Placas para isolamento térmico e acústico: desenvolvimento de materiais utilizando fibras têxteis recicladas e avaliação dos impactos ambientais

Abstract

A indústria têxtil é considerada uma das indústrias que mais geram impacto ambiental, indo desde o cultivo da matéria-prima até o descarte dos produtos, que muitas vezes não é feito da devida forma gerando acúmulo de materiais em aterros. Esse contexto é agravado pela indústria da moda, que vive em constante renovação, fazendo com que peças que ainda possam ser utilizadas sejam descartadas prematuramente, aumentando o desgaste ambiental já existente. Neste contexto, esse trabalho teve por objetivo explorar as estratégias de reciclagem de fibras têxteis de algodão e poliéster para produção de placas de isolamento térmico e acústico, e avaliar seus impactos ambientais. A partir de uma pesquisa bibliográfica, foram identificados os métodos mais empregados para obtenção destes materiais. Com base nessas informações, foram propostos dois métodos para obtenção das placas: uma utilizando fibras de algodão (CO) e uma matriz de resina de poliéster; e a outra obtida a partir de prensagem térmica de fibras de algodão e fibras de poliéster (PES/CO). Após a preparo das amostras, foram realizados ensaios para caracterização das propriedades de isolamento térmico e acústico. A avaliação de ciclo de vida (ACV) foi feita comparando as metodologias de preparo dos materiais. Para tal, foi usado o software OpenLCA e a base de dados Ecoinvent 3.7. As abordagens utilizadas para limitação do escopo foram a cut-off, berço-ao-portão e portão-ao-portão. Os resultados mostraram que as placas de CO tiveram melhor desempenho de isolamento acústico na maioria das frequências analisadas, com destaque para 630, 800 e 2.500 Hertz, apresentando coeficientes de absorção sonora 30 %, 38 % e 20 %, respectivamente, superiores ao outro material (PES/CO). Quanto ao desempenho como isolante térmico, as placas de CO obtiveram um coeficiente de condutividade térmica 24,5 % menor as de PES/CO. A ACV mostrou que a contribuição do material CO foi, pelo menos, 73 % menor em todas categorias de impacto analisadas em relação ao outro material. Em todos os parâmetros avaliados, as placas de resina de poliéster e algodão foram melhores que as de fibras de algodão e poliéster.

Abstract: The textile industry is one of the most environmental impactful industries, since the cultivation of raw materials until the discarding of products. This context is aggravated by the fashion industry that is constantly renewed, encouraging the premature discarding of usable pieces, increasing the environmental degradation already existent. In this context, this work had the goal of exploring the recycling strategies used to produce materials for thermal insulation and sound absorption. A bibliographic research was used to identify the main methods applied to produce such materials and if the life cycle assessment of the proposed solutions was conducted. Based on this information, two methods were proposed for obtaining the plates: one using cotton fibers (CO) and a matrix of polyester resin, and another composed of cotton and polyester fibers (PES/CO) consolidated by heat pressing. After the sample?s production, it was conducted essays to characterize thermal and acoustic properties, and an life cycle assessment comparing both solutions, with this purpose, the software used was the OpenLCA and the data base Ecoinvent 3.7, as system boundaries it was applied the approaches cut-off, cradle-to-gate and gate-to-gate. The results have shown that the boards made of cotton fibers and polyester resin had higher performances in the majority of frequencies analyzed, especially for 630, 800 e 2.500 Hz, presenting coefficients 30%, 38% e 20% superior to the other material (PES/CO), its efficiency as thermal insulator was also 24.5% lesser than its peer. The LCA study exhibited a less impactful performance in all categories listed for the CO, being at least 73% less impactful than its counterpart. By analyzing all these criteria it?s clear that the material made of polyester resin and cotton fibers is better than the one made exclusively with polyester and cotton fibers.