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Futuros do painel
[ jan 12,2020 ]
Um trigésimo aniversário especial para o BioComposites Center foi o pano de fundo do International Panel Products Symposium (IPPS) deste ano no País de Gales

A cidade vitoriana de Llandudno, no País de Gales, foi o cenário do Simpósio Internacional de Produtos em Painel (IPPS) mais uma vez. O evento deste ano, de 7 a 9 de outubro, a 17ª conferência a ser realizada, retornou ao local do primeiro IPPS – o Imperial Hotel. Foram apresentados 600 documentos técnicos surpreendentes na história do IPPS em uma vasta gama de assuntos pertencentes à indústria de painéis à base de madeira. As notícias de pesquisa e desenvolvimento são uma grande característica da conferência e, mais uma vez, produtores de painéis e fornecedores do setor estiveram presentes para conhecer os últimos desenvolvimentos. E foi ainda mais especial, pois 2019 também é o 30º aniversário do BioComposites Center (BC), organizador da conferência. Rob Elias, diretor do BC, disse a cerca de 70 delegados que o centro tem planos interessantes para o futuro, com uma nova instalação de £ 1,6 milhão planejada para abrigar suas plantas de escala piloto, tecnologias de extrusão e recuperação de fibra, além de novas salas de reunião. “Em termos de atender à demanda futura, estaremos melhor posicionados para ajudar o setor”, disse ele. Futuros de matérias-primas O palestrante Marcel Vroege, do consultor Indufor Asia Pacific Ltd, iniciou os procedimentos dando uma visão geral da disponibilidade futura de matéria-prima para a indústria global de painéis de madeira. “Na minha opinião, estamos enfrentando alguns desafios importantes nos próximos anos”, disse Vroege. “O setor cresceu enormemente ao longo dos anos.” Ele disse que o aumento da produção de LVL e outros produtos de madeira projetados foi um fator no aumento da demanda por madeira. A determinação da Índia em relação ao crescimento econômico e “ser outra China” será um fator-chave para o crescimento contínuo da demanda por painéis à base de madeira. Hoje, cerca de 900 milhões de m3 de equivalente de madeira redonda são usados pela indústria global de painéis à base de madeira. “Podemos dobrar?”, Perguntou o Sr. Vroege. “Podemos chegar a 1,7 bilhão de m3 de fibra usada por nossa indústria? Acho que não. ”Ele acrescentou que cerca de 2 bilhões de m3 de fibra foram usados hoje para todos os produtos de base florestal, incluindo celulose. “No futuro, mais fibra virá das plantações, mas não temos terra suficiente para as plantações. A demanda por boas terras onde você pode cultivar alimentos está aumentando para atender ao crescimento da população. Portanto, precisamos procurar maneiras de usar melhor nossa fibra. ”Outras novas demandas em fibra de madeira incluem bioenergia. Atualmente, estima-se que 40 milhões de toneladas de pellets de madeira são produzidos anualmente, com o número definido para crescer para cerca de 60 milhões de toneladas em 2038 – ou 110 milhões de m3 de equivalente de madeira redonda. A tendência para edifícios de madeira maciça usando produtos de madeira projetados, como madeira laminada cruzada (CLT), é outro uso crescente de fibra de madeira. E, acrescentou Vroege, havia ameaças aos recursos de fibra, como infestação de besouros, desastres naturais, desmatamento e desafios climáticos. O impacto dos danos do escaravelho no Canadá foi estimado em 752 milhões de m3 de pinus até 2017, enquanto os incêndios florestais nos últimos anos representaram 8,5 milhões de hectares na Rússia e 906.000 hectares na Amazônia. “Precisamos fazer mais com menos”, disse Vroege. “Precisamos estender o ciclo de vida de maneira massiva e fabricar produtos que possam durar mais, além de reutilizá-los.” Desenvolvimentos de VOC e Resinas Vários palestrantes abordaram desenvolvimentos sobre o assunto de emissões de VOC. Martin Ohlmeyer, do Instituto Thünen, afirmou que os COVs têm o menor impacto na saúde humana em ambientes fechados “ainda estamos regulando contra eles”. “Os materiais de construção têm o menor impacto na saúde humana, no entanto, estamos regulamentando contra eles”, acrescentou. Diferentes sistemas de regulamentação estão em operação na Alemanha e na França, acrescentou. Na própria Alemanha, o estado de Baden- Württemberg tem uma regra diferente dos outros estados, enquanto a França tem um sistema de classificação. “Como isso se encaixa na Europa – não sabemos.” Ohlmeyer disse que as pessoas esperavam um padrão europeu harmonizado de VOCs. “Mas o problema é que regulamos os produtos, mas não observamos a temperatura e o clima em ambientes fechados”, acrescentou. Ele citou uma pesquisa que mostrou aumento das emissões de COV no verão e redução no inverno. “A temperatura do ar ambiente em uma casa tem um efeito muito maior nas emissões do que o próprio material. Precisamos olhar para a física, e não apenas para o próprio material. ”A combinação de diferentes materiais nas casas também afeta os VOCs. “Para mim, não faz sentido [apenas olharmos para a composição do quadro]”, disse ele. Ohlmeyer concluiu que um dia as emissões de produtos seriam parte da marcação CE. Friederike Mennicke, também do Instituto Thünen, compartilhou um método derivado de avaliação rápida das emissões de COV para painéis à base de madeira. Um método de teste rápido foi baseado em uma microcâmara com amostras de OSB3 de 15 mm de espessura, condicionadas a 23 ° C e 50% de umidade relativa por várias semanas. O teste padrão conforme DIN EN 16516: 2018-01 está em uma câmara de teste de emissão por 28 dias, o que consome muito tempo. O desenvolvimento de um método de teste rápido é o resultado de vários estudos para obter resultados mais rápidos e confiáveis. Os resultados dos testes mostraram alto coeficiente de determinação para terpenos, e o método de teste rápido pode ser usado para derivar o valor de 28 dias do método de referência. No entanto, nenhuma correlação foi encontrada para os resultados das emissões secundárias; portanto, mais estudos precisarão se concentrar nisso. BIO-Adesivos O interesse em adesivos “bio” naturais tem crescido para substituir os adesivos sintéticos devido a preocupações ambientais e de saúde em relação a estes últimos, particularmente aqueles baseados em formaldeído. Bruno Gorrini, de Arauco, no Chile, compartilhou resultados de laboratório demonstrando o potencial do tanino radiata de pinho e nanocelulose para reforçar a resina amina para painéis à base de madeira. Gorrini disse que o desafio era alcançar o mesmo desempenho e custo semelhante ou menor que os adesivos sintéticos. A Arauco usou sua própria madeira para produzir taninos a partir de casca de pinheiro e adicionou agentes de reticulação glioxal e tris hidroximetil nitrometano para fabricar aglomerados e MDF. Os resultados mostraram que os adesivos biológicos atingiram desempenho semelhante aos adesivos comerciais de madeira à base de fenol e formaldeído. A adição de ácido cítrico promoveu a reação entre taninos e reticuladores, aumentando o teor de sólidos diminuindo a viscosidade. A força de união interna das placas cumpria os padrões europeus. O uso de fibras de celulose homogeneizada (H-CNF) e nanofibras de celulose moída (G-CNF) para reforçar a resina UF em painéis de partículas permitiu uma redução de 10 a 20% no consumo de resina, com a mesma melhoria da resistência adesiva e sugerindo também um aumento na reatividade. No MDF, a resistência de união interna foi aumentada ao adicionar 1% em peso de G-CNF à resina UF, melhorando o tempo de prensagem. “Penso que, no futuro, muitas empresas usarão adesivos ecológicos e criarão um ambiente melhor”, disse Gorrini. O uso de tanino de origem britânica do abeto Sitka foi o foco de Dave Preskett, do BioComposites Center. A casca de abeto da BSW Timber em Newbridge, no País de Gales, foi seca e depois moída com martelo através de uma placa de peneira antes do trabalho de extração no BioComposites Center e, finalmente, na formulação e teste da resina pela Hexion. O material foi usado a uma taxa de substituição de 20% de fenol para produzir um lote de laboratório de resina de fenol formaldeído para fazer folhas de contraplacado de bétula com sete camadas de 10,5 mm de espessura. Os resultados mostraram que as resistências de união nas placas de teste foram melhores que as placas de controle normais e a falha média da madeira foi menor. Testes futuros analisarão taxas mais altas de substituição de fenol. “Existem muitas oportunidades para os biofenóis, não apenas nas indústrias de resinas”, disse Preskett. “Ele pode ser usado para substituir petroquímicos e produzir bioetanol e para aplicações na indústria farmacêutica.” Magda Dias, da Universidade do Porto, compartilhou testes do uso de parafina em painéis de partículas para melhorar sua resistência à água e painéis de MDF feitos com resinas MUF. Os resultados dos testes de 24 horas mostraram que a incorporação de 0,85% de sólidos de parafina levou a uma diminuição de 28% no inchaço em comparação com o painel de partículas padrão, enquanto 1,2% de sólidos de parafina levaram a uma diminuição de 41%. A parafina usada apenas na camada central também trouxe benefícios – reduzindo o inchaço em 16%. A espessura do inchaço aumentou em 3% com parafina apenas na camada superficial. No entanto, o teste EN321 por três semanas mostrou que as amostras não atingiram o objetivo do teste – atingindo um aumento de espessura inferior a 13%. Mas, em geral, as emulsões de parafina são o método mais eficaz para melhorar a resistência à água do aglomerado, concluiu a pesquisa. Inovação e desempenho David Murray, do MEDITE SMARTPLY, destacou a necessidade de inovação no setor de painéis, compartilhando os produtos de valor agregado da empresa, como Ultima OSB4 e Propassiv OSB, com propriedades integradas de controle de vapor e barreira de ar, além do MDF modificado MEDITE TRICOYA EXTREME. Como parte do recente investimento de € 60 milhões da empresa, focado em uma nova impressora Contiline, também instalou uma impressora piloto de P&D. Murray disse que, atualmente, é o grande problema dos incêndios, e ele previu que muito em breve todos os produtos precisarão ser da classe Euroclass Reaction to Fire “B”. O próprio produto FR da MEDITE SMARTPLY, acrescentou, tinha o benefício de retardantes de fogo adicionados no processo de fabricação da placa, e não na superfície, dando assim retardamento de fogo em toda a placa. Outra inovação, destacada pelo RFIDdirect, foi o desenvolvimento da tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID) na indústria da madeira. Seu projeto RFID Smart Wood levou a um pedido de patente para seu conjunto de chips passivo sob medida “possibilitando uma identificação única no nível de itens individuais”. Mouna Ghorbel e Frits van Caker, da RFIDdirect, disseram que as empresas da indústria da madeira enfrentam dificuldades para rastrear componentes e pedidos, o que diminuiu os esforços para capitalizar a Indústria 4.0 – a digitalização da fábrica. O projeto RFID Smart Wood levou ao design de um chipset projetado para superar dois grandes obstáculos usando a tecnologia RFID incorporada em produtos de madeira – possíveis danos físicos à etiqueta RFID devido ao inchamento e encolhimento da madeira; e freqüência de antena de retroespalhamento devido a propriedades da madeira, fatores externos e envelhecimento. A tecnologia, afirma, não significava necessidade de interferência manual, captura automática de dados de desempenho digital, garantia de qualidade e rastreabilidade reversa do produto. Enquanto isso, na Universidade Técnica de Dresden, foram compartilhadas pesquisas sobre o uso de um núcleo em favo de mel sem papel adesivo para painéis leves ecológicos. O núcleo do papel de forma hexagonal usa tiras de papel entrelaçadas em vez de adesivo. Os resultados mostraram uma resistência à compressão reduzida em comparação com o núcleo de favo de mel de papel expansível convencional, enquanto atualmente não existe maquinaria para conectar as tiras de papel. No entanto, a universidade está desenvolvendo uma solução em conjunto com parceiros do setor. Temas Emergentes Graham Ormondroyd, do Centro BioComposites, abordou as tendências européias de madeira e biomassa na Europa, dizendo que houve um “aperto de matéria-prima”. Os concorrentes da madeira incluíram os setores de energia de biomassa e produtos químicos de base biológica. Atualmente, 60% dos resíduos lenhosos da UE-28 foram destinados à bioenergia. “Somos um peixe pequeno em um grande lago”, disse ele. Em 2017-2018, cerca de três milhões de toneladas de material foram utilizadas na energia da madeira. “A indústria de painéis está sendo espremida para apenas 10% do uso total de madeira”, acrescentou Ormondroyd. “Existe agora um caso para classificar, classificar e usar os resíduos de madeira pós-consumo.” A contribuição dos painéis de madeira para a redução de gases de efeito estufa nos métodos modernos de construção foi coberta pela Dra. Morwenna Spear, também do BioComposites Center. Seu estudo sobre diferentes arquétipos de habitação usando materiais diferentes mostrou que o efeito do uso da estrutura de madeira para substituir os sistemas de alvenaria foi reduzir o carbono incorporado para todos os projetos. Os painéis à base de madeira foram responsáveis por até 27% do carbono sequestrado armazenado nas casas de estrutura de madeira, enquanto o número foi de até 40% nos prédios de apartamentos com estrutura de madeira. “Vamos considerar muito mais os materiais de construção nos edifícios”, disse Spear. Ela disse aos delegados que as Declarações de Produtos Ambientais (EPDs) eram importantes e que esses dados seriam usados na construção de processos de design e tomada de decisão. Padrões No campo dos padrões de qualidade, Janet Sycamore, da Timber Decking & Cladding Association (TDCA), forneceu uma olhada no mercado de compósitos de madeira e plástico do Reino Unido. O mercado de decks WPC cresceu muito nos últimos anos devido à durabilidade do produto, baixa manutenção e solidez da cor. Vários exemplos de falhas e problemas no produto foram registrados na infância do mercado, quando os perfis ocos eram predominantes. Um recall de produtos em 2015 em uma grande varejista do Reino Unido criou ondulações no mercado. Em resposta à popularidade do produto, o TDCA criou um Esquema de Qualidade WPC neste verão para garantir que os produtos fossem adequados ao seu objetivo. Os candidatos precisam demonstrar resistência ao deslizamento, testes de impacto de massa em queda, propriedades de flexão, testes de ebulição, resistência à umidade e desempenho ao fogo, enquanto o material de marketing do produto e as informações de garantia também são examinadas. A etiqueta de acreditação DeckMark pode ser usada por candidatos aprovados. A intenção geral é aumentar a qualidade, garantir a transparência, investigar o desempenho ruim, desenvolver um recurso genérico de informações e o TDCA atuar como uma autoridade independente. Uma aplicação de esquema já foi feita, com outras empresas WPC atualmente revisando seus dados e testes antes de solicitar a certificação DeckMark. A questão do fogo nunca está longe e, diz o consultor Jerry Quayle, a situação não é facilitada pela confusão e mal-entendidos sobre os termos ”resistência ao fogo” e ”reação ao fogo”. Ele disse que existem muito poucos padrões diretamente aplicáveis para ajudar a indústria, os especificadores e o público a entender o desempenho do fogo dos painéis à base de madeira. “Grenfell concentrou o mundo inteiro em produtos combustíveis”, disse ele. Eventos catastróficos, como o incêndio na Torre Grenfell em 14 de junho de 2017, mudam a paisagem após cerca de cinco anos. “Ainda faltam três anos para esse evento horrível”, disse Quayle. “Algumas mudanças foram feitas nos regulamentos que cercam o revestimento e as portas corta-fogo (de plástico), o resto está por vir”, acrescentou. Jussi Rupponen, da Palonet Ltd na Finlândia, apresentou o líquido iônico como retardador de fogo para painéis à base de folheado, citando desempenho da Classe B-s1. A pesquisa da Palonet e da Universidade de Aalto teve como objetivo encontrar uma solução de baixo custo para retardantes de fogo com painéis à base de madeira. O teste – para os padrões japoneses – viu um verniz de 3 mm tratado com Palonet F1 compreendendo uma solução aquosa de ácido bisfosfonato, uma alcanolamina e opcionalmente um agente alcalino com água como solvente. O folheado foi aplicado a uma superfície dos painéis LVL e o produto foi submetido a um teste de combustão de 30 minutos. Os resultados indicam que a taxa de carbonização do LVL tratado com F1 foi reduzida em 39% em comparação com o LVL não tratado. Testes em painéis de partículas onde os chips da camada superficial são tratados com Palonet F1 antes da dispersão da resina MUF revelaram que a resistência à flexão e o módulo de elasticidade aumentaram, enquanto o tempo antes da ignição aumentou quatro vezes. Outro projeto se concentra no compensado de bétula e na pulverização de ambas as superfícies com o Palonet F1. Testes adicionais serão focados nas taxas de carbonização em cenários de incêndio real e na otimização da composição e concentração de F1. Um outro estudo focado no fogo de Sergej Medved, da Universidade de Ljubljana, na Eslovênia, mostrou que é possível fabricar painéis de partículas de três camadas em que o retardante de fogo é usado apenas na camada superficial. O retardador de fogo Burnblock foi usado em experimentos. A apresentação final do dia foi de Mark Irle, da Ecole Superieur du Bois, na França, que abordou a reciclagem de papelão reciclado. Atualmente, praticamente não há reciclagem comercial de MDF. Há também a questão do uso de resíduos agrícolas, com Irle sugerindo que as biorrefinarias em pequena escala poderiam ser a resposta. Estima-se que 55 milhões de m3 de resíduos globais de MDF (39 milhões de toneladas) foram gerados em 2018, em comparação com 100 milhões de m3 de capacidade global anual de produção de MDF anualmente. Irle disse que os resíduos representam “um recurso significativo para a conversão para outros produtos”. O projeto Flexibi focou na mistura de resíduos de tomate (geralmente úmidos e degrada-se rapidamente) com MDF – para manter o material seco e durar mais, pois o MDF tem um teor de umidade relativamente baixo. O objetivo da pesquisa é verificar se a umidade pode ser transferida dos resíduos agrícolas para o desperdício de aparas de MDF e se isso pode estabilizar o armazenamento dos resíduos combinados. “Definitivamente, podemos usar resíduos de MDF para resolver esse problema de resíduos agrícolas”, disse Irle. Está planejado um segundo experimento com resíduos da colheita de 2019.

 
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