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Amanda Mussato, Fernanda Silva, Giulia Belchior, Luana Goldenberg AAQ- Materiais de construção - Rodrigo Serafino da Cruz

História, cronologia e desenvolvimento além do tempo (Amanda)

Fabricação→ Tipos, resistência, compensação, propriedades (Luana)

Meio ambiente, propriedades (Fernanda)

Arquitetura (Giulia)

Origem

Papelão, originado do latim papȳrus, significa papel grosso e rígido, com mais de 0,5 mm de espessura, com que são feitas caixas, capas de livro, pastas etc.

Tudo parece comprovar que o papelão surgiu na China entre 3 e 4 mil anos atrás, quando os chineses da dinastia Han começaram a usar folhas feitas de casca de amoreira para embalar e preservar alimentos.

Esse fato não é lá muito surpreendente, já que foram os chineses que inventaram o papel, também durante a dinastia Han. Pois esses materiais — papel, papelão e folhas impressas — gradualmente começaram a chegar até o Ocidente através da Rota da Seda e das relações comerciais estabelecidas entre a China e a Europa.

Fonte: http://www.miniweb.com.br/historia/Artigos/i_antiga/invencao_papel.html

 A primeira menção ao papelão de que se tem notícia na Europa data do século 17 e foi encontrada em um manual de impressão de Theodore Low De Vinne e Joseph Mixon chamado Mechanick Exercises — embora esse material tenha chegado muito antes no continente. No entanto, o livro não se refere a um tipo de papel utilizado para a produção de caixas, mas sim sobre o qual se podia escrever e imprimir.

A respeito às caixas propriamente ditas, a primeira menção é de 1817, quando elas começaram a ser usadas comercialmente, guardando um popular jogo de mesa alemão chamado Jogo de Besieging. De acordo com Matt, algumas evidências apontam para um industrial britânico chamado Malcolm Thornhill como o primeiro a produzir caixas feitas com uma única lâmina de papelão, mas, ainda assim, as informações são bem limitadas e incertas.

Fonte: http://collections.vam.ac.uk/item/O25924/the-game-of-besieging-board-game-unknown/

 Sabe aquele “recheio” todo ondulado que tornam as lâminas de papelão mais firmes? Esse material foi inventado em 1856 pelos britânicos Edward Healey e Edward Allen, dois fabricantes de chapéus e estavam em busca de um material maleável, mas que não perdesse o formato.

Aparentemente, a dupla patenteou a invenção no mesmo ano e, em 1871, um norte-americano chamado Albert Jones recebeu a patente pelo desenvolvimento de uma nova forma de usar papel para embalagens que facilitava o transporte de produtos ao mesmo tempo que protegia as cargas.

Fonte: https://www.megacurioso.com.br/historia-e-geografia/66216-voce-sabe-como-foi-inventada-a-caixa-de-papelao.htm

Fonte: https://www.sashe.sk/Loora1/detail/papierova-krabica-kruh-vysoka-9x102-cm

 Finalmente, as caixas no formato que conhecemos atualmente surgiram no acidente em 1879 graças a Robert Gair, o criativo dono de uma fábrica de sacolas de papel. Segundo Matt, até então, para fazer as caixas, os fabricantes pegavam as lâminas de papelão e marcavam todas elas com uma prensa antes de dobrar e fazer todos os recortes necessários à mão — o que resultava em um processo que, além de demorado, era bem caro.

Pois um dia, na fábrica de sacolas de Gair, um dos funcionários não percebeu que a prensa não estava regulada na posição certa e, quando foi acionada, acabou cortando milhares de sacolas em vez de apenas dobrá-las. Gair, no lugar de ficar bravo com o prejuízo, percebeu que poderia usar a mesma máquina para dobrar e cortar as lâminas e, ao substituir o papel pelo papelão e fazer algumas modificações, ele acabou desenvolvendo a produção em massa das caixas.

No início, Gair se dedicou à manufatura de caixas pequenas (para chá, tabaco e cosméticos), e, em 1896, o industrial fechou um contrato com a Nabisco para a fabricação de 2 milhões de unidades. E foi a partir daí que a produção em massa das caixas de papelão explodiu e se consolidou no mercado — e elas passaram a fazer parte de nossas vidas de uma vez por todas.

 Fonte: https://www.megacurioso.com.br/historia-e-geografia/66216-voce-sabe-como-foi-inventada-a-caixa-de-papelao.htm

Estrutura

O papelão ondulado é uma estrutura formada por um ou mais elementos ondulados, chamados de “miolo”, fixados a um ou mais elementos planos, chamados de “capa”, por meio de adesivo aplicado no topo das ondas.

Ambas as partes são obtidas a partir de fibras virgens de celulose, matéria-prima renovável ou de papel reciclado

Tipos

O que diferencia os tipos do papelão é a quantidade de miolos e capas que cada placa possui. Assim como suas espessuras. Os principais tipos de ondulação interna são A, B, C e E.

QUANTIDADE DE ONDAS – em 10cm

TIPO A

ESPESSURA EM MÉDIA: 4,5mm

QUANTIDADE DE ONDAS ( em 10 cm) : 11 a 13 ondas

TIPO B

ESPESSURA EM MÉDIA: 3,0mm

QUANTIDADE DE ONDAS ( em 10 cm) : 16 a 18 ondas

TIPO C

ESPESSURA EM MÉDIA: 3,5mm

QUANTIDADE DE ONDAS ( em 10 cm) : 13 a 15 ondas

TIPO E

ESPESSURA EM MÉDIA: 1,5mm

QUANTIDADE DE ONDAS ( em 10 cm) : 1.38 ondas

Composição

O papel é feito através dos troncos das árvores. No Brasil, a principal espécie utilizada é o eucalipto, devido ao seu rápido crescimento. Apesar da grande reciclagem e reutilização do papelão, parte produzida no Brasil é feito com eucaliptos devido ao seu rápido crescimento.

Resistência

Como visto em nosso projeto, a resistência do papelão depende não só do seu tipo, mas também do sentido das nervuras trabalhadas. Nervuras trabalhadas no sentido vertical são mais resistentes do que no sentido horizontal.

Processo de Produção:

O papelão ondulado é fabricado em uma máquina denominada onduladeira, onde as ondas são fabricadas de acordo com o perfil do cilindro ondulador.

Para que as chapas sejam transformadas em caixas e/ou acessórios de papelão ondulado, são processadas em diversos equipamentos-impressoras, máquinas de corte vinco planas e rotativas, coladeira e grampeadeiras, vincadeiras e divisórias.  

Devido ao custo benefício, o papelão é hoje o maior tipo de material usado para embalar produtos para transporte, etc.

Meio Ambiente

Por ser um produto de matéria prima sustentável, biodegradável, reciclável e geralmente feito através de energia de fontes renováveis.

Estima-se que atualmente mais de 70% do papelão produzido no Brasil é proveniente de material reciclado - um dos materiais que mais se recicla no país. Outro fator relevante é que a fabricação de papelão com uso de aparas gasta 10 a 50 vezes menos água que o processo tradicional - que usa celulose virgem - além de reduzir o consumo de energia pela metade.

Mesmo se houver descuido em relação a reciclagem do papelão, ele por ser biodegradável produz um impacto ambiental muito menor do que maioria dos outros materiais. Em menos de um ano o papelão pode está decomposto, desse modo não traz riscos à saúde humana ou dos animais, sendo que não contaminam solo nem os lençóis freáticos.

É importante analisar o processo desde a produção do produto para saber se ele é realmente sustentável, por exemplo na empresa alemã Hausberg os processos utilizados foram otimizados com o tempo.  Maior eficiência energética na fabricação de papel foi alcançada através da otimização técnica em usinas de energia, máquinas de papel e alterando a estrutura de matérias-primas. A energia necessária para produzir uma tonelada de papelão caiu de 8.242 kWh / t em 1955 para 2.674 kWh / t em 2001.

A Organização Mundial de Alimentação e Agricultura (FAO) calcula o crescimento da floresta no hemisfério norte - onde são produzidas matérias-primas para embalagens de papel e papelão - a 5% ao ano. Só na Europa, isso corresponde a uma área de 1,5 milhão de campos de futebol. A rentabilidade desempenha um papel importante na produção e desenvolvimento do papelão, por isso é essencial se certificar de que a rigidez da embalagem economiza de fato recursos e atende a todos os requisitos. Uso praticamente exclusivo de adesivos à base de água e consumo de energia verde. A reutilização do papelão, também é uma saída que algumas empresas utilizam, é possível fabricar com até 90% de material reciclado.

Embalagens de papelão têm uma "pegada de carbono" extremamente pequena. Em 2010, o instituto ambiental sueco determinou que a produção de papelão e seu processamento no início até o fim produz apenas 234 kg de CO2 por tonelada. Isso leva em conta o armazenamento de carbono no produto e representa uma redução de 7% desde 2007. O consumo específico de energia por tonelada de papel foi reduzido em 16% através de várias otimizações de processo, como sistemas de feedback de calor. 53% da energia primária usada pela indústria de papel na Europa vem de fontes renováveis. ​​Ao evitar fontes de energia fósseis não renováveis, como petróleo ou carvão, e o aumento do uso de biomassa para produção de energia, as emissões de CO2 na produção podem ser reduzidas continuamente. Ao redor do mundo, cerca de 85% de todo o papelão é reciclado, no Brasil estima-se 70% e nos Estados Unidos 95%. Sem esquecer que pode ser reciclado até mais de uma vez.

O processo de reciclagem é feito por meio de um triturador, que mói as fibras. Nela, adiciona água. Assim, essa massa é levada a uma centrífuga que separa as impurezas- grampos, durex, etc- do papelão. Então, produtos químicos são acrescentados para retirar a tinta ou clarear o produto. Depois de todo esse processo, a massa é colocada em uma esteira onde secará, e passará por novas máquinas onde sofrerá ondulações ou achatamento. Para 1 tonelada de papelão é necessário até 100.000 litros de água. Já no processo de reciclagem, é usado cerca de 2000 litros.

Nesses processos de reciclagem especialmente como exemplo no Brasil, não devemos deixar de lado os catadores de lixo que tem um papel muito importante.

Papelão na Arquitetura: Shigeru Ban

Entre muitos arquitetos que optam por diferentes materiais na sua construção, podemos destacar do papelão, o ganhador do Prêmio Pritzker de 2014, Shigeru Ban.

O arquiteto japonês é conhecido por ser especialista em estruturas de papel feitas com tubos de papelão ocos, porém fortes. Segundo uma entrevista de Andrew Barrie para o livro “Cardboard Cathedral: Shigeru Ban”, Shigeru afirma que “A qualidade da construção não depende da qualidade dos materiais. Depende da qualidade do espaço que é criado pelo volume, luz e sombra.”

Os tubos de papelão atraíram o arquiteto devido ao baixo custo, conservação da cor natural, facilidade de relocação e produzindo pouco resíduo, sendo utilizados como formas de colunas de concreto armado, implicando em um impacto menor ao meio ambiente. Muitos estudos estruturais foram feitos, assim como testes que resultaram na capacidade de impermeabilização, resistência ao fogo e água e detectou-se uma boa capacidade de isolamento térmico e acústico.

Suas estruturas baseadas em materiais recicláveis foram muitas vezes criadas para situações emergenciais, sendo na maioria das vezes, temporárias e de fácil relocação. Entre esses projetos podemos destacar:

Casas Paper Log - Kobe, Japão, 1995: 

A fundação é constituída por caixas de cerveja que foram doadas e preenchidas por sacos de areia e as paredes são formadas por tubos de papel. As unidades são fáceis de desmontar e os materiais podem ser reciclados.

Igreja de Papel - Kobe, Japão, 1995-2005:

Foi construída após um terremoto destruir a igreja em Kobe, no Japão. Estruturada com materiais doados por uma série de empresas, e a construção foi concluída em apenas cinco semanas pelos 160 voluntários. A planta de (10 x 15 m) está inserida numa pele de papelão ondulado, e foi desmontada em junho de 2005, sendo enviado todos os materiais para Taiwan.

Escola Primária Temporária Hualin - Chengdu, China, 2008

Este projeto de colaboração entre as universidades japonesas e chinesas envolveu a concepção e construção de uma estrutura em tubos de papel para salas de aula temporárias na escola primária atingida pelo terremoto de Sichuan em maio de 2008. Foram os primeiros edifícios na China a portar uma estrutura de tubo de papel, e foram os primeiros edifícios escolares a serem reconstruídos na área atingida pelo terremoto.

Sala de Concertos de Papel - L'aquila, Itália, 2011

Devido ao terremoto de 6 de abril de 2009, a cidade recebeu a cúpula do G8. Shigeru Ban propôs construir uma sala de concertos temporários para apoiar a reconstrução da cidade. O objetivo era utilizar papel, que é fácil de montar e durável.

Catedral Cardboard - Christchurch, Nova Zelândia, 2013 (Prêmio Pritzker)

Após o terremoto de Christchurch, em 2011, a Catedral, símbolo da cidade foi destruída. Convidado para conceber uma nova catedral temporária, Shigeru utilizou-se de tubos de papel de igual comprimento e contêineres de 20 pés, configurando uma forma triangular. A estrutura tem vida útil de 50 anos, tempo necessário para a reconstrução da igreja de pedra original.

Aplicando o conhecimento

Bibliografia:

http://www.shigerubanarchitects.com/works.html

https://www.archdaily.com.br/br/01-185116/projetos-humanitarios-de-shigeru-ban

http://www.vitruvius.com.br/revistas/read/drops/14.078/5107

https://arcoweb.com.br/noticias/noticias/shigeru-ban-conclui-catedral-papelao-christchurch-nova-zelandia

https://www.galeriadaarquitetura.com.br/Blog/post/capela-de-papelao-foi-feita-para-substituir-igreja-da-nova-zelandia-destruida-com-o-terremoto-de-2011

Artigo EBSCO: Christchurch Transitional (Cardboard) Cathedral, Interview text by Andrew Barrie

http://www.papierverarbeitung.de/wpv/presse-und-service/infomaterial/Kampagnenbroschuere_natuerlich_verkaufsfoerdernd.pdf

http://www.hausberg-kartonagen.de/umwelt-nachhaltigkeit/a

It's like you are naked.