A primeira indústria de chapas de madeira aglomerada no Brasil foi instalada em 1966, em Curitiba, Estado do Paraná. Desde então, surgiram inúmeras unidades industriais na região sul e sudeste do país, e a produção brasileira de aglomerados atingiu a marca de 1.313.000 m 3 ainda em 1998 . As chapas de aglomerados possuem múltiplas aplicações, dentre as quais se destacam os usos mobiliários e divisórios e, de forma secundária na construção civil.
As madeiras utilizadas na fabricação de aglomerados são provenientes de espécies de reflorestamento, principalmente o Pinus elliottii e Pinus taeda .
A baixa massa específica da madeira é um dos principais requisitos quanto a adequabilidade de uma espécie para produção de aglomerados. A razão de compactação, que é a relação entre a massa específica da chapa e da madeira utilizada, define o grau de densificação do material e irá refletir nas propriedades das chapas. A razão de compactação adequada para produção de aglomerados é na faixa de 1,3 a 1,6 e, portanto, espécies de baixa massa específica são as mais recomendadas. Valores acima de 1,6 podem melhorar as propriedades de resistência, mas por outro lado, o inchamento em espessura será maior devido a maior taxa de compressão exercida sobre o material durante a fase de prensagem da chapa.
Alguns estudos têm demonstrado que espécies de média massa específica como eucaliptos e bracatinga, podem ser utilizadas em misturas de até 50 % em relação à madeira de pinus, com resultados satisfatórios.
Outras características como pH e extrativos presentes na madeira, poderá influenciar na cura da resina e, consequentemente, na qualidade das chapas produzidas . Madeiras com pH excessivamente ácido podem causar a pré-cura da resina uréia-formaldeído durante a fase de fechamento da prensa, prejudicando as propriedades finais da chapa. Por outro lado, na colagem com resina fenol-formaldeído para produção de chapas estruturais, o baixo pH da madeira pode retardar a cura da resina.
As variáveis de processo, tais como geometria de partículas, teor de umidade, tipo e quantidade de resina e ciclo de prensagem, devem ser considerados dentro de critérios e padrões recomendados industrialmente. Tendo em vista o grande volume de madeiras requeridas no processo industrial de fabricação de aglomerados e do requisito quanto à baixa massa específica da madeira, torna se necessário, o aumento na oferta de matéria-prima com estas características, principalmente com as espécies de rápido crescimento, como as do gênero Pinus.
Este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial de utilização de cinco espécies de Pinus tropicais, para produção de chapas de madeira aglomerada.
Foram utilizadas nesta pesquisa, madeiras de Pinus oocarpa, P. caribaea, P. chiapensis, P. maximinoi e P. tecunumannii, com 10 anos de idade, retiradas de plantios experimentais da empresa PISA FLORESTAL S.A., localizada no município de Ventania, Estado do Paraná. As partículas foram geradas num picador de discos e posteriormente reduzidas em moinho de martelo e secas ao teor de umidade em torno de 3 %. Após a classificação para remoção de “finos”, as partículas foram encoladas com resina uréia-formaldeído, com teor de sólidos de 57,5 % e viscosidade de 500cp, na proporção de 8 % de sólidos base peso seco das partículas.
As chapas foram produzidas com densidade nominal de 0,7 g/cm3 e dimensões de 45 x 55 x 1,5 cm. O ciclo de prensagem utilizado foi: temperatura – 140°C, pressão – 40 kgf/cm2 e tempo de prensagem – nove minutos. Além das cinco espécies mencionadas, produziram-se também chapas com misturas destas. Foram produzidas no total 18 chapas, sendo três para cada um dos seis tratamentos.
Após o acondicionamento ao teor de umidade de equilíbrio em torno de 12 %, as chapas foram seccionadas para retirada de corpos-de-prova para os seguintes ensaios físico-mecânicos: absorção de água 2-24 horas, inchamento em espessura 2- 24 horas, ligação interna e flexão estática. Os ensaios foram realizados de acordo com os procedimentos descritos na norma ASTM D-1037 (1982).
Os resultados foram avaliados através de análises de variância e covariância, e teste de médias pelo método de Tukey, ao nível de probabilidade de 95%.
RESULTADOS
Os valores médios de massa específica aparente da madeira, das chapas e respectivas razões de compactação, estão apresentados na
Tabela 1.
Como se pode observar na Tabela 1, os valores da massa específica aparente das cinco espécies variaram na faixa de 0,372 g/cm3 (P. chiapensis) a 0,436 g/cm3 (P. oocarpa). As massas específicas das chapas foram um pouco inferiores ao valor calculado de 0,70 g/cm3 , no entanto, esta pequena variação pode ser considerada normal e atribuída às condições de manufatura laboratorial.
Os valores médios de absorção de água 2-24 horas e inchamento em espessura 2-24 horas, estão apresentados na Tabela 2. Os valores médios de absorção de água após duas horas de imersão variaram de 68,82 % a 83,60 % e, para 24 horas de imersão, a variação foi de 78,69 % a 93,81 %. Tanto para dois, como para 24 horas de imersão, as chapas de P. oocarpa, P. chiapensis, P. maximinoi, P. tecunumannii e misturas de espécies, apresentaram valores médios de absorção de água estatisticamente iguais entre si e inferiores em relação às chapas de P. caribaea,
Observando apenas que para a variável 2h as médias obtidas para as chapas produzidas com P. caribaea e misturas de espécies foram iguaisestatisticamente. Para o inchamento em espessura após duas horas de imersão em água, os valores médios variaram de 25,20 % a 34,80 %, e para 24 horas de imersão, a variação foi de 39,70 % a 32,70 %. As P. oocarpa apresentaram menor valor médio de inchamento em espessura após 2 horas de imersão. Para 24 horas de imersão, as chapas de P. chiapensis, P. maximinoi e P. tecunumannii, foram as que apresentaram maiores tendências para baixo inchamento em espessura. Não foram constadas influências claras quanto a relação direta entre a razão de compactação e as propriedades de estabilidade dimensional das chapas.
Os valores médios de ligação interna variaram de 7,24 kgf/cm 2 a 10,54 kgf/cm 2. As chapas produzidas com madeira de P. tecunumannii apresentaram valor médio estatisticamente superior em relação às demais espécies Os valores médios obtidos para chapas de todas as espécies e misturas destas, foram superiores em comparação ao valor mínimo referenciado na norma CS 236-66 (1968) que é de 4,90 kgf/cm 2 .
Para o módulo de elasticidade, os valores médios variaram de 25.637,23 kgf/cm2 a 32.148,52 kgf/cm2. Não foram constatadas diferenças estatisticamente significativas entre as espécies estudadas. Cabe destacar que o Pinus maximinoifoi a espécie que apresentou maior média absoluta de MOE. As chapas de todas as espécies e mistura destas, apresentaram valores médios de MOE superior ao valor mínimo referenciado na normaCS 236-66(1968) que é de 24.500 kgf/cm2.
Também para o módulo de ruptura, não foram constatadas diferenças estatisticamente significativas entre as espécies estudadas. Os valores médios de MOR variaram de 171,83 kgf/ cm2 a 215,42 kgf/cm2. Novamente o Pinus maximinoi foi a espécie com maior média absoluta de MOR. As chapas de todas As espécies e mistura destas, apresentaram valores médios de MORsuperior ao valor mínimo referenciado na norma CS 236-66 (1968) que é de 112 kgf/cm2.
Com base nos resultados das propriedades físicas e mecânicas das chapas, pode-se afirmar que, as cinco espécies de Pinus tropicais pesquisadas neste trabalho, apresentam grande potencial para utilização na produção de chapas de madeira aglomerada;
A mistura de espécies na composição das chapas indica a adequabilidade técnica, quanto a utilização das cinco espécies combinadas, ampliando a possibilidade de diversificação de espécies de Pinus para plantios e usos industriais;
Como recomendação, sugere-se que futuras pesquisas sejam conduzidas com estas e mais espécies de Pinus, com a finalidade de usos múltiplos, na forma de madeiras serradas, lâminas, partículas e fibras, no sentido de otimização do processo industrial e racionalização do uso da matéria-prima madeira.
Setsuo Iwakiri
José Reinaldo Moreira da Silva
Selma Lúcia Schmidlin Matoski
Gabriela Leonhadt
José Caron. |
