Universidade de Aveiro 2019
Departamento de Comunicação e Arte
Rafael Ferreira
da Silva
Cortiça
em
Design
de
Produto:
desenho
Universidade de Aveiro 2019
Departamento de Comunicação e Arte
Rafael Ferreira
da Silva
Cortiça em Design de Produto: desenho conceptual
de um capacete multidesportos
Dissertação apresentada à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Engenharia e Design de Produto, realizada sob a orientação científica do Doutor Ricardo Alves de Sousa, Professor Auxiliar c/ Agregação do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro e do Doutor João Nunes Sampaio, Professor Auxiliar Convidado do Departamento de Comunicação e Arte da Universidade de Aveiro
Este trabalho é dedicado a todos aqueles que me são próximos e que me têm acompanhado ao longo dos anos, contribuindo para o sucesso de mais uma etapa da minha vida.
o júri
presidente Prof. Doutor Gonçalo João Ribeiro Gomes
Professor Auxiliar da Universidade de Aveiro
Prof. Doutor Daniel Gil Afonso
Professor Adjunto da Universidade de Aveiro
Prof. Doutor Pedro Nuno Bandeira Maia
Professor Adjunto da Escola Superior de Educação de Coimbra do Instituto Politécnico de Coimbra
Prof. Doutor Ricardo José Alves de Sousa
agradecimentos Um agradecimento ao corpo docente que me acompanhou nestes dois anos e um agradecimento especial aos meus orientadores, professor Ricardo Sousa e professor João Sampaio, pelo apoio e contributos dados para a concretização desta dissertação.
palavras-chave Cortiça, capacete, proteção, inovação, sustentabilidade
resumo Nos últimos anos, a utilização de cortiça em produtos tem crescido exponencialmente. A presente investigação centra-se na avaliação e exploração da cortiça como elemento de absorção de impactos aplicada no desenvolvimento de uma proposta de capacete multidesporto. A abordagem à investigação, numa primeira fase, centra-se no enquadramento teórico do objeto (capacete), do sector corticeiro e da matéria prima em si, com o objetivo de consolidar um corpo teórico e de conhecimento. Como abordagem complementar, foram desenvolvidas duas tarefas essenciais: aferição das características e capacidades da matéria prima a explorar; e uma análise relativa às especificidades dos capacetes e propostas presentes no mercado. Seguidamente, o desenvolvimento conceptual e de projeto decorreu de um processo iterativo no desenvolvimento e análise de soluções de acordo com a especificidades definidas até consolidar uma proposta coerente com os objetivos definidos.
O desenvolvimento desta proposta pretende valorizar uma matéria prima com potencial económico para o país e que, simultaneamente, tem um impacto ecológico positivo no planeta, uma vez que é uma matéria prima facilmente reciclável e biodegradável.
keywords Coork, helmet, protection, inovation, sustainability
abstract In recent years, the use of cork in products has increased exponentially. This research focused on the evaluation and exploration of cork as an absorption element applied in the development of a multisport helmet proposal. An approach to research, in a first phase, focused on the theoretical framework of the object (helmet), cork sector and primary material itself, with the objective of consolidating a theoretical body and knowledge. As a complementary approach, two essential tasks were developed: measurement of resources and consumption of raw material to be exploited; and an analysis regarding the specificities of the resources and proposals present in the market. Then the conceptual development and the project results from an iterative process in the development and the analysis of solutions according to the specificities registered until consolidating a proposal coherent with the defined objectives. The development of this proposal aims to value a raw material with economic potential for the country and, at the same time, has a positive ecological impact on the planet, since it is an easily recyclable and biodegradable raw material.
Índice
Capítulo I – Introdução, enquadramento e objetivos ... 1
1.1 Motivações pessoais ... 1
1.2 Enquadramento do problema e objetivos ... 1
1.3 Abordagem metodológica ... 2
1.4 Estrutura do documento ... 3
Capítulo II – Equipamento de proteção individual para a cabeça e o setor corticeiro ... 5
2.1 Origem do capacete ... 5
2.2 Utilização de equipamentos de proteção individual para a cabeça... 7
2.3 Tipologias de capacetes ... 9
2.3.1 Capacetes de motociclismo ... 10
2.3.2 Capacetes multidesportos... 12
2.3.3 Conclusão ... 15
2.4 Análise ergonómica – estudo da cabeça humana ... 16
2.5 Sector corticeiro ... 21
2.5.1 História ... 21
2.5.2 Transformação da matéria-prima ... 23
2.5.3 Indústria corticeira no Mundo ... 25
2.5.4 Análise económica do sector corticeiro em Portugal ... 28
2.5.5 Conclusões ... 29
2.6 Utilização de cortiça em desenvolvimento de produto ... 30
2.6.1 Propriedades da matéria-prima ... 30
2.6.2 Aplicações da cortiça ... 31
Capítulo III – Análise do capacete e a exploração da cortiça como material ... 35
3.1 Análise de mercado ... 37
3.1.1 Análise de mercado de capacetes de motociclismo ... 40
3.1.1.1 Conclusões ... 42
3.1.2 Análise de mercado de capacetes multidesportos de utilização citadina ... 44
3.1.2.1 Conclusões ... 45
3.1.3 Análise de mercado de acessórios para capacetes ... 46
3.1.3.1 Conclusões ... 51
3.2 Oportunidade de aplicação de cortiça em capacetes ... 52
3.2.1 Porquê a cortiça? ... 52
3.2.2 Utilização de cortiça em capacetes ... 54
Capítulo IV – Desenvolvimento conceptual do produto ... 57
4.1 Definição de mercados – alvo ... 57
4.1.1 Análise sobre a prática de motociclismo ... 57
4.1.2 Análise sobre a prática de múltiplos desportos ... 58
4.2 Caso prático: simulação numérica de ensaios mecânicos recorrendo ao Método dos Elementos
Finitos ... 60
4.2.1 Simulação computacional ... 60
4.2.2 Método dos elementos finitos ... 63
4.2.3 Componente prática ... 67
4.2.4 Análise de resultados ... 69
4.2.5 Conclusões ... 77
4.3 Sketching e maquetização ... 78
4.4 Desenvolvimento de produto ... 85
4.4.1 Camada de absorção – cork layer ... 85
4.4.2 Solução multidesportos para uso citadino... 87
4.4.3 Materiais e processos de fabrico ... 91
4.5 Proposta de identidade ... 93
4.6 Apresentação do produto - CORKECTION ... 94
4.7 CORKECTION em contexto de uso ... 98
4.8 Desenhos de referência dimensional ... 100
Capítulo V – Conclusões e trabalhos futuros... 103
5.1 Considerações finais ... 105
5.2 Análise de resultados ... 105
5.3 Trabalhos futuros ... 106
Referências bibliográficas ... 107
Anexos ... 113
Anexo 1 – Benchmarking capacetes motociclismo ... 113
Anexo 2 - Benchmarking capacetes multidesportos ... 116
Lista de Figuras
Figura 1 - "Pudding Bowl Helmet" utilizado pelo exército britânico entre 1930 e 1940 ... 5
Figura 2 - Bell 500... 5
Figura 3 - “Não sejas Alberto, pensa pela tua cabeça”, campanha de sensibilização promovida pelo ACP ... 9
Figura 4 - Capacete integral ... 10
Figura 5 - Capacete aberto ... 10
Figura 6 - Capacete off-road ... 10
Figura 7 - Capacete híbrido ... 10
Figura 8 - Estrutura de capacete de motociclismo ... 12
Figura 9 - Estrutura de capacetes multidesportos... 14
Figura 10 - Ilustração da cabeça humana | Vista de corte ... 16
Figura 11 - Ossos do crânio ... 16
Figura 12 - Constituição do cérebro ... 17
Figura 13 - Medições antropométricas do indivíduo britânico entre os 19 e os 65 anos ... 18
Figura 14 - Movimentos da cabeça ... 19
Figura 15 - Musculatura do pescoço ... 20
Figura 16 - Campo de visão ... 20
Figura 17 - Produção de rolhas na Garlopa ... 22
Figura 18 - Descortiçamento ... 24
Figura 19 - Área de montado de sobro a nível mundial ... 26
Figura 20 - Estrutura celular da cortiça ... 30
Figura 21 - Expandacork ... 31
Figura 22 - Corecork ... 31
Figura 23 - Alucork ... 32
Figura 24 - Accoseal ... 32
Figura 25 - Footcork ... 32
Figura 26 - Caiaque Nelo ... 32
Figura 27 - Prancha de mão ... 33
Figura 28 - Tableware by Alma Gémea ... 33
Figura 29 - Corkfabrics ... 33
Figura 30 - "Ayers Cork" ... 34
Figura 31 - "Contrastes" ... 34
Figura 32 - Capacetes de motociclismo ... 40
Figura 33 - Capacetes multidesportos ... 44
Figura 34 – Light Mode ... 46
Figura 35 - Brake Free ... 47
Figura 36 - Fusar ... 47
Figura 37 - Headwave Tag ... 48
Figura 39 - Skully ... 49
Figura 40 - T2 Helmet ... 49
Figura 41 - MIPS ... 50
Figura 42 - Lumos ... 50
Figura 43 - BH51... 50
Figura 44 - Coyle, Lacoste, Starck ... 55
Figura 45 – Torux... 55
Figura 46 - CÉBÉ, NEXX, CMS ... 55
Figura 47 - Método dos elementos finitos ... 64
Figura 48 - Nós e elementos ... 65
Figura 49 - Simulação de queda ... 68
Figura 50 - Conjunto capacete/cabeça de ensaio ... 68
Figura 51 - Zona de maior tensão | Cortiça... 76
Figura 52 - Zona de maior tensão | EPS ... 76
Figura 53 - Camada externa: inspiração e materiais alternativos ... 78
Figura 54 - Camada de absorção de impactos: materiais alternativos ... 79
Figura 55 - Camada de conforto: tecidos orgânicos e tecnológicos... 80
Figura 56 - Dimensões base para o desenvolvimento do produto ... 80
Figura 57 - Esboços ... 83
Figura 58 - Maqueta de estudo dimensional do capacete ... 83
Figura 59 - Maqueta do mecanismo que movimenta a viseira ... 84
Figura 60 - Maqueta dos protetores auriculares ... 84
Figura 61 - Camada de absorção de impacto, versão 1, fase 1 ... 85
Figura 62 - Camada de absorção de impacto, versão 1, fase 2 ... 85
Figura 63 - Camada de absorção de impacto, versão 1, modelo final ... 86
Figura 64 - Conceito final ... 88
Figura 65 - Camada exterior, versão 1, fase 1 ... 88
Figura 66 - Camada exterior, versão 1, modelo final ... 89
Figura 67 - Camada exterior + camada de absorção de impacto ... 89
Figura 68 - Acessórios: iluminação, proteção ocular, proteção auricular ... 89
Figura 69 - Melhorias ao desenho do produto ... 90
Figura 70 - Evolução do desenho na parte traseira ... 90
Figura 71 - Camada interna de conforto ... 90
Figura 72 - Sistema de fecho ... 90
Figura 73 - Logótipos das principais marcas da concorrência ... 93
Figura 74 - Proposta de marca ... 93
Figura 75 - CORKECTION | Vista lateral ... 94
Figura 76 - CORKECTION | Vista frontal ... 94
Figura 77 - CORKECTION | Vista de trás ... 95
Figura 79 - CORKECTION | Capacidade de personalização da camada exterior ... 96
Figura 80 - Demonstração de circulação de ar ... 96
Figura 81 - CORKECTION | Vista explodida... 97
Figura 82 - CORKECTION em contexto de uso | 1 ... 98
Figura 83 - CORKECTION em contexto de uso | 2 ... 98
Lista de gráficos
Gráfico 1 - Aceleração linear ... 18
Gráfico 2 - Aceleração rotacional ... 18
Gráfico 3 - Exportação mundial de cortiça (milhões de €) ... 27
Gráfico 4 - Produção Mundial de cortiça (toneladas) ... 27
Gráfico 5 - Percentagem das exportações por categoria de produto ... 28
Gráfico 6 - Análise do mercado segundo aspetos Estético-Simbólicos, de Lazer, Desempenho e Segurança ... 37
Gráfico 7 - Identificação de mercados mais recetivos a produtos inovadores ... 39
Gráfico 8 - Capacetes de motociclismo segundo Estética, Lazer, Simbolismo e Segurança ... 41
Gráfico 9 - Baixa densidade ... 71
Gráfico 10 - Densidade media ... 72
Gráfico 11 - Alta densidade ... 72
Gráfico 12 - EPS30 ... 74
Gráfico 13 - EPS60 ... 74
Gráfico 14 - EPS100 ... 75
Lista de tabelas
Tabela 1 - Veículos intervenientes em acidentes segundo a categoria, por natureza do acidente ... 7Tabela 2 - Vítimas segundo a categoria do veículo (condutores e passageiros) ... 8
Tabela 3 - Vítimas segundo a utilização de acessórios de segurança (condutores e passageiros) .... 9
Tabela 4 - Tamanhos de capacetes multidesportos ... 15
Tabela 5 - Medições antropométricas do indivíduo britânico entre os 19 e os 65 anos ... 18
Tabela 6 - Etapas do fabrico de rolhas de cortiça ... 24
Tabela 7 - Etapas do fabrico de aglomerados de cortiça ... 25
Tabela 8 - Relação entre países importadores de cortiça portuguesa e nº de atletas federados em motociclismo ... 57
Tabela 9 - Propriedades Poliestireno expandido ... 69
Tabela 10 - Propriedades Cortiça aglomerada ... 69
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Capítulo I – Introdução, enquadramento e objetivos
1.1 Motivações pessoais
A presente investigação versa a temática da proteção pessoal de cabeça e apresenta uma proposta de capacete multidesporto. Realiza-se no âmbito da finalização do Mestrado em Engenharia e Design de Produto da Universidade de Aveiro. Para além da relevância do tema, a sua escolha prende-se com o gosto pessoal pela atividade desportiva e por considerar que no mercado de capacetes existe ainda potencial de inovação.
Este projeto nasce da vontade de desenvolver um projeto em cortiça, valorizando as propriedades químicas e mecânicas do material, contrariamente ao que se tem visto no mercado, em que a cortiça está a ser excessivamente utilizada em produtos meramente decorativos, levando à banalização e consequente desvalorização de uma matéria-prima tão nobre para Portugal.
1.2 Enquadramento do problema e objetivos
A dissertação tem como objetivo ponderar abordagens mais sustentáveis através da seleção de materiais. Sendo a cortiça um material natural e com características interessantes, nomeadamente absorção de impacto, faria sentido explorar a sua aplicação num capacete de multidesporto.
Com base no cenário apresentado, este projeto visa a conceção de um capacete cuja camada de absorção, geralmente produzida em poliestireno expandido, é substituída por cortiça. O fator de inovação foca-se esfoca-sencialmente na substituição do material dessa camada de absorção, passando de um material polimérico prejudicial ao ambiente, para um material natural que pode vir a ser reciclado com relativa facilidade. Para além disso, devido às características da cortiça, prevê-se que seja necessário a otimização do desenho da camada de absorção de modo que, a mesma proporcione o maior conforto possível ao utilizador.
O papel do design neste projeto passa, não só pelo desenho do produto em si de modo a transformar o conceito num produto real, mas também pela comunicação da vertente ecológica do produto de modo a fazê-lo chegar aos mercados de maior potencial. Para alcançar este objetivo será necessário aplicar no projeto conceitos adquiridos ao longo de toda a formação académica, quer na vertente de design, quer na vertente de engenharia, tentando encontrar um equilíbrio entre o desenho e as soluções de construção como materiais e processos de fabrico.
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Os objetivos desta dissertação de mestrado centram-se essencialmente em:
• Explorar as capacidades do material;
• Design como forma de otimização do material e do produto em si; • Foco na sustentabilidade com a utilização de materiais naturais;
• Consolidar conhecimentos de design e engenharia no desenvolvimento de um produto;
• Aumento da autonomia do autor no processo de desenvolvimento de um projeto de grande dimensão com vista à transição para o mercado de trabalho.
1.3 Abordagem metodológica
A abordagem processual para este estudo baseia-se no “Double Diamond” do Design Council e divide-se em dois grandes momentos metodológicos. O primeiro momento trata-se de uma metodologia empírica ativa, da qual se desenvolveu um estudo alargado relativamente a temas relacionados com a proteção pessoal de cabeça e o sector corticeiro. Este estudo teve o objetivo de enquadrar e definir o contexto do tema de investigação, o qual foi complementado com uma revisão bibliográfica e pesquisa de mercado, para a construção de conhecimento que possibilitasse criar uma base documental de cariz científico, quer a nível empírico.
O segundo momento metodológico trata-se de uma metodologia intervencionista qualitativa e quantitativa que se foca principalmente no teste, virtual, do material. Depois de reunidas todas as informações necessárias para a execução do produto começa-se a pensar o desenvolvimento conceptual da proposta.
O processo criativo inicia-se com uma fase de desenho da qual, após algum desenvolvimento, se define a proposta final. Esta proposta é maquetizada com vista ao aperfeiçoamento de dimensões e só depois se inicia o processo de modelação 3D em software informático. Este processo permite uma melhor visualização do produto, permitindo detetar algumas falhas no conceito que foram prontamente corrigidas. O desenvolvimento termina com a proposta de materiais e processos de fabrico e com a criação de uma proposta de marca para o produto.
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1.4 Estrutura do documento
Esta dissertação é composta por três capítulos principais nos quais se abordam as temáticas do capacete, da cortiça e o desenvolvimento do projeto.
Inicialmente é abordada a origem dos capacetes, bem como as suas tipologias e constituintes, seguindo-se uma análise da cabeça humana e suas características. Depois faz-se o estudo da indústria corticeira, a sua história, valor comercial, possibilidades para o desenvolvimento de produto, entre outros dados.
Segue-se um capítulo dedicado a análise mais específica, no qual se analisa o mercado de capacetes e acessórios e estudam-se as propriedades da cortiça, justificando a sua utilização no projeto.
Posteriormente segue-se o capítulo dedicado ao desenvolvimento do projeto. Depois de mais algum estudo de mercado, define-se o briefing e começa-se a trabalhar sobre a temática dos Elementos Finitos, uma vez que seriam úteis numa fase mais avançada do projeto. No decorrer do desenvolvimento do capacete foi feito um estudo prévio de possibilidades de materiais, seguiu-se a fase de desenho e posterior maquetização. Desenvolvido o projeto em software 3D, definiram-se os materiais e processos de fabrico. O projeto termina com a criação da marca e a apresentação do produto.
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Capítulo II – Equipamento de proteção individual para a cabeça e o
setor corticeiro
2.1 Origem do capacete
Estima-se que o primeiro capacete para motociclistas tenha surgido em 1914 pelas mãos do Dr. Eric Gardner. Este modelo era produzido em lona e, embora a proposta inicial tenha sido rejeitada, o capacete desenhado por Eric passou a ser elemento de segurança obrigatório para os pilotos da Ilha de Man TT desse mesmo ano [1].
Contudo, o desenvolvimento de capacetes para motociclistas foi traçado de forma mais rigorosa a partir de 1935 [2], ano em que faleceu o Coronel Thomas Edward Lawrence, vítima de acidente de mota. T. E. Lawrence, conhecido como “Lawarence das arábias”, foi um dos heróis da I Guerra Mundial. Motivado pelo referido acidente, este entrou em coma devido a fraturas no crânio, vindo a falecer 5 dias após o internamento.
Levado para o Hospital Militar de Bovington Camp, foi assistido pelos melhores especialistas na área, entre eles o neurocirurgião Hugh Cairns. Hugh tinha um vastíssimo currículo e rapidamente se comoveu com a morte de Thomas, passando a focar a sua atenção no estudo e resolução de traumatismos cranianos em motociclistas.
Hugh conseguiu que o capacete se tornasse obrigatório para todos os motociclistas do exército inglês em 1941, fazendo com que a taxa de morte por lesões na cabeça fosse a
mais baixa de todos os exércitos. Só mais tarde, já em 1953 [3], é que se dá o grande desenvolvimento a nível de capacetes quando Roy Richter, ex-piloto e fundador da marca Bell, desenvolveu o Bell 500 (1953) com três camadas, tal e qual como nos dias de hoje. Uma camada exterior em fibra de vidro, uma camada intermédia em
espuma para absorver impactos e uma camada interna para maior conforto. Em 1963, esta marca viria a estar novamente na frente do mercado através Figura 1 - "Pudding Bowl Helmet" utilizado pelo exército britânico entre 1930 e 1940
6
da criação do primeiro modelo de capacete totalmente fechado. Este garantia maior proteção do utilizador, uma vez que, à data, era constituído pelos mesmos materiais dos capacetes utilizados pelos pilotos de aviação do exército americano e dos astronautas da NASA.
Após esses desenvolvimentos, em 1964, surgem nos Estados Unidos da América, através da USDOT, as primeiras especificações para o uso de capacetes em vias públicas. Em 1966 foi aprovada pelo Congresso uma normativa que obrigava cada estado a criar as suas próprias leis, com vista à obrigatoriedade do uso de capacetes. Esta obrigatoriedade foi imposta com a premissa de apenas serem disponibilizados fundos estatais para desenvolvimento/manutenção de autoestradas caso esse estado possuísse lei acerca da utilização de capacetes. Essa imposição do Congresso foi acatada por 47 estados.
7
2.2 Utilização de equipamentos de proteção individual para a cabeça
Tendo em consideração o tema de dissertação escolhido, torna-se importante analisar e refletir sobre a segurança rodoviária e sobre a importância da utilização de capacete.
Vivemos numa sociedade cujo tráfego rodoviário é cada vez mais elevado e há quem procure soluções alternativas aos carros para se mover pelas cidades. Duas dessas opções são os ciclomotores/motociclos e bicicletas, as quais são motivadas pela sua agilidade para contornar o trânsito e eficazes para pequenos trajetos, fazendo com que o utilizador chegue mais rápido ao seu destino; por fatores económicos e por questões de sustentabilidade ambiental (neste item com maior relevância as bicicletas).
Embora facilitem a vida a quem deles faz usufruto, estes meios de transporte expõem o corpo do condutor a maiores fatores de risco em caso de acidente, sendo necessários cuidados redobrados na sua utilização. Segundo a Autoridade Nacional de Segurança Rodoviária [4], em 2017, os motociclos e ciclomotores representavam 15,4% dos veículos envolvidos em acidentes (Tabela 1), enquanto que os velocípedes apenas 3,8%. Infelizmente, e mesmo tendo a noção do aumento de circulação deste tipo de veículos, verifica-se um aumento no número de veículos destas tipologias envolvidos em acidentes, quando comparado com 2016. De realçar o aumento significativo no número de vítimas (Tabela 2) resultantes de acidentes com estas duas tipologias de veículo. Em 2017, 24,7% do total de vítimas mortais, eram condutores de ciclomotores ou motociclos.
Tabela 1 - Veículos intervenientes em acidentes segundo a categoria, por natureza do acidente
Atropelamento Colisão Despiste Total (% do total de veículos acidentados) 2016 2017 2016 2017 2016 2017 2016 2017 Velocípedes 84 93 1468 1554 404 481 1956 2128 (3,8%) Ciclomotores e motociclos 233 210 4422 5103 2743 3327 7398 8640 (15,4%)
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Tabela 2 - Vítimas segundo a categoria do veículo (condutores e passageiros)
Relativamente ao capacete, este é um objeto cuja utilização é, segundo o código da estrada, de carácter obrigatório para ciclomotores e motociclos, mas de caracter facultativo para utilizadores de velocípedes. Muitas vezes, lesões no crânio ou na cervical, resultantes de embates com a cabeça, não estão propriamente relacionadas com a velocidade do embate, mas sim com a posição da cabeça no momento do embate [5]. Estas lesões podem ser prevenidas recorrendo à utilização de capacete adequado, nomeadamente modelos certificados e homologados segundo as normas internacionais (ECE 2205, EN 1078, etc..) que, cada vez têm padrões de exigência mais elevados, com vista à maior proteção dos utilizadores.
Embora em algumas situações a utilização de capacete não seja obrigatória, várias são as campanhas de sensibilização para a utilização do mesmo. Porém, e de acordo com os valores da Tabela 3, que indica o número de vítimas segundo a utilização de acessórios de segurança, parece haver algum descrédito por parte da população. Como foi referido anteriormente, o número de vítimas de acidentes aumentou de 2016 para 2017 e, embora o número de vítimas mortais de condutores ou passageiros que não usavam capacete ou cinto de segurança tenha diminuído, o número total de vítimas (falecidos + feridos graves + feridos leves) que não utilizavam nem capacete nem cinto de segurança, aumentou.
Estes dados revelam algum facilitismo e falta de consciência por parte dos utilizadores, numa altura em que cada vez o acesso à informação está mais facilitado e mais acessível à grande maioria da população. Vítimas mortais (%
do total de mortes na estrada)
Feridos graves Feridos leves Total de vítimas 2016 2017 2016 2017 2016 2017 2016 2017 Velocípedes 33 25 (4,2%) 106 126 1743 1885 1882 2036 Ciclomotores e motociclos 105 149 (24,7%) 467 572 7071 8200 7641 8921
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Tabela 3 - Vítimas segundo a utilização de acessórios de segurança (condutores e passageiros)
Vários são os estudos que demonstram que, efetivamente, o capacete reduz significativamente a probabilidade de morte ou lesão grave durante o seu uso. No Kentucky, de acordo com um estudo realizado entre 2008 e 2012 [6], concussões, fratura craniana e hemorragias intracranianas foram as lesões mais observadas em motociclistas. O mesmo estudo, que teve uma amostra elegível de 7951 indivíduos, refere que a utilização do capacete em caso de queda pode reduzir em 69% o risco de fratura do crânio, em 71% o risco de concussão e em 53% o risco de hemorragia intracraniana.
Noutro estudo [7], de 2018, intitulado “Helmet retention system types as a risk factor to properly attach the chin strap”, com uma amostra de 3050 motociclistas, desta vez em Curitiba no Brasil, os autores tentaram mostrar o impacto que as fivelas de aperto têm na má utilização do capacete. Da amostra observada, apenas 59,2% utilizava o capacete corretamente apertado, enquanto que 11% dos utilizadores utilizava o capacete totalmente desapertado. Este estudo reflete não só sobre a necessidade do uso do capacete, mas também sobre a sua correta utilização e quais as características/componentes que a favorecem. Neste sentido, há ainda um longo caminho a percorrer no que diz respeito à educação e sensibilização para o uso de capacete. Por sua vez, em Portugal já se começam a ver algumas campanhas neste sentido, sendo visível na Figura 3 uma das mais recentes e bem-sucedidas.
Vítimas mortais Feridos graves Feridos leves Total de vítimas
2016 2017 2016 2017 2016 2017 2016 2017 C/ capacete/cinto de segurança 340 381 1385 1494 30411 32847 32136 34722 S/ capacete/cinto de segurança 44 37 54 60 676 690 774 797
Figura 3 - “Não sejas Alberto, pensa pela tua cabeça”, campanha de sensibilização promovida pelo ACP
10
2.3 Tipologias de capacetes
Neste ponto será feita uma análise aos capacetes de motociclismo de acordo com as suas tipologias e constituintes.
2.3.1 Capacetes de motociclismo
Tipologias de capacete
De acordo com a análise de mercado efetuada foi possível identificar diversas tipologias de capacetes, as quais foram dividas em quatro tipologias que passaremos a definir [8,9]:
• Integral
São os modelos recomendados para circuito (pistas, autódromos, kartódromos, etc), visto serem os que proporcionam maior proteção a nível do crânio, face e zona maxilar. Incorporam sistemas removíveis como o forro e viseiras e outros detalhes que fazem aumentar o preço destes equipamentos.
• Abertos/Jet
Por não possuírem proteção no queixo permitirem um maior fluxo de ar no seu interior, contudo proporcionam menos proteção ao utilizador, principalmente na zona maxilar. Não são indicados para velocidades elevadas.
• Off-road
São maioritariamente usados por pilotos de motocross e todo-o-terreno. Embora se comecem a ver modelos que possuem viseira, o mais comum é serem utilizados em conjunto com óculos de proteção especificamente desenhados para capacetes. Estes modelos proporcionam boa proteção do crânio e zona maxilar.
• Modular/Híbrido
Novo conceito de capacetes que se revela bastante prático em viagens de longo curso. Estes capacetes misturam o melhor dos dois mundos uma vez que a proteção da zona maxilar pode ser empurrada para cima, permitindo que toda a cara fique
Figura 4 - Capacete integral Figura 5 - Capacete aberto Figura 6 - Capacete off-road Figura 7 - Capacete híbrido
11
exposta ao ar. Esta solução facilita a comunicação e permite ao utilizador baixar a temperatura corporal sem a necessidade de, constantemente, retirar o capacete. Quando está fechado apresenta um desempenho semelhante aos capacetes integrais e, estando aberto, a proteção facial e maxilar diminui drasticamente.
Capacete de motociclismo – estrutura e elementos constituintes
Apesar das diversas tipologias de capacetes de motociclismo anteriormente descritas, estas apresentam características comuns e basilares.
Os capacetes têm evoluído ao longo dos tempos e cada vez há mais atenção à escolha de materiais a nível de desempenho na proteção mas também relacionados com a leveza, isto por uma questão de conforto, nomeadamente para reduzir a tensão e lesões no pescoço. A inclusão de detalhes como a introdução de uma camada extra de tecido para proporcionar maior conforto, introdução de sistemas de comunicação que funcionam via Bluetooth e até encaixes para action-cams, podem fazer oscilar o preço de um capacete entre os 50€ até bem acima dos 500€.
Existem quatro componentes, como é visível na Figura 8, que são transversais a todos os modelos de capacetes para motociclismo, são eles:
• Camada exterior
Poderá ser produzida através de algum material polimérico, de materiais como a fibra de carbono ou o Kevlar, ou até, uma combinação de vários materiais. É a camada que recebe uma intervenção gráfica (pintura, serigrafia, etc) e que acaba por ter impacto visual, contudo, a sua principal função é resistir à abrasão e à penetração de objetos vindos do exterior. A espessura desta camada varia entre os 2mm e os 3mm.
• Camada intermédia/de absorção de impactos
Esta camada vem imediatamente abaixo da camada exterior e é feita de poliestireno expandido (EPS). A sua principal função é absorver o impacto dissipando a energia, reduzindo-a ao máximo para provocar o menor número de lesões possível no utilizador. Nos capacetes de motociclismo pode atingir os 45mm de espessura.
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• Camada interior
É a camada que fica diretamente em contacto com o utilizador e, por isso, a sua principal função é transmitir conforto. Normalmente esta camada é feita de espuma e revestida com tecidos hipoalergénicos, podendo, geralmente, ser removível e lavável.
• Sistema de retenção
A sua função principal é manter o capacete seguro na cabeça, geralmente com uma correia ajustável que passa por baixo do queixo do utilizador. O espaçamento entre a correia e o queixo não deve ser superior a dois dedos.
Esta correia também pode ser revestida com o mesmo tecido da camada interior de modo a proporcionar maior conforto ao utilizador.
Para permitir o fecho existem quatro sistemas disponíveis no mercado: fecho micrométrico; fecho de aperto/desaperto rápido, fecho de duplo aperto/desaperto rápido; fecho com argola em duplo D.
Para além dos quatro componentes principais já referidos, é comum serem introduzidos nos capacetes funcionalidades e componentes como entradas e saídas de ar, viseiras ou óculos de proteção.
Relativamente à escolha do capacete ideal, esta deve ser feita de acordo com o tipo de utilização, porém, existem fatores que o utilizador deve ter em consideração, tais como a homologação (segundo a norma já referida neste capítulo), o conforto, visibilidade, nível de ajustes, ventilação e aparência.
No que diz respeito à aparência e aspeto formal dos capacetes, estes geralmente acompanham as tendências sazonais ditadas pela indústria do vestuário e assumem um carácter identitário de quem os utiliza.
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2.3.2 Capacetes multidesportos
Neste ponto será feita uma análise aos capacetes multidesportos de acordo com os seus constituintes. Incluem-se neste grupo todos os capacetes que não são concebidos com foco numa modalidade específica, mas cuja utilização possa ser versátil a várias áreas.
Estrutura e constituintes
Os capacetes multidesportos, embora pareçam bastante frágeis, apresentam a mesma estrutura e componentes com funções similares aos capacetes de motociclismo, contudo, apresentando requisitos e comportamentos mecânicos diversificados. Existem várias marcas que os fabricam, mas estas propriedades são transversais a todas:
• Camada exterior
Normalmente feita de um material polimérico (Policarbonato), é uma estrutura rígida que protege da abrasão e penetração de objetos externos. À semelhança dos capacetes de motociclismo, esta camada varia a sua espessura entre 2mm e 3mm.
• Camada intermédia/de absorção de impactos
À semelhança dos capacetes de motociclismo, também nos multidesportos a camada intermédia, responsável por absorver os impactos, é feita de poliestireno expandido (EPS). Nesta tipologia de produtos, devido à menor exigência em termos de homologação, conseguem-se espessuras mais finas, em média, 30mm.
• Camada interior
Sendo a camada que fica em contacto com o utilizador, deveria ser a que transmite mais conforto, porém, no caso dos capacetes multidesportos, esta camada poderá ser apenas de espuma (para reduzir custos) e não de espuma revestida a tecido, como é o caso dos capacetes de motociclismo.
• Sistema de retenção
Tal como nos capacetes de motociclismo, também nos capacetes multidesportos o sistema de retenção é responsável por manter o capacete na cabeça do utilizador. Apesar de existirem sistemas de fixação passíveis de ser utilizados em ambos (motociclismo e multidesportos), geralmente, nos capacetes multidesportos, é utilizado um sistema de fecho por mola,
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uma vez que nestes, a exigência das normas de homologação não é tão alta. Economicamente, este sistema de fecho também é mais acessível.
• Sistema de estabilização
É comum vermos sistemas de estabilização em capacetes para ciclismo e capacetes multidesportos, de forma a fixar com mais eficácia o capacete à cabeça do utilizador.
Estes sistemas podem ser integrados no sistema de retenção e são reguláveis na zona da nuca. Outra opção são os sistemas em que é a variação de espessuras da camada interior que proporciona a estabilização do capacete.
Para além destes sistemas principais, regra geral, este tipo de capacetes possui vários rasgos na sua estrutura de forma a aumentar a circulação de ar e tornar o produto mais respirável.
Tamanhos de capacetes
Relativamente aos tamanhos dos capacetes, estes são bastante parecidos de marca para marca e ajudam a padronizar algo que terá de ser utilizado por diferentes tipos de público com diferentes tamanhos de cabeça.
Na Tabela 4 encontram-se os dados relativos aos tamanhos de várias marcas de capacetes multidesportos, dados esses que foram retirados dos websites oficiais das marcas. Todas as dimensões são referentes ao perímetro da cabeça.
15 Tabela 4 - Tamanhos de capacetes multidesportos
XS S M L XL XXL Fox 20.75” – 21.25” 21.75” - 22.25” 22.25” – 23.25” 23.25” – 23.75” 23.75” – 24.75” 24.75” – 25.25” Giro 47 – 51 cm 51 – 55 cm 55 – 59 cm 59 – 63 cm 61 – 65 cm --- Mavic --- 51 – 56 cm 54 – 59 cm 57 – 61 cm --- --- Scoot --- 51 – 55 cm 55 – 59 cm 59 – 61 cm --- ---
2.3.3 Conclusão
Como vimos nos pontos anteriores, os componentes principais dos capacetes de motociclismo e multidesportos não variam muito entre si. O que varia é, essencialmente, o desempenho mecânico, uma vez que os capacetes de motociclismo, obrigatoriamente, necessitam de fornecer maior proteção ao utilizador.
Com base na informação recolhida foi possível perceber quais os constituintes que têm maior destaque no produto, bem como, as características de cada um, sendo esta informação útil para o desenvolvimento da futura proposta a apresentar.
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2.4 Análise ergonómica – estudo da cabeça humana
Tratando-se o capacete de um equipamento de proteção para a cabeça, faz sentido estudar a constituição e ergonomia da mesma, de modo que o produto a desenvolver esteja perfeitamente adaptado à anatomia humana, com vista a cumprir da melhor forma possível a função à qual se destina.
A cabeça humana divide-se essencialmente em duas partes: calota craniana (crânio neural) e na face (crânio visceral). Estas duas partes têm como função primordial proteger o cérebro de eventuais danos.
Figura 10 - Ilustração da cabeça humana | Vista de corte
Quanto ao crânio, este é dividido essencialmente da forma ilustrada pela Figura 11 e pode ter variadíssimas formas. Visto de cima, o crânio pode ter uma forma quase circular até uma forma oval muito pronunciada.
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Relativamente ao cérebro, este pesa cerca de 1200g nos homens e 1050g nas mulheres. As funções que necessita de responder estão distribuídas por diferentes zonas do mesmo, nomeadamente [10]:
• Lobo frontal: é a zona responsável pela fala, capacidades motoras e atos intelectuais;
• Lobo occipital: é a zona que recebe e processa informações como cores, formas, etc.;
• Lobo parietal: tem como função processar informações vindas de outras partes do cérebro;
• Lobo temporal: é uma zona que se subdivide em duas. Uma responsável pela memória visual e outra responsável por filtrar as emoções.
Figura 12 - Constituição do cérebro
As lesões na cabeça estão relacionadas essencialmente com impactos oblíquos (praticamente todos os que ocorrem) e vários são os autores que comprovam essa informação, defendendo que os actuais testes feitos para homologação de capacetes são obsoletos e que poderiam ser mais eficientes. King et al [5], são alguns dos autores mais referenciados que demonstraram essa mesma teoria relativamente aos impactos oblíquos, cuja rotação da cabeça pode provocar danos irreparáveis no cérebro.
18 Gráfico 1 - Aceleração linear
Gráfico 2 - Aceleração rotacional
Dimensões do corpo humano e movimentos da cabeça
De modo que o produto a desenvolver se possa adaptar a vários tamanhos, é pertinente criar o modelo base a partir de uma dimensão padrão pré-estabelecida. Neste caso as dimensões padrões serão o percentil 50 para indivíduos britânicos com idades entre os 19 e os 65 anos [11]. A figura e tabela seguintes apresentam alguns dos dados pertinentes de se conhecerem:
Figura 13 - Medições antropométricas do indivíduo britânico entre os 19 e os 65 anos
Os algarismos representados na figura são meramente indicativos de que dimensão se trata. O comprimento, em milímetros, dessa dimensão deve ser consultado na tabela abaixo:
Tabela 5 - Medições antropométricas do indivíduo britânico entre os 19 e os 65 anos Percentil 50%
Dimensão Masculino Feminino
1 1745mm 1620mm
2 1640mm 1515mm
26 200mm 185mm
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Para além das dimensões do corpo, é necessário, também, compreender os seus movimentos, essencialmente da cabeça do indivíduo.
A cabeça tem quatro tipos de movimentos [12]:
• Flexão: permite dobrar a cabeça para a frente. Numa flexão normal é possível inclinar a cabeça 40 a 60 graus e tocar com o queixo no peito;
• Extensão: é o movimento de inclinar a cabeça para trás. Uma extensão normal permite uma amplitude de movimento de 45 a 70 graus;
• Rotação: rodar a cabeça lateralmente, para a direita e para a esquerda. O ângulo de rotação normal é entre os 60 e os 80 graus, o que permite ficar com o queixo praticamente alinhado com a linha do ombro;
• Flexão lateral: permite inclinar a cabeça para a direta ou para a esquerda indo com o ouvido na direção do ombro. Uma flexão lateral normal ronda os 45 graus de inclinação.
Figura 14 - Movimentos da cabeça
A utilização de capacete deve impedir o máximo possível que exista falta de liberdade para fazer os movimentos acima mencionados, uma vez que, essa falta de liberdade poderá proporcionar desconforto ou inclusive prejudicar as capacidades de condução do utilizador.
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Para a realização destes movimentos os músculos do pescoço são os que estão mais envolvidos no processo, em particular [13]:
• Esternocleidomastóideo: situa-se na lateral do pescoço e é um músculo forte que permite o movimento de rotação da cabeça para o lado oposto ao do músculo, bem como o movimento de flexão lateral para o lado do músculo;
Figura 15 - Musculatura do pescoço
Relativamente ao campo de visão, que é a porção de espaço no qual os objetos são vistos olhando em frente e sem rodar a cabeça, o ser humano consegue ter uma amplitude de praticamente 100 graus para a esquerda e para a direta, 60 graus para cima e 75 graus para baixo [14].
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2.5 Sector corticeiro
2.5.1 História
Com base na pesquisa efetuada [15-17], o uso da cortiça como matéria-prima pelo ser humano remonta a vários séculos antes de Cristo. Existem referências, que datam de 3000 a.C., nas quais a cortiça era utilizada em acessórios de pesca pelos egípcios e persas, nomeadamente em boias de pesca.
Também os antigos gregos e romanos utilizavam a cortiça como flutuadores aplicados em redes de pesca, dispositivos de flutuação individuais para os pescadores, sandálias e rolhas. Antigamente, utilizavam esta matéria-prima na construção das suas casas devido às suas propriedades isoladoras, pois assim conseguiam manter as casas quentes no Inverno e frescas no Verão. Por sua vez, e devido ao facto de ser um material confortável e dissuasor de pragas e insetos, era usada como revestimento de pavimentos de habitações.
Em Itália foram encontrados vestígios de vários artefactos como telhados, boias, tampas para tonéis e sapatos femininos datados do século IV a.C.. Por sua vez, em Éfeso foi encontrada uma ânfora datada do século I a.C., que se encontrava tapada por uma rolha de cortiça e ainda continha vinho no seu interior.
Factos como estes sustentam a importância que a cortiça teve ao longo da história, mas só mais tarde começou a ser vista com outros olhos, nomeadamente a partir do século XIII quando surgiram as primeiras leis portuguesas com vista à proteção dos montados.
Daí em diante a utilização da cortiça em diversos produtos foi aumentando e podem destacar-se alguns ao longo da história, nomeadamente no século XV, altura em que a cortiça começou a ser utilizada nas caravelas dos descobridores portugueses nas suas viagens pelo mundo. Já no século XVI, as celas e aposentos dos frades no Convento dos Capuchos, construído em 1560, foram revestidos a cortiça para proporcionar conforto extra.
Mais tarde, no século XVII, concretamente em 1688, ocorreu o maior desenvolvimento na aplicação de cortiça como vedante, quando Dom Pierre Pérignon decidiu deixar de parte a utilização de rolhas de madeira e começou a utilizar rolhas de cortiça para vedar as garrafas do seu famoso champanhe, Champagne Dom Périgon. Desde essa altura, e ainda mais com a evolução na indústria corticeira, a rolha de cortiça passou a ser a eleita pela indústria vinícola para a conservação dos mais variados vinhos.
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Cerca de 200 anos mais tarde, em 1890, foi descoberto um novo método para reaproveitamento dos desperdícios de cortiça. Esse método consistia em cortar a cortiça em pequenas folhas que podiam ser utilizadas de diversas formas, e foi assim que nasceu a cortiça aglomerada. John Smith, em 1891, descobriu que, sujeitando a cortiça em simultâneo a uma fonte de pressão e a uma fonte térmica, esta libertava as suas resinas naturais, conseguindo então criar um aglomerado que não necessitava de qualquer ligante artificial para a sua fabricação. Desde então várias foram as experiências feitas com vista ao aproveitamento máximo das sobras de cortiça.
O século XX fica marcado pelo aparecimento da primeira máquina industrial para produção de rolhas, a Garlopa. Contudo, a utilização da cortiça continuou a apresentar diversas
utilizações. Algumas dessas utilizações foram nos equipamentos de proteção dos combatentes da II Guerra Mundial, em ladrilhos de cortiça aglomerada que surgiram no mercado na década de 50 através de uma empresa americana, e, já no final do século, na década de 90, são feitos os primeiros registos de patentes para a utilização de cortiça em correias de transmissão e pneus.
Contudo, é no século XXI, com o desenvolvimento tecnológico, que a cortiça é implementada nas mais diversas situações. Apesar da indústria vinícola continuar a ser o principal destino dos produtos de cortiça, existem outras áreas nas quais a mesma se tem vindo a destacar, como é, por exemplo, o caso da construção e mais recentemente o vestuário. É nestes últimos anos que a cortiça conquista espaço em indústrias exigentes como a indústria aeronáutica, indústria automóvel e aeroespacial, com soluções versáteis e de alta eficiência que correspondem aos desafios técnicos propostos. A cortiça nestas novas aplicações pode ser encontrada em caiaques de competição, em bolas de ténis e críquete, nos vaivéns da NASA – National Aeronautics and Space Administration e da ESA – European Space Agency, em peças de design premiadas e até em efeitos especiais de filmes de Hollywood.
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2.5.2 Transformação da matéria-prima
A cortiça, casca do Sobreiro, é um tecido 100% vegetal e natural. Um centímetro cúbico de cortiça contém aproximadamente 40 milhões de células em forma de prisma pentagonal, sendo as mesmas preenchidas maioritariamente por um gás semelhante ao ar e revestidas por suberina [18].
O primeiro descortiçamento ocorre quando o Sobreiro tem cerca de 25 anos e pode ser descortiçado em média 17 vezes ao longo da sua longevidade, que é de cerca de 200 anos. A cortiça extraída é aproveitada a 100% e todo o processo de extração ocorre sem danificar a árvore e o seu normal desenvolvimento [19].
Descortiçamento [20]
É o processo de extração da casca do Sobreiro e é realizado por profissionais especializados, normalmente entre os meses de Maio e Agosto.
O primeiro descortiçamento, chamado de Desbóia, ocorre quando o Sobreiro atinge os 25 anos de idade. Neste primeiro descortiçamento, do qual é extraído a chamada cortiça virgem, a matéria prima apresenta características que a tornam difícil de trabalhar e é usada principalmente para o fabrico de pavimentos e revestimentos.
Após 9 anos é feito o segundo descortiçamento, do qual se extrai a chamada “cortiça secundeira”, que ainda não tem as características necessárias para produção de rolhas.
Só a partir do terceiro descortiçamento, e daí até ao fim de vida da árvore, se obtêm as placas de cortiça cujas características permitem a produção de rolhas de qualidade. Essa cortiça é denominada de cortiça Amadia.
Após o descortiçamento as pranchas de cortiça são empilhadas para ficarem em repouso, segundo normas definidas pelo Código Internacional de Práticas Rolheiras – CIPR, por um período que não deverá ser inferior a 6 meses. Este tempo de repouso permite a maturação e estabilização da matéria prima.
24
O descortiçamento é composto por 6 etapas, que são elas: • Abrir • Separar • Traçar • Extrair • Descalçar • Marcação
Processo industrial de transformação de cortiça [21]
• Rolhas de cortiça
O processo produtivo das rolhas varia de acordo com o tipo de rolha a produzir. Enquanto que as rolhas naturais são produzidas pela brocagem de uma peça única de cortiça, o corpo das rolhas técnicas é composto por um aglomerado de grânulos de cortiça (subproduto derivado da brocagem de rolhas naturais), ao qual, nos seus topos, se podem adicionar discos de cortiça natural.
O fabrico de rolhas é composto pelas seguintes etapas: Tabela 6 - Etapas do fabrico de rolhas de cortiça
Rolhas naturais Rolhas técnicas
1. Cozedura das pranchas
2. Estabilização
3. Seleção e rabaneação das pranchas 4. Brocagem 5. Retificação 6. Seleção 7. Lavagem 8. Colmatagem 9. Marcação 10. Embalagem e transporte • Produção de discos
1) Seleção e cozedura das pranchas
2) Perfuração dos discos
3) Seleção e limpeza • Fabrico do corpo
1) Trituração do subproduto das rolhas naturais
2) Aglomeração e colagem
3) Extrusão e corte • Montagem da rolha
1) Colagem dos discos ao corpo
2) Secagem
3) Processos 5 a 10 do fabrico de rolhas naturais
• Materiais de construção, decoração e design
A matéria proveniente dos dois primeiros descortiçamentos, de podas e limpezas dos Sobreiros e, também, do subproduto que não é utilizado no fabrico de rolhas, é aproveitada para o fabrico de aglomerados. Estes são destinados à construção civil e outras aplicações, como vestuário, desporto e transportes. Os principais aglomerados produzidos são o aglomerado composto e o aglomerado puro expandido.
25
O aglomerado composto, vulgarmente conhecido por “aglomerado branco”, é geralmente usado em materiais de decoração e construção civil e resulta da aglutinação de grânulos provenientes dos dois primeiros descortiçamentos e de desperdícios de cortiça. O processo de aglutinação dá-se por ação conjunta de pressão, temperatura e um agente de aglutinação. Os grânulos para formação deste tipo de aglomerado variam as suas dimensões entre os 0,25mm e 22,4mm e massa volumétrica entre os 70Kg/m3 e os 90Kg/m3, podendo o composto atingir uma massa volumétrica entre os 200Kg/m3 e ok 600Kg/m3, dependendo da utilização final a que se destinará o produto.
Relativamente ao aglomerado puro expandido, conhecido vulgarmente por “aglomerado negro”, resulta da aglomeração de grânulos de cortiça virgem, maioritariamente provenientes da poda do sobreiro, que, devido às suas características, permitem a sua aglomeração sem recurso a quaisquer ligantes artificiais. Os grânulos para este tipo de aglomerado variam a sua dimensão entre os 3mm e os 22mm, e a sua aglomeração é feita por cozedura a vapor, processo que faz com que os mesmos se expandam e libertem a sua própria resina (suberina) que serve como ligante natural.
O fabrico de aglomerados é composto pelas seguintes etapas: Tabela 7 - Etapas do fabrico de aglomerados de cortiça
Aglomerado composto Aglomerado puro expandido
1. Trituração 2. Granulação 3. Aglomeração 4. Coloração (opcional) 5. Moldação 6. Prensagem 7. Estufa 8. Desmoldagem 9. Lixagem 1) Trituração 2) Granulação 3) Aglomeração – Moldagem em autoclave 4) Cozedura 5) Estabilização 6) Retificação
2.5.3 Indústria corticeira no Mundo
As florestas de Sobreiro (Quercus suber) subsistem apenas na bacia mediterrânica, desenvolvem-se em climas quentes e húmidos, desde o nível do mar até aos 500m de altitude, principalmente na zona sul da Península Ibérica.
Estima-se que a área mundial de floresta de sobreiro ultrapasse os 2.1 milhões de hectares [22] e que Portugal seja o país que apresenta a maior área de montado com 34% da área mundial. No Continente Europeu encontra-se 67% da área mundial de montado de sobro e os restantes 33% no Continente Africano, sendo a floresta de sobreiro parte integrante dos
26
ecossistemas de Portugal, Espanha, França, Itália, Tunísia, Argélia e Marrocos.
No mapa apresentado na Figura 19 pode ver-se a distribuição da área de montado de sobro a nível mundial.
A produção mundial de cortiça ascende a 201 mil toneladas e Portugal é o país líder do setor [23]. Para além de ter a maior área de floresta de sobreiro, Portugal é também o país com maior produção e o maior exportador mundial de cortiça e produtos produzidos em cortiça. A produção anual de cortiça em Portugal ronda as 100 mil toneladas (49.6% da produção mundial) e o valor das exportações ultrapassa os 897 milhões de euros, que representam 62.7% dos 1430.8 milhões de euros gerados anualmente pela indústria corticeira a nível mundial. Nos 3 parâmetros analisados, Portugal é seguido pela Espanha, sendo este país a segunda potência mundial no que à indústria corticeira diz respeito.
Nos gráficos 3 e 4, referentes à produção mundial de cortiça e exportação mundial, respetivamente, podemos ver quais os países mais representativos a nível produtivo bem como a nível exportador [22]. O Gráfico 4 engloba a exportação de cortiça em bruto e de produtos finais, daí constarem países como os EUA e a China, por exemplo. Esses países importam cortiça em bruto, transformam-na e exportam o produto final.
27
A indústria corticeira engloba diversas ações como a recolha de cortiça, transformação da matéria prima em rolhas (onde se utiliza a cortiça de qualidade superior) e seguidamente a transformação da cortiça remanescente em subprodutos como: materiais de construção, folha de cortiça para tecidos, produtos para equipamentos desportivos, etc. A versatilidade deste material permite uma constante procura de novos produtos onde a cortiça possa estar inserida, porém, ainda são as rolhas o produto mais conhecido. Este também é aquele que traz maior retorno às empresas da indústria corticeira, uma vez que representam a maior percentagem do valor do mercado da cortiça.
Gráfico 4 - Produção Mundial de cortiça (toneladas) Gráfico 3 - Exportação mundial de cortiça (milhões de €)
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2.5.4 Análise económica do sector corticeiro em Portugal
Como já foi referido, Portugal possui cerca de 34% da área total mundial de montado de sobro, cerca de 736 mil hectares, sendo o sobreiro a segunda árvore com maior presença no país. Os sobreiros, plantados em média 80 por hectare, ocupam 23% da área total de floresta nacional, logo atrás do Eucalipto que ocupa 26% dessa mesma área [24].
Entre empresas de exploração dos montados, empresas transformadoras de rolhas e de fabricação de outros produtos, em 2014 eram cerca de 670 as empresas ligadas à cortiça em Portugal, as quais empregavam um total de cerca de 9000 trabalhadores [22]. Embora os montados se situem maioritariamente no sul do país, mais especificamente na região do Alentejo, devido às condições meteorológicas que aí são mais favoráveis ao crescimento do Sobreiro, grande parte das indústrias transformadoras situam-se na região entre os rios Vouga e Douro. É nessa região que se situam as empresas de transformação do Grupo Amorim, maior produtor e transformador nacional e líder nas exportações.
Portugal é o país que mais cortiça exporta no mundo. A exportação de cortiça representa cerca de 1,2% do valor das exportações totais em Portugal e 70% dessas exportações têm como destino o mercado Europeu. Apesar da elevada percentagem de produtos enviados para o mercado Europeu, em 2015 os EUA ultrapassaram a França no que às importações de cortiça portuguesa diz respeito e tornaram-se assim o país para o qual Portugal mais exporta cortiça.
A rolha mantém-se como o produto mais representativo das exportações, sendo responsável por 71% do valor das mesmas.
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A nível social a indústria corticeira tem uma grande importância no panorama nacional. Indiretamente, esta contribui para o combate à desertificação de áreas rurais, uma vez que a extração de cortiça é o trabalho agrícola mais bem pago no mundo [25], como também permite a exploração sustentável da floresta, não só em termos ambientais, pela regulação do ciclo hidrológico e controlo do ar, como ao nível económico, uma vez que é uma matéria prima cara que torna as regiões economicamente viáveis.
2.5.5 Conclusões
Como foi demonstrado, a cortiça possui uma variedade imensa de soluções nas quais pode ser utilizada, deixando em aberto a hipótese de ser utilizada em novos produtos com finalidades totalmente diferentes das que lhe são dadas atualmente. Não obstante, dificilmente algum produto trará à indústria corticeira tanto valor quanto as rolhas.
Os dados estatísticos apresentados mostram a enorme importância que a indústria corticeira tem para o país, bem como para boa parte dos países da bacia mediterrânica, contudo, uma vez que os dados apresentados são relativos ao Boletim Estatístico APCOR 2016 (dados de 2015 e anteriores), poderão existir pequenas alterações face a valores mais recentes ainda não disponibilizados.
30
2.6 Utilização de cortiça em desenvolvimento de produto
2.6.1 Propriedades da matéria-prima
A cortiça é um material natural de células fechadas com características muito próprias. Cada uma destas células pode medir entre 10 e 50 milésimos de milímetro e foram observadas pela primeira vez pelo cientista Robert Hooke (1635-1703) [26].
Quando a cortiça ainda se encontra agarrada ao tronco do Sobreiro, as suas células apresentam uma direção perpendicular ao mesmo. São essencialmente compostas por suberina, um ácido gordo complexo e um gás, semelhante ao ar, que ocupa cerca de 60% do seu volume.
É esta enorme quantidade de ar na estrutura celular da cortiça que lhe confere a leveza que a mesma possui, capacitando-a também de flutuação. Já a suberina tem a capacidade de bloquear a passagem de gases exteriores à célula que, deste modo, é responsável por conferir à cortiça excelente impermeabilidade, entre outras características.
Relativamente ao desenvolvimento de produtos, são inúmeras as características que fazem da cortiça uma matéria-prima cada vez mais estudada e empregue em produtos técnicos e de design. Algumas características da cortiça que se destacam e que poderão vir a ter interesse para o desenvolvimento do projeto são a sua extrema resiliência, a resistência à compressão, uma vez que pode ser comprimida até metade do seu tamanho original sem perder flexibilidade, e a sua capacidade de retornar à forma original, mesmo passados vários anos – como se verifica nas rolhas, que após serem libertadas da garrafa voltam ao seu tamanho original. Por ser composta maioritariamente por “almofadas” gasosas, a cortiça também possui uma excelente resistência ao atrito e é, também, incombustível e um retardador de fogo natural, uma vez que não faz chama nem liberta gases tóxicos.
Para além das características já referidas, a cortiça possui ainda outras, tais como:
• Bom isolante acústico;
• Bom isolante térmico e químico; • Resistência à humidade; • Elástica e compressível;
31 • Hipoalergénica; • Suave ao toque;
• Capacidade de absorção de impactos; • Biodegradável;
• Reciclável; • Fácil manutenção;
Podemos então afirmar que a cortiça é um material com excelentes capacidades técnicas que, para além de ser bastante versátil na sua aplicação, é também sustentável do ponto de vista ambiental.
2.6.2 Aplicações da cortiça
Como foi mostrado no ponto 2.5.1 desde a antiguidade que a cortiça é usada como produto técnico para a construção civil, construção de naus, equipamentos de proteção, entre outros. Entendem-se por produtos técnicos aqueles que desempenham um papel meramente funcional, com vista à melhoria da qualidade dos produtos nos quais são empregues. De seguida serão destacados alguns desses produtos e as suas utilizações, que poderão ir da construção civil à indústria ferroviária, passando por equipamentos desportivos de elevado desempenho ou indústria automóvel [27].
• Expandacork
Trata-se de uma gama de materiais concebidos para preencherem espaços entre juntas de expansão de lajes de betão. Estes materiais absorvem expansões e contrações provocadas pelas variações de temperatura nos materiais de construção. Devido às suas
características permitem uma fácil instalação e são de elevada durabilidade.
• Corecork
É um compósito que mistura cortiça com fibra de vidro, conferindo ao material uma leveza extraordinária. Para além disso apresenta compatibilidade com todas as resinas usadas na indústria.
Devido às características de absorção de
impacto, resiliência, leveza, e por se tratar de um material de longa Figura 21 - Expandacork
32
duração, o Corecork é um material bastante usado em equipamentos desportivos de alta competição, em meios de transporte e equipamentos de energias renováveis.
• Alucork
É um sistema de pavimento para transportes ferroviários, caracterizado pela sua leveza. Trata-se de um produto tipo sanduíche cujo núcleo é formado por Corecork revestido por películas de alumínio. Trata-se de um painel técnico 40% mais leve do que produtos semelhantes no mercado e permite uma instalação
fácil capaz de reduzir custos e prazos de entrega. Trata-se de um produto com excelente desempenho acústico, térmico e de resistência ao fogo.
• Accoseal
Gama de materiais de selagem, nomeadamente juntas e vedantes para a indústria automóvel, que mistura cortiça com borrachas selecionadas – compósito Rubbercork. Esta combinação permite uma expansão lateral reduzida e consequentemente maiores áreas de contacto e coeficiente de compressão mais elevado.
• Footcork
É um material termo-formado, utilizado essencialmente no fabrico de palmilhas e solas de sapatos. Fornece uma melhor absorção de impactos, promove o amortecimento e a respirabilidade do pé.
• Equipamentos desportivos
Várias são as utilizações dadas à cortiça no panorama desportivo. A introdução dessa matéria prima começou por pequenos apontamentos como punhos de bicicleta e, à medida que mais se ia sabendo sobre as propriedades da cortiça, rapidamente a sua utilização alastrou para outros produtos.
Figura 23 - Alucork
Figura 24 - Accoseal
Figura 25 - Footcork
33
Neste tipo de artigos tenta-se, efetivamente, tirar o maior partido possível das características da matéria prima, para que exista um aumento exponencial da performance do produto. São exemplo disso os caiaques ou das pranchas de surf.
Relativamente a produtos onde o desempenho técnico não é tão relevante temos produtos que denominamos como de carácter mais estético e simbólico. Estes podem usufruir na mesma das potencialidades da matéria prima e suas características benéficas, mas de forma menos evidente. Nesta tipologia de produtos, a cortiça é uma matéria prima explorada essencialmente devido ao fator ecológico, associada ao exponencial uso de conceitos como eco-design e economia circular, que dão origem aos denominados “produtos verdes”.
Quanto ao acabamento dos produtos, a cortiça permite variadíssimas texturas e variedades de padrões, tornando-a versátil o suficiente para que a sua utilização seja feita em produtos tão diversos como o vestuário ou o mobiliário, por exemplo. Aliado a este fator está também a vasta gama de densidades possíveis de criar, tornando as possibilidades de utilização ainda maiores.
Alguns produtos fabricados em cortiça, com reconhecimento a nível mundial, são:
• Tableware
Devido à capacidade de resistência ao calor, desde há muito que a cortiça é usada em bases de quentes e vários são os designers que têm redesenhado este produto, aparentemente tão simples, para dar nova vida às cozinhas do mundo.
• Corkfabrics
É uma alternativa aos tecidos tradicionais e, à semelhança de materiais mais nobres, como couro ou camurça, confere um ar mais requintado aos produtos. A sua limpeza é mais fácil, fator que dá à cortiça alguma vantagem.
Figura 27 - Prancha de mão
Figura 28 - Tableware by Alma Gémea
