A madeira é utilizada como uma importante matéria-prima desde os primórdios da civilização e até os dias atuais representa grande importância para a economia de um país. A sua utilização compreende, genericamente, os segmentos de madeira em tora, madeira serrada, laminados, painéis de madeira, pasta celulósica, subprodutos para indústria química, dentre outros.
Os produtos reconstituídos de madeira são obtidos a partir da redução da madeira sólida em elementos menores, com forma e geometria diferenciadas, sendo posteriormente remontados através da ligação adesiva, constituindo-se um novo produto com propriedades distintas do material sólido que o originou. Estes produtos podem ser classificados como compostos laminados (painéis LVL e compensados) e compostos particulados (painéis OSB, aglomerados, MDF, painéis de fibras e painéis cimento-madeira. A tecnologia para confecção desses compostos permite utilizar, como matéria-prima, subprodutos da indústria madeireira, por exemplo, costaneiras ou madeiras de diâmetro reduzido provenientes de desbastes, agregando valor a este material e diminuindo a demanda de madeira industrial e a pressão sobre recursos naturais.
Os painéis compensados são fabricados a partir da colagem de lâminas de madeira em número ímpar de camadas, com a direção da grã perpendicular entre as camadas adjacentes. Quanto a sua utilização, estes produtos podem empregados na construção civil, na construção naval, na indústria moveleira, dentre outras.
Os painéis cimento-madeira são constituídos por partículas ou fibras de biomassa vegetal, aglomerantes do tipo mineral, água e aditivos químicos, consolidados sob pressão a temperatura ambiente. São produtos de grande aplicabilidade na construção civil e apresentam excelente isolamento térmico e acústico, possui alta resistência ao fogo, aos agentes biodegradadores e à água.
Atualmente, no Brasil, as espécies dos gêneros Pinus e Eucalyptus provenientes de povoamentos florestais são as mais empregadas no setor de processamento madeireiro. Portanto, com o crescente aumento da demanda por produtos de madeira e com as preocupações quanto ao abastecimento futuro, tem se fortalecido as atenções das indústrias por espécies alternativas que possam suprir a carência de matérias-prima comumente utilizadas.
Neste cenário, o Cedro Australiano (Toona ciliata M. Roem. var australis) surge como uma nova e promissora espécie de reflorestamento potencial para o abastecimento industrial madeireiro. Esta pertence à importante família Meliaceae e no Brasil encontrou condições favoráveis para o seu desenvolvimento vegetativo, no qual tem apresentado altas taxas de crescimento, com incremento médio anual estimado variando de 20 a 30 m³/ha/ano. Possui uma madeira de excelente qualidade, é extremamente valorizada no mercado interno e externo e apresenta alta resistência ao ataque da mariposa de ponta (Hypsipyla grandella), importante praga que afeta os cedros nativos (Cedrella sp.) e o mogno brasileiro (Swietenia macrophylla). Sua madeira é bastante empregada na fabricação de móveis finos e acabamentos em construção civil. Portanto, as madeiras destinadas a estes fins passam por processamentos mecânicos com geração de grandes quantidades de resíduos, como aparas, costaneiras, serragem e outros
Diante desta situação, o desenvolvimento de tecnologias para produção de laminados e particulados provenientes, respectivamente, da laminação e aproveitamento de resíduos da madeira Toona ciliata, permite disponibilizar novos produtos a partir de uma nova e promissora espécie de rápido crescimento e de grande valor decorativo, fatores essenciais para a manufatura de produtos de maior valor agregado com baixo custo.
Como forma de avaliar o desempenho da madeira de Cedro Australiano (Toona ciliata M. Roem. var. australis) na manufatura de painéis compensados e de cimento-madeira foram produzidos, na Unidade Experimental de Produção de Painéis de Madeira (UEPAM), da Universidade Federal de Lavras, painéis compensados de 5 lâminas, secas ao teor de 8% de umidade, colados pelo adesivo fenol-formaldeído, à temperatura de 150 ºC durante 10 minutos. Nos painéis de Toona ciliata foram avaliadas duas gramaturas (280 g/cm² e 320 g/cm²) de cola e duas pressões (5 kgf/cm² e 8 kgf/cm²).
Além disso, avaliou-se a combinação das lâminas dessa espécie com lâminas Pinus sp. na capa e no miolo, no qual foram confeccionados com uma gramatura de 320 g/cm² e pressão específica de 8 kgf/cm². Foi empregado um delineamento inteiramente casualizado, com 6 tratamentos, 3 repetições, totalizando em 18 painéis. Os painéis foram submetidos aos ensaios físico-mecânicos de acordo com os procedimentos descritos na norma ABNT 31:000.05-001/2. As propriedades avaliadas foram: resistência da linha de cola aos esforços de cisalhamento pelo teste seco; flexão estática paralela e perpendicular (módulos de elasticidade e ruptura); densidade aparente e absorção de água. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância
Foram utilizadas árvores de Cedro Australiano, aos 4 anos de idade, procedentes de plantios comerciais localizados nos municípios de Campo Belo, Cana Verde e Santo Antônio do Amparo. Para a formação dos painéis compensados, foram utilizadas 5 lâminas, secas ao teor de 8% de umidade, coladas pelo adesivo fenol-formaldeído, com gramatura de 320 g/cm², prensados à 8 kgf/cm², à temperatura de 150 ºC, durante 10 minutos. O experimento foi instalado segundo um delineamento inteiramente casualizado, com 3 tratamentos e 9 repetições, totalizando em 27 painéis. As propriedades avaliadas foram a densidade aparente e a absorção de água superficial e total de acordo com os procedimentos descritos na norma ABNT 31:000.05-001/2. O teste de absorção de água superficial foi realizado através da impermeabilização das laterais dos corpos-de-prova com parafina. Os resultados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de significância.
Painéis cimento-madeira
Na produção dos painéis cimento-madeira foram utilizadas madeiras de Cedro Australiano, em forma de resíduos (laminação e desdobro), procedentes de quatro locais de crescimento, sendo que em três localidades foram coletadas árvores aos 4 anos, e na quarta, aos 18 anos de idade. O experimento foi instalado segundo um delineamento inteiramente casualizado, com três repetições e quatro tratamentos, totalizando 12 painéis. Os painéis foram confeccionados com densidade nominal de 1,10 g/cm³ e de acordo com o seguinte ciclo de prensagem: tempo de prensagem de 10 minutos, pressão específica de 40 kgf/cm² e consolidados à temperatura ambiente. Os outros parâmetros de processamento estão apresentados de forma descritiva em Sá et al. (2009b). Os painéis foram submetidos aos ensaios de absorção de água e inchamento em espessura após 24 horas de imersão, densidade aparente, flexão estática para determinação do módulo de elasticidade e módulo de ruptura, compressão paralela e ligação interna. Os procedimentos para ensaios foram baseados nas Normas ASTM (1999) e DIN (1982).
Resultados
De acordo com os resultados, verifica-se que todas as propriedades estudadas sofreram influências dos tratamentos. Observa-se que a inclusão de lâminas de Pinus sp. na confecção dos painéis contribuiu para o aumento da densidade aparente dos mesmos. Isso possivelmente ocorreu devido a maior densidade básica da madeira de Pinus sp. (0,50 g/cm³) em relação à da Toona ciliata (0,32 g/cm³). Em relação à absorção de água, é possível observar que os painéis confeccionados somente com a T. ciliata absorveram maiores quantidades de água, já o painel composto por lâminas de Pinus sp. na face foi o que obteve menor taxa de absorção (56,67%). Ainda sobre a absorção de água, verifica-se que os resultados encontrados foram muito elevados, podendo então comprometer o uso dos painéis em ambientes com variação de umidade.
Tanto para MOE perpendicular quanto para MOR perpendicular, somente o tratamento 6 (T. ciliata na face e Pinus sp. no miolo) atingiu o mínimo estabelecido pela norma. Já no ensaio paralelo, todos os tratamentos atingiram aos valores mínimos exigido pela mesma.
Verifica-se que a localidade influenciou a densidade aparente e a absorção de água total dos painéis compensados, sendo que Santo Antônio do Amparo apresentou menor densidade aparente e maior taxa de absorção de água total. No geral, os valores de absorção de água superficial e total avaliados então acima dos valores encontrados na literatura para compensados de outras espécies mais utilizadas. Encontraram para absorção de água total valores médios de 24,08%, 33,09% e 27,94%, respectivamente para compensados de Eucalyptus cloeziana, Eucalyptus grandis e Eucalyptus saligna. Provavelmente, para esse estudo, a menor idade e a baixa densidade da madeira de cedro australiano tenham afetado de forma negativa essas propriedades, podendo limitar seu uso exterior.
É possível observar que os valores de absorção de água total são aproximadamente 48 % superiores aos de absorção de água superficial. Possivelmente, o tipo de resina empregado favoreceu a minimização da absorção de água entre as camadas dos compensados.
Os valores encontrados para inchamento em espessura após 24 horas de imersão em água foram satisfatórios, sendo estes inferiores a faixa mínima exigida pelo processo Bison Wood-Cement que está entre 1,2 e 1,8%. Portanto, pode-se dizer que estes painéis apresentam alta estabilidade dimensional, característica importante para serem indicados para usos em ambientes com variação de umidade.
No geral, os resultados obtidos para as propriedades mecânicas foram satisfatoriamente superiores aos mínimos admitidos pelo processo Bison Wood-Cement para módulo de elasticidade, módulo de ruptura e ligação interna que são de, respectivamente, 2904,2 MPa, 8,7 MPa e 0,39 MPa.
Sobre os compensados de Cedro Australiano e Pinus, pode-se concluir que os melhores resultados para as propriedades físico-mecânicas foram obtidos para os painéis mistos. Portanto, a inclusão de lâminas de Cedro Australiano na produção comercial de painéis compensados de Pinus seria uma alternativa viável por agregar valor decorativo aos mesmos.
Os compensados de Cedro Australiano aos 4 anos de idade apresentaram altos valores de absorção de água, podendo limitar o seu uso em ambientes úmidos. Os valores de absorção de água total foi cerca de 48 % superiores aos de absorção de água superficial, o que demonstra que a resina fenólica funcionou como uma “barreira” à absorção de água entre as linhas de cola.
Os resultados encontrados para os painéis cimento-madeira foram satisfatórios e indica a viabilidade técnica de uso da madeira de Cedro Australiano como matéria ¬prima alternativa na confecção desse tipo de painel, independentemente da localidade e da idade.
Autores: Vânia Aparecida de Sá -UFLA; Lourival Marin Mendes -UFLA; Lina Bufalino -UFLA; Vanessa Cristina S. Albino -UFLA; Antônia Amanda César -UFLA; Isabel Cristina Nogueira Alves -UFLA |
