Os produtos de madeiras utilizados no mercado, em especial em alguns segmentos como construção civil, variam desde peças com pouco ou nenhum processamento – madeira roliça – até peças com vários graus de beneficiamento, como: madeira serrada e beneficiada, lâminas, painéis de madeira e madeira tratada com produtos preservativos.
A madeira roliça é o produto com menor grau de processamento da madeira. Consiste de um segmento do fuste da árvore, obtido por cortes transversais (traçamento) ou mesmo sem esses cortes (varas: peças longas de pequeno diâmetro). Na maior parte dos casos, sequer a casca é retirada. Tais produtos são empregados, de forma temporária, em escoramentos de lajes (pontaletes) e construção de andaimes.
Em construções rurais, é freqüente o seu uso em estruturas de telhado. Neste tipo de produto também se enquadra a madeira roliça derivada dos postes de distribuição de energia elétrica. Em geral é tratada com produtos preservativos e é empregada em estruturas de edificações, assim como a madeira roliça empregada na pré-fabricação das chamadas log homes.
A madeira roliça na região centro-sul do País é proveniente de reflorestamentos, principalmente daqueles realizados com as diversas espécies de eucalipto ( Eucalyptus spp.). As madeiras nativas na forma roliça são empregadas somente nas regiões produtoras, como na Amazônia, onde se destaca a acariquara ( Minquartia guianensis), pela sua resistência mecânica e alta durabilidade natural.
A madeira serrada é produzida em unidades industriais (serrarias), onde as toras são processadas mecanicamente, transformando a peça originalmente cilíndrica em peças quadrangulares ou retangulares, de menor dimensão. A produção está diretamente relacionada com o número e as características dos equipamentos utilizados e o rendimento baseado no aproveitamento da tora.
As diversas operações pelas quais a tora passa são determinadas pelos produtos que serão fabricados. Na maioria das serrarias, as principais operações realizadas incluem o desdobro, o esquadrejamento, o destopo das peças e o pré-tratamento.
O pré-tratamento possui caráter preventivo e visa proteger a madeira recém-serrada, contra fungos e insetos xilófagos, apenas durante o período de secagem natural. É realizado, normalmente, por meio da imersão das pranchas em um tanque com uma solução contendo um produto preservativo de ação fungicida e outro de ação inseticida.
Devido ao método de tratamento e à natureza dos produtos preservativos utilizados, o pré-tratamento confere uma proteção superficial à madeira, pois atinge somente suas camadas mais externas. O pré-tratamento pode ser dispensado pela indústria quando a secagem da madeira é feita em estufas, imediatamente após desdobro das toras.
As serrarias produzem a maior diversidade de produtos: pranchas, pranchões, blocos, tábuas, caibros, vigas, vigotas, sarrafos, pontaletes, ripas e outros. No desdobro, a tora sofre cortes longitudinais resultando em peça com duas faces paralelas entre si, mas com os cantos irregulares (mortos) e com casca.
A prancha deve apresentar espessura de 40 mm a 70 mm e largura superior a 200 mm. O comprimento é variável. O pranchão caracteriza-se por espessura superior a 70 mm e largura superior a 200 mm. O comprimento também é variável.
As vigas são peças de madeira serrada utilizadas na construção civil. Apresentam-se na forma retangular, com espessura maior do que 40 mm, largura entre 110 e 200 mm e comprimento variável, de acordo com o pedido do solicitante.
As vigotas ou vigotes são uma variação de vigas, de menores dimensões, apresentando espessura de 40 mm a 80 mm e largura entre 80 e 110 mm.
Tábuas e Caibros
As tábuas dão origem a quase todas as outras peças de madeira serrada por redução de tamanho. Apresentam-se na forma retangular, com espessura entre 10 e 40 mm, largura superior a 100 mm e comprimento variável, de acordo com o pedido do solicitante. Estes produtos são gerados a partir de toras, pranchas e pranchões.
Os caibros, ripas e sarrafos têm múltiplas aplicações tanto na construção civil como na fabricação de móveis. Os quadradinhos são variações do sarrafo, com menores dimensões, utilizadas normalmente para confecção de cabos de vassoura e pincéis.
Madeira beneficiada
A madeira beneficiada é obtida pela usinagem das peças serradas, agregando valor às mesmas. As operações são realizadas por equipamentos com cabeças rotatórias providas de facas, fresas ou serras, que usinam a madeira dando a espessura, largura e comprimento definitivos, forma e acabamento superficial da madeira. Podem incluir as seguintes operações: aplainamento, molduramento e torneamento e ainda desengrosso, desempeno, destopamento, recorte, furação, respigado, ranhurado, entre outras. Para cada uma destas operações existem máquinas específicas, manuais ou não, simples ou complexas, que executam vários trabalhos na mesma peça.
No aplainamento, as sobremedidas e as irregularidades são retiradas deixando a superfície mais lisa. O molduramento faz os cortes de encaixes – tipo macho-fêmea, por exemplo, – no comprimento para peças destinadas a forros, lambris, peças para assoalhos, batentes de portas, entre outros. No torneamento, as peças tomam a forma arredondada, como balaustres de escadas.
Madeira em lâminas
As lâminas de madeira são obtidas por um processo de fabricação que se inicia com o cozimento das toras de madeira e seu posterior corte em lâminas. Existem dois métodos para a produção de lâminas: o torneamento e o faqueamento. No primeiro, a tora já descascada e cozida é colocada em torno rotativo. As lâminas assim obtidas são destinadas à produção de compensados.
Por outro lado, a lâmina faqueada é obtida a partir de uma tora inteira, da metade ou de um quarto da tora, presa pelas laterais, para que uma faca do mesmo comprimento seja aplicada sob pressão, produzindo fatias únicas. Normalmente, essas lâminas são originadas de madeiras decorativas de boa qualidade, com maior valor comercial, prestando-se para revestimento de divisórias, com fins decorativos.
Painéis
Os painéis de madeira surgiram da necessidade de amenizar as variações dimensionais da madeira maciça, diminuir seu peso e custo e manter as propriedades isolantes, térmicas e acústicas. Adicionalmente, suprem uma necessidade reconhecida no uso da madeira serrada e ampliam a sua superfície útil, através da expansão de uma de suas dimensões (a largura), para, assim, otimizar a sua aplicação.
O desenvolvimento tecnológico verificado no setor dos painéis à base de madeira tem ocasionado o aparecimento de novos produtos no mercado internacional e nacional, que vêm preencher os requisitos de uma demanda cada vez mais especializada e exigente.
Compensado
Os compensados surgiram no início do século XX como um grande avanço, ao transformar toras em painéis de grandes dimensões, possibilitando um melhor aproveitamento e, conseqüente, redução de custos.
O painel compensado é composto de várias lâminas desenroladas, unidas cada uma, perpendicularmente à outra, através de adesivo ou cola, sempre em número ímpar, de forma que uma compense a outra, fornecendo maior estabilidade e possibilitando que algumas propriedades físicas e mecânicas sejam superiores às da madeira original. A espessura do compensado pode variar de 3 a 35 mm, com dimensões planas de 2,10 m x 1,60 m, 2,75 m x 1,22 m e
2,20 m x 1,10 m, sendo esta a mais comum.
Extensamente utilizado na indústria de móveis e construção civil, seu preço varia conforme as espécies e a cola utilizadas, com a qualidade das faces e com o número de lâminas que o compõe. Há compensados tanto para uso interno quanto externo. Chapas finas de compensado apresentam vantagens sobre as demais madeiras industrializadas, pois são maleáveis e podem ser encurvadas. São encontrados no mercado três tipos: laminados, sarrafeados e multissarrafeados. Os primeiros são produzidos com finas lâminas de madeira prensada. No compensado sarrafeado, o miolo é formado por vários sarrafos de madeira, colados lado a lado.
O multissarrafeado é considerado o mais estável. Seu miolo compõe-se de lâminas prensadas e coladas na vertical, fazendo um “sanduíche”. Os compensados podem ou não ser comercializados com aplicação de lâminas de madeira de uso mais nobre ou mesmo laminado plástico. Nesses casos há sempre a necessidade de revestimento das bordas.
Chapas de fibra
As chapas duras ou hardboards são obtidas pelo processamento da madeira de eucalipto, de cor natural marrom, apresentando a face superior lisa e a inferior corrugada. As fibras de eucalipto aglutinadas com a própria lignina da madeira são prensadas a quente, por um processo úmido que reativa esse aglutinante, não necessitando a adição de resinas, formando chapas rígidas de alta densidade de massa, com espessuras que variam de 2,5 mm a 3,0 mm.
As chapas de MDF (medium density fiberboard) possuem densidade de massa entre 500 e 800 kg/m³, são produzidas com fibras de madeira aglutinadas com resina sintética termofixa, que se consolidam sob ação conjunta de temperatura e pressão resultando numa chapa maciça de composição homogênea, de alta qualidade. Estas chapas apresentam superfície plana e lisa, adequada a diferentes acabamentos, como pintura, envernizamento, impressão, revestimento e outros. Estes painéis possuem bordas densas e de textura fina, apropriados para trabalhos de usinagem e acabamento.
As chapas MDF preenchem grande parte dos requisitos técnicos que eram demandados mas não supridos pelas chapas de fibras em diversos usos (densidade média e maiores espessuras) e pelo aglomerado, boas características de usinabilidade e de acabamento, tanto com equipamentos industriais quanto com ferramentas convencionais. Este tipo de painel pode ser serrado, torneado, lixado, furado, trabalhado em encaixes, malhetes e espigas e recebe bem pregos, parafusos e colas, desde que seguidas as recomendações do fabricantes quanto ao uso dos elementos corretos de fixação. Pode ser usado em móveis e na construção civil, com destaque para portas de armário, frentes de gavetas, tampos de mesa, molduras, pisos e outras aplicações.
No mercado essas chapas são encontradas em três versões: natural, revestida com laminado melamínico de baixa pressão (BP), de acabamento liso ou texturizado em distintos padrões, e revestida com película celulósica do tipo Finish Foil (FF), apresentando superfícies lisas ou texturizadas em vários padrões madeirados.
Devido ao uso relativamente especializado e nobre que se prevê para as chapas MDF, a matéria-prima preferida para sua fabricação é a madeira de florestas plantadas, com características uniformes e preferencialmente, de baixa densidade de massa e cor clara, sendo favorecido o pinus.
Ainda dentro deste tipo de painel, já são produzidas e utilizadas as HDF (high density fiberboards) que são chapas produzidas pelo mesmo processo a seco, como as MDF, exceto que em um valor mais alto de densidade de massa – acima de 800 kg/m³. Este tipo de painel, revestido com materiais apropriados, destina-se à fabricação de pisos, por exemplo.
Chapas de partículas
O aglomerado é uma chapa de partículas de madeiras selecionadas de pinus ou eucalipto, provenientes de reflorestamento. Essas partículas aglutinadas com resina sintética termofixa se consolidam sob a ação de alta temperatura e pressão.
As chapas aglomeradas são encontradas no mercado, na sua aparência natural, revestidas com película celulósica do tipo Finish Foil – FF em padrões madeirados, unicolores ou fantasias, ou ainda, revestidas com laminado melamínico de baixa pressão – BP, que, por efeito de prensagem a quente, funde o laminado à madeira aglomerada formando um corpo único e inseparável.
São chapas estáveis, podendo ser cortadas em qualquer direção, o que permite o seu maior aproveitamento.
O aglomerado deve ser revestido, sendo indicado na aplicação de lâminas de madeira natural e laminados plásticos. É amplamente utilizado pela indústria de móveis, construção civil, embalagens, entre outros. Algumas operações como fresagem, fixações, encabeçamentos, molduras, post forming, entre outras, requerem cuidados especiais com ferramentas e equipamentos. Normas e recomendações devem ser observadas para se obter maior uniformidade e acabamento na instalação do produto final. Os dispositivos de fixação utilizados devem ser aqueles indicados para este tipo de material, sob pena de serem obtidos resultados finais negativos caso estas recomendações não sejam seguidas.
Por não apresentar resistência à umidade ou à água, o aglomerado deve ser utilizado em ambientes internos e secos, para que suas propriedades originais não se alterem. Os painéis de partículas orientadas ou oriented strand boards, mais conhecidos como OSB, foram dimensionados para suprir uma característica demandada, e não encontrada, tanto na madeira aglomerada tradicional quanto nas chapas MDF – a resistência mecânica exigida para fins estruturais.
Os painéis são formados por camadas de partículas ou de feixes de fibras com resinas fenólicas, que são orientados em uma mesma direção e então, prensados para sua consolidação. Cada painel consiste de três a cinco camadas, orientadas em ângulo de 90 graus umas com as outras. A resistência destes painéis à flexão estática é alta, não tanto quanto a da madeira sólida original, mas tão alta quanto a dos compensados estruturais, aos quais substituem perfeitamente. O seu custo é mais baixo devido ao emprego de matéria-prima menos nobre, mas não admitem incorporar resíduos ou “finos”, como no caso dos aglomerados.
Os OSB têm a elasticidade da madeira aglomerada convencional, mas são mais resistentes mecanicamente. Os painéis OSB têm tido utilização no exterior, principalmente na construção habitacional. Nos Estados Unidos, a construção de casas apresenta características de uso intenso de madeira serrada e de painéis, especialmente em paredes internas e externas, pisos e forros e, nestes usos, os painéis OSB têm tido bom desempenho. Mais recentemente, estes produtos estão encontrando nichos de uso também em aplicações industriais, onde a resistência mecânica, trabalhabilidade, versatilidade e valor fazem deles alternativas atrativas em relação à madeira sólida. Entre estes usos, estão mobiliário industrial, incluindo estruturas de móveis, embalagens, contêineres e vagões.
No Brasil, a demanda pelo uso do OSB está aumentando. Na construção civil, já é possível ver sua aplicação em pisos, divisórias (paredes), coberturas (telhados) e obras temporárias (tapumes e alojamentos). O produto nacional é certificado de acordo com as normas americanas, o que permite os usos citados.
Madeira estrutural composta
A madeira “engenheirada” inclui produtos já comuns em outros países, especialmente do Hemisfério Norte, mas ainda relativamente desconhecidos no Brasil ou, no máximo, familiares apenas a uns poucos especialistas.
A madeira serrada classificada eletromecanicamente vem a ser madeira serrada, geralmente de coníferas, ensaiada não-destrutivamente (em máquinas de alta velocidade) quanto à flexão estática e identificada quanto à sua classe de resistência mecânica.
Este produto é conhecido como machine evaluated lumber - MEL ou machine stress rated -MSR. Este produto não é encontrado neste País por várias razões, entre as quais se inclui a falta de normatização das seções transversais das peças usadas em estruturas, o alto custo do equipamento e da operação, além da falta de tradição no uso de madeira de coníferas para fins estruturais.
Pode compor também este grupo a madeira laminada e colada, na qual as tábuas são dispostas e coladas, com as suas fibras na mesma direção, ampliando o comprimento ou a espessura (glulam). Vigas laminadas e coladas, fabricadas com madeiras de reflorestamento – pinus e eucalipto – preservadas contra ataque de insetos e fungos, além de protegidas contra fogo e umidade, são um produto já encontrado no setor da construção civil neste País.
Entretanto, outros produtos, manufaturados em maior ou menor grau de sofisticação, estão incluídos no grupo das madeiras estruturais compostas., como: LVL – laminated veneer lumber, PSL – parallel strand lumber e OSL – oriented strand lumber.
A tecnologia tem ampliado a gama de novos produtos derivados da madeira, tanto em diferentes formas como em combinação com outros materiais. A idéia é sempre melhorar desempenho do produto no fim a que se destina, otimizar o uso da matéria-prima e reduzir os custos de processamento. Muitos dos processos desenvolvidos baseiam-se no emprego de matéria-prima produzida em florestas de rápido crescimento especialmente para um determinado fim. Isto é reflexo de uma demanda especializada, exigente não só em relação ao desempenho do produto, mas também em relação à sua aparência.
Alguns exemplos podem ser facilmente apontados, como é o caso dos painéis MDF produzidos com misturas de espécies, resultando em painéis de cor mais escura, logo recusados pelo mercado mais sofisticado. Contudo, uma vertente de interesse crescente tem sido a utilização de resíduos de processamento mecânico ou químico de madeiras na produção de painéis, dentro do princípio de reuso ou mesmo de reciclagem de materiais.
Um exemplo recente é o desenvolvimento de painéis produzidos com madeira sólida e com partículas de madeira tratada com CCA, um preservante de madeira à base de cobre, cromo e arsênio. Este material, proveniente de descarte, passaria a constituir-se em potencial contaminante ambiental. Com o reaproveitamento destes produtos na forma de painéis, um potencial agente contaminante passou a constituir-se matéria-prima, gerando outros produtos de alta durabilidade.
O mercado requer produtos de bom desempenho, menor custo, esteticamente agradáveis e, crescentemente ecológicos.
A preservação de madeiras é todo e qualquer procedimento ou conjunto de medidas que possam conferir à madeira, em uso, maior resistência aos agentes de deterioração, proporcionando maior durabilidade. Estes agentes podem ser de natureza física, química e biológica (fungos e insetos xilófagos), que afetam suas propriedades. Essas medidas devem ser discutidas e adotadas na etapa de elaboração dos projetos, tais como:
O uso racional da madeira como um material de engenharia no ambiente construído pressupõe, no mínimo, o conhecimento do nível de desempenho necessário para o componente ou estrutura de madeira, tais como vida útil, responsabilidade estrutural, garantias comerciais e legais, entre outras.
A escolha da espécie da madeira com base nas propriedades intrínsecas de durabilidade natural e tratabilidade. A definição das condições de exposição (uso) da madeira e dos possíveis agentes biodeterioradores presentes, ou seja, definição do risco biológico a que a madeira será submetida.
A adoção do método de tratamento e produto preservativo de madeira (inseticida e/ou fungicida) em função do risco biológico para aumentar a durabilidade da madeira. O tratamento preservativo faz-se necessário se a espécie escolhida não é naturalmente durável para o uso considerado e/ou se a madeira contém porções de alburno.
A Implementação de controle de qualidade de toda a madeira tratada com produtos preservativos para garantir os principais parâmetros de tratamento: penetração e a retenção do preservativo absorvido no processo de tratamento. A penetração é definida como sendo a profundidade alcançada pelo preservativo ou pelo(s) seu(s) ingrediente(s) ativo(s) na madeira. Já a retenção é a quantidade do preservativo ou de seu(s) ingrediente(s) ativo(s), contida de maneira uniforme num determinado volume da madeira, por exemplo, expressa em quilogramas
de ingrediente ativo por metro cúbico de madeira tratável (kg/m³).
Tratamento preservante
O tratamento preservativo de madeiras é obrigatório, por lei, para peças ou estruturas de madeira, tais como dormentes, estacas, vigas, vigotas, pontes, pontilhões, postes, cruzetas, torres, moirões de cerca, escoras de minas e de taludes, ou quaisquer estruturas de madeira que sejam usadas em contato direto com o solo ou sob condições que contribuam para a diminuição de sua vida útil.
Esta obrigatoriedade deve ser observada exclusivamente com relação às essências florestais passíveis de tratamento. Precisam ser tratadas as peças de madeira portadoras de alburno ou as que, sendo de puro cerne, apresentem alguma pemeabilidade à penetração dos produtos preservativos em seus tecidos lenhosos.
No caso do uso de madeira de puro cerne, esta deve ser de alta durabilidade natural aos fungos apodrecedores e insetos xilófagos (brocas-de-madeira e cupins) para as condições de uso biologicamente ativa ou agressiva.
Com relação ao tratamento preservativo da madeira, deve-se considerar a busca de produtos preservativos e processos de tratamento de menor impacto ao meio ambiente e à higiene e segurança. A disponibilidade de produtos no mercado brasileiro, os aspectos estéticos (alteração de cor da madeira, por exemplo), aceitação de acabamento e a necessidade de monitoramento contínuo.
Devem ser utilizados somente os produtos preservativos devidamente registrados e autorizados pelo Ministério do Meio Ambiente, através do Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (Ibama), e pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), que avalia os resultados dos testes para classificação da Periculosidade Ambiental.
Assim como, para o tratamento industrial da madeira, deve-se exigir registro no Ibama das usinas de preservação de madeira e outras indústrias que utilizam esses produtos. A especificação de um tratamento preservativo, baseado nas condições de uso da madeira, deve requerer penetração e retenção adequadas que dependem do método de tratamento escolhido. As normas técnicas e a experiência do fabricante podem relacionar estes parâmetros de qualidade do tratamento, considerando minimamente:
• a diferente durabilidade natural e tratabilidade do alburno e cerne devem ser sempre consideradas;
• quanto maior a responsabilidade estrutural do componente de madeira, maior deverá ser a retenção e penetração do produto preservativo;
• uma maior vida útil está normalmente associada a uma maior retenção e penetração do produto;
• para um mesmo processo de tratamento, diferenças de micro e macroclima entre regiões podem exigir maiores retenções e penetrações;
• a economia em manutenção e a acessibilidade para reparos ou substituições de um componente podem exigir maiores retenções e penetrações;
• o controle de qualidade de toda a madeira preservada deverá ser realizado para garantir os principais parâmetros de qualidade: penetração e a retenção do preservativo absorvido no processo de tratamento;
• se o risco de lixiviação do produto preservativo existe, considerar a proteção dos componentes durante construção e/ou transporte;
• fatores como manuseio das peças tratadas, práticas durante a construção, integridade de acabamentos ou compatibilidade do produto preservativo com o acabamento, podem afetar o desempenho da madeira preservada.
Autores
Geraldo José Zenid; Marcio Augusto Rabelo Nahuz ;Maria José de Andrade; Casimiro Miranda ; Oswaldo Poffo Ferreira; Sérgio Brazolin - Divisão de Produtos Florestais do IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo |
