Moldagem por injeção de pó de madeira com sacarose. Crédito:University of Electro-Communications
Materiais de biomassa, como madeira, são alternativas ecologicamente corretas aos recursos fósseis. Como um exemplo, a madeira é tipicamente atóxica e neutra em carbono. Além disso, a madeira pode ser produzida de maneira sustentável por meio do plantio e poda adequados de árvores. Portanto, o uso de recursos de madeira como materiais industriais é um aspecto importante para a concretização de uma sociedade sustentável.
Incorporar madeira em aplicações industriais requer métodos de processamento eficazes. Os produtos de madeira são geralmente moldados por processos de corte porque a deformabilidade da madeira é inferior à dos metais e plásticos. Portanto, muito do material original é transformado em aparas ou pó durante o processo de corte.
Shohei Kajikawa e colegas da Universidade de Electro-Communications e da Universidade de Kyoto desenvolveram a moldagem por injeção de pó de madeira com sacarose, que é um aglutinante natural, para fabricar produtos baseados em recursos naturais de forma eficaz.
No processo de moldagem, o aglutinante plastifica com o aquecimento e o material, que é composto pelas partículas de madeira e o aglutinante, flui devido à deformação do aglutinante e ao deslizamento das partículas. O aglutinante se solidifica entre as partículas após o resfriamento, e então o material é autoligado. A fluidez do material é importante para melhorar a moldabilidade, e muda drasticamente com as condições de moldagem, como temperatura e conteúdo de aglutinante. Portanto, os efeitos da adição de sacarose na moldabilidade do pó de madeira foram investigados, as condições de moldagem foram otimizadas por análise térmica, teste de fluxo capilar e moldagem por injeção.
Como resultado, o pó de madeira com a sacarose escoou em temperaturas acima de 180 ºC, embora a vazão tenha sido restrita acima de 220 ºC devido ao efeito dos gases liberados da sacarose. O conteúdo mínimo de sacarose necessário para o fluxo foi de 30% em peso na faixa de temperatura de 180 a 200 ºC. O material foi preenchido no molde em condições otimizadas, e o produto com boa textura superficial foi moldado com teor de sacarose de 30% em peso e 200 ºC.
Este método proposto permite a fabricação de produtos a partir de materiais naturais com mínimo impacto ambiental.