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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°126 - FEVEREIRO DE 2011

Painéis-OSB

Chapas de OSB com uso de madeiras nativas

O Brasil ainda possui condições especiais para reflorestamento, manejo e florestamento. Desta forma tem capacidade apreciável de desenvolvimento sustentável com a matéria-prima madeira. Em algumas localidades com espaços de matas nativas, as espécies não possuem desenvolvimento esperado tanto do ponto de vista de crescimento longitudinal como em diâmetro. Entre estas áreas cita-se a região Nordeste do Brasil, na caatinga. São espécies de madeira resistente à seca prolongada e este fator fixa as boas perspectivas de uso. Assim sendo, o aprimoramento do conhecimento destas espécies, somado ao aperfeiçoamento tecnológico, às perspectivas de crescimento da região, nos setores econômico e social, serão irremediáveis. Interligado às necessidades da região, a produção de um produto novo com as espécies manejadas da caatinga traduz viabilidades de produção em escala de laboratório de OSB – Oriented Strand Boad.

O OSB é material novo no mercado europeu e no Brasil. É produto de grande perspectiva futura, haja vista, a crescente demanda destacadamente nos Estados Unidos e Canadá. O OSB desponta no mercado com grande potencial devido à diversidade de utilizações, dentre elas, a aplicação estrutural. A crescente competitividade nas fábricas Norte Americanas de OSB impulsionam as inovações do manejo florestal, principalmente pelo processamento de toras de pequenos diâmetros. As espécies de madeiras da caatinga do nordeste do Brasil se assemelham as da Norte América com toras de pequeno diâmetro, mas de rápido crescimento reforçando a possível contribuição para a região, conseqüentemente, para o Brasil.

A região Nordeste do Brasil é formada por contrastes naturais envolvendo um belo litoral atraindo turistas de todo país e do mundo. Paralelamente o setor interiorano dos estados retrata a pobreza e as dificuldades constantes do sertanejo, habitante da caatinga (sertão, agreste, seridó e cerrado).

Esta região é formada por nove estados Brasileiros: Piauí, Sergipe, Pernambuco, Rio Grande do Norte, Bahia, Ceará, Alagoas, Maranhão e Paraíba. Sua área é de aproximadamente 1.600.000 km2. Cerca de 800.000km2 são ocupados pela vegetação de caatinga.

Estados da região Nordeste do Brasil e espécie Catanduva (Acácia monoliformis) da caatinga do Estado de Rio Grande do Norte.
Por possuir metade da área constituinte de caatinga a área interiorana também é possuidora de contrastes: área florestal rica e rejeitada, água em seu subsolo, mas relegada ao esquecimento e ao pré-conceito.

A Caatinga apresenta três estratos: arbóreo (8 a 12 metros), arbustivo (2 a 5 metros) e o herbáceo (abaixo de 2 metros). A vegetação adaptou-se ao clima seco para se proteger. As folhas, por exemplo, são finas ou inexistentes. Algumas plantas armazenam água, como os cactos, outras se caracterizam por terem raízes praticamente na superfície do solo para absorver o máximo da chuva. Algumas das espécies mais comuns da região são a amburana, aroeira, umbu, baraúna, jurema-branca, marmeleiro, catanduva, sabiá maniçoba, macambira, mandacaru, e juazeiro.

Na avaliação do estoque lenhoso do Estado da Paraíba, por exemplo, as tipologias encontradas foram as seguintes:

Tipo 2 – (T2)⇒ compreende áreas com vegetação lenhosa aberta, onde o estrato dominante é o arbustivo. Este tipo é classificado como caatinga arbustiva-arbórea aberta.
Tipo 3 – (T3) ⇒ é caracterizado pela vegetação lenhosa fechada com presença de 2 estratos horizontais distintos: o arbustivo, com altura de três à quatro metros e o arbóreo entre seis e oito metros. Este tipo é classificado como caatinga arbustiva-arbórea fechada.
Tipo 4 – (T4) ⇒ a vegetação é lenhosa e fechada, com presença de um estrato dominante de altura ente seis e dez metros. Este tipo é classificado como caatinga arbórea fechada. T
Tipo 5 – (T5) ⇒ a vegetação é lenhosa arbórea fechada, com estrato superior entre doze e quinze metros de altura. Neste tipo, além das espécies de caatinga, encontram-se espécies da mata úmida, ambas com fustes longínquos.

As tipologias citadas desenham a área de caatinga com maior precisão.
Como articular o manejo e a sustentabilidade?

A questão primeira: A produção de OSB (oriented strand board) com espécies madeiras da caatinga não será uma ameaça para o bioma em questão? Por esta dúvida constante é que se faz necessário enfatizar a preocupação com o manejo e sustentabilidade na produção de OSB. A sustentabilidade vinculada ao manejo equilibra todo o processo produtivo com utilização de espécies de madeira sejam elas da caatinga ou de outras regiões.

O desenvolvimento sustentável pode ser quantificado por dois conjuntos de medidas:

• metas de desenvolvimento e
• padrões de sustentabilidade os quais podem gerar as condições para criar a reprodução de florestas, organização política econômica e estabelecimento da ordem social por meio do avanço tecnológico mudando as condições culturais do sítio em desenvolvimento.

Os principais parâmetros envolvidos nos recursos naturais são: criar fontes renováveis, capacidade de regeneração do estoque de capital natural, estoque dos recursos, alternativa de substituidade industrial, descentralização e especialização.

Fatores condicionantes apontam para a necessidade de concentrar os esforços no manejo florestal sustentado com rigorosos critérios para o monitoramento da sustentabilidade da caatinga, sem a exclusão da possibilidade de projetos de reflorestamento e implementação de unidades de conservação de proteção integral e de uso sustentável.

As necessidades mais urgentes da pesquisa florestal no Nordeste:

• Financiamento de estudos sobre recuperação de matas ciliares e protetoras de mananciais com vistas à proteção da água e do solo, principalmente nas áreas de abastecimento hídrico dos centros urbanos (com avaliações de técnicas de restauração ambiental e estudos silviculturais, entre outros);
• Apoio ao manejo florestal sustentado em terras públicas (Florestas Nacionais, Estaduais e Municipais - criação de novas unidades e, quando for o caso, elaboração de planos de manejo e condução de programa de pesquisa estabelecidos nos planos);
• Incentivo aos estudos de viabilidade econômica e sustentabilidade de plantios florestais no semi-árido (região do Nordeste Brasileiro caracterizada pela escassa pluviosidade, inferior à 600mm anuais, abrangendo os Estados do Ceará Rio Grande do Norte até o médio São Francisco);
• Financiamento para o desenvolvimento de sistemas florestais integrados para a Zona da Mata (corresponde a parte da fachada oriental da região abrangendo porções do RN, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe e Bahia. Trata-se de faixa territorial marcada pelo domínio da cana-de-açúcar e cacaueira) a se estabelecerem em áreas não aproveitadas pela cana-de-açúcar, voltada a produção de madeira grossa para movelaria somando estudos de viabilidade econômica e sustentabilidade;
• Projetos estruturadores para a aquisição de equipamentos e estruturação de laboratórios nos cursos de Engenharia Florestal do Nordeste oferecidos por instituições de Ensino Superior;
• Financiamento de experiências pilotos em áreas públicas e privadas (mediante incentivo), com vistas à realização e à avaliação técnico-científica de plantios com fins econômicos e/ou protetores;
• Apoio à realização de eventos de natureza técnico-científica, com vistas ao intercâmbio e à avaliação das demandas tecnológicas do setor e das perspectivas futuras. O desenvolvimento de novos produtos requer engajamento de três condições a saber: manejo, sustentabilidade e desenvolvimento tecnológico da região Nordeste do Brasil, enfoque central deste trabalho.

OSB

Oriented Strand Board (OSB) tem sua origem nas chapas de waferbord. Estas são constituídas, em escala menor com relação ao OSB, de partículas denominadas flakeboards, distribuídas, quando em processo de fabricação, na formação do colchão, de forma aleatória e são utilizadas estruturalmente.

São várias as definições das chapas de OSB. A indústria Européia de Painéis à Base de Madeira – European Wood-Based Panels Industry - define OSB como um tipo de derivado de madeira de concepção técnica avançada, constituído de partículas longas, largas e finas, unidas por resina sintética (resina fenólica, uréia formol e melamina) e prensadas a quente.

O OSB é um painel de partículas longas de madeira orientadas, coladas com resina à prova d’água prensadas a quente. Foi desenvolvido para aplicações estruturais, sendo considerado como uma segunda geração dos painéis WAFERBOARD. As partículas da camada interna podem estar dispostas aleatoriamente ou perpendicularmente em relação às camadas externas.

A EN 300 (Norma Européia) – VERSÃO PORTUGUESA (2002) define OSB como aglomerado de partículas de madeira longas e orientadas. Caracteriza OSB por placa composta de várias camadas constituídas por partículas longas de madeira, de determinado formato e espessura, aglutinadas por uma mistura colante. As partículas das camadas exteriores encontram-se alinhadas e dispostas paralelamente ao comprimento ou à largura da placa. As lamelas da ou das camadas interiores podem encontrar-se orientadas aleatoriamente ou alinhadas, geralmente, na direção perpendicular à das partículas de madeira longas das camadas exteriores.

O OSB é fabricado com lascas cruzadas orientadas perpendicularmente. As partículas externas são dispostas e alinhadas paralelamente ao comprimento das chapas. Devido a esta orientação das partículas, o OSB se torna um painel com potencial estrutural.

Na fabricação de OSB a utilização das espécies é muito eficaz. São utilizadas árvores de rápido desenvolvimento, de diâmetro menor e ou mais jovens. São aproveitados de 85% a 90% da tora, portanto, devido ao rápido crescimento das espécies utilizadas sejam elas de reflorestamento ou manejo, a produção é em grande escala com painéis de qualidade e para diversos fins na construção civil.

Ressalta-se que o desafio na fabricação de chapas de OSB com madeiras da caatinga é visível devido às características próprias das espécies de madeiras que nela se desenvolvem. São madeiras de alta densidade.

Espécie de Madeira da Caatinga - Catanduva (Acácia monoliformis)
Árvore de tamanho médio, com fôlhas bipinadas, flores amarelas em espigas e vagem larga e plana. Cor branca creme e fibra reta até pouco inclinada; muito abundante; boa regeneração por brotação; os troncos podem ser retos curvos ou tortos, dependendo da região. Densidade aparente variando de 0,70 a 0,90 g/cm3. Para este trabalho foi utilizada a espécie de mais alta densidade. Muito comum no sopé das serras frescas e na faixa intermediária entre o litoral e o sertão. Cresce com rapidez. Ocorre no Maranhão, Piauí, Rio Grande do Norte e Ceará até a Bahia, na caatinga.

Foram necessários os seguintes equipamentos: prensa hidráulica, encoladeira, estufa, picador de OSB (fase de reajustes), balança, separador de partículas, serra circular e lixadeira.

As toras da espécie de madeira da caatinga foram picadas em dimensões de 90mm para retirada dos cavacos com dimensões iguais.
Após o corte das toras, estas foram encaminhadas para retiradas das lascas ou partículas para fabricação das primeiras chapas de OSB.
As partículas obtidas foram selecionadas e encaminhadas para encolagem. Esta encolagem foi feita manualmente, pois a encoladeira ainda está em processo de fabricação.

Após a obtenção dos cavacos estes foram misturados ao adesivo uréia formaldeído, ao sulfato de amônia, o solvente (água) e a parafina. Em seguida foram levados ao separador de partículas para formar do colchão e ser levado a prensa .

Após o tempo de prensagem a chapa de partículas de OSB, Oriented Strand Board, fabricada em laboratório, é retirada e refilada por cerca de 5cm de cada lado.

ENSAIOS MECÂNICOS
Neste item, são apresentados os resultados dos primeiros ensaios (flexão estática) realizados nas chapas produzidas com madeira da caatinga, com densidade aproximada de 0,9 g/cm3, mas com variação das densidades das chapas confeccionadas. Foram obtidos os valores do módulo de resistência na flexão (MOR) e módulo de elasticidade (MOE). As forças são apresentadas em Newton e MOR e MOE em Newton/mm2 conforme os preceitos da norma EN 300/2002. Os ensaios foram realizados na máquina Dartec, no Laboratório de Madeiras e de Estruturas de Madeira, com velocidade de deslocamento de 0.08mm/segundo.

A priori, a fabricação das chapas de OSB com espécie da caatinga, Catanduva, revelou perspectivas favoráveis. Considerando a alta densidade das espécies da caatinga da Região Nordeste do Brasil e que este estudo está em fase inicial, os resultados preliminares foram positivos. Os resultados mecânicos mostram a resistência à flexão estática MOR e MOE superiores aos requisitos mínimos da norma EN 300/2002. Observou-se que as chapas de densidades 0,9 g/cm3 e 0,7g/cm3 apresentaram melhores coeficientes de variação.

Autores: Maria Fátima Nascimento fati@sc.usp.br, Elen Aparecida Martines Morales emorales@sc.usp.br, Francisco Antonio Rocco Lahr frocco@sc.usp.br, André Christoforo achristo@sc.usp.br Universidade de São Paulo, Campus São Carlos, Escola de Engenharia de São Carlos. Adailton de Carvalho adailton@digizap.com.br, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, Rio Grande do Norte.