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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
UTILIZAÇÃO DO PLÁSTICO REFORÇADO EM EMBARCAÇÕES
Por: Edson Segal
Orientador Prof. Ana Claudia Morrissy
Rio de Janeiro
2010
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UNIVERSIDADE CANDIDO MENDES
PÓS-GRADUAÇÃO “LATO SENSU”
INSTITUTO A VEZ DO MESTRE
UTILIZAÇÃO DO PLÁSTICO REFORÇADO EM EMBARCAÇÕES
Apresentação de monografia à Universidade Candido
Mendes como requisito parcial para obtenção do grau
de especialista em Engenharia da Produção.
Por: . Edson Segal
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AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus pela inspiração e
presença constante, e aos amigos do
Arsenal de Marinha do Rio de Janeiro que
me ajudaram nessa empreitada.
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DEDICATÓRIA
Dedico esse trabalho à minha querida
esposa, pela compreensão e apoio.
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RESUMO
Este trabalho aborda a aplicação dos plásticos reforçados em
componentes de embarcações, com foco nos que contém a fibra de vidro como
reforço, mostrando os benefícios gerados quando selecionado pelo projetista para
ser a matéria-prima estrutural.
Inicialmente, é apresentado, no capítulo I, um histórico sobre a evolução
dos materiais compostos na indústria náutica, além de ser mostrado o que são
esses notáveis materiais, principalmente o plástico reforçado com fibra de vidro.
O capítulo seguinte expõe os motivos pelo qual o plástico reforçado tem
substituído rapidamente materiais tradicionais como a madeira e os metais na
produção de embarcações, e relata as vantagens da utilização dos plásticos
reforçados com fibra de vidro em embarcações; vantagens estas que se
consolidam pela combinação de uma série de características, que são
pormenorizadas neste estudo.
Finalmente, no último capítulo, o presente trabalho faz uma introdução
sobre a reciclagem de materiais, e estuda a reciclagem de resíduos de compósito
polimérico que emprega na sua composição matriz de poliéster insaturado e
reforço de fibras de vidro, que é um compósito polimérico de matriz termofixa
muito utilizado em diversos setores do mercado, inclusive na industria naval. A
moagem foi a técnica mais indicada para a reciclagem de resíduos provenientes
do processo de fabricação de peças desse tipo de material.
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METODOLOGIA
Os métodos que levam ao problema proposto e à elaboração desse
trabalho foram baseados em uma pesquisa bibliográfica, realizada em livros
especializados nas áreas náutica, de compósitos e de reciclagem de plásticos,
apostila do Centro de Instrução Almirante Alexandrino (Marinha do Brasil), revistas
técnicas, artigos técnicos disponíveis em sites da internet; e na experiência
profissional adquirida na oficina de plásticos reforçados do Arsenal de Marinha do
Rio de Janeiro. Os conhecimentos práticos e as informações do pessoal envolvido
nos processos de transformação muito me ajudaram na formulação da proposta,
bem como na elucidação da questão central.
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 08
CAPÍTULO I – Materiais Compostos 10
CAPÍTULO II – Benefícios do Plástico Reforçado 17
CAPÍTULO III – Reciclagem 27
CONCLUSÃO 35
ANEXOS 37
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 40
ÍNDICE 42
FOLHA DE AVALIAÇÃO 44
8
INTRODUÇÃO
Nos dias de hoje, os plásticos reforçados são usados em muitos
segmentos da indústria náutica. A grande maioria dos barcos construídos em todo
o mundo utiliza materiais compostos, principalmente plásticos reforçados com fibra
de vidro, designados pela sigla PRFV. São aqueles construídos a partir de dois ou
mais materiais básicos, pela associação de fibras de alta resistência, uma matriz
de resina e até mesmo um núcleo de espuma nas estruturas tipo sanduíche.
Apresentam boas qualidades que substituem com vantagem a madeira, o alumínio
e o aço. Sua grande versatilidade também permite seu uso em aplicações
específicas onde materiais convencionais não podem ser empregados. Ele
engloba, em um único material, várias características de excelência.
Os plásticos reforçados com fibra de vidro é uma família de materiais de
engenharia que o uso tem crescido rapidamente nos últimos anos. Talvez não
muito conhecidos pelos consumidores, mas de grande significância para os
projetistas de produtos de engenharia, dentre eles estão os barcos e seus
componentes.
As razões para a seleção dos plásticos reforçados com fibra de vidro
variam consideravelmente em função do uso final, mas em cada caso uma ou
mais propriedades básicas destes materiais tem ditado a sua aplicação:
flexibilidade de projeto, leveza, alta resistência, incorrosível, propriedades elétricas
e baixo investimento em ferramental para o transformador.
Após os processos de transformação dos plásticos reforçados, são
geradas rebarbas, aparas e peças refugadas. A fim de minorar o impacto
ambiental, evitando-se que em sua totalidade os resíduos sejam enviados para
aterros sanitários, práticas de reciclagem química, energética e mecânica são
empregadas em programas de reciclagem estabelecidos por algumas empresas.
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Um menor gasto de energia e a possibilidade de reciclagem conferem ao
emprego do plástico reforçado em embarcações uma grande relevância social e
pelas razões supracitadas faz-se fundamental um estudo acerca deste importante
material.
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CAPÍTULO I
MATERIAIS COMPOSTOS
1 – Materiais compostos na indústria náutica 1.1 – Histórico
Voltando um pouco no tempo, o registro mais antigo que se tem de um
barco construído em plástico reforçado data de 1937. O feito pode ser creditado a
Ray Greene, que, simplesmente testando alguns materiais, viu que era possível
fabricar embarcações mais eficientes do que as que eram construídas na época,
quando a madeira era o material predominante na indústria de barcos de recreio.
Depois de algumas experiências, o uso de materiais compostos começou a ser
frequente em pequenas embarcações militares que serviram durante a II Guerra
Mundial, e logo depois do final da guerra se iniciou a produção de pequenas
embarcações entre 16 e 20 pés, construídas totalmente em plástico reforçado com
fibra de vidro.
No Brasil, somente a partir da década de 60 é que o uso do plástico
reforçado passou a ser difundido nesta indústria e algumas embarcações da
época mesclavam o uso de madeira com revestimento de fibra de vidro. No final
da década de 70, com a produção comercial local de vários produtos da linha do
plástico reforçado, é que algumas embarcações de pequeno porte passaram a ser
totalmente construídas em fiberglass.
Hoje em dia, quase que totalidade das embarcações de recreio produzidas
em todo o mundo, variando de 12 a 150 pés, como o exemplar mostrado na figura
1, são construídas com plásticos reforçados e, deste total, a fibra de vidro e a
resina poliéster são os produtos mais utilizados entre os fabricantes.
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Figura 1: Embarcação de recreio construída em fiberglass
Embora o mercado náutico seja dependente do uso irrestrito do plástico
reforçado, o volume comercializado no setor náutico não é expressivo quando
comparado com outras aplicações como em indústrias da construção civil, de
energia, de transporte e corrosão. Entretanto, o uso destes materiais na
construção de barcos de recreio tem tido uma sólida participação na estatística do
uso de plástico reforçado.
Como qualquer outra atividade, a indústria náutica de hoje em dia passou
a utilizar grande parte de sua força de trabalho para a montagem de barcos.
Somente 40% do valor de uma embarcação é construída pelo estaleiro. O restante
do valor, composto por equipamentos, eletrônicos e motorização é fornecido por
terceiros. Do preço final de venda de uma embarcação aproximadamente 18% se
refere ao valor do casco e, deste total, 8% é o volume de material composto
utilizado na sua produção. A produção de embarcações construídas em plástico
reforçado vem crescendo anualmente em uma taxa próxima a de 5% ao ano,
embora os últimos dois anos tenham registrado um aumento médio de 8%. Em
valores atualizados do ano de 2007, o valor aproximado de embarcações
comercializadas foi de 470 milhões de dólares, sendo que deste total 9.8 milhões
de dólares se referem a exportações.
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Dos barcos menores que 18 pés, a participação do uso de material
composto no preço final do produto representa 8%, enquanto para barcos acima
de 32 pés a participação chega a 11%. Dentro da estrutura de materiais utilizados
na indústria náutica, 95% dos barcos são produzidos com resinas à base de
poliéster com reforço de fibra de vidro, e a maior parte destas resinas são de base
ortoftálica. O reforço tradicional dos barcos em plástico reforçado ainda é a fibra
de vidro nas versões convencionais de mantas e tecidos. Barcos entre 14 e 25 pés
são, na maior parte das vezes, construídos pelo processo de spray-up (laminação
por projeção) com a utilização de fios roving e resina poliéster. Embora este
processo seja utilizado desde os primórdios desta indústria, ele ainda produz
laminados eficientes e econômicos para barcos de pequeno porte que são
produzidos em escala de produção. Nos barcos acima de 25 pés, parte dos
reforços utilizados ainda são as combinações intercaladas de mantas e tecidos de
fibra de vidro através do processo de laminação manual (hand lay-up).
Os materiais compostos têm sido utilizados para a construção do casco,
convés e outras peças do interior das embarcações. Devido ao fato de que, na
maior parte das vezes, peças fabricadas com materiais compostos são produzidas
com auxílio de moldes, várias formas complicadas podem ser desenvolvidas, as
quais seriam difíceis, ou praticamente impossíveis, de serem moldadas com
qualquer outro tipo de material.
1.2 – Conhecendo um compósito
Os compósitos são materiais fabricados expressamente para melhorar os
valores e propriedades que os materiais que os constituem apresentam
individualmente. De um modo geral, pode-se afirmar que nos compósitos as fibras
suportam os esforços mecânicos e as resinas a configuração final do produto
acabado, por analogia com o concreto armado, as fibras desempenham o papel
da armadura e as resinas o do concreto. Eles são distinguidos em três tipos, a
saber:
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I – Materiais compostos de matriz orgânica, em que a matriz utilizada tanto
pode ser um termofixo como os poliésteres, resinas epoxídicas, resinas fenólicas,
entre outras, ou um termoplástico, como o propileno, poliamida; e como fibras são
usadas as de vidro, carbono, aramida, boro, etc.
II – Materiais compostos de matriz cerâmica, em que a matriz é cerâmica,
sendo a mais utilizada o carbeto de silício, sendo as fibras de carbono, cerâmicas,
metálicas, etc.
III – Materiais compostos de matriz metálica, em que as matrizes utilizadas
são de alumínio, de titânio, prata, cobre, entre outras; e as fibras usadas são de
boro, cerâmicas, carbono, alumínio, etc.
Por usarem fibras de reforço extremamente resistentes (de vidro, carbono
e aramida), sob diversos quesitos, as peças em materiais compostos de matriz
orgânica podem substituir com facilidade materiais metálicos em aplicações que
requerem resistências mecânicas consideráveis, como pode ser visto na tabela do
anexo 1, comparando os módulos de elasticidade e massas específicas de alguns
materiais.
Compósitos de aplicação náutica são materiais de moldagem estrutural,
formados por uma fase contínua polimérica (matriz) e reforçada por uma fase
descontínua (fibras) que se agregam físico-quimicamente após um processo de
crosslinking polimérico (cura). Normalmente a fase descontínua é formada por
fibra de vidro, aramida ou de carbono dependendo da aplicação final.
A fase polimérica é geralmente composta por uma resina termofixa do tipo
poliéster insaturada (ortoftálica, tereftálica, isoftálica ou bisfenólica), dissolvida em
solvente reativo como estireno ou ainda uma resina éster vinílica ou epóxi.
Resinas especiais como as fenólicas, de poliuretano e de silicone são utilizadas
em aplicações especiais.
Na moldagem destas duas fases ocorre um crosslinking polimérico através
de um processo de cura, que acopla as duas fases proporcionando ao material
final propriedades especiais que definem sua moderna e ampla aplicabilidade.
Leveza, flexibilidade, durabilidade, resistência, adaptabilidade são algumas das
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propriedades que garantem aos compósitos o título de produto do futuro.
Engenheiros, técnicos, procuram cada vez mais os compósitos como solução para
seus projetos de engenharia. Estado Unidos, Japão, Canadá, Europa e Brasil têm
no compósito um mercado em franca expansão, como dizem os parisienses: "Les
composites ont les vents en poupe" (os compósitos tem os ventos em popa).
Atualmente, o mercado dos compósitos é quase totalmente formado por
compostos de matriz orgânica com diferentes tipos de fibras, sendo as mais
comuns as de vidro, os PRFV, também conhecidos por GFRP (do inglês: Glass
Fiber Reinforced Polymer).
1.3 – O plástico reforçado com fibra de vidro
Surgidos durante a Segunda Guerra Mundial, os plásticos reforçados com
fibras de vidro têm-se colocado rapidamente entre os materiais mais úteis e de
maiores possibilidades de emprego, sobre os quais converge atualmente a
atenção de setores os mais diversos e cada vez mais amplos da atividade
humana.
Os plásticos reforçados, que incluem um conjunto de novos materiais de
notáveis características, são sumamente versáteis e se destacam, em todos os
domínios da técnica, em um vastíssimo número de aplicações reservadas até
agora ao aço, ao alumínio, à madeira, ao cimento etc., e em outras em que não
têm equivalente.
Aplicações tão diversas como a carcaça de um foguete, o casco de uma
embarcação, um elemento de construção civil ou um isolante elétrico, que
requerem propriedades muito diferentes e freqüentemente em grau extremo, por
exemplo: no primeiro caso, máxima resistência absoluta e específica; no segundo,
resistência à corrosão e impermeabilidade; no terceiro, resistência a estar exposto
ao tempo (eventualmente transparência) no caso de telhas para construção civil e,
finalmente, características dielétricas no caso de isolantes etc., jamais foram
reunidas anteriormente por outro material.
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O extraordinário dos plásticos reforçados é que possuem todas essas
propriedades e outras complementares, o que permite a esse material ocupar um
lugar de notável importância entre os materiais de utilização corrente e um
destacadíssimo, diria mesmo único lugar, na solução dos problemas que as
necessidades de realizações científicas modernas incessantemente propõem.
Essencialmente, os plásticos reforçados, ainda em pleno desenvolvimento,
consistem em uma combinação de:
(1) um sistema resinoso que inclui normalmente distintos elementos além
da resina propriamente dita, tais como, desmoldantes, catalisadores,
aceleradores, cargas, flexibilizantes, pigmentos, etc.; e
(2) um reforço fibroso, geralmente vidro, que se apresenta de diversas
maneiras e formas e que determina, na maior parte, a resistência e as condições
mecânicas do conjunto.
Do tipo de resina e dos demais elementos que compõem o sistema
resinoso dependem, em maior proporção, a resistência química e a resistência às
“intempéries” do material, sua estabilidade térmica, as propriedades elétricas, a
transparência, a cor, a qualidade e o aspecto das superfícies.
Embora possam ser usados para reforço numerosos tipos de fibras naturais ou
artificiais (algodão, amianto, sisal, náilon, etc.), somente com o advento da fibra de
vidro, dotada das mais altas qualidades, os plásticos reforçados entram realmente
a competir com os metais e demais materiais estruturais como novo elemento de
construção.
Acerca da função específica de ambos os componentes, pode-se ainda
dizer que quando a quantidade de fibras se mantém relativamente reduzida seu
efeito é semelhante ao do ferro no concreto, ou seja, reforça a resina; por outro
lado, quando a quantidade de reforço alcança altos níveis, a resina passa a
exercer a função de adesivo, encarregada de manter unidas e transmitir às fibras
os esforços exteriores.
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As principais razões que fazem da combinação “reforço vidro fibroso-
resina termoendurecente”, o melhor dos “Plásticos Reforçados com Fibra de Vidro
(PRFV)", um produto excelente são, basicamente, as seguintes:
(a) o vidro têxtil é um dos materiais mais fortes que se conhece e, por sua
natureza, não está sujeito praticamente a nenhuma classe de alteração com o
correr do tempo. O vidro, na forma de lâminas tipo vidraça, vasos e artigos de
bazar etc., não possui nenhuma resistência mecânica; ao contrário, é a fragilidade
que constitui a sua maior característica. Entretanto, estirado em fios delgados,
suas propriedades mudam consideravelmente. À medida que o diâmetro das
fibras diminui, o vidro, antes rígido, se torna flexível, e sua resistência, muito
pequena inicialmente, aumenta com rapidez até sobrepujar todas as demais fibras
conhecidas, sendo nesta forma que se usa como material de reforço;
(b) as resinas termofixas, como, por exemplo, as resinas poliésteres,
epoxídicas, etc., se apresentam em forma líquida, o que permite impregnar
perfeitamente bem a fibra de vidro, e, ainda, endurecem sob uma ligeira pressão
ou sem ela, sendo, portanto, fáceis de tomar forma. Ao contrário do vidro, um
produto tão antigo como a própria civilização, as resinas que se empregam nos
plásticos reforçados são típicos expoentes atuais dos mais modernos processos
de síntese da química macromolecular; e
(c) os elementos terminados possuem ótimas propriedades físicas,
mecânicas e elétricas; muito boa resistência química e à intempérie; não estão
sujeitos a corrosão eletrolítica nem a qualquer outro tipo de degradação; e têm
custo moderado.
Dentro de uma visão global, comum a todos, pode-se dizer que existe uma
grande quantidade de PRFV com características muito diferentes uns dos outros,
como ocorre com a família dos metais. O objetivo e as propriedades finais que
devam reunir os elementos a fabricar, como também a forma, as dimensões, e a
quantidade e outros fatores, é que determinam a maneira como os componentes
(vidro e resina) deverão combinar-se (tipo, disposição e proporção).
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CAPÍTULO II
BENEFÍCIOS DO PLÁSTICO REFORÇADO
2 – Vantagens da utilização dos plásticos reforçados com fibra de vidro em embarcações 2.1 – Entendendo o porquê das vantagens
Nos últimos anos, os laminados de fibra de vidro têm encontrado um lugar
importante como material de engenharia para várias aplicações em diversos tipos
de indústrias. Dentre elas, a construção de barcos tem sido uma das mais
importantes. O sucesso da utilização destes materiais compostos para fabricação
de barcos é devido a um grande número de vantagens que esse material tem
quando comparado a outros tipos. Uma das principais vantagens sobre materiais
como aço e alumínio é a variedade de estruturas que pode ser conseguida
combinando materiais básicos. Entretanto, a grande diferença em relação a outros
tipos de materiais se deve à ortotropia, que significa, em engenharia, que o
material pode resistir de forma diferente quando submetido a cargas em diferentes
direções. Dessa forma, é possível construir uma embarcação mais leve e
resistente, colocando fibras apenas nas direções onde existam forças atuando.
Essa vantagem oferece tanto ao projetista como ao construtor a oportunidade de
ajustar os materiais, as especificações de cada peça e o tipo de processo de
moldagem, além de fazer uma combinação que seja mais resistente para o barco.
Os plásticos reforçados com fibra de vidro ainda possuem outras grandes
vantagens quando comparados com outros produtos para construção de
embarcações. Entre elas podemos citar a excelente resistência e rigidez para sua
densidade, são fáceis de utilizar, são materiais muito leves, são fáceis de reparar,
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têm uma boa resistência à corrosão e à intempéries e têm também uma grande
resistência à abrasão.
Em linhas gerais, as principais vantagens que apresentam os PRFV,
baseadas em uma série pouco comum de propriedades de ordem física, química,
mecânica e elétrica, podem sintetizar-se da seguinte maneira:
• características mecânicas excepcionais, fácil e amplamente
adaptáveis às necessidades;
• resistência específica superior a quase todos os metais e demais
materiais de construção;
• grandes possibilidades de desenho e formação, que permitem
fabricar facilmente qualquer tipo de forma, por mais complexa que
seja;
• resistências química e ao tempo muito elevadas; inatacáveis pelos
mofo e microorganismos em geral;
• excelentes propriedades elétricas, valorizadas por uma boa
estabilidade dimensional, uma baixa absorção de água e uma
elevada resistência às altas temperaturas; e
• possibilidade de obter produtos translúcidos ou com a cor
diretamente incorporada à sua massa; praticamente nenhuma
necessidade de manutenção, e reparações fáceis e rápidas.
Não devemos esquecer que as propriedades finais de um PRFV são
sempre a resultante de uma quantidade de fatores e elementos capazes de se
combinar entre si de maneira diferente e em proporções variáveis. Fatores e
elementos que não só influem, modificam e determinam suas características, mas
também que constituem a razão de sua dilatada versatilidade.
Dentre essas variáveis, podemos considerar como fundamentais:
(1) o tipo de reforço de vidro empregado e sua orientação no produto;
disso dependem, na maior parte, as propriedades mecânicas do plástico
reforçado;
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(2) o tratamento ou acabamento das fibras de vidro em função da resina
a empregar-se, destinado a criar as condições mais apropriadas para uma união
firme entre os dois componentes;
(3) a quantidade de vidro no laminado, sendo as resistências à flexão, à
tração e ao choque praticamente proporcionais, dentro de certos limites, à dita
quantidade; por exemplo, uma peça com uma quantidade de 80% de fibras de
vidro e 20% de resina será, teoricamente, quatro vezes mais resistente que outra
análoga que contenha os mesmos componentes em relação inversa.
(4) ao tipo e formulação da resina que se emprega, também, se vinculam
algumas características físicas, mecânicas e elétricas da resina, principalmente as
resistências química e à intempérie;
(5) a quantidade e o tipo de carga e aditivos especiais, que influem de
vários modos sobre a qualidade dos estratificados, como, por exemplo, sua
contração, sua resistência à compressão, o acabamento da superfície e a cor; e
(6) o sistema endurecedor adotado e a tecnologia de fabricação utilizada
(sob pressão, à temperatura ambiente, com fornecimento de calor etc.), que,
dentro de um mesmo conjunto de elementos, também influem sobre os resultados
finais.
2.2 – Características dos PRFV
Tendo em mente que cada tipo de resina e cada tipo de reforço têm suas
próprias características, como também um número imenso de combinações
possíveis, é fácil compreender a variedade quase infinita de plásticos reforçados
e, portanto, a série de propriedades que se pode obter.
Vejamos, então, de um ponto de vista genérico, algumas de tais
características que conferem ao PRFV vantagens na sua utilização em
embarcações.
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2.2.1 – Resistência direcional
Uma das propriedades mais interessantes dos PRFV é a de poder orientar
o reforço, segundo a direção mecanicamente mais solicitada. Considerando que
as qualidades mecânicas de um objeto qualquer de PRFV são devidas
essencialmente às fibras de vidro, é natural que sua disposição tenha uma notável
importância. As diferenças se referem ao mat (manta) caracterizado por uma
resistência multidirecional, ou seja, uniforme em todas as direções do plano em
que se acham dispostas as fibras e ao roving com resistência notadamente
direcional, passando pelos tecidos dotados de resistência variável nas diferentes
direções em função de sua construção.
É evidente, de fato, que se em igualdades de condições todas as fibras se
acham orientadas segundo uma direção única, a resistência à tração alcançará
um máximo absoluto na dita direção e será nula no sentido transversal; ao
contrário, se as fibras foram dispostas sem uma direção privilegiada, a resistência
tenderia a um valor médio uniforme em todas as direções, ainda quando
notavelmente inferior ao máximo do primeiro caso.
Do mesmo modo, um laminado que tivesse, por exemplo, a metade das
fibras orientadas em uma direção e a outra metade a 90° apresentaria a maior
resistência nessas duas direções e uma resistência menor em qualquer outra
(caso, por exemplo, dos tecidos, armadura, tela).
Portanto, para o correto aproveitamento do reforço, este deverá ser
selecionado não só em função da resistência mecânica requerida, mas também
pela maneira de manifestar-se o esforço principal, podendo-se admitir facilmente
que será sempre possível, mediante a eventual superposição, o acoplamento de
duas ou mais camadas de reforço, bem como distribuir e orientar devidamente a
resistência dos laminados, num todo, de acordo com as necessidades presentes
em cada caso e com a maior economia de material.
O comportamento dos PRFV, debaixo de grandes cargas, apresenta ainda
outra diferença fundamental em comparação com os metais, ou seja, a ausência
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do limite de deformações elásticas, antes do limite de ruptura. O gráfico da figura 2
permite apreciar facilmente a diferença entre um aço comum para construção, o
alumínio e o plástico reforçado. De fato, a curva do aço evidencia, em um ponto
intermediário, uma flexão, onde começam as deformações plásticas,
representando portanto o ponto além do qual não se pode fazer o material
trabalhar; este ponto se encontra muito distante do limite de ruptura e o mesmo
ocorre com o alumínio. Ao contrário, a curva do plástico reforçado evidencia que a
carga limite para deformações elásticas se identifica, praticamente, com a carga
de rupturas; a coincidência desses valores permite usar, nos cálculos, coeficientes
de segurança mais reduzidos e, portanto, usar espessuras e pesos menores.
Figura 2: Gráfico tensão x deformação
Fonte: Arte Naval /2005 2.2.2 – Resistência ao choque
Uma das características mais notáveis dos PRFV é, sem dúvida, sua
extraordinária capacidade de absorção de energia, especialmente nos laminados
fabricados a partir de tecidos e com alta porcentagem de vidro, constituindo essa
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uma propriedade que lhes permite superar facilmente quase todos os metais na
resistência ao choque.
Dentro dos limites de ruptura, os plásticos reforçados se comportam, de
fato, como materiais perfeitamente elásticos, sem apresentar qualquer tipo de
deformação permanente, ou seja, que obedecem de forma praticamente absoluta
à lei de Hooke, segundo a qual as deformações são proporcionais às solicitações
e, quando estas terminam, também as deformações desaparecem.
Esse fato é sumamente importante porque faz com que os plásticos
reforçados possam agüentar, sem nenhum dano, golpes e forças de choque
capazes de produzir amolgaduras ou, mais corretamente, deformações
permanentes no alumínio e no aço.
2.2.3 – Estabilidade dimensional
Os PRFV mantém inalteradas suas formas e dimensões em condições
extremas de uso. As fibras de vidro têm muito baixo coeficiente de dilatação
térmica, não se expandem nem se contraem com a variação da umidade e são
suficientemente fortes para resistir aos esforços de dilatação e contração das
resinas; essas propriedades são transferidas pelas fibras aos plásticos reforçados,
que são assim dotados de uma alta estabilidade dimensional, com todas as
vantagens inerentes.
2.2.4 – Facilidade e economia de formação
Os numerosos métodos de fabricação, próprios para a confecção de uma
só peça, como também para a produção em massa; a facilidade com que os
PRFV podem adaptar-se às mais variadas exigências; e, enfim, as possibilidades
que oferecem de obter normalmente elementos de dimensões muito grandes, sob
a forma de uma estrutura única, contínua e perfeitamente correspondente em
todos os pontos às necessidades (tal não se poderia fazer com outros materiais,
salvo com a união de muitas peças), proporcionam aos plásticos reforçados uma
versatilidade de emprego realmente pouco comum, e que permite compensar,
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freqüentemente, o custo relativamente mais elevado de seus componentes (vidro
+ resina + sistema endurecedor) em comparação com outros tipos de materiais
correntes.
Uma limitação mais aparente que real dos PRFV reside no módulo de
elasticidade relativamente baixo – muitas vezes inferior ao do aço –, o que pode
ser superado, quase sempre, de maneira bastante simples e pouco dispendiosa,
como, por exemplo, com a incorporação ou a agregação de algum suplemento
destinado a proporcionar a necessária rigidez ao conjunto ou, mais
freqüentemente, como uma variação local de espessura (nervuras) ou a adoção
de formas curvas, cuja realização, diferente de outros materiais, não representa
para o plástico reforçado nenhuma dificuldade particular, nem custos adicionais.
2.2.5 – Condições térmicas
Apesar das resinas serem em geral combustíveis, alguns tipos de
poliésteres expressamente formulados e de epóxi, chamados justamente auto-
extinguentes, não mantêm a combustão; também as resinas fenólicas e as
melamínicas são praticamente auto-extinguentes. Em todo o caso, o reforço de
vidro, por si só não-combustível, atua como uma barreira antichama, retardando a
combustão.
O tipo de resina, sua formulação e o sistema de cura determinam também
a resistência dos PRFV à temperatura. As resinas poliésteres mais comuns
admitem temperaturas da ordem de 80 a 100°C, porém se preparam ainda outros
tipos resistentes a temperaturas contínuas de cerca de 160°C.
As resinas de silicone e algumas fenólicas, especialmente modificadas, se
acham entre as que oferecem maior resistência ao calor, podendo admitir, em
serviço contínuo, temperaturas de até 250°C (500°C aproximadamente para curtos
períodos de tempo); valores intermediários dos mencionados apresentam as
resinas fenólicas normais, as epoxídicas e as de melamina.
Uma importância prática muito particular reside no pequeno coeficiente de
condutibilidade térmica que têm todos os PRFV, em comparação com outros
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materiais estruturais (aproximadamente 200 a 800 vezes menor que o
correspondente ao aço e ao alumínio, respectivamente), podendo ele representar,
em determinadas condições, uma apreciável vantagem técnico-econômica, pela
menor dispersão ou transmissão de calor que ocasiona e a possibilidade de um
mais reduzido custo no conceito de isolamento, se fosse necessário.
2.2.6 – Resistência química
A totalidade dos PRFV está isenta de qualquer tipo de corrosão eletrolítica
e oferece normalmente muito boa resistência contra o ataque de uma extensa
gama de agentes químicos, de acordo com a classe de resina empregada. Ainda,
as amplas possibilidades de formulação das resinas e o emprego de resinas
modificadas ou de combinações das já existentes permitem ampliar
substancialmente o campo de aplicação dos plásticos reforçados e resolver,
satisfatoriamente, uma quantidade de problemas para os quais se requer uma
particular e elevada resistência química contra determinados agentes agressivos.
2.2.7 – Resistência à intempérie
Os PRFV começaram a ser usados no transcurso da Segunda Guerra
Mundial, na construção de proteções e receptáculos exteriores para antenas de
radares. Atualmente, em todas as partes do mundo, o maior volume de plásticos
reforçados é absorvido por dois grupos de aplicações típicas: as chapas
onduladas para telhados e a construção de embarcações. Isso pressupõe dos
materiais, como primeiro requisito, uma ótima resistência à intempérie, às
variações de condições atmosféricas e à água em geral.
Anos de emprego maciço em todos os climas têm demonstrado o
excelente comportamento dos PRFV com respeito a tais fatores de degradação,
como ainda frente à ação de mofo, microorganismos e diferentes espécies de
crustáceos marinhos e moluscos perfuradores.
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2.2.8 – Transmissão da luz
O índice de refração das fibras de vidro, muito próximo ao das resinas
empregadas e em particular das poliésteres, permite conseguir laminados
translúcidos e quase transparentes que, na ausência de cargas estranhas inertes,
deixam passar até mais de 85% da luz incidente.
Os PRFV oferecem ainda a vantagem de poder colorir-se de maneira
permanente com uma vasta gama de tonalidades, transparentes ou opacas.
Conforme o caso, a cor pode estender-se a todo o plástico ou limitar-se
unicamente à parte da resina destinada à capa superficial do laminado. Afora isso,
os plásticos reforçados admitem qualquer tipo de pintura, depois de uma ligeira
preparação da superfície.
2.2.9 – Propriedades elétricas
As propriedades mais interessantes nas aplicações elétricas são as
seguintes: a resistência (ótimo material isolante), a rigidez dielétrica (alta), a
absorção da água e as condições mecânicas em harmonia com os reforços que os
laminados terão de suportar quando trabalhando. Recentemente, o aprimoramento
dos PRFV levou ainda estes produtos às seguintes vantagens:
(1) aumento da temperatura de trabalho;
(2) melhor qualidade dielétrica do estratificado seco ou úmido; e
(3) a possibilidade de variar a proporção de reforço entre 25% e 70%, que
representam os limites admitidos para usos elétricos, e a
disponibilidade de uma ampla variedade de resinas de diferentes
fórmulas proporcionam aos engenheiros especializados em problemas
de isolamento uma vasta possibilidade de produtos sensivelmente
diferentes, que lhes permite tomar em consideração e satisfazer
plenamente qualquer exigência particular no que tange ao projeto e ao
funcionamento do material elétrico, por mais delicadas e extremas que
pareçam.
26
2.2.10 – Conservação e envelhecimento
Os PRFV apresentam, em geral, uma excepcional resistência a todas as
causas externas de envelhecimento, por mais rigorosas que sejam, suportando,
praticamente sem alteração de qualquer espécie, sucessivas e importantes
variações de temperatura e umidade e a influência direta dos mais diversos
agentes de degradação.
As fibras de vidro, que estão quase isentas de fenômenos de fadiga ou
deformação permanente mantêm inalteráveis através do tempo todas as suas
melhores propriedades mecânicas, ainda no caso de serem submetidas a esforços
consideráveis, não importa se aplicados de forma contínua ou variável. Isso
permite à estrutura resistente dos plásticos reforçados conservar, sem perdas
apreciáveis de ordem mecânica, a totalidade de sua capacidade e as
características originais.
A imunidade à corrosão eletrolítica dos PRFV, que não requerem para si
particulares e custosas proteções, juntamente com a possibilidade de utilizar
resinas coloridas diretamente na sua massa (dispensando pintura no
acabamento), representam outros tantos aspectos de especial interesse no que
diz respeito à conservação e à conveniência desses notáveis materiais. Do ponto
de vista econômico, a vantagem será quase seguramente dos PRFV, ainda
quando o custo inicial, comparado com o de outros materiais, por exemplo o ferro,
resulte muitas vezes maior.
27
CAPÍTULO III
RECICLAGEM 3 – Reciclagem dos plásticos reforçados 3.1 – Introdução à reciclagem de materiais
O termo reciclagem pode ser definido como um conjunto de técnicas que
tem por finalidade aproveitar materiais cuja vida útil já se esgotou (rejeitos por
obsolescência) ou que foram gerados de forma não intencional (rejeitos de
processo), reintroduzindo-os na cadeia produtiva. A reciclagem ganhou destaque
a partir do final da década de 1980, quando foi constatado que as fontes de
petróleo e de outras matérias-primas não renováveis estavam se esgotando
rapidamente, e que havia falta de espaço para a disposição de resíduos e de
outros dejetos na natureza.
Os refugos sólidos constituem o grupo que mais incomoda o homem.
Podem ser de origem urbana, industrial ou especial e têm sido alvo de inúmeros
trabalhos visando sua redução ou reaproveitamento.
Do ponto de vista ecológico todos os materiais estranhos à natureza, ou
seja, artificiais, devem receber um tratamento adequado antes de serem
devolvidos ao meio ambiente, independente do retorno econômico que possa
proporcionar. A reciclagem apropriada para cada resíduo é definida a partir de
suas propriedades físicas e químicas. Diante disso, verifica-se a maior ou menor
complexidade e custo dos processos de reciclagem. No entanto, especialmente
no caso de setores fabris, antes mesmo de se pensar em reciclagem, deve-se
levar em conta a necessidade de se instaurar um rigoroso controle de processo
no sistema produtivo, bem como investir em desenvolvimento de materiais,
28
tecnologia, mão-de-obra especializada e processos menos agressivos para o
meio ambiente.
A quantidade de resíduos gerada em todo o mundo é maior do que a
quantidade de bens consumidos. A crescente escassez de matérias-primas,
combinada com o aumento de custos e as restrições ambientais para a
disposição, estão levando a um incremento dos negócios de reciclagem.
A reciclagem alia uma solução ambientalmente mais adequada à geração
de um material que pode ser reutilizado. Porém, a reciclagem realizada sem
critérios pode afetar a qualidade do produto gerado ou até mesmo inviabilizar a
utilização do material.
No aspecto econômico, a reciclagem contribui para o uso mais racional
dos recursos naturais e a reposição daqueles recursos que são passíveis de
reaproveitamento. No âmbito social, a reciclagem não só proporciona melhor
qualidade de vida para as pessoas, através das melhorias ambientais, como
também tem gerado muitos postos de trabalho.
Vários tipos de aproveitamento dos resíduos têm sido propostos para
solucionar ou minimizar o problema de aterros sanitários. A reciclagem, isto é, o
retorno ao consumo dos materiais que possuem ainda algum valor agregado, é o
mais indicado, e pode ser realizado de quatro formas básicas: reciclagem primária,
secundária, terciária e quaternária, conforme mostrado no diagrama da reciclagem
de plásticos do anexo 2.
3.2 – Reciclagem de compósitos poliméricos termofixos
O setor brasileiro de compósitos gera 18 mil toneladas de resíduos por
ano (o que corresponde a uma despesa de R$ 120 milhões com o descarte em
aterros sanitários) após a fabricação de produtos tão diversos quanto
embarcações, cabines telefônicas, bancos de ônibus, pranchas de surfe, caixas
d’água, etc.
29
Diferentemente das peças de plásticos moldadas com resinas
termoplásticas, que sob temperaturas elevadas voltam a se fundir e podem ser
moldadas em novos artefatos, as feitas com termofixos, que representam cerca de
20% do total consumido no pais, se encontram em um estado irreversível, ou seja,
não se fundem, por conta de sua estrutura molecular interligada, de ligações
cruzadas. Em razão de sua flexibilidade, os plásticos comuns podem ser
facilmente moídos e reprocessados, sendo um dos exemplos mais claros a
reciclagem de garrafas PET. Os compósitos, ao contrário, são rígidos em razão da
maior complexidade em sua formação química, que dificultam o seu
processamento. A estabilidade das propriedades dos compostos termofixos que
traz ao mesmos as melhores características de uso, também representam o maior
desafio para seu reaproveitamento. Diferentes dos termoplásticos ou metais, não
podem simplesmente ser refundidos.
Para uma efetiva reciclagem do material, pesquisadores estudam o limite
de reutilização sem a perda de resistência mecânica, fazem a caracterização das
frações que formam os resíduos e discutem as alternativas de aproveitamento dos
materiais. Os estudos se concentram nos descartes industriais de compósitos
termofixos com fibra de vidro, que respondem por 75% do total processado
atualmente no Brasil.
O caminho para reduzir impactos ambientais pelo setor envolve três
movimentos: reduzir perdas de processo, desenvolver um projeto tecnológico e
transferir essa tecnologia para o mercado brasileiro. Com relação ao primeiro,
sabe-se que mais da metade do segmento ainda emprega processos manuais,
geradores de perda da ordem de 16% a 18%. A migração dessas empresas para
os processos de moldes fechados, fariam com que as perdas não ultrapassassem
5%.
Todos e quaisquer resíduos gerados pelos processos da indústria dos
compósitos, sejam de fabricação ou de reciclagem, devem receber um
gerenciamento adequado (acondicionamento, coleta, transporte, tratamento e / ou
disposição final), bem como os produtos pós-consumidos, tendo em vista
30
minimizar ou controlar os danos ao meio ambiente, consequentemente
preservando a saúde e o bem estar da população.
O foco da reciclagem de termofixos não é a redução de custos, mas sim
promover o crescimento sustentável do segmento de compósitos e dos grandes
usuários desses produtos. Implementar tecnologias que minimizem o volume de
resíduos produzidos na indústria do setor de compósitos torna-se ferramenta
fundamental do gerenciamento ambiental.
Vários processos têm sido desenvolvidos como modo de reciclar os
materiais compostos. O processo de moagem é o de maior viabilidade, em virtude
de sua facilidade de implementação, bem como da possibilidade de retorno
econômico. Onde o custo da moagem mais o custo do refugo representam 10%
do valor da resina virgem.
A reciclagem de resíduos poliméricos também pode ser justificada no que
se refere a economia energética envolvida. Tomando como exemplo o polietileno
que no processo de reciclagem consome 9 vezes menos energia do que no
processo primário de obtenção do mesmo a partir do eteno.
3.3 – Reciclagem de plásticos reforçados com fibra de vidro
A crescente utilização de termofixos reforçados com fibra de vidro em
vários segmentos industriais trouxe consigo a preocupação com a produção de
resíduos sólidos no seu processamento.
Só na região da serra gaúcha (RS) são geradas cerca de 80 toneladas por
mês de resíduos de resina poliéster insaturado reforçada com fibra de vidro sem
utilização que comumente são lançadas em aterros sanitários, o que vem gerando
grande transtorno quanto ao depósito e a inutilização de matéria-prima de alto
custo. Este método prevalecente de disposição do resíduo está tornando-se
proibitivo devido ao custo e à rigorosa legislação ambiental, portanto, o
desenvolvimento de processos de reciclagem para o plástico reforçado com fibra
de vidro, deste modo, torna-se necessário. A estabilidade química, física e térmica
31
desses plásticos termofixos são um desafio para seu reaproveitamento, pois, ao
contrário dos termoplásticos e metais, não podem ser refundidos. Muitas técnicas
têm sido apresentadas como forma de reutilizar ou degradar estes materiais,
sendo que algumas têm sido criadas apenas para a utilização da porção orgânica
que representa somente 20 a 25% do conteúdo. Dentre elas estão a incineração,
a pirólise, a degradação química e a moagem e reutilização do material polimérico.
O resíduos provêm das quase 200 empresas da região que utilizam-se de
tal polímero reforçado para a fabricação de diversos itens, onde as matérias-
primas convencionais foram substituídas, devido a grande variação de
possibilidades de produtos e formas, que a resina poliéster reforçada com fibra de
vidro pode nos fornecer. Por outro lado, a facilidade na confecção de peças de
RPRFV gerou um grande problema ambiental com o acumulo de resíduo,
proveniente de rebarbas do processo. Como não houve, de forma conclusiva, o
desenvolvimento de técnicas para a redução ou reaproveitamento do resíduo,
estão sendo desenvolvidos processos de recuperação da resina poliéster visando
a utilização deste em bens com valor agregado. A composição básica dos
laminados é de 70 a 75% de resina poliéster insaturada e de 30 a 25% de fibra de
vidro, mas testes de calcinação demonstram que no resíduo, a proporção é
praticamente o inverso, com aproximadamente 70% de fibra de vidro e 30% de
resina. Esta variação ocorre provavelmente, devido a forma de confecção do
laminado, pois o refugo é composto principalmente pela rebarbas geradas no
processo.
A geração de resíduos deste material tem a contribuição de fatores como:
a falta de treinamento do laminador, especialmente em processos de produção
manuais; manuseio e utilização inadequados das matérias-primas e projeto
inadequado do molde.
O poliéster reforçado com fibras de vidro (PRFV) é um plástico termofixo
que pode ser conformado por diversos processos de fabricação, originando
resíduos com composições diferentes. Regra geral, atividades concernentes à
reciclagem direta de plásticos consideram somente os termoplásticos, os quais
32
podem ser fundidos e conformados para um novo uso. Os termofixos decompõem-
se antes de fundir e não podem ser reciclados da mesma maneira. Como formas
de reciclagem dos rejeitos de PRFV, tem-se estudado o emprego da reciclagem
química, energética e mecânica.
A reciclagem química não oferece restrição a nenhum tipo de plástico, o
processo consiste na degradação térmica de materiais orgânicos, onde há a
conversão dos polímeros em hidrocarbonetos para reutilizá-los na produção de
polímeros virgens ou em outro processo petroquímico. Os processos mais comuns
de reciclagem química são hidrólise, glicólise, alcoólise, metanólise e pirólise,
sendo o último um dos mais estudados atualmente. Após o fracionamento, os
hidrocarbonetos obtidos a partir da reciclagem química podem ser usados como
alternativa à gasolina, ao querosene, óleo diesel ou óleo combustível. A
reciclagem mecânica baseia-se na redução das peças rejeitadas e aparas de
processo a um tamanho de partícula que depende da aplicação a que se destina.
Este método é adequado para materiais não contaminados, ou seja, aqueles que
ainda não foram enviados para os aterros. A recuperação energética consiste no
uso da energia potencial da parte orgânica, que é liberada durante a incineração.
A reciclagem do resíduo de PRFV, que apresenta como característica
principal a infusibilidade da resina de poliéster insaturado, tem sido realizada por
empresas especializadas e que em sua maioria trabalham com resíduos
provenientes de processos que empregam moldes fechados, fazendo com que o
produto da reciclagem volte para o processo de produção. Esta é uma postura
razoável para países como Alemanha, França, Itália e Noruega, onde esse tipo de
processo de fabricação é maioria. Contudo, no Brasil, estima-se que cerca de 80%
dos processos de fabricação utilizam moldes abertos, os quais não apresentam a
mesma facilidade para incorporar o produto da reciclagem ao processo produtivo.
Tendo em vista esse entrave, busca-se contemplar novas aplicações e mercados
com o produto da reciclagem do PRFV.
Estudos incessantes à respeito da reciclagem dos rejeitos dos plásticos
reforçados com fibra de vidro vêm sendo realizados no sentido de encontrar uma
33
solução que corresponda integralmente aos anseios das indústrias de compósitos
poliméricos; um deles é a viabilidade econômica.
Algumas das alternativas estudadas para a reciclagem do resíduo de
PRFV são: como carga (enchimento), em blocos de concreto, no asfalto, como
fonte energética, como óleo, no reaproveitamento das fibras de vidro e na
produção de clínquer.
O PRFV é utilizado como carga principalmente na composição de
produtos fabricados em processos de moldes fechados, tendo como função
substituir, em parte, a carga natural (carbonato de cálcio, alumina hidratada,
caulim e outras) geralmente empregada na produção de peças de PRFV. A
incorporação do resíduo, em forma de pó, na preparação de SMC (Sheet Molding
Compound - composto de moldagem para conformação de peças utilizado em
processos de moldes fechados), na proporção de 20% em massa, resulta em
peças mais leves que as feitas com material virgem, sem perda das propriedades
mecânicas e da flexibilidade. Os estudos demonstraram a possibilidade da
moagem do resíduo bem como a possibilidade do reaproveitamento,
reincorporando ao próprio processo produtivo ou utilizando como carga de
termoplásticos compatíveis, tal como o poliestireno
Com a adição de 1 a 2% em massa de pó de PRFV em asfalto há
aumento da resistência à compressão em até 60%, sem prejudicar outras
propriedades.
Outra possibilidade é a utilização do resíduo de laminados de fibra de
vidro moído, na área da construção civil, em blocos de concreto, os quais originam
um bloco com núcleo de resíduos com aparência idêntica à dos blocos de
concreto convencionais.
A recuperação das fibras de vidro a partir do resíduo de PRFV é feita num
processo de leito fluidizado, onde ocorre a combustão da resina e, as fibras e
eventuais cargas são separadas.
Na produção de clínquer, o resíduo de PRFV libera calor contribuindo com
a elevação da temperatura, necessária para o seu processamento, sendo uma
34
boa opção para a reciclagem de peças pós-consumidas. A partir do óleo bruto
obtido em processos de reciclagem química, tais como pirólise, hidrogenação e
glicólise, é possível produzir, por exemplo, xileno, benzeno e tolueno. Esses
processos demandam um custo elevado. Como fonte energética é possível ser
utilizado como combustível, visto que a resina de poliéster insaturado apresenta
poder calorífico superior à da madeira (26 MJ/kg).
35
CONCLUSÃO
Tendo em mente que o primeiro passo em um projeto de uma embarcação
será a escolha do tipo de material a ser utilizado nos seus componentes
estruturais (casco, conveses, anteparas, etc.). Do ponto de vista econômico, o
plástico reforçado com fibra de vidro continua sendo a melhor opção, e este
material tem certamente a menor depreciação ao longo do tempo.
Um ponto importante a ser notado é que a redução de peso nas
embarcações, através da utilização de materiais mais sofisticados, como o plástico
reforçado, não reflete apenas menor peso e consequentemente maiores
velocidades, mas também um custo menor de produção, já que a quantidade de
materiais e volume de mão-de-obra empregados são menores.
Em face das características apresentadas no capítulo II, principalmente
pela possibilidade de se construir uma embarcação mais leve e resistente, o
plástico reforçado com fibra de vidro vem ocupando um espaço importante na
indústria naval militar. Na frota da Marinha do Brasil, os submarinos que outrora
eram totalmente construídos em aço, hoje possuem partes fabricadas com este
singular compósito, tais como: conveses expostos, vela e domo do sonar.
Os transformadores de compósitos na industria náutica devem entender
que crescer significa ir além dos números, por isso devem assumir um
comprometimento ambiental. A sustentabilidade não pode ser mais um discurso,
pois ganhará a concorrência o material mais sustentável.
A ideia é garantir o crescimento sustentável do mercado de compósitos,
por meio do desenvolvimento de uma solução para os resíduos termofíxos,
promovendo sua reintrodução no próprio sistema produtivo. Muitas vezes
considerada a ferida do mercado, a reciclagem começa a ganhar contornos mais
práticos, por conta do seu aspecto econômico. Num primeiro momento, o principal
beneficiado com a reciclagem é o transformador, no entanto, é preciso ir além e
36
vislumbrar ganhos de imagem dos plásticos reforçados e até mesmo o aspecto
financeiro. Se o transformador evita desperdício, terá mais aporte de recursos
para investir.
37
ANEXOS
Índice de anexos
Anexo 1 >> Tabela de comparação de módulos de elasticidade e massas
específicas.
Anexo 2 >> Diagrama da reciclagem de plásticos.
38
ANEXO 1
TABELA DE COMPARAÇÃO DE MÓDULOS DE ELASTICIDADE E
MASSAS ESPECÍFICAS
Material E (GPa) ρ (g/cm3)
Diamante 1000 3,50
Aço de baixa liga 200 7,80
Fibra de carbono * 230 1,80
Fibra de grafite 400 2,00
Fibra de vidro E 70 2,50
Alumínio puro 70 2,70
Resina epóxi 3,0 1,20
E: módulo de elasticidade; ρ: massa específica;
* Fibra de carbono de alto módulo
Fonte: Levy Neto, Flamínio e Pardini, Luiz Cláudio. Compósitos Estruturais/
Ciência e Tecnologia, Editora Edgard Blücher, São Paulo, 2006, pág. 216.
39
ANEXO 2
DIAGRAMA DA RECILAGEM DE PLÁSTICOS
Fonte: ALONSO, L. & CAPELLA, F. - “Políticas y sistemas de reciclado plastico”, Plasticos Universales, p 71-75, Madrid, Mayo ,1996.
40
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA
FONSECA, Maurício Magalhães da. Arte Naval. 7ª ed., Rio de Janeiro, 2002.
NASSEH, Jorge. O Manual de Construção de Barcos. 2ª ed., Rio de Janeiro.
2002.
ALONSO, L.; CAPELLA, F. - “Políticas y sistemas de reciclado plastico”, Plasticos
Universales, Madrid, 1996.
LEVY NETO, Flamínio; PARDINI, Luiz Cláudio. Compósitos Estruturais/ Ciência e
Tecnologia, Editora Edgard Blücher, São Paulo, 2006.
CENTRO DE INSTRUÇÃO ALMIRANTE ALEXANDRINO. Plástico Reforçado com
Fibra de Vidro. Marinha do Brasil, 2ª ed., 2001.
SANTOS, Rui; MARTINS, João Guerra. Materiais de Construção – Plásticos,
1ª ed., 2004.
Revista Composites & Plásticos de Engenharia. Materiais Compostos na Indústria
Náutica Brasileira. Janeiro – Março, 2009.
Revista Plástico Reforçado. Composites ou Aço. Março – Abril, 2006.
Revista Plástico Industrial. Termofixos Reciclados Podem Ser Usados Como
Carga. Janeiro, 2001.
Revista Plástico Moderno. Reciclagem. Março, 2009.
41
Revista Plástico Moderno. Compósitos. Agosto, 2010.
www.marquesfibradevidro.blogspot.com. A Era do Plástico Reforçado. 2–11, 2010.
www.tecnologiademateriais.com.br. Reciclagem, Náutica e Compostos Especiais.
6–8, 2010.
42
ÍNDICE
FOLHA DE ROSTO 2
AGRADECIMENTO 3
DEDICATÓRIA 4
RESUMO 5
METODOLOGIA 6
SUMÁRIO 7
INTRODUÇÃO 8
CAPÍTULO I
Materiais Compostos 10
1 – Materiais compostos na indústria náutica 10
1.1 – Histórico 10
1.2 – Conhecendo um compósito 12
1.3 – O plástico reforçado com fibra de vidro 14
CAPÍTULO II
Benefícios do Plástico Reforçado
2 – Vantagens da utilização dos plásticos reforçados
com fibra de vidro em embarcações 17
2.1 – Entendendo o porquê das vantagens 17
2.2 – Características dos PRFV 19
2.2.1 – Resistência direcional 20
2.2.2 – Resistência ao choque 21 2.2.3 – Estabilidade dimensional 22
2.2.4 – Facilidade e economia de formação 22
2.2.5 – Condições térmicas 23
2.2.6 – Resistência química 24
2.2.7 – Resistência à intempérie 24
43
2.2.8 – Transmissão da luz 25
2.2.9 – Propriedades elétricas 25
2.2.10 – Conservação e envelhecimento 26
CAPÍTULO III
Reciclagem
3 – Reciclagem dos plásticos reforçados 27
3.1 – Introdução à reciclagem de materiais 27
3.2 – Reciclagem de compósitos poliméricos termofixos 28
3.3 – Reciclagem de plásticos reforçados com fibra de vidro 30
CONCLUSÃO 35
ANEXOS 37
BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 40
ÍNDICE 42
FOLHA DE AVALIAÇÃO 44
44
FOLHA DE AVALIAÇÃO
Nome da Instituição:
Título da Monografia:
Autor:
Data da entrega:
Avaliado por: Conceito: