PAINÉIS COMPENSADOS
Prof. Setsuo Iwakiri
UFPR - DETF
INTRODUÇÃO
 DESENVOLVIMENTO INDÚSTRIAS DE COMPENSADOS >
 Período >1905 a 1935 > Desenvolvimento tecnologia básica
 Equipamentos > guilhotina, passadeira de cola, prensa, ...
 Difusão > produto > mercado
 Prensagem a frio > adesivo a base de proteína animal
 Período > 1936 a 1965 > Consolidação indústrias compensados
 Sistemas de prensagem mais avançados (prensa quente)
 Uso > resinas termofixas > FF, UF (cura quente)
 Período > 1966 a 1982 > Inovações tecnológicas
 Materiais > resina, catalisadores, ... > melhoria qualidade colagem / redução
tempo de prensagem
 Secadores mais eficientes
 Prensas automáticas > múltiplas aberturas
 melhoria qualidade > aumento produtividade > redução custo
INTRODUÇÃO
 CONCEITO
 O compensado é um painel fabricado através da colagem de
lâminas em número ímpar de camadas, com a direção da grã
perpendicular entre as camadas adjacentes.
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS
 Madeira sólida >
 Natureza anisotrópica / estrutura heterogênea > diferentes
alterações dimensionais / resistência > sentidos longitudinal e
transversal
 Compensado >
 Princípio laminação cruzada + restrição linha cola > produto >
construção balanceada >
 Melhor estabilidade dimensional
 Melhor distribuição > resistência > direção longitudinal / transversal
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS

Figura – Esquema ilustrativo de compensados de 3, 4 e 5 lâminas
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS

Figura – Ponto de balanço das forças no painel compensado
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS
 DESEQUILÍBRIO ESTRUTURAL > PAINEL COMPENSADO
 Exposição > uma face painel > ambiente externo / alta UR
 Defeitos fabricação > empenamentos >
 Empenamento > lâminas > espécies / densidades diferentes > capas
 Empenamento > lâminas > teores umidade diferentes > capas
 Empenamento > lâminas > espessuras diferentes > capas
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS

Figura - empenamento > lâminas de diferentes espécies / densidades nas capas
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS

Figura - empenamento > lâminas com diferentes teores umidade nas capas
PRINCÍPIO DE CONSTRUÇÃO DE COMPENSADOS

Figura - empenamento > lâminas de diferentes espessuras nas capas
PROCESSO DE PRODUÇÃO DE COMPENSADOS
MULTILAMINADOS
> Juntagem de lâminas <
 Finalidade > aproveitamento > lâminas > função > largura e
comprimento final do painel
 Lâminas das capas > “inteiras”, com uma / duas / três emendas >
classe de qualidade do painel
 Lâminas miolo > aproveitamento larguras variáveis
 Processos de juntagem de lâminas >
 Colagem superficial > fios de nylon com resina hot-melt (termo-fusível) >
aplicado com sistema de rolo aquecedor > sentidos transversal / longitudinal
(zigue-zague)
 Colagem superficial > fitas adesivas perfuradas > sentidos longitudinal /
transversal
 Colagem lateral / bordas > aplicação adesivo na face lateral de pacotes de
lâminas decorativas > juntagem > compressão placa aquecedora
> Juntagem de lâminas <

Figura – Juntadeira de lâminas (Fio resinado)
> Juntagem de lâminas <

Figura – Juntadeira de lâminas (fita adesiva)
> Preparação e aplicação de adesivo <
 Preparação do adesivo >
 Equipamento > batedeira de cola
 Formulação > partes/peso > componentes > resina, extensor,
água, catalisador, materiais enchimento, aditivos químicos...
 Definição da formulação > função > tipo de resina / grau
qualidade do compensado (local de uso / mercado)
 Parâmetros > viscosidade; teor sólidos batida de cola
• Viscosidade > determinação > copo Ford 8 > tempo escoamento > 30
a 60s > função da densidade madeira > maior Dm > menor tempo (V)
• Teor de sólidos > FF ( + 35%) / UF ( + 25%)
TSbc = [Resina (kg) x TS resina (%)] : [Resina (kg) + Água (kg) +
Extensor (kg) + Outros (kg)]
> Preparação e aplicação de adesivo <

Figura – batedeira de cola
> Preparação e aplicação de adesivo <

Tabela – Formulação para mistura > resina uréia-formaldeído
FORMULAÇÃO
A
B
C
D
E
Resina – UF
100
100
100
100
100
Extensor – trigo
25
50
75
100
125
Água
20
50
80
110
140
Catalisador
6-8
6-8
6-8
6-8
6-8
> Preparação e aplicação de adesivo <

Tabela – Formulação para mistura – resina fenol-formaldeído
FORMULAÇÃO
Resina - FF
Extensor – trigo
Casca côco
Água
Gramatura / linha cola (g/m2)
A
B
C
D
100
100
100
100
-
5
10
25
10
10
10
10
-
10
15
50
360
380
400
430
> Preparação e aplicação de adesivo <
 Aplicação do adesivo >
 Gramatura > quantidade adesivo (g/m2)
 Controle de aplicação > uniformidade
 Cálculo da gramatura >
• GR (g/m2) = (Peso molhado - peso seco) : (C x L)
 Gramatura > função >
• Classe densidade madeira
• Espessura lâmina
> Preparação e aplicação de adesivo <

Tabela – Gramatura em função da espessura da lâmina e classes de densidade
da madeira
> Preparação e aplicação de adesivo <
 (A) Aplicador de rolos >
 Dois cilindros de metal (superior / inferior) > revestidos de borracha com
pequenas ranhuras (V)
 Função > compressão > movimentação lâmina / transferência adesivo
 Rolos menores > controle > gramatura
 Velocidade aplicação > 15 a 21 m/min
 Vantagens >
• Aplicação nas duas faces da lâmina
 Desvantagens >
•
•
•
•
Pressão rolos > evitar compressão excessiva > lâminas
Contato direto > rolo / lâmina > problemas limpesa / recuperação adesivo
Maior consumo adesivo
Falha > distribuição adesivo > lâminas c/ superfície irregular
> Preparação e aplicação de adesivo <

Figura – Aplicador de rolos
> Preparação e aplicação de adesivo <

Figura – Passadeira de cola / rolos
> Preparação e aplicação de adesivo <
 (B) Aplicador de spray >




Processo atomização > bicos
Aplicação > uma face da lâmina
Velocidade aplicação > 15 – 30 m/min
Vantagens >
• Boa distribuição adesivo > superfície irregular
• Menor consumo adesivo > recuperação adequada / reutilização
 Desvantagens:
• Alteração fluxo de aplicação > aumento viscosidade adesivo > inverno
• Uso dispositivos aquecimento adesivo > T = 32 – 38°C
> Preparação e aplicação de adesivo <

Figura – Aplicador por spray
> Preparação e aplicação de adesivo <

Figura – Aplicador por spray
> Preparação e aplicação de adesivo <
 (C) Aplicador por cortina >




Aplicação > gravidade > abertura > parte inferior >reservatório de cola
Aplicação > numa face da lâmina
Velocidade > 76 a 91 m/min
Vantagens >
• Boa distribuição adesivo > superfície irregular
• Menor consumo adesivo > recuperação adequada / reutilização
 Desvantagens >
• Alteração fluxo de aplicação > aumento viscosidade adesivo > inverno
• Uso dispositivos aquecimento adesivo > T = 32 – 38°C
> Preparação e aplicação de adesivo <

Figura – Aplicador por cortina
> Preparação e aplicação de adesivo <

Tabela - Consumo de adesivo para três diferentes processos de aplicação
GRAMATURA (g/m2)
CONSUMO ADESIVO (g/m2)
Rolo
219
292
Spray
219
281
Cortina
219
244
TIPO APLICADOR
> Preparação e aplicação de adesivo <

Tabela – Relações entre a espessura e número de lâminas com os parâmetros de
colagem > espessura painel: 12,5 mm.
Espessura
Lâmina
(mm)
Número
lâminas
Número LC
g/m2
Gramatura /
LC –
g/m2
Gramatura
Total – g/m2
Quantidade
Água – g.
4,2
3
2
224
448
260
3,2
4
3
214
642
372
2,5
5
4
205
820
476
> montagem dos compensados <
 Operações > sobreposição lâminas com adesivo > composição préestabelecida / princípio de laminação cruzada
 Composição >
 Lâminas da capa e contra-capa
 Lâminas do miolo > curtas (miolo cola) / compridas (miolo seco)
 Tabela – Relação > número de lâminas x espessura do compensado
ESPESSURA DO COMPENSADO (mm)
NÚMERO MÍNIMO DE LÂMINAS
04
03
06
03
09
05
12
05
15
05
18
07
21
09
25
09
> montagem dos compensados <

Figura – lâminas miolo cola (curtas) / miolo seco (compridas)
> montagem dos compensados <
 Tempo de assemblagem >




Tempo > montagem > carregamento da prensa
Finalidade > transferência / absorção do adesivo > lâminas
Tempo > 40 – 720 min (FF) / 60 min (UF)
Dependências do tempo assemblagem >
 Ambiente > + Temperatura / - UR > menor tempo
 Formulação / quantidade adesivo > + água > maior tempo
 Polimerização adesivo > + taxa > menor tempo
 Dimensionamento > etapas > preparação / aplicação adesivo >
montagem > assemblagem > depende > fatores >
 Capacidade produtiva da prensa > número de aberturas / pratos
 Sistema carregamento prensa > manual / automático
 Tempo prensagem >
• Tempo de cura / reatividade > adesivo
• Espessura do painel
> Pré-prensagem <
 Objetivos >






Transferência / melhor distribuição adesivo
Facilitar manuseio do painel > carregamento prensa
Evitar encavalamento lâminas / pré-cura resina
Pré-prensagem > lotes > número aberturas prensa
Pressão baixa > 4 – 9 kgf/cm²
Tempo > 4 – 9 min.
> Pré-prensagem <

Figura – Pré-prensa
> Prensagem dos compensados <
 Prensa >




Número de aberturas > 6 – 50
Carregamento manual / automático
Sistema de aquecimento > vapor + / óleo quente
Parâmetros do ciclo de prensagem >




Tempo de carregamento da prensa
Pressão
Temperatura de prensagem
Tempo de prensagem
> Prensagem dos compensados <

Figura – sistema de carregamento e descarregamento automático de uma prensa
> Prensagem dos compensados <

Figura – Prensa quente
> Prensagem dos compensados <
 Tempo de carregamento da prensa >
 Tempo transcorrido a partir do carregamento do primeiro painel na
prensa até atingir a pressão especificada
 Carregamento rápido > maior produtividade > evitar pré-cura >
primeiras chapas
 Tempo carregamento > colagem fenólica > menor 2’30”
> Prensagem dos compensados <
 Pressão >
 Função >
 Transferência do adesivo entre as lâminas
 Assegurar contato adequado > entre lâminas
 Compressão madeira > reduzir espaços vazios (porosidade madeira) >
aumentar difusão calor > superfície > centro painel
 Nível de pressão aplicada depende > densidade madeira / superfície da
lâmina / gramatura (tabela)
 Pressão recomendada > 6 – 10 kgf/cm² (baixa densidade); 10 – 15
kgf/cm² (média – alta densidade)
 Alta pressão > redução espessura (tolerância - norma)
 Ajuste da pressão >
 P. total = (P. específica x Área colagem) : Somatória área pistões
• P. total = pressão manômetro
• P. específica = pressão efetiva aplicada sobre a superfície do painel
> Prensagem dos compensados <

Tabela – Interações entre a pressão e alguns parâmetros de produção
 Madeira menor densidade > alta pressão > redução espessura painel
 Lâmina áspera > alta pressão > melhor contato / aproximação lâminas
 Maior gramatura > baixa pressão > evitar ultrapassagem adesivo /
derramamento bordas
PARÂMETROS PRODUÇÃO
- INTERAÇÕES
PRESSÃO
BAIXA
ALTA
Densidade da madeira
Menor
Maior
Superfície da madeira
Lisa
Áspera
Maior
Menor
Gramatura
> Prensagem dos compensados <
 Temperatura de prensagem
 Definida > função > temperatura necessária para cura da resina
 UF: 95 – 120°C
 FF: 125 – 150°C
 Prensagem > lâminas > (+) teor umidade / (+) adesivo / (+) extensão >
maior pressão vapor > bolhas / delaminação
 Lâminas das faces com maior TU > maior difusão térmica para
camadas internas
 Controle > temperatura pratos prensa > uniformidade
 Gradiente temperatura > prato prensa x madeira > inverno > maior
redução temperatura pratos (recuperação lenta) > Cura adesivo
> Prensagem dos compensados <
 Tempo de prensagem >
 Tempo prensagem > função >






Taxa de cura da resina
Temperatura prensagem
Distância > pratos da prensa > linha cola + interna (espessura painel)
Gramatura / grau extensão (água)
Tempo assemblagem
Teor umidade lâminas
 Processo industrial >
 Colagem FF > T (-) 140°C = 1,0 min/mm; T (+) 140°C = 0,8 min/mm
 Colagem UF > 0,5 min/mm + 2 min
> Prensagem dos compensados <
 Fórmula básica > cálculo do tempo de prensagem
 Tp = Tb + ( DLC+ x Ta )
•
•
•
•
Tp > tempo de prensagem (tempo permanência)
Tb > tempo básico (2 a 4 min) > tipo adesivo / temperatura prensa
DLC+ > distância (mm) da superfície do painel > linha cola mais interna
Ta > tempo aquecimento (min/mm)
> Prensagem dos compensados <

Figura – espessura do painel / tempo de prensagem
> Prensagem dos compensados <

Tabela – Esquema de prensagem / resina UF
Espessura
Painel (mm)
3,5
4,5
6,0
12,5
15,5
19,0
22,0
N°
lâminas
3
3
3
5
5
5
7
DLC+
(mm)
1,2
1,5
2,1
5,0
6,3
7,6
9,5
Tempo prensagem
(min)
2,75
2,75
3,25
5,00
6,50
8,00
9,50
Gramatura linha
simples (g/m2)
146
171
171
195
195
195
195
> Prensagem dos compensados <

Tabela – Esquema de prensagem / resina FF
Espessura
N°
painel (mm) lâminas
9,5
12,5
12,5
12,5
15,5
19,0
19,0
22,0
15,0
3
3
4
5
5
5
7
7
7
Tempo
prensagem
(min) a 140°C
3,5
4,0
4,5
5,0
6,0
7,5
8,5
10,0
12,5
Tempo
prensagem
(min) a 150°C
3,0
3,5
4,0
4,5
5,5
7,0
8,0
9,5
11,5
Tempo
prensagem
(min) a 160°C
2,0
3,0
3,5
4,0
5,0
6,5
7,5
9,0
11,0
> Acabamento dos painéis <
 Reparos e remendos >
 Emassamento > aplicação > massa acrílica > eliminação defeitos abertos
 Remendos > material mesma espécie > mesma direção grã
 Acondicionamento >
 Cura final da resina
 Equalização do teor umidade do painel
 Resfriamento
 Esquadrejamento >
 Serra esquadrejadeira dupla / sistema em “L”
 Cortes laterais – largura / comprimento (1.220 x 2.440 mm)
 Cortes precisos / lisos > serras alta velocidade rotação (6.000 rpm)
> Acabamento dos painéis <

Figura – Esquadrejadeira
> Acabamento dos painéis <
 Calibração e lixamento >
 Finalidade > ajuste > espessura e acabamento superficial
 Lixadeira de cilindros >
 Dois ou mais cilindros revestidos com lixa > granulometria maior
(calibração) / menor (acabamento)
 Lixadeira de correias >
 Dois ou mais cilindros p/ apoio da lixa na forma de correia
 Maior área de contato lixa > madeira > resulta em vantagens >
• Maior vida operacional lixa
• Menor frequência de trocas
• Menor aquecimento lixa > evita queima da superfície da madeira
> Acabamento dos painéis <

Figura – Lixadeira de correias
> Acabamento dos painéis <

Figura – Lixadeira de correias
> Controle de qualidade / Classificação <
 Padrões de qualidade de compensados >
 Normas para procedimentos de ensaios laboratoriais > ABNT (Brasil),
ASTM, EN
 Padrões comerciais de utilização / requisitos >




EN – Européia
CS - Commercial Standard
APA - American Plywood Association
BS – Britsh Standard
 Qualidade dos painéis compensados >




Qualidade das lâminas das capas
Tipo de colagem
Propriedades dos painéis
Defeitos de fabricação
> Controle de qualidade / Classificação <
 Qualidade das lâminas das capas >
 Coníferas > Pinus > A, B, C+, C, D
 Madeira tropical > N, A, B, C, D
 Tipo de colagem - classificação genérica do compensado
 IR > interior > resina UF
 IM > intermediário > resina MUF
 EX > exterior (prova d`’agua) > resina FF
> Controle de qualidade / Classificação <
 Propriedades dos painéis >








Teor de umidade
Massa específica
Módulo de elasticidade e ruptura > flexão estática
Compressão paralela
Tração paralela
Resistência da linha de cola aos esforços de cisalhamento
Absorção de água, inchamento e recuperação em espessura
Emissão de formaldeído livre
> Controle de qualidade / Classificação <
 Defeitos de fabricação >





Bolhas > elevação > superfície do painel > plano interno do painel
Delaminação > separação > lâminas nas bordas – falhas colagem
Defeitos abertos > trincas, juntas abertas, furos de nós, ...
Cavalo > sobreposição de lâminas – falhas na juntagem lâminas
Ultrapassagem de cola > manchas de cola na superfície do painel
> Controle de qualidade / Classificação <
 Classificação dos painéis compensados (NBR3 – INMETRO) >
 Compensado de uso geral > colagem UF / uso interno / aplicação >
indústria moveleira
 Compensado para forma de concreto > colagem FF - prova d’água >
uso exterior > aplicação – construção civil
 Compensado decorativo > lâminas decorativas > colagem UF >
aplicação > indústria moveleira
 Compensado industrial > colagem FF > menor restrição – aparência
> aplicação > embalagens
> Controle de qualidade / Classificação <
 Compensado naval > colagem FF - prova d’água > lâminas finas >
montagem perfeita > aplicação > construção naval
 Compensado sarrafeado > colagem UF > miolo – sarrafos > aplicação
> indústria moveleira
 Compensado resinado > aplicação de resina resistente à agua >
aplicação > construção civil
 Compensado plastificado > aplicação de papel fenólico (tego-film) >
construção civil