablier; no revestimento interior das portas (através de injecção por molde).


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Devido às qualidades da cortiça, a aplicação desta matéria-prima na indústria automóvel é uma grande aposta para o futuro. O facto do aglomerado de cortiça ser mais confortável ao toque, na medida em que a sua temperatura se mantém aproximadamente constante qualquer que seja a temperatura no habitáculo – testes elaborados no INETI comprovam esta característica, enquanto a cortiça mantém a temperatura, o couro e o plástico alteram a temperatura conforme varia a temperatura no habitáculo - , aliado ao facto de ser um material mais leve e ecológico, concede-lhe uma clara vantagem face aos materiais até então utilizados.

Nos dias de hoje, existe uma grande competitividade na concepção de veículos o mais ecológicos possível, deste modo tem-se diminuido o peso dos mesmos (menor consumo de combustível e menores índices de poluição). Outra medida que se encontra cada vez mais nas diferentes marcas de automóveis, é o facto de utilizarem uma enorme percentagem de materiais recicláveis na concepção dos seus veículos, chegando a apresentarem índices de reciclabilidade na ordem dos 80%.

Se esta tendência continuar, naturalmente que a cortiça terá grandes perspectivas de futuro, pois permite aliar o conforto e um design actual – cores fácilmente moldáveis – ao facto de ser um óptimo isolante e um produto natural e ecológico.

Actualmente, outra matéria-prima natural e renovável a ser utilizada como isolamento térmico e acústico é a fibra de côco.

Pertencente à família das fibras duras, tem como principais componentes a celulose e o lenho que lhe conferem elevados índices de rigidez e dureza. De entre muitas outras características destacam-se a resistência, a durabilidade e a resiliência, o que a tornam num material apropriado para os mercados de isolamento térmico e acústico. Fig. 17 – Fibra de côco Fonte: Grupo Amorim

Adicionando a fibra de côco ao aglomerado de cortiça expandido, consegue-se um produto com bons resultados [12], particularmente no caso do isolamento acústico, onde apresenta reduções acústicas de 48 dB em isolamento de paredes interiores e de 35 dB em sub-pavimentos, devido à absorção das baixas frequências.

Para além destes usos alternativos, estão ainda previstos ou referenciados o estudo do fabrico de perfis de compósitos cortiça/plástico, contraplacados com lamelas de derivados de cortiça, discos de embraiagem com incorporação de cortiça, usos de pout-pourris, enchimentos etc., ou seja, uma panóplia de aplicações em que a cortiça é o componente principal ou participa para conferir especiais características aos produtos que integra.


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III.3. Materiais Utilizados na Construção Civil

De entre os diversos produtos utilizados no revestimento e isolamento de edificios pelas mais qualificadas empresas de Construção Civil, fez-se um resumo dos mais utilizados, bem como das suas respectivas características, que se apresentam de seguida.

III.3.1. Lã de Rocha Os produtos de lã de rocha [21] são produzidos apartir do basalto português. A base destes produtos é a lã de rocha composta de fibras siliciosas obtidas por centrifugação. Com tiragem mecânica de 1500ºC, estes produtos – naturais, inorgânicos e minerais – têm qualidade garantida por múltiplos controlos, sobre o processo de fabrico, sobre as matérias primas e sobre os produtos acabados.

Estes produtos visam responder a solicitações de isolamento térmico e acústico, adequadas nos sectores da Construção Civil e Indústria.

Fig. 18 – Fabrico da Lã de Rocha [21]

Principais Características:

Isolamento Acústico

Isolamento Térmico

Reacção ao Fogo: é incombustível (M0)

Resistência à Àgua: capilaridade nula e bom comportamente face à absorção de água

Tem PH neutro. A estrutura é estável, imputrescível, anti-parasitas, não corrosiva e não é atacada por sais nem por ácidos.

Não Nocivo à Saúde: porém o seu manuseamento e aplicação deverá ser feito com vestuário e luvas adequadas

Não resultam substâncias poluentes das matérias primas nem dos produtos acabados


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Produtos para a Construção Civil Apresentam-se de seguida alguns produtos de lã de rocha que possuem propriedades e aplicações relevantes para o desenvolvimento do presente projecto, no entanto encontram-se em anexo outros que poderão ter interesse para estudos posteriores.

?? Painel PN 30 – PK 30 – PA 30

Placas semi-rígidas de espessura uniforme, constituídas por fibras de lã de rocha aglutinadas com resina sintética termo-endurecida, sem revestimento e revestidas a papel kraft ou alumínio. PN30: Não Revestidas

PK30: Revestidas com papel kraft

PA30: Revestidas com papel alumínio

Fig. 19 – Painel PN/PK/PA 30

Fonte: Termolan Isolamentos

As propriedades mais relevantes deste tipo de paineis, encontram-se resumidas na tabela seguinte:

Propriedade Unidades PN 30 PK 30 PA 30

Densidade Nominal Kg/m3 30 30 30

Condutibilidade Térmica ? W/m0C 0.033 0.033 0,033

Resistência à Tracção // às faces

KPa 10 18 25

Capilaridade - Nula Nula Nula

Permeabilidade vapor de água g/m2 . 24 hr 0.4 0.4 0.4

Factor Difusão vapor de água ? - 1.3 1.3 1.3

Estabilidade Dimensional 23ºC / 90% HR % ? 0.1 ? 0.1 ? 0.1

Calor Específico KJ/Kg ºC 0.84 0.84 0.84

Reacção ao Fogo - M0 M0 + M4 M0 + M1

Tabela 2 – Propriedades do Painel PN/PK/PA 30


Conforme se pode observar pela tabelas 2 e 3, este produto possui uma elevada resistência térmica, bem como uma baixa condutibilidade térmica, pelo que é especialmente indicado para o isolamento térmico de edíficios.


20

Espessura (mm) 40 50 60 70 80 100 120

Comprimento (mm) 1 350 1 350 1 350 1 350 1 350 1 350 1 350

Largura (mm) 600 600 600 600 600 600 600

R (m2 ºC/W) 1,20 1,50 1,80 2,10 2,40 3,00 3,60

Tabela 3 - Resistência térmica


As curvas de absorção acústica representadas na Fig. 20 para diferentes espessuras do painel em estudo, demonstram que este produto possui óptimas características de isolamento acústico, tanto de médias como de elevadas frequências, especialmente em painéis com 100 mm de espessura.

Fig. 20 - Coeficiente de absorção acústica do Painel PN 30


Deste modo as utilizações deste produto são para o isolamento térmico e acústico de edíficios, pelo que devido a ser semi-rígido é especialmente indicado em aplicações com colocação na vertical.

?

f (Hz)


21

?? Painel LF 90

Placas rígidas de espessura uniforme, constituídas por fibras de lã de rocha aglutinadas com resina sintética termo-endurecida, sem revestimento.

Fig. 21 – Painel LF 90


As propriedades mais relevantes do painel LF 90 para o estudo em questão, apresentam-se na tabela seguinte:

Propriedade Unidades LF 90

Densidade Nominal Kg/m3 90

Condutibilidade Térmica ? W/m0C 0.030

Tensão de Compressão KPa 45

Resistência à Tracção // às faces KPa 110

Capilaridade - Nula

Factor Difusão vapor de água ? - 1.3

Estabilidade Dimensional 70ºC / 50% HR % ? 0.1

Calor Específico KJ/Kg ºC 0.84

Reacção ao Fogo - M0

Tabela 4 – Propriedades do Painel LF 90


Este tipo de painéis são bastante mais densos e rígidos do que os analisados anteriormente, o que se traduz num melhor isolamento térmico de edíficios.

Espessura (mm) 20 30 40 50 60 80 100

Comprimento (mm) 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200

Largura (mm) 600 600 600 600 Não standard

Não standard

Não standard

R (m2 ºC/W) 0.65 1,00 1,30 1,65 2,00 3,00 3,30



Conforme se pode observar pela tabela 5, os valores de resistência térmica obtidos para o painel em estudo são superiores aos dos produtos anteriormente


22

analisados. Deste modo comprova-se o expectável, ou seja o painel LF 90, com maior densidade, possui melhores caraterísticas de isolamento térmico.

Este painel também possui uma vasta gama de espessuras na sua produção, pelo que se adapta melhor a outras aplicações.

A título de curiosidade comparam-se as curvas de absorção acústica do painel LF 90 com as de outro mais denso (LF 110), sendo possivel observar o resultado na Fig. 22.

Fig. 22 - Coeficientes de absorção acústica dos Paineis LF 90/110 ( 50 mm)


Da análise do gráfico conclui-se que o aumento da densidade para 110 kg/m3 não melhora o isolamento acústico do material.

Comparativamente às curvas obtidas para os outros produtos analisados com menores densidades, verificam-se melhores absorções acústicas por parte do painel LF 90. Deste modo a nível de isolamento térmico e acústico são preferíveis painéis de lã de rocha com espessura igual a 90 kg/m3.

Devido às suas caraterísticas este tipo de painéis são especialmente concebidos para aplicações no interior dos edifícios como isolamento térmico, acústico e de ruídos de impacto em pavimentos.

f (Hz)

?


23

?? Painel GC 70


Fig. 23 – Painel GC 70


As propriedades do painel GC 70 encontram-se resumidas na tabela seguinte:

Propriedade Unidades GC 70


Condutibilidade Térmica ? W/m0C 0.031



KPa 42

Capilaridade - Nula


Estabilidade Dimensional 70ºC / 50% HR

% ? 0.1



Tabela 6 – Propriedades do Painel GC 70


Conforme se pode observar através da análise das tabelas 6 e 7, os valores de resistência térmica obtidos para o painel em estudo são um pouco inferiores aos obtidos para o painel LF 90, contudo as restantes propriedades assumem valores bastante aproximados aos do mesmo.

Espessura (mm) 30 40 50 60

Comprimento (mm) 2 600 2 600 2 600 2 600

Largura (mm) 1 200 1 200 1 200 1 200

R (m2 ºC/W) – GC 70 0,65 1,00 1,20 1,80




24

Na figura seguinte representam-se as curvas de absorção acústica do painel GC 70 e as de outro mais denso (GC 90).

Fig. 24 - Coeficientes de absorção acústica dos Paineis GC 70/90 ( 50 mm)

Fonte: Termolan

Da análise das curvas conclui-se que a absorção acústica é aproximadamente constante para ambos os painéis, sendo o painel GC 70 ligeiramente melhor isolante acústico para médias frequências.

Comparativamente às curvas obtidas para os outros produtos analisados, verifica-se que este produto tem basicamente o mesmo comportamento que o painel LF 90, ou seja é um bom isolante acústico.

Devido às suas caraterísticas este tipo de painéis são especialmente concebidos e fabricados em dimensões apropriadas para acoplar as placas de gesso cartonado. São utilizados no interior dos edifícios como isolamento térmico e correção acústica.

Na tabela seguinte encontram-se os diferentes preços referentes aos produtos de lã de rocha analisados nesta secção.

Produto Dimensões mm Preço Esc /m2 Preço Eur / m2

Painel PN 30 1350 x 600 x 60 471 2.35

Painel LF 90 1200 x 1000 x 30 738 3.68

Painel GC 70 2500 x 1200 x 30 553 2.78 Tabela 8 – Preços dos produtos de Lã de Roc ha

f (Hz)

?


25

III.3.2. Poliestireno Extrudido Os produtos para isolamento térmico em espuma de poliestireno extrudido [20] são placas rígidas com estrutura de célula fechada e a característica cor azul. As soluções de isolamento térmico do poliestireno extrudido abrangem cada tipo de aplicação através dos produtos Roofmate, Wallmate e Floormate.

Fig. 25 – Aplicações do poliestireno extrudido

Fonte: Styrofoam

?? ROOFMATE

As placas ROOFMATE são utilizadas como isolamento térmico de coberturas. Existem as placas SL para coberturas planas; as PT para coberturas inclinadas com estrutura contínua e as TG para coberturas inclinadas com estrutura descontínua.

Um exemplo bastante comum da utilização das placas ROOFMATE SL é a sua aplicação em coberturas planas invertidas, nas quais são utilizadas membranas de impermeabilização sob as placas, conforme se pode observar pela Fig. 26. Este sistema elimina efeitos prejudiciais, nomeadamente danos mecânicos (particularmente durante a obra) e degradação por radiação ultravioleta, que apareceriam se fosse utilizada a cobertura tradicional. Esta aplicação reduz a mão-de-obra e os cuidados de manutenção. Estes factores aliados à aplicação de uma única camada de impermeabilizante, reduzem os custos significativamente.

1 - Protecção

2 - Feltro separador ou geotextil

3 - ROOFMATE SL

4 - Impermeabilização

5 – Lage Fig. 26 – Cobertura Plana Invertida

Fonte: Styrofoam


26

?? WALLMATE

As placas WALLMATE CW têm como características específicas importantes para o isolamento térmico de paredes duplas ou simples com revestimento não aderido:

- Capilaridade nula, evitando a passagem de eventual humidade;

- Insensibilidade à água e à humidade;

- Comprimento de 2,60 m, o que permite na maioria dos casos vencer a altura da caixa de ar com uma só placa;

- Encaixe perimetral macho-fêmea - Fig. 27 - que permite um bom travamento da camada de isolamento e uma correcta união das placas.

1. Parede interior

2. WALLMATE CW

3. Parede exterior

Fig. 27 – Isolamento de parede dupla

Fonte: Styrofoam

As placas WALLMATE IB têm uma superfície rugosa e punçoada que permite uma boa aderência de massas de colagem ou acabamento. Deste modo é assim possível uma rápida e eficiente adaptação do isolamento térmico às dimensões de pilares, vigas, topos de laje e demais elementos que possam constituir uma ponte térmica. Estas placas são também utilizadas para isolamento térmico de paredes simples com revestimento aderido.

Fig. 28 – Isolamento de pilares

Fonte: Styrofoam

?? FLOORMATE

As placas FLOORMATE são especialmente concebidas para isolamento térmico de pavimentos (Fig. 29), para diferentes condições de carga. Estes produtos apresentam as seguintes propriedades:

- Elevada resistência à compressão;


27

- FLOORMATE 200, para pavimentos residenciais e comerciais;

- FLOORMATE 500, para pavimentos industriais e com circulação de veículos ligeiros;

- FLOORMATE 700, para pavimentos industriais especiais e com circulação de veículos pesados;

- Insensibilidade à humidade e à água, o que permite o contacto do FLOORMATE com o terreno;

- Imputrescibilidade ao longo da vida útil do edifício.

1. Terreno

2. Camada de gravilha

3. FLOORMATE 200

4. Impermeabilização

5. Laje de soleira

6. Betonilha de regularização

7. Acabamento do solo

Fig. 29 – Isolamento térmico de pavimentos

Fonte: Styrofoam

Na tabela seguinte encontram-se reunidas as principais propriedades respeitantes a cada produto de poliestireno extrudido:

Dados Técnicos:

Propriedade Unidade ROOFMATE

SL

ROOFMATE

PT

ROOFMATE

TG

WALLMATE

CW

WALLMATE

IB

FLOORMATE 200

FLOORMATE 500

FLOORMATE

700

Comprimento mm 1250 1200 2500 2600 1250 1200 1250 1250

Largura mm 600 600 600 600 600 600 600 600

Espessura mm 30,40,5060,80

35,45,55 30,40,5060,80

30,40,5060,80

20,30,4050

20,30,4050,60

30,40,5060

40,50,6080

Superfície - Lisa Rugosa Lisa Lisa Rugosa Lisa Lisa Lisa

Densidade Kg/m3 32 32 30 25 28 25 38 45

Corte Perimetral -


28

Prestações:

Condutibilidade Térmica

W/m0C 0,027 0,027 0,027 0,028 0,031 0,028 0,025 0,027

Resistência à Compressão

kg/cm2 3.0 3.0 2.5 1.5 2.5 2.0 5.0 7.0

Absorção de água % < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.2 < 0.5 < 0.2 < 0.2 < 0.2

Capilaridade - Nula Nula Nula Nula Nula Nula Nula Nula

Factor Difusão vapor de água - 100-200 100 100-200 100-200 100 100-200 150-220 150-220

Coeficiente de amortecimento

- 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096 0.096

Reacção ao Fogo M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1 M1

Tabela 9 – Propriedades dos Produtos de Poliestireno Extrudido

Fonte: Styrofoam

Em relação aos diferentes produtos de poliestireno extrudido é importante realçar a temperatura máxima de trabalho. Em serviço permanente este valor é aproximadamente 75ºC.

Os preços relativos a cada produto apresentam-se na tabela seguinte:

Produto Dimensões mm Preço Esc /m2 Preço Eur / m2

Roofmate SL 1250 x 600 x 50 2265 11.29

Roofmate PT 1200 x 600 x 55 2613 13.03

Roofmate TG 2500 x 600 x 50 2410 12.02

Wallmate CW 2600 x 600 x 50 2180 10.87

Floormate 200 1200 x 600 x 40 1744 8.69 Tabela 10 – Preços dos produtos de Poliestireno Extrudido


29

Fig. 30 – Isolamento de Edíficios

Fonte: Grupo Amorim

III.3.3. Aglomerado Negro

O aglomerado expand ido puro é um material com características e capacidades de isolamento térmico, acústico e antivibrático de edificios, para qualquer condição ambiental ou climatérica.

A sua aplicação é fácil e prática, traduzindo-se numa poupança energética e ambiental que funcionará durante anos, sem qualquer manutenção.

As suas amplas utilizações já foram discutidas anteriormente, interessa agora compreender qual o tipo de características que lhe conferem determinada posição de vantagem face aos seus produtos sucedâneos, assim como as propriedades que terão interesse em serem melhoradas de modo a que o aglomerado negro seja mais competitivo.

Densidade Aprox. 120 Kg/m3

Condutibilidade Térmica (20ºC) 0.037/0.040 W/mK

Resistência à Tracção normal ao nível da placa 0.94 Kg/cm2

Resistência à Flexão 1.8 Kg/cm2

Limite de Elasticidade 1.0 Kg/cm2

Resistência à compressão 0.2 Kg/cm2

Tensão de Compressão 1.78 Kg/cm2

Calor Específico 1.67 KJ/Kg ºC

Resistência à difusão Vapor Água 5 ? ? ? 30

Temperaturas de utilização -200ºC a 130ºC

Rigidez Dinâmica (por 50 mm de espessura) 126 N/cm3

Coeficiente de Dilatação Térmica 25 a 50 x 10-6

Estabilidade Dimensional Estável: Não se expande ou contrai

Dimensão das placas 1000 x 500 mm

Espessura das placas 10 a 320 mm Tabela 11 – Características Técnicas

Fonte: Grupo Amorim

Os baixos valores de condutibilidade térmica, bem como as elevadas resistências térmicas verificadas, concedem ao aglomerado negro a sua característica de isolamento térmico.


30

Espessura

mm 10 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100

R

m2K/W 0,25 0,50 0,62 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2,00 2,25 2,50

K

W/m2K 2,439 1,595 1,274 1,099 0,862 0,709 0,602 0,523 0,463 0,415 0,376

Tabela 12 – Valores de Isolamento Térmico

Fonte: Grupo Amorim

O aglomerado negro, devido às sua elasticidade - conforme ficou patente pela sua composição celular e como se pode observar pelas propriedades apresentadas na tabela 11 - pode ser comprimido sem deformar lateralmente, recuperando a sua espessura original quando cessa a força ou carga deformante.

Desta forma os aglomerados funcionam como tapetes antivibráticos, conforme se esquematiza mecanicamente na Fig. 31. Tratam-se, portanto, de materiais ideiais para isolamento de ruídos de percussão.

Fig. 31 - Comportamento antivibrático do Aglomerado Negro

Seria interessante verificar os valores de coeficiente de amortecimento obtidos para o aglomerado negro, tendo como base os ensaios efectuados [10] referentes a compressões cíclicas da cortiça amandia - parte mais nobre da cortiça - para diferentes amplitudes de tensão e frequência.

Nestes ensaios [10], a título de exemplo, para uma amplitude de tensão ? ? ? 1,17 MPa e frequência ? ? 5x10-2 Hz, obtiveram-se coeficientes de amortecimento cujos valores variam entre 0,77 e 1,52. Tal deve-se ao facto de sempre que as paredes das células são submetidas a uma pressão o ar é comprimido, deste modo o ar comprimido nunca é rejeitado e o material nunca se dilata. Esta é uma das numerosas vantagens que fazem da cortiça um material ideal para isolamento antivibrático e térmico.

De modo a observar o comportamento acústico do aglomerado negro de cortiça, analisa-se o seu coeficiente de absorção acústica - Fig. 32. Este coeficiente varia segundo a frequência do som, pelo que cada material apresenta uma curva de absorção que define o seu comportamento.


31

Desta forma, o coeficiente de absorção, define a fracção da energia total do som incidente sobre o material, que é absorvida pelo mesmo ou que passa através dele.

Fig. 32 - Coeficiente de abs orção acústica do Aglomerado Negro, com 25 mm espessura

Fonte: Boletim dos Institutos Florestais [9]

Devido à sua estrutura porosa, o aglomerado admite uma penetração fácil das ondas sonoras e diminui o tempo de reverberação,. Trata-se, deste modo, de um bom isolante acústico.

Da análise da curva de absorção do aglomerado, conclui-se que este material é especialmente indicado para a absorção a cústica de sons médios (entre 1000 e 2000 Hz).

Relativamente à absorção de água, a cortiça absorve quantidades que podem ir até 1,3 vezes [3] do seu peso seco. O correspondente aumento de volume é bastante menor, não ultrapassando os 15 % ao fim de longos períodos. Contudo, as cortiças não-cozidas sofrem maiores variações de volume do que as cozidas, desta forma conclui-se que a própria cozedura provoca um aumento de volume, o qual deve estar relacionado com um parcial endireitamento das paredes laterais das células.

O aglomerado negro possui por vezes pequenas partículas de carvão que são fácilmente combustíveis, tornando-se então necessária uma cuidada selecção da matéria-prima que será posteriormente triturada para a sua formação, de modo a melhorar o seu comportamento ao fogo.

Actualmente a cortiça é um dos materiais mais dispendiosos no isolamento de edifícios, sendo o custo do aglomerado negro aproximadamente 13.47 € /m2.

III.3.4. Aglomerado Negro Densificado


32

Se for possível a melhoria da resistência mecânica do aglomerado negro, atendendo à sua capacidade de isolamento acústico/antivibrático e às suas características ecológicas, será então um produto bastante completo e com propriedades que nenhum outro material possui.

Nesta linha de pensamento surgiu a patente nº 100647 do INETI, que consiste num processo para a densificação de placas de aglomerado negro de cortiça [4]. Este processo aumenta a densidade do aglomerado negro tradicional, melhorando significativamente as suas propriedades mecânicas, mantendo aproximadamente constantes as restantes, permitindo assim novas utilizações.

Trata-se de um processo relativamente simples, sendo necessária uma prensa de pratos aquecidos, eventualmente combinada com uma câmara de aquecimento para pré-aquecer as placas de aglomerado negro de cortiça. As condições necessárias para obter uma placa de aglomerado com 753 kg/m3 de densidade são as seguintes: uma placa de aglomerado de 50 mm de espessura aquecida a 180ºC durante 70 minutos, em seguida é simultaneamente aquecida e prensada a 180ºC e 3 MPa respectivamente, durante 20 minutos. Esta é a máxima densificação que se consegue obter, em que a distância entre as células de cortiça é aproximadamente zero.

Estes produtos com elevada densidade são mais fácilmente cortados e trabalhados.

Na tabela 13 da página seguinte encontram-se resumidas as propriedades destes novos aglomerados.

Conforme se pode observar o aglomerado negro densificado possui um comportamento mecânico mais adequado para a utilização pretendida, ou seja tem uma resistência mecânica muito superior ao aglomerado negro tradicional.

Desta forma melhoram-se algumas propriedades fundamentais do ponto de vista da utilização e competitividade.

A densificação do aglomerado negro aumenta o custo em 20 %, contudo não excede o preço dos aglomerados compostos de cortiça.

Para as situações de maior exigência, no caso de pavimentos para diferentes condições de carga, o aglomerado negro densificado poderá substituir o poliestireno extrudido, pois apesar de apresentar um preço superior, confere aos pavimentos não só um óptimo isolamento térmico, como também um óptimo isolamento acústico/antivibrático e tudo com um material ecológico.

Este novo tipo de aglomerado pode também ser utilizado em certas aplicações em vez do aglomerado composto de cortiça, nomeadamente no piso flutuante onde, tradicionalmente, se utiliza o aglomerado composto devido não só às características de isolamento térmico e acústico, como também à sua resistência mecânica. Deste modo utiliza-se um aglomerado de cortiça 100% ecológico (sem colas e aditivos), mais barato e com propriedades semelhantes aos tradicionais.

Propriedade Aglomerado densificado


33

Densidade (kg/m3) 753

Absorção de água ( %) 3.6

Expansão de volume devido à absorção de água ( %) 1.7

Variações devido ao aquecimento 0

Limite de elasticidade transversal (kPa) 500

Limite de elasticidade longitudinal (kPa) 1380

Desgaste Variação de espessura (mm)

Variação de peso (g)

0.07

0.03

Condutividade Térmica (W/m0C) 0.041

Tabela 13 – Características do aglomerado negro densificado [4]


34

III.4. Comparação entre o Aglomerado Negro e os

diferentes Produtos analisados

Comparativamente aos diferentes produtos aplicados na construção civil, verifica-se que o aglomerado negro de cortiça é o único material 100% natural, ecológico, que não necessita de colas nem de aditivos para a sua formação, possui um elevado amortecimento de vibrações e uma incomparável estabilidade dimensional – não se expande ou contrai.

III.4.1. Lã de Rocha

Relativamente à Lã de rocha verifica-se que este material apesar de possuir condutibilidades térmicas substancialmente inferiores, não significa que seja melhor isolante térmico do que o aglomerado, o que se comprova pelos valores de difusibilidade térmica D obtidos, por substituição das respectivas constantes, pela expressão (1) – tabela 14.

? ? ? ?1/.

2 smC

Dp?

??

Esta propriedade mede a relação entre a capacidade de o material conduzir energia térmica (? ) e a sua capacidade de acumular energia térmica (? Cp).

Devido a ser mais denso e possuir um calor específico bastante superior, o aglomerado negro é melhor acumulador de calor pelo que possui uma difusibilidade menor e como tal mantém a temperatura interior de determinado local, em função da variação da temperatura exterior, mais constante, ou seja tem melhor rendimento de isolamento térmico.

Propriedade Aglomerado Negro Lã de Rocha Condutibilidade Térmica 0.037 / 0.040 W/m.K 0.030 / 0.035 W/m.K Difusibilidade Térmica 1.846 x 10-7 m2/s 5.272 x 10-7 m2/s Coeficiente de absorção acústica 1000 Hz 1600 Hz

0.40 0.85

1.20 1.10

Tensão de compressão 178 kPa 10 kPa Resistência à compressão 20 kPa - Reacção ao fogo Combustível Incombustível

Ecológico 100% Ecológico Utiliza resinas sintéticas

Tabela 14 – Comparação das propriedades do Aglomerado Negro / Lã de Rocha

Estes valores de rendimento chegam a alcançar os 60% [9] quando, para condutibilidades térmicas aproximadas, a diferença entre densidades é elevada.


35

As curvas de absorção acústica apresentadas pela lã de rocha são mais lineares e possuem valores bastante superiores aos do aglomerado negro, sendo esta diferença bem visivel no caso dos sons médios e agudos.

Esta diferença é influenciada pela diferença de espessura entre os ensaios efectuados para a lã de rocha (50 mm) e para o aglomerado negro (25 mm), uma vez que a maior espessura do material, assim com a resistência ao fluxo de ar apresentada pelos poros, são factores a considerar para um bom isolamento acústico.

Deste modo, tanto o aglomerado como a lã de rocha, relativamente à maioria dos produtos existentes, são bons isolantes acústicos.

O aglomerado negro tem maior elasticidade que a lã de rocha, conforme se pode observar pelo valor superior de tensão de compressão verificada pelo aglomerado (178 kPa). Desta forma, como já foi mencionado na secção anterior, pode ser comprimido sem deformar lateralmente, recuperando a sua espessura original quando cessa a força ou carga deformante.

Desta forma os aglomerados funcionam perfeitamente como isolantes antivibráticos, contráriamente à lã de rocha que possui uma baixa elasticidade.

O facto de ser um produto 100% natural e ecológico, que não necessita de resinas para a sua aglutinação é outra das vantagens importantes do aglomerado face à lã de rocha.

A lã de rocha é um material rígido, pelo que terá uma maior resistência à compressão do que o aglomerado negro - 20 kPa, valor baixo de resistência.

Relativamente à resistência ao fogo a lã de rocha apresenta um comportamente ideal, ou seja é incombustível, contráriamente ao aglomerado negro que, apesar de ter uma certa resistência ao fogo, é combustível.

Uma desvantagem do aglomerado negro é referente ao custo dos seus produtos. Relativamente à lã de rocha esta diferença de custos é muito significativa, ou seja, 13.47 Eur/m2 do aglomerado em contraposição aos 2.78 Eur/m2 da lã de rocha.

III.4.2. Poliestireno Extrudido

O poliestireno extrudido é utilizado como isolante térmico de edíficios, sendo um dos factores preponderantes para a sua utilização, a facilidade de manuseamento e aplicação.

Visto possuir uma elevada resistência à compressão, os produtos de poliestireno extrudido têm também outros tipos de aplicações no isolamento térmico de pavimentos, nomeadamente utilizações para diferentes condições de carga.


36

Propriedade Aglomerado Negro Poliestireno Extrudido Condutibilidade Térmica 0.037 / 0.040 W/m.K 0.025 / 0.031 W/m.K Coeficiente de amortecimento - 0.096 Tensão de Compressão 178 kPa - Resistência à compressão 20 kPa 250 / 700 kPa Reacção ao fogo Combustível Combustível

Ecológico 100% Ecológico Não Ecológico

Tab. 15 – Comparação das propriedades do Aglomerado Negro / Poliestireno Extrudido

Conforme se pode observar pelos valores da tabela 15, o poliestireno extrudido possui um coeficiente de amortecimento muito baixo comparativamnete ao valores apresentados pela cortiça – 0.77 a 1.52 - , pelo que não é utilizado como isolante antivibrático, contráriamente ao aglomerado negro que pela sua estrutura e propriedades possui inúmeras aplicações como redutor antivibrático e acústico.

Acima de tudo, o aglomerado negro é um produto natural e ecológico, em contraposição ao poliestireno que se trata de um produto de laboratório produzido através de materiais não ecológicos e não recicláveis.

Relativamente ao custo dos diferentes produtos de poliestireno extrudido, verifica-se que estes são substancialmente inferiores aos do aglomerado negro. Contudo, esta diferença não é significativa, se tivermos em conta as superiores características tanto de isolamento, como ecológicas do aglomerado, bem como o seu vasto potencial de aplicações.

No âmbito de isolamento de edíficios, tem-se verificado uma maior utilização dos materiais menos dispendiosos e mais familiares. Tal facto deve-se às fortes relações de confiança entre fornecedores e construtores, ficando estes relutantes quanto a apostarem em materiais alternativos, inovadores, ecológicos e de custo superior.


37

III.5. Novas utilizações do Aglomerado Negro

Considerando as diferentes propriedades de cada material, torna-se deste modo possível combinar o aglomerado negro com alguns deste materiais de forma a atribuir- lhe certas propriedades relevantes para as utilizações pretendidas, tornando-o ainda mais competitivo.

III.5.1. Aglomerado Negro e Lã de Rocha Analisando as propriedades da Lã de Rocha, verifica-se que este produto permite complementar as características do Aglomerado Negro. Desta forma, utilizando estes dois materiais em conjunto, obter-se-á um produto de topo de gama para isolamentos térmicos e acústicos, apresentando a particularidade de ser incombustível e antivibrático, mantendo as características ecológicas.

Um produto possível, conforme se apresenta na Fig. 33, será constítuido por um painel GC 70 rígido de lã de rocha com 30 mm de espessura sobre uma placa de 20 mm de aglomerado negro de cortiça (perfazendo assim uma espessura total de 50 mm), unidos por uma cola do tipo poliuretano (PU), a qual pelas suas características (boa aderência e durabilidade), apresenta melhores garantias para as exigências que o composto requere. Para além deste facto, possui menores problemas de toxicidade que outras igualmente adequadas, nomeadamente a cola de contacto.

Fig. 33 - Esquema de produção do novo composto

Para a verificação das propriedades - Tab. 16 - mais relevantes deste novo composto deverão ser efectuados um certo número de ensaios, que se descrevem de seguida.

PlacaAglomerado

Negro(20 mm)

Painel GC 70Lã de Rocha

(30 mm)

PainelAg. Negro

+Lã de Rocha

(50 mm)

Cola do tipoPoliuretano (PU)

Prensagem


38

Características Aglomerado Negro + Lã de Rocha Isolamento Térmico ? Isolamento Acústico ? Isolamento Antivibrático ? Protecção contra Fogos ? Ecológico ? Tab. 16 – Características do novo composto

?? Absorção Acústica – uma técnica de ensaio bastante utilizada designa-se por tubo de Kundt1 ou aparelho de ondas estacionárias, e consiste na medição do coeficiente de absorção acústica, de provetes circulares com 10 cm de diâmetro para frequências situadas no intervalo [100 Hz, 1600 Hz] e sobre provetes circulares com 3 cm de diâmetro para frequências situadas no intervalo [800 Hz, 4000 Hz].

Define-se deste modo a curva de absorção deste novo composto, ou seja, da fracção da energia total do som incidente sobre o material que é absorvida ou que passa através dele.

?? Amortecimento de vibrações – este ensaio consiste em compressões cíclicas do novo composto, para diferentes amplitudes de tensão e frequência por forma a se obterem os respectivos coeficientes de amortecimento.

A título de exemplo, poderiam ser observados os respectivos coeficientes de amortecimento para uma amplitude de tensão ? ? ? 1,17 MPa e frequência ? ? 5x10-2 Hz, procedendo-se a uma comparação com os valores obtidos para a cortiça [10].

?? Ensaios de Compressão:

Mossa Residual – este ensaio consiste na aplicação de uma carga de compressão sobre o material durante um determinado intervalo de tempo, observando-se de seguida a respectiva recuperação de dimensões num intervalo de tempo igual.

Este ensaio permite observar a resistência do material a determinada intensidade de impactos, ou seja, o valor de carga (kPa) a partir do qual não existe recuperação elástica – correspondente à deformação permanente do material.

Compressão uniaxial – este ensaio consiste na compressão de um provete entre dois pratos planos muito bem lubrificados. Até um certo limite de tensão o material comporta-se elasticamente, passando num determinado ponto a comportar-se plásticamente (sem recuperação do material). Assim, o grande objectivo é a determinação da tensão máxima apartir da qual o material atinge a rotura.

1 Técnica utilizada no Laboratório do Instituto dos Produtos Florestais, que permite obter de forma rápida e económica a informação pretendida.


39

?? Resistência ao Fogo – verificar se o novo composto é ou não combustível, através de aproximação de chama sobre o material.

?? Toxicidade e resistência das colas – devem-se proceder a testes de toxicidade das colas do tipo Poliuretano (PU), sabendo-se à partida que se tratam de colas pouco tóxicas.

Deve-se também verificar a resistência destas colas, submetendo o material à tracção perpendicular às faces de forma a ser medida a força de descolagem do mesmo.

Lã de Rocha

Aglomerado Negro

Fig. 34 – Esquema do novo composto

Relativamente ao valor de isolamento térmico do novo composto, pode ser obtido através da sua resistência térmica total:

)2(AN

AN

LR

LRtotal

eeR

????

assumindo que a resistência de contacto entre os dois materiais é aproximadamente nula, ou seja que a superfície de contacto dos materiais não é rugosa, vem então:

WKmRtotal /468.1040.0020.0

031.0030.0 2????

Obtém-se o respectivo valor de transferência de calor:

KmWR

Ktotal

2/681.01

??

Pela análise dos valores obtidos verifica-se que este novo composto mantém as características de isolamento térmico, ou seja, possui uma elevada resistência à condução de calor através da sua estrutura.

Sendo verificadas as mencionadas características do novo composto através dos ensaios descritos, obtém-se assim um produto isolante, incombustível e ecológico com utilizações especialmente indicadas para:

Contrução Civil - em aplicações pelo interior dos edifícios como isolamento térmico, acústico e antivibrático, em locais onde há necessidade de baixos níveis de ruído e uma maior segurança a nível de incêndios, como sejam hospitais, hóteis, consultórios, escritórios, bares, restaurantes, etc.

Indústria Automóvel - ao nível de isolamento de motores de combustão interna, tanto Diesel (ou de ignição por compressão) como de Explosão (ou de ignição comandada).

Fluxo de Calor


40

No caso específico dos motores Diesel - e na generalidade dos motores de combustão interna de cilindrada mais elevada - dadas as elevadas pressões atingidas na câmara de combustão (as quais obrigam a peças maiores e mais pesadas) originam-se elevados valores de ruído e vibração que, por motivos de conforto ou inclusivamente pela lei, têm de ser contidos dentro de certos limites. Com este produto, devido às características intrínsecas dos materiais que o compõem, contribuir-se-á para uma redução tanto do ruído como das vibrações, sem incrementar a quantidade de materiais combustíveis junto do motor do automóvel, pois em caso de incêndio convém controlar ou extinguir o mais celeremente possível o fogo por motivos de segurança dos passageiros. Assim haverá um potencial de aplicações tanto de coberturas nos capôts dos automóveis, como de isolamento no painel dianteiro do habitáculo, ou em outros locais que poderão ser devida e rigosamente testados em laboratório, em substituição dos materiais sintéticos e fácilmente combustíveis utilizados hoje em dia.

III.5.2. Análise Económica

No âmbito de um estudo económico deste novo composto, procuram-se estimar as suas vendas expectáveis, tendo em conta os mercados abrangidos.

? ? Para tal analisa-se primeiramente o mercado existente nesta área e os mais representativos materiais vendidos.

?? Actualmente a produção de cortiça é aproximadamente de 155000 ton / ano. Deste valor, cerca de 6 % são destinados a aglomerados negros, o que perfaz uma produção anual de cerca de 10000 ton/ano. Sendo a massa volúmica dos aglomerados aproximadamente 120 Kg / m3, considerando placas de 50 mm espessura, facilmente se obtém uma produção anual:

Para 1 m3 temos 120 Kg ? para 1 placa de 1 m2 e 0.05 m de espessura

teremos 0.05m3 x 120 = 6 kg / placa .

Com 10000 ton obtém-se uma produção anual de 1667 x 103 m2 de placas de aglomerado negro, com o custo de venda de 15.46 € / m2.

?? Regista-se também uma produção de lã de rocha de 12000 toneladas /ano, destinadas a aplicações na construção civil. Sendo 70 Kg / m3 a massa volúmica do produto em questão, apresentando os paineis uma espessura de 50 mm, uma vez mais se obtém uma produção anual de painéis:

Para 1 m3 temos 70 Kg ? para 1 painel de 1 m2 e espessura de 0.05 m

teremos 0.05m3 x 70 = 3.5 Kg / painel .

Com 12000 ton obtém-se uma produção anual de 3429 x 103 m2 de placas de lã de rocha, com o custo de venda de 4.61 € / m2.


41

?? Refira-se ainda o poliestireno extrudido que tem um volume de produção anual 10000 ton/ano, referentes a placas de isolamento, assim:

Para 1 m3 temos 30 Kg ? para 1 placa de 1 m2 e espessura de 0.05 m

teremos 0.05m3 x 30 = 1.5 Kg / painel .

Então, com 10000 ton obtém-se uma produção anual de 6667 x 103 m2 de placas de poliestireno, com um custo de venda de 11 € / m2.

? ? Uma vez apresentadas as características do mercado a que o novo produto proposto se destina, avalia-se a sua viabilidade económica.

Para tal, estimam-se os custos de produção, considerando que este valor será aproximadamente igual à soma dos custos actuais de cada material que o constitui.

Se se mantivessem os volumes actuais de produção de cortiça e de lã de rocha, bem como os custos actuais associados à produção deste composto, obter-se-ia:

?? No que respeita ao aglomerado de cortiça:


teremos 0.02m3 x 120 = 2.4 Kg / placa, com custo de venda de 13.47 € por m2.

?? No que respeita à lã de rocha:


teremos 0.03m3 x 70 = 2.1 Kg / placa,

com o custo de venda de 2.74 € por m2.

Poder-se-ia então estimar uma produção imediata de paineis do composto a um custo:

- processo de colagem: 1 l de cola de poliuretano = 5 €

como por cada m2 de painel se dispende 0.1 l de cola para aglutinar os dois materiais ? 0.5 € / m2 de painel do composto

Obtém-se: 13.47 € + 2.74 € + colagem ? 16.21 € + 0.5 € = 16.71 € / m2

? ? Tendo finalmente como referência o custo imediato do composto com 50 mm de espessura, baseado nas condições actuais do mercado, procura-se de seguida modelar matematicamente a evolução dos custos de produção do mesmo, tendo em conta estimativas avançadas para a sua penetração no mercado.

O modelo encontrado procura definir o decaimento esperado dos custos de produção, em consequência do aumento de produção estimado pela substituição gradual dos referidos materiais concorrentes, que ocorrerá nas aplicações onde pelas características do composto se verifique a mudança para esta nova


42

solução. Assim, estimam-se a curto prazo as necessidades de produção do composto.

Seguidamente, avalia-se a rentabilidade dessa necessidade imediata, bem como a margem de progressão do produto no mercado com uma estimativa da sua penetração a longo prazo e respectiva diminuição de custo de produção.

Deste modo, estima-se que a curto prazo o composto assuma no mercado a seguinte importância:

?? Quando confrontado com as placas de poliestireno, os seus superiores coeficientes de isolamento acústico, antivibrático, a incombustibilidade e o facto de ser ecológico, conduzem a uma estimativa de 30% das aplicações em que seja vantajoso o uso imediato deste novo material, pese contudo o seu custo mais oneroso. Assim, verifica-se uma produção de cerca de 2000 x 10 3 m2 de placa do composto.

?? Quanto à lã de rocha, 20 % das aplicações anteriores serão agora substituidas pela nova solução apresentada. Origina-se assim um incremento de 686 x 103m2 de produção de placas do composto.

?? No que diz respeito às placas de aglomerado negro, estima-se que 30 % do volume de produção decai em beneficio do novo composto. Como tal, mais 500 x 103 m2 de placas do composto serão produzidas.

Finalmente obtem-se um total de 3186 x 103 m2 de placas do composto a curto prazo.

Perante o reajuste do mercado à introdução deste novo produto, ficaremos então com novos volumes de produção os quais se cifram em:

?? Aglomerado Negro:

Dos anteriores 1667x103 m2 de placas de 50 mm (correspondente a 10000 ton /ano), passaremos a ter 1167x103 m2 de paineis de 50 mm (o que perfaz 7000 ton/ano) e 3186x103 m2 de paineis de 20 mm para o composto (o que totaliza 3186 x 0.02 x 120 =7646 ton / ano). Contabilizam-se então agora 14646 ton / ano de produção de aglomerado negro.

?? Lã de Rocha:

Dos anteriores 3429x103 m2 de placas de 50 mm (correspondente a 12000 ton /ano), passaremos a ter 2743x103 m2 de paineis de 50 mm (o que perfaz 9600 ton/ano) e 3186x103 m2 de paineis de 20 mm para o composto (o que totaliza 3186 x 0.02 x 70 =4460 ton / ano). Contabilizam-se então agora 14060 ton / ano de produção de lã de rocha.

?? Poliestireno Extrudido:

Dos anteriores 6667x103 m2 de placas de 50 mm (correspondente a 10000 ton /ano), passaremos a ter 4667x103 m2 de paineis de 50 mm. Contabilizam-se então agora 7000 ton / ano de produção de poliestireno.

Apresenta-se graficamente a modelação obtida para a evolução dos custos de produção do composto:


43

Custo unitário

(€ / m2 )

Volume Produção x 103 (m2 / ano)

Fig. 35 – Estimativa do Custo unitário vs Volume de Produção

Este gráfico apresenta o valor mínimo (estimado) apartir do qual um incremento de produção não originará uma diminuição dos custos de produção. Para este valor convergirá a curva da evolução de custos, definida assimptoticamente ao referido mínimo, com um andamento hiperbólico do tipo

xa

. Assim a evolução será descrita na forma:

Custo Produção = oduçãoVolume

mínimoeçoPr

9526140Pr ? ,

em que o Preço mínimo = 13.72 € é a constante assímptota da hipérbole .

A constante a é obtida introduzindo os custos acima mencionados como base desta estimativa (volumes actuais de produção). Assim, para um volume de produção de 3186 x 103 m2 de placas de composto com 50 mm espessura, com um custo de 16.71 € / m2 e um custo mínimo de 13.72 € / m2, surge o factor de ponderação a = 9526140.

Pela inspecção deste gráfico consegue-se inferir que inicialmente estaremos numa fase de custos de produção que, não estando optimizada, é aceitavel atendendo à curva de evolução. Começa-se assim a comercializar o produto a um preço já razoavelmente baixo, numa zona de declive já pouco acentuado.

Pode contudo baixar para os 15 € / m2 ficando com um custo mais competitivo se forem atingidos os 8000 x 103 m2 de placas produzidas. Para tal, contribuirão as exemplares características - ecológicas, de incombustibilidade e de isolamento – deste novo composto face aos restantes produtos, bem como contínuas investigações de novas aplicações a fim de aumentar a sua produção.

Conclui-se então que poderá haver viabilidade económica para a rentabilidade deste produto, desde que se aposte numa informação cuidada e selectiva, de

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

35,00

40,00

45,00

50,00

200

820

1440

2060

2680

3300

3920

4540

5160

5780

6400

7020

7640

8260

8880

9500

1012

0

1074

0

1136

0

1198

0

Estimativa

Custo mínimo


44

modo a mudar a opção dos tradicionais clientes relativamente aos materiais concorrentes, evidenciando as vantagens em adquirem este novo composto.

IV. Análise

A preocupação na pesquisa de produtos com elevado valor acrescentado, como resposta inequívoca a uma exigência qualitativa, cada dia mais evidente no mercado mundial, a par do investimento em novas tecnologias e da investigação e desenvolvimento de novos produtos tendo como norma o respeito pela Ecologia e Meio Ambiente, é sem dúvida aquilo que se pretende na elaboração deste projecto.

Através de um rigoroso estudo a nível internacional surgiu a utilização de produtos de cortiça em associação com outros materiais que lhe conferem as características desejadas e outras técnicas para a obtenção de aglomerados de cortiça, de onde se obtiveram outras possibilidades de utilização.

A sua diversificação e combinação com outros materiais, continua a ser muito importante, tendo grande relevância aspectos envolvendo estudos de mercado e as acções de divulgação perante os influenciadores de opinião, como são os decoradores, designers, arquitectos e engenheiros civis. Porém esta abertura terá que estar perfeitamente coordenada com uma oferta suficiente.

Esta combinação de materiais eleva a sua utilização para outros sectores para além da construção civil, como seja o sector automóvel onde a incombustibilidade, resistência mecânica, impermeabilidade, isolamento, conforto e inovação são propriedades por excelência para a qualidade do produto final, assim como para a sua competitividade.

Uma importante evolução para o aglomerado negro de cortiça será a adopção de técnicas de densificação já desenvolvidas no nosso país, que permitem uma diversificação nas aplicações possíveis e o alargamento do mercado de utilizações.

Em todo este estudo está inerente um forte investimento na economia portuguesa, contribuindo também para o desenvolvimento e modernização do tradicional sector da indústria corticeira - o dos aglomerados –, colocando à disposição dos mais propensos à inovação algumas novas possibilidades de evolução.

O aglomerado negro de cortiça é muito vulnerável à situação económica internacional e depende muito da concorrência dos outros materiais, nomeadamente os sintéticos que são substancialmente mais baratos. Porém o facto de ser um produto Ecológico e com propriedades exemplares poderá abrir algumas perspectivas de futuro.


45

V. Conclusões

As notáveis propriedades da cortiça como isolante térmico, acústico e antivibrático são fundamentalmente o resultado da estrutura do tecido celular e da composição química das paredes. Além disso, é um material 100% natural, pelo que se encontra numa posição clara de vantagem face aos standards ecológicos a que hoje se aspira.

Através da comparação de outros materiais utilizados na construção civil com o aglomerado expandido puro, verificou-se que este possui uma resistência mecânica bastante inferiore trata-se de um material combustível. No entanto é o único material natural, ecológico - que não necessita de colas nem aditivos para a sua formação -, possui um bom comportamento no amortecimento de vibrações e uma incomparável estabilidade dimensional – não se expande ou contrai.

Combinando o aglomerado negro de cortiça com outros materiais, consegue-se, desta forma, melhorar as suas mencionadas características que o colocam em desvantagem.

No caso estudado, que cons iste na combinação com lã de rocha, fortalece-se o isolamento acústico, forma-se um produto mais resistente, incombustível e ampliam-se as utilizações ao nível da construção civil e indústria automóvel.

Através de uma análise económica dos mercados abrangidos, conclui-se que este novo composto, sendo verificadas as mencionadas propriedades, terá um bom impacto no mercado da construção civil, uma vez que não existem produtos com propriedades há sua altura, bem como se verifica através de estimativas de volumes de produção vs custos unitário que o preço deste novo composto será bastante competitivo.

Uma outra forma de aumentar a resistência mecânica do aglomerado expandido puro, consiste na sua densificação. Deste modo, forma-se um produto mais resistente sem necessidade de adição de outros materiais, ampliando as suas aplicações.

De todas estas técnicas e produtos advém inúmeras novas utilizações do aglomerado expandido puro, tais como: aplicações pelo interior dos edifícios, em locais onde há necessidade de baixos níveis de ruído e de segurança, como sejam hospitais, consultórios, hóteis, escritórios, bares e restaurantes; coberturas acessíveis à circulação e permanência de pessoas e veículos, coberturas inclinadas; pavimentos para diferentes condições de carga e em pisos flutuantes.

Embora hoje seja já bastante alargada a gama de produtos fabricados à base de cortiça, não estão esgotadas as potencialidades deste material, havendo ainda muito que esperar da investigação e da evolução técnica.


46

Contudo começam a ser feitos esforços no sentido de preservar os montados de sobro, sendo supervisionados e afectos ao Ministério da Agricultura, com leis específicas para a sua protecção rectificadas na Assembleia da República, acrescidas do apoio da U.E. (Bruxelas), o que permite manter a floresta e sustentar o seu crescimento.

Com uma área florestada de sobreiro de 725.000 hectares, Portugal tem vindo a proceder a importantes reflorestações (só no período de 1993 a 1997 plantaram-se mais de 100.000 hectares, o que corresponde a um aumento de 16%) e o futuro é promissor já que o ritmo de reflorestação é de 10.000 hectares / ano.

Não obstante todos estes aspectos positivos, existem diversas ameaças que se colocam ao sector dos aglomerados de cortiça.

A principal prende-se ao facto do aglomerado expandido puro ser o material de isolamento mais dispendioso, juntamente com o facto das relações de confiança entre fornecedores e construtores serem de longa data, leva a que o aglomerado seja muito menos utilizado e torna-se bastante difícil convencer os construtores a apostarem num produto ecológico, inovador e com propriedades notáveis.

A outra ameaça tem origem externa e prende-se com as fortes campanhas publicitárias que, nos últimos anos, têm sido levadas a cabo com o intuíto de, denegrindo a imagem dos produtos corticeiros, promover os que pretendem fazer-se passar por seus sucedâneos. Importa combater essas campanhas, unindo esforços no sentido de aumentar a quantidade e qualidade da matéria-prima e dos produtos transformados, comprovar a qualidade desses produtos e, naturalmente, demonstrar e publicitar as suas vantagens comparativas face aos sucedâneos, junto dos influenciadores de opinião, como são os decoradores, designers, arquitectos e engenheiros civis.

A cortiça tem de ser vista como um material estratégico com enormes potencialidades e múltiplos usos, devendo este sector ser especialmente incentivado pelas entidades que de algum modo interagem com esta fileira, apostando nomeadamente nas capacidades de I&D nacionais e no apoio e encorajamento do tecido industrial, para a implementação das tecnologias que permitam promover os usos alternativos da cortiça.

Tal já tem vindo a ser feito noutros países, onde se incentivam e apoiam as empresas que utilizam exclusivamente materiais ecológicos - tanto a nível de isolamento de edíficios como do seu design e decoração - estabelecendo relações entre fornecedores e empresas, publicitando as qualidades e vantagens dos produtos naturais e ecológicos, em contraposição com o impacte ambiental causado pelos restantes produtos utilizados.

As perspectivas futuras da cortiça têm que ser encaradas com optimismo, pelo que este material terá com certeza um futuro pela frente, não só baseado na experiência da sua utilização conjunta no passado, como também nos novos conhecimentos técnicos adquiridos e numa nova postura de todos os intervinientes da fileira.


47

VI. Referências

[1] Associação Portuguesa da Cortiça (2000), “História da Cortiça”, Associação Portuguesa da Cortiça, Lisboa

[2] Charter, M. , Tischner, U. (2001), “Sustainable Solutions”, Greenleaf Publishing, UK

[3] Corrêa, I., Fortes, M. (1987), “Absorção de água na Cortiça”, 3º Encontro Nacional da Sociedade Portuguesa de Materiais, Volume II”, Braga

[4] Departamento de Engenharia de Materiais do IST, INETI (1990), “Final Technical Report: Cork Agglomerates: characterization and new materials”, Lisboa

[5] Direcção Geral de Desenvolvimento Rural e das Pescas (2000), “ O Sobreiro e a Cortiça”, Ministério da Agricultura, Lisboa

[6] Gil, L. (Tese 1992) “ Densificação do Aglomerado Negro de Cortiça”, Lisboa

[7] Gil, L. (1998) “Cortiça: Produção, Tecnologia e Aplicação”, INETI, Lisboa

[8] Gil, L. (1999) “Novas Patentes na Área da Cortiça”, Ingenium nº34, páginas 75, 76 e 77, Lisboa

[9] Proença, M., (1984), “Aglomerado negro de cortiça”, Boletim do Instituto dos Produtos Florestais nº 552, páginas 301, 302 e 303, Lisboa

[10] Rosa, M., Fortes, M. (1987), “Compressão cíclica de Cortiça”, 3º Encontro Nacional da Sociedade Portuguesa de Materiais, Volume II”, Braga

[11] Rogers, B. (1996), “Creating Product strategies”, International Thomson Business Press, USA


48

Sites consultados:

[12] www.amorim-group.pt

[13] www.buildinggreen.com

[14] www.corkmasters.com

[15] www.imperalum.com

[16] www.intemper.es

[17] www.naturlink.pt

[18] www.poe.min-economia.pt

[19] www.professionalroofing.net

[20] www.styrofoameurope.com

[21] www.termolan.pt


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VII. Anexos

Outros produtos de Lã de Rocha

?? Paineis Si 150 – Si 175

Placas rígidas de espessura uniforme e alta densidade, constituídas por fibras de lã de rocha dispostas verticalmente, aglutinadas com resina sintética termo-endurecida, sem revestimento.

Fig. 36 – Paineis Si 150 /175


Propriedade Unidades Si 150 Si 175

Densidade Nominal Kg/m3 150 175

Condutibilidade Térmica ?10ºC W/m0C 0.036 0.036

Tensão de Compressão KPa 70 100


KPa 160 170

Capilaridade - Nula Nula

Factor Difusão vapor de água ? - 1.3 1.3

Estabilidade Dimensional 23ºC / 90% HR % 0.0 0.0

Calor Específico KJ/Kg ºC 0.84 0.84

Reacção ao Fogo - M0 M0

Tabela 10 – Propriedades dos Paineis Si 150 / 175


Espessura (mm) 30 40 50 60 70 80 100

Comprimento (mm) 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200

Largura (mm) 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000 1 000

R10ºC (m2 ºC/W) 0,80 1,10 1,35 1,65 1,90 2,20 2,75

Tabela 10 – Resistência Térmica dos Paineis Si 150 / 175



50

Coeficiente de absorção acústica :

Fig. 37 - Coeficientes de absorção acústica dos Paineis Si 150/175 ( 50 mm)

Fonte: Termolan

Aplicações: Soluções de isolamento térmico e acústico em paineis especialmente concebidos para funcionarem como suporte de impermeabilização de coberturas com inclinações muito reduzidas, visitáveis, em chapa de aço perfilada ou laje de betão.

?? Painel PN 70


Propriedade Unidades PN 70


Condutibilidade Térmica ?10ºC W/m0C 0.031



KPa 42

Capilaridade - Nula



% ? 0.1



Tabela 10 – Propriedades do Painel PN 70

f (Hz)

?


51


Espessura (mm) 30 40 50 60 70 80 100

Comprimento (mm) 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200

Largura (mm) 600 600 600 600 600 600 600

R10ºC (m2 ºC/W) 0.95 1,25 1,60 1,90 2,25 2,55 3,20

Tabela 10 – Resistência Térmica do painel PN 70


Coeficiente de absorção acústica :

Fig. 38 - Coeficientes de absorção acústica do Painel PN 70 para diferentes espessuras

Fonte: Termolan

Aplicações: Isolamento térmico e acústico em soluções de maior exigência, especialmente para aplicações com colocação na posição vertical.

f (Hz)

?


52

?? Painel PN 40 – PK 40 – PA 40

Placas semi-rígidas de espessura uniforme, constituídas por fibras de lã de rocha aglutinadas com resina sintética termo-endurecida, sem revestimento e revestidas a papel kraft ou alumínio.

PN40: Não Revestidas





Condutibilidade Térmica ?10ºC W/m0C 0.032 0.032 0,032

Resistência à Tracção // às faces KPa 12 18 25





% ? 0.1 ? 0.1 ? 0.1





Coeficiente de absorção acústica ? S:


Fonte: Termolan

f (Hz)

?


53

?? Painel PN 55 – PK 55 – PA 55

Placas semi-rígidas de espessura uniforme, constituídas por fibras de lã de rocha aglutinadas com resina sintética termo-endurecida, sem revestimento e revestidas a papel kraft ou alumínio.

PN55: Não Revestidas





Condutibilidade Térmica ?10ºC W/m0C 0.035 0.035 0,035

Resistência à Tracção // às faces KPa 20 22 25





% ? 0.1 ? 0.1 ? 0.1





Coeficiente de absorção acústica ? S:


Fonte: Termolan

f (Hz)

?


54

Espessura (mm) 30 40 50 60 70 80 100

Comprimento (mm) 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200

Largura (mm) 600 600 600 600 600 600 600

R10ºC (m2 ºC/W) - P40 Não se fabrica 1,25 1,55 1,85 2,15 2,50 3,10

R10ºC (m2 ºC/W) - P55 0,85 1,10 1,40 1,70 2,00 2,25 2,85

Tabela 10 – Resistência Térmica dos Paineis P 40 / P 55


Aplicações: Isolamento térmico e acústico, em aplicações com colocação na posição vertical.

?? Mantas MN 30 – MK 30 – MA 30


55

Aglomerados flexíveis de espessura uniforme, constituídos por fibras de lã de rocha aglutinadas com resina sintética termo-endurecida. MN 30: Não Revestidas

MK 30: Revestidas com papel kraft

MA 30: Revestidas com papel alumínio

Fig. 41 – Manta MN/MK/MA 30


As propriedades mais relevantes deste tipo de mantas de lã de rocha, com ou sem revestimento, encontram-se resumidas na tabela seguinte:

Propriedade Unidades MN 30 MK 30 MA 30


Condutibilidade Térmica ? W/m0C 0.033 0.033 0,033


KPa 8 18 25




Estabilidade Dimensional 23ºC / 90% HR % ? 0.1 ? 0.1 ? 0.1



Tabela 2 – Propriedades da Manta MN/MK/MA 30


Este produto possui uma elevada resistência térmica, bem como uma baixa condutibilidade térmica, pelo que é especialmente indicado para o isolamento térmico de edíficios.

Espessura (mm) 50 60 70 80 100 120

Comprimento (mm) 10 000 8 000 8 000 6 000 5 000 5 000

Largura (mm) 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200 1 200

R (m2 ºC/W) 1,50 1,80 2,10 2,40 3,00 3,60




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A curva de absorção acústica representada na Fig. 9 para a manta não revestida com 50 mm de espessura, demonstra a capacidade deste produto para isolamento acústico tanto de médias como de elevadas frequências, ou seja, obtém-se valores de coeficiente de absorção acústica (? ) elevados tanto para 800 Hz como para 5000 Hz de frequência.

Fig. 22 - Coeficiente de absorção acústica da Manta MN 30 ( 50 mm)


Deste modo as utilizações deste produto são para o isolamento térmico e acústico de edíficios, pelo que devido a ser bastante flexível é especialmente aplicado na horizontal de esteiras, tectos-falsos, coberturas inclinadas e coberturas duplas.

?

f (Hz)

38187492 trabalho sobre a cortica

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