Desenvolvimento de compósitos de cortiça para pavimentos

Abstract

Este trabalho foi desenvolvido durante o estágio curricular na Amorim Cork Flooring, empresa portuguesa líder mundial na produção de pavimentos com cortiça incorporada. Pretendia-se com este trabalho perceber a causa da instabilidade dimensional de um produto (compósito de cortiça) quando em uso. Foram preparadas formulações variando o teor de cortiça, de fibra de madeira e de agente compatibilizante de modo a perceber qual a influência de cada componente nas propriedades mecânicas, térmicas e físicas dos compósitos. As placas foram produzidas por prensagem a quente. Os resultados mostram uma elevada heterogeneidade na mistura das matérias-primas, que por sua vez afeta as propriedades dos compósitos. Os resultados sugerem ainda que a cortiça, e o seu teor nos compósitos, é responsável pela instabilidade dos compósitos ao calor (encurvamento), pela redução da rigidez e pelo aumento da absorção de água do produto. A incorporação de 3% de óleo de soja reduziu o encurvamento dos compósitos com cortiça. Relativamente às fibras de madeira, estas não afetam de modo tão significativo o comportamento do compósito quando se varia o seu teor por comparação com a cortiça. A matriz polimérica apresenta tensões térmicas muito superiores comparativamente com a cortiça, resultando no encurvamento dos compósitos. Em paralelo à otimização do teor de cortiça e de fibra de madeira, sugere-se a inclusão de uma etapa de mistura a quente (extrusão) pré-prensagem para garantir uma maior homogeneização das diferentes fases e, por consequência, das propriedades dos compósitos desenvolvidos.

This work was developed during the curricular internship at Amorim Cork Flooring, a Portuguese company world leader in the production of cork flooring. The main goal was to study the effect of the of cork and wood fiber amount in the polymer composite, which is the core of the product. This product presents dimensional instabilities after the production, stabilization, and quality tests. Therefore, different formulations were developed by adding different amount of cork, compatibilizing agent, and wood fiber to the polymer matrix. Each mixture was produced by hot pressing. After their stabilization, the samples were evaluated by performing flexural and tensile tests, heat stability tests and water absorption. Results showed that the composites are very heterogeneous regarding their microstructure, and as a result their properties change significantly. The main problem involves the significant amount of cork that is added, inducing the reduction of stiffness, curling and water absorption of the samples. It was also seen that the polymeric matrix has more capacity to provoke thermal stress than cork, causing bigger curling than in wood fibers composite. The incorporation of 3% of soy oil caused a reduction in curving of the CPCs. Regarding to wood fibers, they do not seem to affect the behavior of the composite by varying its content. In parallel with the optimization of cork, wood fiber and oil soil content, it is strongly recommended, as seen in different articles, to adhere to a pre-press heat mixing process to ensure the homogenization of the different phases.