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Estado de Minas

Engenheiro desenvolve produto mais resistente com fibra de vidro e PVC


postado em 05/07/2011 08:00 / atualizado em 05/07/2011 09:04

O engenheiro de materiais Leandro Grizzo: feito inédito premiado internacionalmente(foto: Leandro Grizzo/Divulgação)
O engenheiro de materiais Leandro Grizzo: feito inédito premiado internacionalmente (foto: Leandro Grizzo/Divulgação)
Ao entrar em um prédio ou uma casa, poucas pessoas imaginam a quantidade de estudos por trás de cada janela, porta, cano ou tubo. A verdade, porém, é que inúmeros testes são constantemente feitos na busca por materiais que tornem as obras mais econômicas, menos poluentes e com maior nível de segurança. Uma dessas pesquisas, realizada na Universidade Federal de São Carlos (Ufscar), alcançou resultados animadores ao conseguir incorporar a fibra de vidro ao cloreto de polivinila (PVC), algo até então inédito no mundo.

A fibra de vidro já era considerada um reforço eficiente para produtos plásticos, pois confere a eles mais resistência e capacidade de modelagem. Ao incorporá-la ao PVC, o pesquisador Leandro Grizzo fez com que o material tenha alcance e desempenho elevados, semelhantes aos de plásticos de engenharia reforçados — como nylons, politereftalato de etileno (PET) e polipropileno, entre outros. O resultado dessa mistura pode ser utilizado na fabricação de peças automotivas, em revestimentos de interiores e peças eletroeletrônicas, como estruturas de computadores.

Segundo Grizzo, essas aplicações são consideradas nobres, pois exigem materiais de alta resistência e desempenho. Para isso, atualmente, a indústria incorpora o nylon ao PVC, mas o processo resulta em um produto caro. No material desenvolvido pelo engenheiro de materiais da Ufscar, a fibra de vidro pode perfeitamente substituir o nylon, tornando o produto final mais barato e com a mesma característica mecânica necessária. “Comparo o PVC à uma commodity (produtos básicos com cotação internacional, como minério e itens agrícolas), pois ele é utilizado na maioria das coisas que fazem parte do nosso dia a dia. Com a fibra de vidro incorporada ao plástico, consigo um material mais barato e tão nobre quanto o produzido com nylon”, diz o autor da pesquisa, vencedora na categoria melhor ideia inovadora em prêmio concedido pela empresa norte-americana Owens Coring, líder mundial na fabricação de materiais para a engenharia civil.

Isso significa que o material criado por Grizzo tem tudo para se tornar economicamente mais viável que o nylon na fabricação de peças de PVC. Além disso, a invenção pode levar à economia de metais comumente usados na produção de tubos e conexões. “Pode-se substituir esse produto só pelo PVC com fibra de vidro. Fica bem mais barato e mais resistente”, afirma Grizzo.

Outra vantagem ressaltada por ele diz respeito à economia de água alcançada pelo novo processo. Por conta da resistência do novo material, tubos e conexões podem durar muito mais que os atuais, diminuindo vazamentos. “A literatura diz que esses materiais duram em torno de 50 anos. Na prática, porém, não é o que se constata. No produto com fibra de vidro, essa resistência seria muito maior”, garante.

Método inovador
A dificuldade dos cientistas em misturar a fibra de vidro com o PVC sempre esteve nas características moleculares do plástico, que impediam que ele fosse reforçado dessa maneira. Para chegar ao sucesso da mistura, Grizzo resolveu tomar um caminho diferente dos outros pesquisadores. Em vez de se ater às moléculas do material, ele resolveu tentar outro tipo de metodologia: o recobrimento do PVC (veja infografia). Esse método é parecido com a técnica usada para recobrir fios elétricos.

O desafio, porém, estava em evitar que, ao adicionar a fibra de vidro ao PVC fundido, ela se quebrasse, reduzindo a resistência do produto final. Para evitar o rompimento do material, o engenheiro de materiais utilizou “outra rota”, em que recobre a fibra com o próprio PVC, em vez de deixá-la no centro, como ocorre com os metais. “A fibra vem como se fosse um carretel de linha. Adiciono essa linha em uma matriz que já tem o PVC fundido. A partir disso, picoto o fio e posso adicioná-lo aos materiais do plástico antes de virarem o produto final”, explica.

Segundo Rafael Vilela Laurinho, pesquisador do Núcleo de Estudos Orientados para PVC da Braskem, empresa que fabrica materiais com o plástico, a partir do momento em que se consegue incorporar essas fibras, pode-se melhorar propriedades mecânicas. “Dá para comparar esse plástico com o metal, em termos de rigidez”, afirma. Na construção civil, por exemplo, esse plástico teria a mesma rigidez que o metal. “Será uma evolução e inovação se conseguirmos valores de rigidez suficientes a ponto de não precisar dos metais”, aponta Laurinho, que colaborou com a pesquisa de Grizzo.

Existe uma outra questão técnica apontada pelo pesquisador da Braskem: quando se obtém uma rigidez razoável, pode-se reduzir a espessura do produto final, com menos material e com a mesma rigidez . “O invento traz economia e inovação juntas, tudo o que qualquer indústria procura. Não é a toa que a pesquisa foi premiada”, elogia Laurinho.

O PVC incorporado à fibra de vidro está em processo de patente e seus experimentos ainda não terminaram. Até o fim de seu doutorado, Leandro Grizzo pretende produzir um protótipo e colocá-lo em campo para testes mais refinados e otimizar os parâmetros para o processo nas máquinas. Já Laurinho acredita no sucesso do produto na indústria. “Acredito que esse processo para escala industrial não seja tão complexo. Acho que, em torno de cinco anos, o material esteja disponível.”


Multiuso
O PVC ocupa lugar de destaque entre os materiais plásticos presentes no nosso cotidiano. Ele tem papel importante na indústria e na sociedade, pois está nas mais diversas aplicações, desde produtos médico-hospitalares e embalagens para alimentos até peças de alta tecnologia, como as usadas em equipamentos espaciais, passando por produtos aplicados em habitação e saneamento básico.

VEJA INFOGRÁFICO

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