O compensado é feito de três ou mais camadas finas de madeira unidas com um adesivo. Cada camada de madeira, ou compensado, geralmente é orientada com seus veios perpendiculares à camada adjacente, a fim de reduzir a contração e aumentar a resistência da peça acabada. A maioria dos compensados é prensada em grandes chapas planas, usadas na construção civil. Outras peças de compensado podem ser moldadas em curvas simples ou compostas para uso em móveis, barcos e aeronaves.
O uso de finas camadas de madeira como meio de construção remonta a aproximadamente 1500 a.C., quando artesãos egípcios colaram finas peças de madeira de ébano escuro ao exterior de um caixão de cedro encontrado na tumba do rei Tut-Ankh-Amon. Essa técnica foi posteriormente utilizada por gregos e romanos para produzir móveis finos e outros objetos decorativos. No século XVII, a arte de decorar móveis com finas peças de madeira tornou-se conhecida como folheado, e as próprias peças passaram a ser conhecidas como folheados.
Até o final do século XVIII, as peças de folheado eram cortadas inteiramente à mão. Em 1797, o inglês Sir Samuel Bentham solicitou patentes para diversas máquinas de produção de folheados. Em seus pedidos de patente, ele descreveu o conceito de laminar várias camadas de folheado com cola para formar uma peça mais espessa — a primeira descrição do que hoje chamamos de compensado.
Apesar desse desenvolvimento, levou quase mais cem anos para que as lâminas laminadas encontrassem qualquer uso comercial fora da indústria moveleira. Por volta de 1890, as madeiras laminadas foram usadas pela primeira vez na construção de portas. Com o aumento da demanda, diversas empresas começaram a produzir chapas de madeira laminada de múltiplas camadas, não apenas para portas, mas também para uso em vagões de trem, ônibus e aviões. Apesar desse aumento no uso, o conceito de usar "madeira colada", como alguns artesãos as chamavam sarcasticamente, gerou uma imagem negativa do produto. Para contrariar essa imagem, os fabricantes de madeira laminada se reuniram e finalmente decidiram usar o termo "compensado" para descrever o novo material.
Em 1928, as primeiras chapas de compensado de tamanho padrão, de 1,2 m por 2,4 m, foram introduzidas nos Estados Unidos para uso como material de construção em geral. Nas décadas seguintes, adesivos aprimorados e novos métodos de produção permitiram que o compensado fosse utilizado em uma ampla variedade de aplicações. Hoje, o compensado substituiu a madeira serrada em muitos fins de construção, e a fabricação de compensado se tornou uma indústria multibilionária em todo o mundo.
As camadas externas do compensado são conhecidas, respectivamente, como face e verso. A face é a superfície que será usada ou vista, enquanto o verso permanece sem uso ou oculto. A camada central é conhecida como núcleo. Em compensados com cinco ou mais camadas, as camadas intermediárias são conhecidas como faixas transversais.
O compensado pode ser feito de madeiras nobres, macias ou uma combinação das duas. Algumas madeiras nobres comuns incluem freixo, bordo, mogno, carvalho e teca. A madeira macia mais comum usada para fazer compensados nos Estados Unidos é o abeto de Douglas, embora diversas variedades de pinho, cedro, abeto e sequoia também sejam utilizadas.
O compensado composto possui um núcleo feito de aglomerado ou peças de madeira maciça unidas de ponta a ponta. Possui acabamento com face e verso de compensado. O compensado composto é utilizado onde são necessárias chapas muito grossas.
O tipo de adesivo usado para unir as camadas de madeira depende da aplicação específica do compensado acabado. Chapas de compensado de madeira macia projetadas para instalação na parte externa de uma estrutura geralmente usam uma resina de fenol-formaldeído como adesivo devido à sua excelente resistência e resistência à umidade. Chapas de compensado de madeira macia projetadas para instalação na parte interna de uma estrutura podem usar um adesivo de proteína do sangue ou de proteína de soja, embora a maioria das chapas internas de madeira macia seja atualmente feita com a mesma resina de fenol-formaldeído usada para chapas externas. O compensado de madeira dura usado para aplicações internas e na construção de móveis geralmente é feito com uma resina de ureia-formaldeído.
Algumas aplicações exigem chapas de compensado com uma fina camada de plástico, metal ou papel ou tecido impregnado com resina colado na face ou no verso (ou em ambos) para conferir à superfície externa maior resistência à umidade e à abrasão ou para melhorar suas propriedades de retenção de tinta. Esse compensado é chamado de compensado sobreposto e é comumente utilizado nas indústrias de construção, transporte e agricultura.
Outras chapas de compensado podem ser revestidas com uma tinta líquida para dar às superfícies uma aparência acabada, ou podem ser tratadas com vários produtos químicos para melhorar a resistência à chama ou à deterioração do compensado.
Existem duas grandes classes de compensado, cada uma com seu próprio sistema de classificação.
Uma classe é conhecida como construção e industrial. Os compensados desta classe são usados principalmente por sua resistência e são classificados por sua capacidade de exposição e pela qualidade do revestimento usado na face e no verso. A capacidade de exposição pode ser interna ou externa, dependendo do tipo de cola. Os graus de revestimento podem ser N, A, B, C ou D. O grau N apresenta poucos defeitos superficiais, enquanto o grau D pode apresentar numerosos nós e rachaduras. Por exemplo, o compensado usado como contrapiso em uma casa é classificado como "Interior CD". Isso significa que ele tem uma face C e um verso D, e a cola é adequada para uso em locais protegidos. As camadas internas de todos os compensados de construção e industriais são feitas de revestimento de grau C ou D, independentemente da classificação.
A outra classe de compensado é conhecida como madeira nobre e decorativa. Os compensados desta classe são usados principalmente por sua aparência e são classificados em ordem decrescente de resistência à umidade como Técnico (Exterior), Tipo I (Exterior), Tipo II (Interior) e Tipo III (Interior). Seus folheados frontais são praticamente isentos de defeitos.
Tamanhos
As chapas de compensado variam em espessura de 1,6 mm a 76 mm. As espessuras mais comuns estão na faixa de 6,4 mm a 19 mm. Embora o miolo, as faixas transversais e a face e o verso de uma chapa de compensado possam ser feitos de lâminas de diferentes espessuras, a espessura de cada uma deve ser equilibrada em torno do centro. Por exemplo, a face e o verso devem ter a mesma espessura. Da mesma forma, as faixas transversais superior e inferior devem ser iguais.
O tamanho mais comum para chapas de compensado utilizadas na construção civil é de 1,2 m de largura por 2,4 m de comprimento. Outras larguras comuns são 0,9 m e 1,5 m. Os comprimentos variam de 2,4 m a 3,6 m, em incrementos de 0,3 m. Aplicações especiais, como a construção naval, podem exigir chapas maiores.
As árvores utilizadas na fabricação de compensados geralmente têm diâmetro menor do que as utilizadas na produção de madeira serrada. Na maioria dos casos, elas foram plantadas e cultivadas em áreas de propriedade da empresa de compensados. Essas áreas são cuidadosamente manejadas para maximizar o crescimento das árvores e minimizar os danos causados por insetos ou incêndios.
Aqui está uma sequência típica de operações para processamento de árvores em folhas de compensado padrão de 4 pés por 8 pés (1,2 m por 2,4 m):
As toras são primeiro descascadas e depois cortadas em blocos descascadores. Para cortar os blocos em tiras de folheado, elas são primeiro embebidas e depois descascadas em tiras.
1 Árvores selecionadas em uma área são marcadas como prontas para serem cortadas ou derrubadas. O corte pode ser feito com motosserras movidas a gasolina ou com grandes tesouras hidráulicas montadas na frente de veículos com rodas, chamados de fellers. Os galhos das árvores caídas são removidos com motosserras.
2 Os troncos de árvores aparados, ou toras, são arrastados para uma área de carga por veículos com rodas chamados skidders. As toras são cortadas no comprimento certo e carregadas em caminhões para a fábrica de compensados, onde são empilhadas em longas pilhas conhecidas como decks de toras.
3 Conforme a necessidade, as toras são recolhidas das plataformas de toras por carregadores com pneus de borracha e colocadas em uma correia transportadora que as leva até a máquina de descascamento. Esta máquina remove a casca, seja com rodas de moagem de dentes afiados ou com jatos de água de alta pressão, enquanto a tora é lentamente girada em torno de seu eixo longitudinal.
4 As toras descascadas são transportadas para a serraria por uma correia transportadora, onde uma enorme serra circular as corta em seções de cerca de 2,5 m a 2,6 m de comprimento, adequadas para a produção de chapas padrão de 2,4 m de comprimento. Essas seções de toras são conhecidas como blocos descascadores.
5 Antes do corte do folheado, os blocos descascadores devem ser aquecidos e deixados de molho para amolecer a madeira. Os blocos podem ser vaporizados ou imersos em água quente. Esse processo leva de 12 a 40 horas, dependendo do tipo de madeira, do diâmetro do bloco e de outros fatores.
6 Os blocos descascadores aquecidos são então transportados para o torno descascador, onde são alinhados automaticamente e alimentados no torno, um de cada vez. À medida que o torno gira o bloco rapidamente em torno de seu eixo longitudinal, uma lâmina de faca de comprimento total descasca uma folha contínua de folheado da superfície do bloco giratório a uma velocidade de 90 a 240 m/min (300 a 800 pés/min). Quando o diâmetro do bloco é reduzido para cerca de 230 a 305 mm (3 a 4 pol.), a peça restante de madeira, conhecida como núcleo descascador, é ejetada do torno e um novo bloco descascador é alimentado no lugar.
7 A longa folha de folheado que sai do torno descascador pode ser processada imediatamente, ou pode ser armazenada em bandejas longas de vários níveis ou enrolada em rolos. Em qualquer caso, o próximo processo envolve o corte da folha em larguras utilizáveis, geralmente cerca de 1,4 m (4 pés-6 pol.), para a fabricação de chapas de compensado padrão de 1,2 m (4 pés) de largura. Ao mesmo tempo, scanners ópticos procuram seções com defeitos inaceitáveis, e estas são recortadas, deixando pedaços de folheado com largura menor que a padrão.
As tiras úmidas de folheado são enroladas em um rolo, enquanto um scanner óptico detecta quaisquer defeitos inaceitáveis na madeira. Uma vez seco, o folheado é classificado e empilhado. Seções selecionadas de folheado são coladas. Uma prensa a quente é usada para selar o folheado em uma única peça sólida de compensado, que será aparada e lixada antes de ser estampada com a classificação apropriada.
8 As seções de folheado são então classificadas e empilhadas de acordo com o grau. Isso pode ser feito manualmente ou automaticamente, usando scanners ópticos.
9 As seções selecionadas são alimentadas em um secador para reduzir seu teor de umidade e permitir que encolha antes de serem coladas. A maioria das fábricas de compensado utiliza um secador mecânico no qual as peças se movem continuamente por uma câmara aquecida. Em alguns secadores, jatos de ar aquecido de alta velocidade são soprados sobre a superfície das peças para acelerar o processo de secagem.
10 À medida que as seções de folheado saem da secadora, elas são empilhadas de acordo com a classificação. As seções inferiores recebem folheado adicional emendado com fita ou cola para tornar as peças adequadas para uso nas camadas internas, onde a aparência e a resistência são menos importantes.
11 As seções de folheado que serão instaladas transversalmente — o núcleo em folhas de três camadas ou as faixas transversais em folhas de cinco camadas — são cortadas em comprimentos de cerca de 1,3 m (4 pés e 3 pol.).
12 Quando as seções apropriadas de folheado são montadas para uma determinada tiragem de compensado, inicia-se o processo de assentamento e colagem das peças. Isso pode ser feito manualmente ou semiautomaticamente com máquinas. No caso mais simples de chapas de três camadas, o folheado traseiro é colocado horizontalmente e passa por uma máquina de aplicação de cola, que aplica uma camada de cola na superfície superior. As seções curtas do folheado central são então colocadas transversalmente sobre a parte traseira colada, e a chapa inteira passa pela máquina de aplicação de cola uma segunda vez. Finalmente, o folheado frontal é colocado sobre o núcleo colado, e a chapa é empilhada com outras folhas aguardando para entrar na prensa.
13 As folhas coladas são carregadas em uma prensa a quente com múltiplas aberturas. As prensas podem processar de 20 a 40 folhas por vez, com cada folha carregada em uma abertura separada. Quando todas as folhas são carregadas, a prensa as comprime sob uma pressão de cerca de 110 a 200 psi (7,6 a 13,8 bar), enquanto as aquece simultaneamente a uma temperatura de cerca de 109,9 a 157,2 °C (230 a 315 °F). A pressão garante um bom contato entre as camadas de folheado, e o calor faz com que a cola cure adequadamente para máxima resistência. Após um período de 2 a 7 minutos, a prensa é aberta e as folhas são descarregadas.
14 As chapas brutas passam então por um conjunto de serras, que as aparam na largura e no comprimento finais. As chapas de grau superior passam por um conjunto de lixadeiras de cinta com 1,2 m de largura, que lixam tanto a face quanto o verso. As chapas de grau intermediário são lixadas manualmente para limpar as áreas ásperas. Algumas chapas passam por um conjunto de lâminas de serra circular, que cortam ranhuras rasas na face para dar ao compensado uma aparência texturizada. Após uma inspeção final, quaisquer defeitos restantes são reparados.
15 As folhas acabadas são carimbadas com uma marca registrada de classificação que fornece ao comprador informações sobre o grau de exposição, a classificação, o número da laminação e outros fatores. Folhas com a mesma marca registrada de classificação são amarradas em pilhas e movidas para o depósito para aguardar o envio.
Assim como acontece com a madeira serrada, não existe um compensado perfeito. Todos os compensados apresentam uma certa quantidade de defeitos. O número e a localização desses defeitos determinam a qualidade do compensado. As normas para compensados de construção e industriais são definidas pela Norma de Produto PS1, elaborada pelo National Bureau of Standards e pela American Plywood Association. As normas para compensados de madeira nobre e decorativos são definidas pela ANSIIHPMA HP, elaborada pelo American National Standards Institute e pela Hardwood Plywood Manufacturers' Association. Essas normas não apenas estabelecem os sistemas de classificação para compensados, mas também especificam critérios de construção, desempenho e aplicação.
Embora o compensado faça um uso bastante eficiente das árvores — essencialmente desmontando-as e remontando-as em uma configuração mais resistente e utilizável —, ainda há um desperdício considerável inerente ao processo de fabricação. Na maioria dos casos, apenas cerca de 50% a 75% do volume utilizável de madeira de uma árvore é convertido em compensado. Para melhorar esse número, diversos novos produtos estão em desenvolvimento.
Um novo produto é o painel de fios orientados, feito a partir da trituração de toda a tora em tiras, em vez de descascar uma lâmina da tora e descartar o miolo. As tiras são misturadas com um adesivo e comprimidas em camadas com as fibras em uma única direção. Essas camadas comprimidas são então orientadas em ângulos retos entre si, como madeira compensada, e unidas. O painel de fios orientados é tão resistente quanto a madeira compensada e custa um pouco menos.
Data de publicação: 10 de agosto de 2021