FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA...

FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA

CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA

BIANCA FOGAÇA MORETTO

GUSTAVO DALAROSA MISTURINI

COPEX - ISOLANTE TERMO-ACÚSTICO A PARTIR DA FIBRA DE COCO II

ORIENTADOR: Jefferson Luís da Silva

COORIENTADORA: Schana Andreia da Silva

Novo Hamburgo

2016




Trabalho de pesquisa envolvendo

a utilização da fibra de coco como

um meio para isolamento térmico e

acústico, que será apresentado na

Fundação Escola Técnica

Liberato Salzano Vieira da Cunha.

Orientador: Jefferson Luís da Silva

Coorientadora: Schana Andreia da Silva

Novo Hamburgo, setembro de 2016.

FOLHA DE ASSINATURAS




FUNDAÇÃO ESCOLA TÉCNICA LIBERATO SALZANO VIEIRA DA CUNHA

CURSO TÉCNICO DE MECÂNICA

Novo Hamburgo, setembro de 2016.

_________________________

Bianca Fogaça Moretto – [email protected]

_________________________

Gustavo Dalarosa Misturini – [email protected]

_________________________

Jefferson Luís da Silva

Professor Orientador

_________________________

Schana Andreia da Silva

Professora Coorientadora

AGRADECIMENTOS

Agradecimento especial ao Professor orientador Jefferson Luís da Silva pela

colaboração e ajuda desde início, que sempre apresentou ideias excelentes até a

conclusão do trabalho. À professora Schana Andréia da Silva, por ter disponibilizado

seu tempo para nos auxiliar na prensagem das chapas. Raros são os verdadeiros

mestres, somente aqueles que têm o dom de multiplicar conhecimentos com prazer,

humildade e dedicação. Agradecemos, em especial a estes professores, pelo apoio,

confiança, sabedoria, competência e orientação em todos os momentos do trabalho.

Ao professor Ronaldo do Espirito Santo Rodrigues, que esclareceu nossas

dúvidas quanto às fórmulas que tangem ao ensaio de isolamento térmico.

À estudante do curso técnico de mecânica, Mariana Moraes, por ter

disponibilizado o microscópio para realização da análise estrutural das fibras de coco.

À empresa GM CERAS, e novamente à professora Schana Andréia da Silva,

pelos materiais disponibilizados para a realização do projeto.

À professora Lucrécia Raquel Fuhrmann, por ter disponibilizado seus períodos

de aula para esclarecer dúvidas referentes ao desenvolvimento do relatório.

Agradecimento ao Instituto Itt Performance pela parceria firmada junto ao grupo

para realização dos ensaios de isolamento térmico e acústico.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: gráficos das propriedades mecânicas das fibras de coco. ......................... 12

Figura 2: aspecto das fibras de coco após secagem ao ar livre. ............................... 20

Figura 3: isolante absortivo ....................................................................................... 22

Figura 4: compensado aplicado abaixo do telhado. .................................................. 23

Figura 5: distribuição gráfica do comprimento e diâmetro das fibras de coco. .......... 25

Figura 6:secagem das fibras de coco na estufa. ....................................................... 26

Figura 7: montagem do conjunto para realização do ensaio ..................................... 29

Figura 8: decibelímetro utilizado para leitura ............................................................. 30

Figura 9: esquema demonstrando o ensaio para isolamento acústico ...................... 31

Figura 10: gráfico com os valores coletados com auxílio do decibelímetro ............... 37

Figura 11: análise microscópica da fibra de coco e éster de breu............................. 38

Figura 12: compósito com as alterações realizadas. ................................................. 38

Figura 13: compósito após o ensaio de absorção de água. ...................................... 39

Figura 14: chapa sem resina na composição ............................................................ 40

Figura 15: análise microscópica da chapa após submersão em água. ..................... 40

Figura 16: ilustração das aplicações do compensado ............................................... 42

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: propriedades físico-químicas da fibra de coco .......................................... 13

Tabela 2: valores referentes à exposição do trabalhador. ......................................... 15

Tabela 3: amostra para o ensaio de absorção de água ............................................ 27

Tabela 4: valores encontrados no ensaio de condutividade térmica com chapas

produzidas a partir do breu. ............................................................................... 33

Tabela 5: valores encontrados no ensaio de condutividade térmica das chapas

produzidas a partir do éster de breu. ................................................................. 34

Tabela 6: valores encontrados no ensaio de condutividade térmica das chapas

produzidas a partir da resina hidrocarbônica. .................................................... 34

Tabela 7:valores das chapas com 25% de resina ..................................................... 35

Tabela 8: valores das chapas com 40% de resina .................................................... 35

Tabela 9: valores obtidos através do decibelímetro. ................................................. 36

Tabela 10: preço do compensado de fibra de coco por m² ....................................... 41

Tabela 11: custo dos isolantes presentes no mercado ............................................. 41

RESUMO

Observando os impactos ambientais e o possível aproveitamento da casca de coco,

a produção de um compósito se torna uma alternativa para a redução da problemática

dos danos causados ao meio ambiente, dando um fim nobre ao que antes causaria

contaminação do solo e emitiria gases poluentes devido à decomposição dos resíduos

do coco. A fibra de coco, quando manufaturada, tem o tempo de vida útil estendido

para noventa anos. Neste projeto, foi desenvolvido um material utilizando a fibra da

casca de coco, visando a sua utilização no que tange ao isolamento térmico e

acústico. Foram selecionadas três resinas para efetuar a conformação junto à fibra de

coco; são elas: Breu, éster de breu e hidrocarbônica. Foram efetuadas doze

prensagens, para determinar a melhor composição. Tendo como base o trabalho

desenvolvido ao longo de 2015, optou-se por desenvolver chapas contendo 25% e

40% de resina. As fibras passaram pelo processo de remoção de umidade em uma

estufa. Posteriormente, foram pesadas, separadas e prensadas junto à quantidade de

resina correspondente para o compensado que estava sendo desenvolvido. Foram

realizados quatro ensaios distintos para determinação do compósito que melhor

cumpre a função à qual o projeto está sendo proposto; ensaio de condutividade

térmica, absorção de água, análise microscópica e ensaio de absorção sonora.

Através destes ensaios, constatou-se que o compósito que possui 40% de éster de

breu na composição, apresentou melhores resultados entre os demais. Houve a

absorção de 4,3% de água após o período de 2 horas e 9% após 24 horas; na análise

microscópica foi possível comprovar que a resina bloqueia a passagem de água por

entre as ramificações; através do ensaio de condutividade térmica do material,

determinou-se o índice de 0,05498 W/m*K para a chapa contendo éster de breu; no

ensaio de absorção sonora, ocorreu a redução de aproximadamente 17 decibéis

quando comparada à caixa sem isolante. Portanto, o compósito apresenta bons

resultados, podendo ser aplicado como isolante termo-acústico.

Palavras-chaves: Fibra de coco. Breu. Isolante térmico. Isolante acústico. Compósito.

ABSTRACT

Observing the environmental impact and the possible reuse of coconut shells, the

production of a compound becomes an alternative to reducing the problem of

damaging the environment, giving a noble end to that previously would cause

contamination of soil and emit polluting gases because the decomposition of coconut

waste. The coir, when manufactured, has a lifetime extended to ninety years. A

material was developed in this project, using the fiber of coconut shell, aiming its use

in relation to thermal and acoustic insulation. Three resins were selected to make the

conformation with the coconut fiber; they are: Pitch, pitch ester and hydrocarbon.

Twelve pressings were done to determine the best composition. Based on the work

done during 2015, it was decided to develop plates containing 25% and 40% resin.

The fibers passed through the moisture removal process in a greenhouse. Later, they

were weighed, separated and pressed by the corresponding amount of resin for

plywood that was being developed. Four different tests were performed to determine

the composite that best fulfills the function to which the project is being proposed;

Thermal conductivity test water absorption, microscopic analysis and sound absorption

test. Through these tests, it was found that the composite which has 40% of pitch ester

in the composition, showed the best results among the rest. There was 4.3% of the

absorption of water after 2 hours and 9% after 12 hours; With a microscopic analysis

was possible to prove that the resin blocks the passage of water through the branches;

Thermal conductivity through the test material, was determined the index 0.05498 W /

m * K; In the test of sound absorption, there was a reduction of approximately 17 dB

compared to no insulating box. Therefore, the composite shows good results and can

be applied as thermal insulation and acoustic.

Keywords: Coconut fiber. Wood pitch. Thermal insulator. Acoustic insulator.

Composite.

Sumário

1.INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 10

2. REFERENCIAL TEÓRICO .................................................................................... 11

2.1 Propriedades mecânicas, físico-químicas térmicas e acústicas da fibra . 11

2.1.1 Propriedades mecânicas da fibra de coco ................................................ 11

2.1.2 Propriedades físico-químicas da fibra de coco .......................................... 13

2.1.3 Propriedades térmicas da fibra de coco .................................................... 13

2.1.4 Propriedades acústicas da fibra de coco ................................................... 14

2.2 Conforto acústico .......................................................................................... 14

2.2.1 Ruídos ....................................................................................................... 14

2.2.2 Características das barreiras acústicas ..................................................... 16

2.3 Isolantes acústicos ........................................................................................ 16

2.3.1 Materiais isolantes convencionais ............................................................. 16

2.3.2 Materiais isolantes não convencionais ...................................................... 17

2.4 Resinas Hidrocarbônicas .............................................................................. 18

2.4.1 Unilene A-80 ............................................................................................. 19

2.5 Breu (Colofônia) ............................................................................................. 19

2.6 Éster de Breu ................................................................................................. 19

2.7 Fibras de coco utilizadas no processo ........................................................ 20

2.8 Características das ondas sonoras.............................................................. 20

2.8.1 Frequência (f) ............................................................................................ 21

2.8.2 Intensidade ................................................................................................ 21

2.8.3 Velocidade de propagação ........................................................................ 21

2.8.4 Absorção sonora ....................................................................................... 21

2.9 Retardantes de chamas ................................................................................. 22

2.10 Aplicações das chapas isolantes ............................................................... 22

2.11 Normas aplicadas ao ensaio de isolamento acústico .............................. 23

2.11.1 ABNT 15574-1:2013 ................................................................................ 23

2.11.2 ABNT NBR 15575-2:2013 ....................................................................... 23

2.11.3 ABNT NBR 15575-5:2013 ....................................................................... 23

2.12 Normas aplicadas ao ensaio de isolamento térmico ................................ 24

2.13 Ensaio de absorção de água ...................................................................... 24

3 MATERIAIS E MÉTODOS ..................................................................................... 25

3.1 Preparação das fibras de coco ..................................................................... 25

3.2 Metodologia seguida nos ensaios................................................................ 26

3.2.1 - Absorção de água ................................................................................... 27

3.2.2 - Condutividade térmica ............................................................................ 27

3.2.3 - Isolamento acústico ................................................................................ 29

3.3 Análise microscópica .................................................................................... 32

4 ANÁLISE DE DADOS ............................................................................................ 33

4.1 Ensaio de isolamento térmico ...................................................................... 33

4.2 Ensaio de absorção de água ........................................................................ 35

4.3 Ensaio de isolamento acústico .................................................................... 36

4.4 Análise microscópica .................................................................................... 37

4.5 Custo de produção do compensado ............................................................ 40

4.6 Custo do compensado x custo dos isolantes termo acústicos presentes

no mercado .......................................................................................................... 41

4.7 Aplicabilidade do compensado .................................................................... 42

5 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 44

REFERENCIAS ......................................................................................................... 45

10

1.INTRODUÇÃO

Na primeira etapa do projeto, desenvolvido no ano de 2015, foi analisada a

capacidade de isolamento térmico das chapas produzidas a partir da fibra de coco

com breu. O material quando submetido ao ensaio de condutividade térmica

apresentou o valor 0,058W/m*K, estando próxima dos valores encontrados em

isolantes térmicos presentes no mercado.

Dando continuidade ao trabalho, se fez necessário o estudo aprofundado por

diferentes resinas, buscando analisar através de ensaios qual apresenta melhores

capacidades de isolamento acústico e térmico.

Conforme dados disponibilizados pelo Instituto Brasileiro de Geografia e

Estatística (IBGE), a produção de coco verde no Brasil de 1990 a 2009 saltou de 3400

frutos/ha para cerca de 7 mil frutos/ha.

Dados da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) revelam

que, do total de coco consumido no Brasil, 80% é descartado no meio ambiente, sendo

que, na maioria das vezes, não se tomam as medidas adequadas de descarte.

Observando os impactos ambientais e o possível aproveitamento da casca de coco,

a produção de um composto se torna uma alternativa para a redução da problemática

dos danos causados ao meio ambiente, dando uma origem nobre ao que antes

causaria contaminação do solo e emitiria gases poluentes devido à decomposição dos

resíduos do coco verde.

O objetivo foi desenvolver uma chapa que surja como alternativa para o

isolamento térmico e acústico, de baixo custo, e também, apresentar um destino

nobre, conformando suas fibras em chapas. Será descrito o processo de fabricação

dos painéis contendo fibra de coco e a resina utilizada.

Este projeto pode ser organizado em seis etapas distintas: coleta de dados

técnicos sobre as fibras de coco; resinas e normas referentes à isolantes térmicos e

acústicos; obtenção das fibras e resinas (breu colofônia, éster de breu e unilene A-

80); preparação das fibras para a conformação (lavagem e secagem); prensagem das

fibras com diferentes porcentagens de resinas (25 e 40%); realização dos ensaios de

condutividade térmica, isolamento acústico, ensaio microscópico e de absorção de

água; verificação dos resultados, para analisar a viabilidade do projeto, atendendo as

especificações das normas vigentes.

11

2. REFERENCIAL TEÓRICO

Nesse capítulo serão abordados os conteúdos que serviram como referência

para o desenvolvimento deste projeto.

2.1 Propriedades mecânicas, físico-químicas térmicas e acústicas da fibra

Nesse tópico serão abordados alguns aspectos físicos e químicos da fibra de

coco.

2.1.1 Propriedades mecânicas da fibra de coco

Existem diferentes tipos de coqueiros e, consequentemente, de frutos. Um

artigo desenvolvido por Elisângela Corradini selecionou frutos provenientes de cinco

cultivares de coqueiro (cocos nucifera): Nana ‘Anão- Verde’- de-Jequi (AVeJ), ‘Anão-

Amarelo’-de-Gramane (AAG), ‘Anão-Amarelo’-da-Malásia (AAM), ‘Anão-vermelho’-

da-Malásia (AVM) e ‘AnãoVermelho’-de-Camarões (AVC). Apresentou, por meio de

testes, a tensão de ruptura, o módulo elástico, a deformação de ruptura em cada coco,

e também, quatro pontos diferentes de maturação. Na figura 1, pode-se observar os

gráficos obtidos através da análise.

12

Figura 1: Gráficos das propriedades mecânicas das fibras de coco.

Fonte: CORRADINI, 2009.

Analisando os dados obtidos, pode-se observar que o módulo elástico variou

de “801±308 MPa a 1.600 ± 508 MPa; σr variou de 8 2± 18 MPa a 129 ± 40 MPa e ε

de 25 ± 6 % a 32 ± 7%” (CORRADINI, 2009).

As fibras de coco verde apresentaram propriedades mecânicas superiores a

alguns polímeros que são biodegradáveis, sendo eles: amido termoplástico,

policaprolactona e Ecoflex FBX 7011 (SKUPIN, 2004). Portanto, não só as fibras de

13

coco maduro, mas também as fibras de coco verde podem ser empregadas em

reforços de compósitos naturais e sintéticos. A capacidade de isolamento de

diferentes tipos de cocos, não influencia consideravelmente na condutividade térmica

do material quando conformado (CATAI, 2006).

2.1.2 Propriedades físico-químicas da fibra de coco

As fibras de coco são da classe lignocelulósicos, isto é, são compostas

principalmente de celulose e lignina (MATHAI, 2005).

A lignina se encontra em maior quantidade nas fibras em relação aos outros

componentes. É a responsável pela sustentação, força e propriedades mecânicas da

fibra de coco (ARAGÃO et al., 2005).

Na tabela 1, se encontram as propriedades físico-químicas das fibras de coco

verde, segundo pesquisas realizadas pela EMBRAPA (ARAGÃO et al., 2005).

Tabela 1: Propriedades físico-químicas da fibra de coco

Propriedade e Composição Unidade Valor

Ph 5,4

Densidade g/L 70

Porosidade % 95,60

Retenção de água mL/L 538

Lignina % 35-45

Celulose % 23-43

Hemicelulose % 3-12

Fonte: Aragão et al., 2005.

2.1.3 Propriedades térmicas da fibra de coco

A hemicelulose é um polissacarídeo que faz parte da parede celular das células

vegetais (CARVALHO, 2009). Possui natureza amorfa e se decompõe entre 200-

260ºC, enquanto que com a celulose este processo acontece entre 240-360ºC, e a

lignina, entre 280 a 360ºC (ALVAREZ, 2008).

14

Quando misturado com algum outro material, possui boa aplicabilidade para

fins de isolamento térmico e acústico (RIBEIRO, 2010).

2.1.4 Propriedades acústicas da fibra de coco

A fibra de coco apresenta excelentes resultados na absorção de ondas de baixa

frequência. Além disso, possui resistência e durabilidade, cumprindo com as normas

técnicas vigentes. Extremamente versátil, sendo indicada para isolamento termo-

acústico (SENHORAS, 2005).

2.2 Conforto acústico

A acústica é responsável por estudar os fenômenos do som e a sua interação

com os sentidos dos seres vivos, para reduzir condições desfavoráveis, como ecos,

reverberações, etc.

De acordo o site Saúde plena, o ruído causado nas grandes metrópoles é um

dos agentes mais nocivos à saúde humana. Especialistas afirmam que o excesso de

barulho causa perda de audição, zumbidos, ansiedade, nervosismo e até mesmo

impotência sexual (PIO, 2014).

Bruno Castro, médico otorrinolaringologista da Clínica Alves de Sousa e

membro da Sociedade Mineira de Otorrinolaringologia, afirmou ao site que o ruído que

causa perda de audição está acima de 85db (decibéis), por um período de exposição

de oito horas. Para cada 5db aumentado, deve-se reduzir o tempo de exposição ao

ruído pela metade (PIO, 2014).

A organização Mundial da saúde (OMS), definiu como padrão a média de 50db

(SANDRA, 2008). O trânsito passa facilmente de 90db durante os picos de trafego

(PIO, 2014).

2.2.1 Ruídos

Os ruídos podem ser divididos em dois grupos, os contínuos, caracterizados

por terem longa duração e os de impactos, que possuem curta duração

(FERNANDES, CARVALHO & SANTOS, 2011).

15

O ruído de impacto é o que causa maiores prejuízos a saúde auditiva,

principalmente quando acontece de forma inesperada. Eles causam mais

preocupação em relação aos ruídos contínuos pois o organismo humano tem boa

capacidade de se adaptar aos mesmos (FERNANDES, CARVALHO & SANTOS,

2011).

Visando preservar a saúde dos trabalhadores, foi criada a tabela (tabela 2) em

que estão presentes os valores máximos de exposição que um trabalhador deve

permanecer sob determinado ruído (MATOS, 2012). Essa tabela foi aprovada na

Portaria no 3.214, de 08/06/78. Os ruídos acima de 115 decibéis podem ser

extremamente prejudiciais ao trabalhador, podendo trabalhar somente com o uso de

protetores auriculares (MATOS, 2012).

Tabela 2: Valores referentes à exposição do trabalhador.

NÍVEIS DE TOLERÂNCIA PARA RUÍDO CONTÍNUO OU INTERMITENTE

NÍVEL DE RUÍDO dB(A) MÁXIMA EXPOSIÇÃO DIÁRIA PERMISSÍVEL (horas)

85 8

86 7

87 6

88 5

89 4:30

90 4

91 3:30

92 3

93 2:40

94 2:15

95 2

96 1:45

98 1:15

100 1

102 0:45

104 0:35

105 0:30

106 0:25

108 0:20

110 0:15

http://h/

http://h/

http://h/

16

112 0:10

114 0:8

115 0:7

Fonte: MATOS, 2012.

2.2.2 Características das barreiras acústicas

Existem três formas de barreiras acústicas diferentes. São elas: reflexivas,

absortivas e reativas.

As barreiras acústicas reflexivas, são sólidas, homogêneas e opacas. A

madeira, por exemplo é um isolante reflexivo (BERNARDI, 2003).

Já as absortivas, são constituídas por materiais porosos. Aqui se encaixam os

materiais desenvolvidos com fibra de coco por exemplo, por ser fibroso e

consequentemente, poroso (BERNARDI, 2003).

As barreiras reativas, possuem cavidades ou ressonadores, que buscam

atenuar frequências especificas (BERNARDI, 2003).

2.3 Isolantes acústicos

Os isolantes acústicos podem ser divididos em dois grupos. Os convencionais

e os não convencionais.

2.3.1 Materiais isolantes convencionais

São comumente utilizados na construção civil. Eles apresentam uma ampla

área de aplicação. São materiais isolantes convencionais: blocos cerâmicos, madeira,

vidro etc (CATAI, 2006).

17

Estes materiais possuem como principal vantagem isolamento acústico

razoável para aplicações comuns (CATAI, 2006).

2.3.2 Materiais isolantes não convencionais

São materiais desenvolvidos especialmente para cumprir a função como

isolante acústico. Alguns deles, podem apresentar algumas vantagens como isolante

térmico. São materiais isolantes não convencionais: lã de vidro, lã de rocha,

vermiculita, fibra de coco, espuma acústica, fibra mineral etc (CATAI, 2006).

2.3.2.1 Lã de Rocha

Este material proveniente de fibras originárias de basalto aglomerado com

resinas sintéticas (SALVADOR, SOFIA, 2006). É caracterizado por ser um isolante

termo-acústico, incomburente, pH neutro, anti-parasita, não nocivo à saúde (CATAI,

2006).

2.3.2.2 Lã de Vidro

A lã de vidro é obtida através da mistura de óxidos de Si, Al, B, Ca e Mg. É

composto por filamentos muito finos de vidro, que se agregam por meio de resinas

(OTA et al, 2004).

É amplamente utilizada na forma de mantas como isolante térmico e como

agente absortivo sonoro, devido à alta porosidade das fibras (CATAI, 2006). Suas

principais vantagens são (CATAI, 2006):

Não deteriora;

Não favorece a propagação de bactérias e fungos;

É incombustível;

É leve e de fácil manuseio;

Não tem seu desempenho debilitado quando exposto à maresia.

18

2.3.2.3 Fibra de coco

A fibra de coco quando misturada com o aglomerado de cortiça expandida,

apresenta grandes capacidades de absorção sonora de baixas frequências, devido à

grande porosidade das fibras (SENHORAS, 2004). Não é tóxica, inodoro, quando

passa por processos industriais tem sua vida útil expandida, aproximadamente 90

anos (SENHORAS, 2004). Quando agregada com breu, apresenta bons aspectos no

que tange ao isolamento térmico (MORETTO & MISTURINI, 2015).

2.3.2.4 Vermiculita

É um mineral da família das micas, composto por finas lamínulas que ao

expostas a temperaturas perto de 1000 °C se expandem em até 20 vezes volume

inicial (OLIVEIRA & UGARTE, 2014).

A vermiculita pode ser utilizada para o isolamento termo-acústico em divisórias,

forros, lajes e paredes (OLIVEIRA & UGARTE, 2014). Possui baixa densidade, baixa

condutibilidade, não é tóxico, não abrasivo, inodoro e não se deteriora (CATAI, 2006).

2.3.2.5 Espuma acústica

A espuma acústica é produzida a partir poliuretano poliéster. Geralmente é

tratada com retardantes de chamas, para melhorar suas propriedades em relação á

propagação de chamas (CATAI, 2006).

Este tipo de isolante acústico é indicado para auditórios, salas de treinamento,

escritórios e salas de som (CATAI, 2006).

2.4 Resinas Hidrocarbônicas

As resinas hidrocarbônicas são derivadas do petróleo e obtidas através da

copolimerização de estireno, indeno e seus metil derivados. Possuem características

termoplásticas, sólidas a temperatura ambiente e em forma de escamas (flakes) de

cor amarelo pálido, possuem baixo peso. (Ferreira, 2005).

19

2.4.1 Unilene A-80

Unilene A-80 é uma resina hidrocarbônica, desenvolvida pela empresa

Braskem.

Apresenta ponto de amolecimento entre 75-86 °C, índice de acidez menor que

0,10 mg KOH/g e peso específico de 1,09 – 1,13 N/m3. Estes valores foram obtidos

através de testes normalizadas pela ASTM D-6496, ASTM D-974 e ASTM D-1475

(BRASKEM, 2011).

É indicada a utilização da resina em cura de concreto, plásticos, indústria

madeireira, máquinas e componentes de asfalto, adesivos, indústria da borracha e

indústria do papelão (BRASKEM, 2011).

2.5 Breu (Colofônia)

O Breu Colofônia é uma resina natural proveniente do pinus elliotti e pinus

tropicalis. A matéria prima para obtenção do breu é uma mistura contendo breu, água

e terebintina. Essa mistura passa pelo processo de destilação a vácuo (MORETTO &

MISTURINI, 2015).

O breu é formado por ácidos resinosos, monocarboxílicos de estrutura baseada

no felandreno alquilado (KLOCK, 2013).

Esta resina é empregada na produção de tintas, indústria de borracha, ceras

para depilação e, também, no arco de instrumentos como violino (MORETTO &

MISTURINI, 2015).

2.6 Éster de Breu

Essa resina é obtida através uma reação química de ácido (Breu) com álcool

(KLOCK, 2013).

O éster de breu é composto por glicerina (12-16%), anidrido maleico (8-12%) e

breu (72-78%). Possui o ponto de fusão entre 95-105°C, índice de acidez 15-20

(ÁGUIA, 2010).

20

É comercializado em forma 100% sólida, insolúvel em álcoois (ÁGUIA, 2010).

Possui como principais características rápida secagem, boa dureza e alto brilho

(ÁGUIA, 2016).

Geralmente o éster de breu é encontrado nas indústrias que produzem

adesivos para madeiras e tintas utilizadas para demarcação (ÁGUIA, 2010).

2.7 Fibras de coco utilizadas no processo

As fibras de coco empregadas neste trabalho foram extraídas de frutos

cultivados para a obtenção da água de coco. Foram lavadas em água corrente e

deixadas secando por três dias ao ar livre (Figura 2). O pó foi destinado ao substrato

para mudas.

Figura 2: Aspecto das fibras de coco após secagem ao ar livre.

Fonte: Os autores, 2016.

2.8 Características das ondas sonoras

Neste tópico, serão abordadas algumas características físicas quanto ao

isolamento acústico.

21

2.8.1 Frequência (f)

Frequência pode ser denominada como a quantidade de vezes que a molécula

oscila em 1 segundo, medida em Hertz ou ciclo por segundo. É o inverso do período

(T). Ela determina o tom grave ou agudo à onda sonora (AMORIM, 2005).

2.8.2 Intensidade

A energia transmitida pelo som é chamada de intensidade. A intensidade

encontra-se em watt/m², e, reduz proporcionalmente ao quadrado da distância -

duplicando a distância em relação à fonte, o som “diminui” 4 vezes (AMORIM, 2005)..

Se fez necessária a simplificação do cálculo de intensidade, já que a faixa é

muito ampla (10‾¹² a 1 watt/m²) e o fato de os incrementos iguais de sensação sonora

necessitarem de excitação exponencial. Assim, adotou-se a intensidade da sensação

auditiva, culminando no nível sonoro de pressão, medidos em decibel ((dB) - 1 bel =

10 decibéis) (AMORIM, 2005).

2.8.3 Velocidade de propagação

A velocidade de propagação depende de alguns fatores, como exemplo:

umidade, pressão, temperatura e também, do material isolante presente. De acordo

com Albuquerque (2014), a fibra de coco é um material de alta absorção sonora, sendo

que sua aplicação como isolante acústico faz com que a velocidade de propagação

reduza consideravelmente.

2.8.4 Absorção sonora

A absorção sonora ocorre na superfície em que incide, sendo responsável pelo

decaimento da energia sonora. Essa energia, pode ser convertida para outras formas,

como energia térmica, por exemplo. Na imagem 3, está presente um exemplo de

absorção sonora. O exemplo A, possui densidade inferior em relação ao B.

22

Figura 3: Isolante absortivo

Fonte: AMORIM, 2005.

2.9 Retardantes de chamas

O retardador de chamas é uma substância química, que possui o intuito de

retardar ou eliminar a propagação de chamas de um determinado material

(MORETTO & MISTURINI, 2015). Com o uso de retardadores de chamas não

halogenados, pode-se produzir um material resistente à chama com classificação V-

0, segundo a norma UL-94, com maior sustentabilidade ambiental.

No mercado há uma variedade de retardantes de chamas. As empresas CKC

e Fire Protection, possuem retardantes de chamas voltados para a aplicação em

fibras de coco (MORETTO & MISTURINI, 2015)

2.10 Aplicações das chapas isolantes

As chapas COPEX podem ser aplicadas em sistemas drywall (MORETTO &

MISTURINI, 2015). Em português, drywall significa “parede seca” (CASSOI, 2003). As

paredes de gesso, são aparafusadas em perfis de aço galvanizado. Entre essas

paredes, as chapas podem ser fixadas no gesso utilizando uma cola especial para

este trabalho, da mesma forma com que é feito para fixação dos isolantes acústicos

convencionais.

As chapas também podem ser aplicadas abaixo do telhado, sendo apoiadas

sobre as ripas presentes nas estruturas das residências (MORETTO & MISTURINI,

2015), como segue na figura 4.

23

Figura 4: Compensado aplicado abaixo do telhado.


2.11 Normas aplicadas ao ensaio de isolamento acústico

A norma ABNT NBR 15775 estabelece os requisitos e critérios de desempenho

no sistema acústico das edificações habitacionais. Para a realização dos ensaios de

isolamento acústico das chapas, utilizaram-se como referências as normas descritas

abaixo.

2.11.1 ABNT 15574-1:2013

Publicada em 2013, parte da norma de Edificações Habitacionais -

Desemprenho, tem o objetivo de levar o entendimento dos conceitos presentes na

mesma e a forma de atender seus requisitos.

2.11.2 ABNT NBR 15575-2:2013

Norma responsável por regulamentar os requisitos para os sistemas

estruturais.

2.11.3 ABNT NBR 15575-5:2013

Regulamenta os sistemas de vedações internas e externas das Edificações

Habitacionais.

24

2.12 Normas aplicadas ao ensaio de isolamento térmico

Para os ensaios referentes ao isolamento térmico, foram utilizadas as normas

ABNT NBR 11627:1990, ABNT NBR 15575:2013, ABNT NBR 148103:2006 e ASTM

C 177 (MORETTO & MISTURINI, 2015).

No ano de 2016, prosseguiu-se utilizando as mesmas normas nos ensaios de

isolamento térmico.

2.13 Ensaio de absorção de água

O ensaio de absorção de água tem o objetivo de determinar a capacidade de

um material incorporar ou assimilar líquido ao seu corpo (ABNT, 2014).

A norma que rege o ensaio de absorção de água é a ABNT NBR 11627:1990.

A mesma tem a função de exemplificar o método de ensaio para determinação de

absorção de água em isolantes térmicos à base de fibra mineral. Publicada em 30 de

outubro de 1990 (ABNT, 2015).

25

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Neste capítulo serão abordados os materiais e métodos utilizados durante o

desenvolvimento do compósito.

3.1 Preparação das fibras de coco

Avaliou-se o diâmetro e o comprimento das fibras, conforme a figura 5. Foi feita

a medição do comprimento e do diâmetro de 100 fibras com o auxílio de um

paquímetro e micrômetro, respectivamente.

Figura 5: Distribuição gráfica do comprimento e diâmetro das fibras de coco.

Fonte: Os autores (2016).

O comprimento médio das fibras de coco foi de 152 mm e o diâmetro médio foi

de 0.25 mm. Foram utilizadas fibras longas, pois não absorvem a umidade tão

facilmente quanto as de comprimento inferior (CARRIJO; LIZ; MAKISHIMA, 2002).

A fibra de coco deve ser seca em uma estufa por um período entre dez e quinze

minutos com uma temperatura de 100 °C (MORETTO & MISTURINI, 2015). O objetivo

é atingir a umidade de 10% a 12% (MATTO & ROSA, 2011).

Antes de realizar a prensagem das fibras junto ao breu, as fibras foram secas

na estufa (figura 6), seguindo o tempo e temperatura indicados na literatura. Foi

utilizada a estufa modelo FANEM Mod. 320-SE.

26

Figura 6:Secagem das fibras de coco na estufa.


Após o período em estufa, 210 gramas de fibras foram prensadas, com 52

gramas (25%) e 84 gramas (40%) de resina. Para a prensagem a quente, a matriz e

prensa, foram previamente aquecidas a 140 °C, para garantir um sistema homogêneo

(MORETTO & MISTURINI, 2015).

Com o sistema aquecido, as fibras de coco foram depositadas no interior da

matriz junto às resinas. Para garantir uniformidade, as resinas foram divididas em

quatro recipientes, contendo a mesma quantidade cada. O recipiente era despejado

por quadrantes; portanto, quatro recipientes para quatro quadrantes.

Cada prensagem teve a duração de doze minutos, aplicando-se a carga de 10

kgf/cm² (MORETTO & MISTURINI, 2015).

No total foram prensadas 12 chapas, sendo elas 2 com 25% de breu, 2 com

40% de breu, 2 com 25% de éster de breu, 2 com 40% de éster de breu, 2 com 25%

de resina hidrocarbônica e 2 com 40% de resina hidrocarbônica.

3.2 Metodologia seguida nos ensaios

Com as chapas desenvolvidas pelo grupo, foram efetuados quatro ensaios

distintos; de absorção de água, condutividade térmica, isolamento acústico e análise

microscópica.

27

Da mesma forma com que foi feito em 2015, o grupo optou por utilizar as

chapas contendo 25% e 40% de resina na composição. Quantidades superiores a

essa, fazem com que o compósito fique quebradiço, apresentando excesso de resina

(o que não se faz necessário para a aplicação a qual será destinado).

3.2.1 - Absorção de água

Para a realização dos testes de absorção de água, foram utilizadas amostras

de cada chapa seguindo a norma ABNT NBR 14810-3:2006, que regulamenta este

ensaio.

Como feito em 2015, foi verificado o volume (comprimento x largura x altura)

da chapa antes de imergir dentro de um recipiente com água. Na tabela 3, estão

presentes os valores referentes a essas medições.

Tabela 3: Amostra para o ensaio de absorção de água

Resina Comprimento (mm) Largura (mm) Altura (mm) Peso (g)

Breu (25%) 100 100 20 30

Éster de Breu (25%) 100 100 20 30

Hidrocarbônica (25%) 100 100 20 30

Breu (40%) 100 100 20 33

Éster /de Breu (40%) 100 100 20 33

Hidrocarbônica 40%) 100 100 20 33


Como consta na norma, deve-se deixar as amostras submersas em água, em

repouso, por um período de 2 e 24 horas, respectivamente.

3.2.2 - Condutividade térmica

Ensaio realizado no Instituto Tecnológico ITT PERFORMANCE, localizado na

Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS). A amostra analisada consiste

em um material composto por fibra de coco e breu na composição, fabricadas com

28

280mm de largura e espessura aproximada em 10mm. As amostras foram

condicionadas por um período de 24 horas em uma sala com temperatura controlada

em 22ºC (+/- 5ºC) e teor de umidade em 50% (+/- 10%) até o momento do ensaio.

O objetivo desse ensaio foi verificar a condutividade térmica da chapa,

submetida a um fluxo de calor constante em regime permanente, pelo método da placa

quente protegida, com emprego de forno de condutividade térmica modelo PE 0877-

0213, capacidade de 3x 380, Vac, 60Hz, 5KVA.

O ensaio seguiu os procedimentos prescritos na ASTM C 177 para

determinação da condutividade térmica pelo método da placa quente protegida com

equipamentos em concordância com as premissas da referida norma.

Este ensaio tem como objetivo submeter o corpo-de-prova a um gradiente de

temperatura constante e estável, a partir de um fluxo de calor em regime permanente.

O sistema consiste em uma fonte de calor, aquecida por resistências elétricas e

denominada placa quente, onde duas amostras são colocadas em contato com cada

uma de suas faces. A outra face das amostras está em contato com uma fonte de

resfriamento, denominada placa fria, nas quais ocorre a circulação de água de modo

a manter a temperatura da placa constante. A placa quente é formada por duas seções

de aquecimento independentes, sendo uma fonte central e outra o anel de guarda,

separadas por um espaço de 1,6mm. O anel de guarda é utilizado de modo a obter-

se uma condução de calor unidimensional, controlado para se manter na mesma

temperatura da fonte aquecedora central e assim restringindo as perdas de calor

laterais. A placa quente é quadrada e possui uma largura de 216 mm. Para garantir a

estabilidade do sistema e minimizar as perdas de calor, o conjunto é colocado em uma

câmara constituída por material isolante, que é selada durante a realização dos

ensaios. A figura 7 apresenta o esquema de montagem do conjunto com a posição

das amostras.

29

Figura 7: Montagem do conjunto para realização do ensaio

Fonte: Instituto Performance, 2016.

Termopares do tipo T são posicionados nas duas faces de cada corpo-de-

prova, em contato com as placas, indicando a variação de temperatura na qual a

amostra é submetida. Com as placas frias controladas a uma temperatura apropriada,

fornece-se uma potência elétrica na placa quente de modo a estabelecer o regime de

temperatura pré-definido.

O sistema é considerado em equilíbrio permanente a partir do momento que o

valor da potência dissipada pela placa quente não varia mais. O valor da potência é

utilizado para a determinação do fluxo de calor que a amostra está submetida e com

a variação de temperatura estabelecida sobre as faces do corpo-de-prova são

determinadas as propriedades térmicas do material.

3.2.3 - Isolamento acústico

Conforme recomendações da IEC 61672-1, para avaliação do isolamento

acústico, utilizou-se um computador, um amplificador, um alto falante (40W RMS e

resposta de freqüência de 22 a 30.000 Hz), um microfone de cápsula dinâmica

(resposta de freqüência de 40 a 18.000 Hz) e um decibelímetro (Imagem 8).

30

Figura 8: Decibelímetro utilizado para leitura


Na saída de áudio do computador, foi conectado o alto-falante ligado ao

amplificador. Na saída da placa de som deste computador, foi conectado o microfone.

Desta forma, o som emitido pelo alto falante era também gravado no computador.

Segundo Ançano (2007), o isolamento acústico depende de algumas

propriedades do material, como: dimensões, umidade e densidade. Optou-se por

realizar o ensaio em um dia em que a umidade relativa do ar estava em 20%.

Foi desenvolvida uma barreira acústica de madeira, com 1m³. No seu interior,

foi posicionado o alto-falante. Em um primeiro momento, foram coletados os valores

somente do alto-falante. Em seguida, coletaram-se os valores sem as chapas

contendo fibra de coco, somente com a barreira de madeira. Posteriormente, elas

foram adicionadas, e repetiu-se a emissão sonora. Como pode ser visto na figura 9.

31

Figura 9: Esquema demonstrando o ensaio para isolamento acústico


O experimento foi realizado em um terreno gramado, plano e livre de

obstáculos, de modo a evitar a reflexão dos sons (HERRERA et al., 2002). Através de

um programa do computador (FL studio), emitiu-se o ruído que foi medido com o

auxílio de um decibelímetro (MINIPA-MSL1352C) a um metro de distância do alto-

falante, como consta na norma IEC 61672-1.

As coletas de dados foram realizadas na ausência de vento e de precipitação.

Foram efetuadas oito leituras para cada caso (sem a caixa, com caixa e caixa com

isolamento).

Como consta na norma técnica L11.031 (1986), mediu-se o ruído de fundo.

Este ruído, deve apresentar em um período de 5 minutos a variação menor ou igual a

6db, entre o valor máximo e mínimo (CETESB, 1992). Portanto, utilizou-se do software

FL STUDIO e do microfone de cápsula dinâmica, para determinar a variação.

32

3.3 Análise microscópica

A análise microscópica foi empregada para analisar o comportamento das

fibras de coco com o éster de breu. Para níveis de comparação, foi feito o mesmo

procedimento com a chapa contendo apenas fibra de coco.

Essa análise tem como objetivo observar como a resina interage com as fibras,

e se as propriedades estruturais da fibra de coco se alteram.

33

4 ANÁLISE DE DADOS

Neste tópico estão presentes as análises dos resultados referentes aos ensaios

realizados com as chapas produzidas com fibra de coco e as diferentes resinas (resina

hidrocarbônica, éster de breu e breu).

4.1 Ensaio de isolamento térmico

O ensaio para determinação do coeficiente de isolamento térmico da chapa

contendo breu foi realizado no dia 20 de agosto de 2016, tendo início às 12:00 e

finalizado as 16:30. A estabilização do sistema ocorreu após aproximadamente

2h30min do início do ensaio, sendo a partir deste momento registrados os valores de

condutividade térmica dos corpos-de-prova superior e inferior em quatro intervalos de

30 min. A média dos valores apresentados corresponde ao valor da condutividade

térmica para o material ensaiado, que resultou em 0,058W/m*K. Na tabela 4, pode-se

verificar os valores encontrados no ensaio.

Tabela 4: Valores encontrados no ensaio de condutividade térmica com chapas produzidas a partir do breu.

MEDIÇÃO CONDUTIVIDADE TÉRMICA (W/m*K)

Corpo-de-prova superior Corpo-de-prova inferior

1 0,0589 0,0583

2 0,0590 0,0579

3 0,0582 0,0576

4 0,0583 0,0581

5 0,0587 0,0578

Média 0,0586 0,0579

Média Final 0,0582 W/m*K

Fonte: ITT Performance (2016).

No dia 22 de agosto, foi realizado o ensaio seguindo o mesmo padrão, mas

agora com as chapas contendo éster de breu. A média dos valores apresentados foi

de 0,055W/m*K. Na tabela 5, pode-se verificar os valores encontrados no ensaio.

34

Tabela 5: Valores encontrados no ensaio de condutividade térmica das chapas produzidas a partir do éster de breu.



1 0,0545 0,0553

2 0,0548 0,0552

3 0,0553 0,0546

4 0,0552 0,0548

5 0,0553 0,0548

Média 0,05502 0,05494



Na terça-feira (23 de agosto), prosseguiu-se com o ensaio utilizando a resina

hidrocarbônica na composição. A estabilização do sistema ocorreu após duas horas.

A média dos valores de condutividade térmica do material foi de 0,0729W/m*K. Segue

na tabela 6 os valores obtidos.

Tabela 6: Valores encontrados no ensaio de condutividade térmica das chapas produzidas a partir da resina hidrocarbônica.



1 0,0734 0,0735

2 0,0737 0,0729

3 0,0723 0,0732

4 0,0735 0,0725

5 0,0732 0,0712

Média 0,0732 0,0726



35

4.2 Ensaio de absorção de água

Quando submetidas ao ensaio de absorção de água, observou-se que as

chapas contendo breu na composição retêm menos líquido quando comparada à

chapa que possuía resina hidrocarbônica na estrutura. A amostra que apresentou

melhores resultados foi a que possuía 40% de éster de breu na composição, retendo

4,3% de água durante o período de 2 horas e 9% em 24 horas. Na tabela 7 e 8, estão

presentes os valores referentes à absorção após 2 e 24 horas.

Tabela 7:Valores das chapas com 25% de resina

Resina Absorção após 2 horas (%) Absorção após 24 horas (%)

Breu 12,7 9,9

Éster de breu 5 9,5

Hidrocarbônica 10 13,4


Tabela 8: Valores das chapas com 40% de resina

Resina Absorção após 2 horas (%) Absorção após 24 horas (%)

Breu 10 9,4

Éster de breu 4,3 9

Hidrocarbônica 8,3 13


Os valores encontrados estão dentro do padrão estabelecido pela ABNT NBR

14810-3:2006, que regulamenta este ensaio.

O compósito que não possui resina na composição, após 24 horas de absorção

de água, perde sua estrutura e as fibras se separam (MORETTO & MISTURINI, 2015).

Os compensados desenvolvidos com breu, éster de breu e resina hidrocarbônica não

perderam suas propriedades ao longo do ensaio.

36

4.3 Ensaio de isolamento acústico

Para o ensaio do isolamento acústico das chapas, efetuaram-se oito leituras

para cada caso (sem caixa; com caixa; com caixa e isolante desenvolvido pelo grupo).

As chapas utilizadas para a realização do ensaio, possuíam 40% de resina na

composição. Optou-se por utilizar as chapas com essa porcentagem de resina por

apresentarem melhores resultados nos ensaios de isolamento térmico e de absorção

de água.

Os valores obtidos durante o ensaio estão na tabela 9. O ensaio foi dividido em

três partes: alto-falante emitindo ruído; alto-falante emitindo ruído com a caixa em seu

contorno; e por fim, o alto-falante emitindo ruído com a caixa e o isolante acústico

acoplado.

Tabela 9: Valores obtidos através do decibelímetro.


Na figura 10, está presente o gráfico referente aos valores coletados com o

auxílio do decibelímetro. Houve uma redução média de aproximadamente 17db

quando comparada a caixa com isolante acústico da caixa sem isolante acústico.

37

Figura 10: Gráfico com os valores coletados com auxílio do decibelímetro


O ruído de fundo encontrado apresentou variação de 4db ao longo da análise.

Foi determinado através do programa FL studio.

4.4 Análise microscópica

A ampliação dada foi de 1000x. O microscópio empregado para a realização

desta análise foi o BLUETEK MC800. A análise aconteceu em dois momentos. Foi

feita a análise dos compósitos antes e após o ensaio de absorção de água.

4.4.1.0 Análise microscópica do compósito contendo éster de breu antes do ensaio

de absorção de água

Uma área do compensado foi circulada, para que pudesse servir como

referência para as outras análises. Na figura 11, está presente a imagem da fibra de

coco com éster de breu.

38

Figura 11: Análise microscópica da fibra de coco e éster de breu


De um modo geral, pode-se observar que houve a interação da fibra com a

resina ao longo do corpo. O éster de breu concentrou-se em algumas partes, formando

pequenas partes sólidas, visíveis somente através do microscópio. Para melhorar este

aspecto, o tempo de conformação das chapas pode ser alterado de dez para quinze

minutos, permanecendo com a mesma temperatura. Além disso, o éster de breu pode

ser triturado, sendo prensado junto a fibra como um pó. Essa correção faz com que a

quantidade de resina possa ser reduzida, fazendo com que o custo do compósito

também decaia. Na figura 12, está presente o compósito com as alterações realizadas

(redução de 4% de resina e éster de breu triturado).

Figura 12: Compósito com as alterações realizadas.


39

4.4.1.1 Análise microscópica do compósito contendo éster de breu após o ensaio de

absorção de água

Constatou-se que a resina cria uma camada protetora quando a água adentra

as ramificações, fazendo com que a chapa garanta sua conformidade por um tempo

superior imerso em água, como constatado no ensaio de absorção de água. Está

presente na figura 13, o compósito após a realização do ensaio de absorção de água.

Figura 13: Compósito após o ensaio de absorção de água.


4.4.2.0 – Análise microscópica da chapa contendo apenas fibra de coco

Observou-se que as fibras não permaneceram conectadas quando o compósito

era manuseado. Após submeter uma força de compressão no corpo da chapa, as

fibras rapidamente se deslocaram, deixando de ser conformado. Na figura 14, está

presente a chapa utilizada na análise.

40

Figura 14: Chapa sem resina na composição


4.4.2.1 - Análise microscópica da chapa contendo apenas fibra de coco após o

ensaio de absorção de água

A chapa que não possui resina na composição, perde sua estrutura após 24

horas submersa em água (MORETTO & MISTURINI, 2015). A análise microscópica

ocorreu após 2 horas de submersão em água, enquanto a estrutura ainda permanecia

compactada. Entretanto, pode-se observar na figura 15 que houve uma grande

retenção de água durante esse período. A porcentagem de água absorvida pela

chapa sem resina, após o período de 2 horas, é de aproximadamente 54%

(MORETTO & MISTURINI, 2015).

Figura 15: Análise microscópica da chapa após submersão em água.


4.5 Custo de produção do compensado

Sabe-se que cada fruto de coco dispõe de aproximadamente 50 gramas de

fibras (MORETTO & MISTURINI, 2015). Portanto, para a produção de cada chapa,

41

foram utilizados 4 frutos e que por ser um material que comumente é despejado

inadequadamente no meio ambiente, pode ser encontrado sem nenhum custo.

Para o cálculo do custo das chapas é considerado que: o valor do breu é

R$10,50/kg; éster de breu R$ 6,50/kg; resina hidrocarbônica R$ 10,30/kg; custo do

Quilowatt hora (kWh) é de R$0,48162 (na bandeira amarela); mão de obra de R$2788;

transporte do coco de R$600,00 e manutenção dos equipamentos R$239,58.

É importante salientar, que o custo referente as resinas utilizadas no processo

podem sofrer alterações, tendo em vista, que os valores apresentados acima, são

referentes às compras de pequenas quantidades (5kg de cada exemplar).

Na tabela 10 pode ser verificado o preço de produção do compensado para

uma produção de 1000 chapas/mês.

Tabela 10: Preço do compensado de fibra de coco por m²

Compensado Valor por m² (R$)

25% Breu 9,55

40% Breu 12,2

25% Éster de Breu 6,62

40% Éster de Breu 8,95

25% Resina Hidrocarbônica 9,43

40% Resina Hidrocarbônica 12,15


4.6 Custo do compensado x custo dos isolantes termo-acústicos presentes no

mercado

Na tabela 11, seguem os valores dos isolantes termo-acústicos com mais

procura no mercado. Os valores foram cotados na empresa Leroy Merlin.

Tabela 11: Custo dos isolantes presentes no mercado

Isolante Valor por m² (R$)

Feltro de Lã de Vidro 11,25

42

Lã de pet 14,57

Subcobertura Termo acústica 9,90


Comparando o valor dos isolantes térmicos com maior procura no mercado

consumidor, pode-se concluir que os compensados desenvolvidos no projeto estão

na faixa de preços dos isolantes já existentes. Sendo assim, a sua inserção no

mercado pode ser dada de forma mais fácil.

4.7 Aplicabilidade do compensado

O objetivo do projeto foi analisar qual resina apresenta melhores resultados no

que tange ao isolamento térmico e acústico, quando conformados junto às fibras de

coco.

Por meio de ensaios concluiu-se que as chapas apresentam boas propriedades

de isolamento, assim, podendo ser aplicadas entre duas paredes de gesso, reduzindo

a transmissão sonora entre cômodos. Além disso, pode ser aplicado no telhado das

residências. Quando aplicado em telhados de zinco, oferece uma redução acústica

considerável durante a chuva (MORETTO & MISTURINI, 2015). Na figura 13, está

ilustrado as possíveis aplicações dos compensados de fibra de coco.

Figura 16: Ilustração das aplicações do compensado


43

É importante salientar que segundo a ABRACOCO (Associação Brasileira da

Agroindústria de Coco), a fibra de coco quando manufaturada tem sua vida útil

estimada em 90 anos (CATAI, 2006).

44

5 CONCLUSÃO

A aplicação da fibra de coco junto ao éster breu como isolante termo acústico

se torna uma alternativa para resolver problemas oriundos da alta produção desse

fruto. Totalmente ecológico, o compósito não polui o meio ambiente. Além disso,

possui tanino na composição, que age inibindo a ação de fungos e ácaros, principais

agentes causadores da alergia.

A fibra de coco, quando manufaturada, tem sua vida útil de aproximadamente

noventa anos (CATAI, 2006). Quando conformado em chapas, torna-se uma

excelente opção no que tange ao isolamento térmico e acústico, possuindo uma área

ampla de aplicação. A produção em larga escala, faz com que o custo do compósito

seja reduzido consideravelmente, apresentando potencial de se destacar no mercado,

devido ao baixo custo e alta qualidade. Dessa forma, pessoas que sofrem com o calor

excessivo, principalmente no Norte e Nordeste brasileiro, terão a oportunidade de

adquiri-lo.

A chapa que possui 40% de éster de breu na composição, foi a que apresentou

melhores resultados nos ensaios. A condutividade térmica foi de 0,05498 W/m*K,

estando próxima dos valores encontrados em isolantes térmicos presentes no

mercado. A chapa desenvolvida ao longo de 2015, com breu na composição,

apresentou condutividade térmica de 0,058W/m*K.

Pode-se concluir que as chapas constituídas por 210 gramas de fibra de coco

e 84 gramas de éster de breu, prensadas a 10kgf/cm² podem ser utilizadas como

isolante termo-acústico.

Para a continuação do projeto, pode-se realizar os ensaios de ruído aéreo em

campo e/ou laboratório, ruído ambiental e de local de trabalho, ruído de impacto aéreo

em laboratório e/ou campo, tendo como objetivo verificar a possível aplicação das

chapas como isolante termo-acústico entre andares de edifícios.

45

REFERENCIAS

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ALBUQUERQUE, Izabella. Determinação do nível de absorção sonora de amostras constituídas por diferentes tipos de fibra de coco através de um tubo de impedância. Jun., 2014. Relatório técnico. ANÇANO. Efeito das diferentes madeiras no isolamento acústico. p.673, Curitiba, 2007. Relatório técnico.

ARAGÃO, Wilson Meneses et al. Produção de fibra de cultivares de coqueiro. Aracaju: Embrapa, 2005. 4 p. Comunicado Técnico n. 36.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Relatório técnico de caracterização de resíduos sólidos. 2014. Relatório técnico.

_____. Isolantes térmicos à base de fibras minerais - Determinação de absorção de vapor de água - método de ensaio. 2015. Relatório Técnico.

AMORIM, Adriana. Conforto Acústico. UNICAMP, 2005. Relatório técnico.

BERNARDI, N. Seminário barreiras acústicas ambientais, disciplina IC 043 Acústica II: aplicações. 2003. Relatório técnico.

BRASKEM. Petroleum hydrocarbon resins. Maio, 2011. Relatório técnico.

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