Ao longo das últimas décadas, o perfil de consumo de madeiras oriundas de reflorestamento mudou muito, em função das restrições de exploração e da disponibilidade de espécies florestais nativas. A cadeia produtiva estendeu-se para as essências de rápido crescimento, plantadas e manejadas. A grande concentração de plantios de pinus é a região Sul do Brasil, especificamente os estados do Paraná e Santa Catarina, onde as espécies mais plantadas são pinus elliottii e pinus taeda.
A madeira de pinus exerce importante papel no fornecimento de matéria-prima para indústrias de papel e papelão, laminados, compensados e indústria moveleira. Devido ao elevado consumo que tem ocorrido na região Sul do Brasil nos últimos anos, a procura pela matéria-prima pinus aumentou, conseqüentemente diminuindo sua oferta no mercado. Dessa forma, surgiu a necessidade de se otimizar o processo de desdobro das toras quando o produto final tem finalidade para a indústria de serrados e moveleira.
O rendimento em madeira serrada é influenciado por diversos fatores, tais como características da espécie, produtos, maquinário, mão de obra e, principalmente, pelo diâmetro das toras. Além desses fatores, o tratamento que é dado às toras ainda no pátio da serraria e outras decisões de como desdobrá-las são fatores fundamentais para que se atinjam bons níveis de rendimento.
O volume de resíduos gerados pode-se expressar como a diferença entre o volume de madeira em toras que entra na serraria e o volume de madeira serrada produzida. A maior quantidade de resíduos gerados é por ocasião do desdobro primário e secundário das toras. Considerando-se os resíduos gerados pelo processo produtivo, como cascas, costaneiras, refilos, aparas e serragem, seria irracional não promover o aproveitamento máximo desses subprodutos do beneficiamento primário da madeira. Tais resíduos, em um primeiro momento, são tidos como rejeitos no processo, mas seguramente podem sair da serraria como matéria-prima para produção de pasta e celulose e chapas de composição, bem como promover a auto-suficiência energética da própria indústria.
Um sistema de desdobro convencional consiste em se desdobrar toras sem classificação e sem uma definição exata de um modelo de corte para cada classe diamétrica. Tal condição, na maioria das vezes, induz a um baixo aproveitamento da tora, propiciando uma maior geração de subprodutos, muitas vezes considerados resíduos do processo.
O Brasil ainda possui um grande número de serrarias que utilizam o sistema convencional de desdobro, em que as toras são desdobradas de acordo com critérios escolhidos pelo operador da máquina principal, ou seja, é ele quem define a melhor maneira de se desdobrar uma tora. Dessa maneira, podem ocorrer elevadas perdas de matéria-prima, devido à ausência de tecnologias apropriadas para o desdobro das toras, encarecendo o processo, em função de que há a necessidade de se consumir maior volume de matéria-prima para produzir a mesma quantidade de produto serrado.
A escolha dos operadores da serra principal, resserradeiras, canteadeiras e destopadeiras assume verdadeira importância, tendo em vista que esses operadores estão continuamente tomando decisões que dizem respeito a fatores que dependem do bom funcionamento das máquinas, que, por sua vez, afetam o desempenho da indústria: produtividade, qualidade do produto e o elevado índice de retrabalho para recuperação da matéria-prima. A decisão pessoal de um operador de como secionar um tronco ou mesmo desdobrar dificilmente obterá um nível ótimo, isso porque ele raramente conseguirá obter a melhor visualização de todas as alternativas no pouco tempo que tem para tomada de decisões.
Assim, é indicado o emprego de modelos de pesquisa operacional. Em geral, os erros mais comuns observados são os excessos de espessura das costaneiras, incorreta seleção do corte radial e subdimensionamento na largura e comprimento das peças.
Quando se trata de madeira reflorestada, como o caso do pinus, os diâmetros das toras diminuem e se homogeneizam, o que facilita a utilização de técnicas de otimização no desdobro. Dessa forma, uma classificação eficiente e o estabelecimento de modelos de corte apropriados irão proporcionar bons resultados na serraria. Trata-se de uma maneira de se conduzir o desdobro de toras através da sua otimização.
Nesse caso, as toras são classificadas e, muitas vezes, descascadas e desdobradas dentro de um modelo de corte pré-definido para cada classe diamétrica, caracterizando-se um processo de otimização das toras. Um sistema de desdobro otimizado constitui em utilizar um sistema de corte anteriormente estudado, objetivando a máxima utilização da tora. As perspectivas de crescimento no consumo de toras de pinus no Brasil para uso industrial têm se mostrado em plena ascensão. Dessa forma, há necessidade urgente de se implantarem ações estratégicas fundamentais, para que não ocorra a estagnação da indústria madeireira.
Portanto, a necessidade de seleção de toras por classes diamétricas e o estabelecimento de diagramas de corte é de importância primária para que se consiga atingir níveis de rendimentos elevados para aquele determinado tipo de material que está sendo utilizado. Dessa maneira, é possível melhorar o rendimento em madeira serrada proporcionado por cada classe utilizada.
O objetivo desta pesquisa foi de avaliar o rendimento em madeira serrada para a melhoria do aproveitamento de pinus taeda, através da classificação das toras e da utilização de diagramas de corte específicos para cada classe diamétrica.
Sistemas de desdobro
As toras selecionadas e divididas em dois grupos de 10 para cada classe diamétrica foram desdobradas por duas metodologias distintas, sendo uma chamada de desdobro convencional, já utilizado pela serraria, e outra chamada de desdobro otimizado. Porém, nos dois métodos de desdobro, foram obtidas tábuas com as mesmas dimensões, sendo elas 27 mm de espessura e 50, 80 e 110 mm de largura, destinadas à confecção de painéis e outros componentes para a indústria de móveis.
O sistema de desdobro convencional utilizado pela serraria consistiu na entrada das toras classificadas para esse sistema aleatoriamente, ou seja, sem nenhuma classificação diamétrica, sendo que, na entrada da serra principal, elas eram classificadas visualmente pelo operador da máquina. Através dessa classificação visual, o operador optava pelo melhor posicionamento da tora sobre o carro porta-tora, definindo o diagrama de corte a ser desenvolvido para cada uma. Após o desdobro, todas as tábuas obtidas de cada tora, separadas em suas respectivas classes diamétricas, foram medidas para posterior obtenção dos rendimentos em madeira serrada para o sistema de desdobro convencional.
No sistema de desdobro otimizado, todas as toras foram separadas por classe diamétrica. Para cada classe diamétrica, foi definido um diagrama de corte específico, com auxílio do software otimizador e simulador de corte MaxiTora, da empresa Lindbeck Informática. Após a definição dos diagramas de corte, todas as toras, separadas por classes diamétricas, foram desdobradas seguindo seus respectivos diagramas de corte. Após o desdobro, todas as tábuas obtidas de cada tora, separadas em suas respectivas classes diamétricas, foram medidas para posterior obtenção dos rendimentos em madeira serrada para o sistema de desdobro otimizado.
Para o cálculo do volume de madeira serrada, todas as tábuas obtidas, separadas por tora e classe diamétrica, tiveram suas espessuras, larguras e comprimentos medidos. Foram tomadas duas medidas da espessura em dois pontos da peça, sendo uma em cada topo, com auxílio de paquímetro digital.
Da mesma forma, foram tomadas duas medidas da largura, uma em cada topo da tábua, com auxílio de trena.
Cálculo do rendimento
O rendimento volumétrico, também chamado de coeficiente de serragem, coeficiente de transformação ou fator de rendimento, foi a relação entre o volume produzido de madeira serrada e o volume utilizado de madeira em forma de tora, expresso em porcentagem.
O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, disposto em fatorial, sendo os fatores a classificação, com dois níveis, e as classes diamétricas, com cinco níveis (cinco classes), com dez repetições. O efeito da classificação das toras foi considerado como qualitativo, e a classe diamétrica como quantitativa. Foi utilizado para as análises o centro da classe.
Os rendimentos médios encontrados para madeira serrada utilizando otimização de corte variaram de 44,93% a 63,58%, gerando uma média de 53,60%. Esses valores foram superiores aos obtidos no desdobro convencional e todas as classes apresentaram incremento em seus rendimentos médios, quando realizada a seleção das toras e utilizado um diagrama otimizado para cada classe diamétrica.
Através da análise da tabela 3, além do aumento do rendimento médio para todas as classes diamétricas em relação ao desdobro convencional, observa-se que, de acordo com o aumento do diâmetro das toras, os rendimentos médios também aumentaram. Estatisticamente e ao contrário do desdobro convencional, todas as classes diferiram entre si. Estudos de técnicas de desdobro em serrarias que utilizam toras com pequenos diâmetros, concluiu que o índice de rendimento de madeira serrada aumenta de acordo com o incremento no diâmetro das toras utilizadas.
O tratamento de classificação das toras e otimização de corte se alterou quando ocorreu alteração na classe diamétrica, evidenciando assim a dependência entre os fatores. Ocorreu um aumento significativo de 21,24% no rendimento em madeira serrada no desdobro otimizado em relação ao desdobro convencional.
Como a interação foi significativa, optou-se em realizar o desdobramento e avaliar o efeito entre fatores. Após o desdobramento, pôde-se observar que o efeito do tratamento foi qualitativo. O tratamento utilizado para o desdobro das toras foi significativo e as classes diamétricas utilizadas também foram significativas. Os efeitos principais e a interação foram altamente significativos. Como a interação foi significativa, isso implica que os efeitos não são independentes.
De acordo com os resultados obtidos, conclui-se que:
A comparação entre os dois sistemas de desdobro estudados evidenciou que o rendimento médio obtido no sistema otimizado foi 21,1% maior que o sistema convencional utilizado nas serrarias de pinus.
Dentro das classes diamétricas, o desdobro otimizado apresentou um aumento no rendimento de madeira serrada, exceto na classe de 24,1 a 28,0 cm, onde não foi detectada diferença significativa entre os sistemas estudados.
A maior diferença no rendimento médio em madeira serrada entre os sistemas de desdobro convencional e otimizado foi obtida na classe diamétrica de 38,1 a 44,0 cm.
No sistema de desdobro otimizado, observou-se um maior rendimento médio à medida que aumentou o diâmetro das toras, tendência que não foi observada no desdobro convencional.
A classificação das toras e o estabelecimento de modelos de corte para cada classe diamétrica foi uma forma eficiente de se aumentar o rendimento em madeira serrada de pinus.
Com base nas conclusões aqui apresentadas, recomendam-se:
• Implantação de sistema de classificação e seleção das toras em serrarias de pinus de acordo com padrões estabelecidos e testados neste estudo;
• Utilização do sistema de desdobro otimizado testado neste estudo, respeitando os limites das classes diamétricas e diagramas de corte propostos;
• Realização de testes com classes diamétricas de menores amplitudes;
• Testagem de outros possíveis diagramas de corte com classes diamétricas de menores amplitudes;
• Realização de estudos de eficiência da serraria, relacionando-os com os rendimentos obtidos;
• Avaliação econômica comparativa dos sistemas de desdobro estudados, visando a viabilidade de sua aplicação no processamento de madeira de pinus.
Autores:
Mauro Itamar Murara Junior - Eng. Florestal, M.Sc., Escola Técnica Superior Tupy ;Márcio Pereira da Rocha - Eng. Florestal, Dr., Depto. de Engenharia e Tecnologia Florestal da UFPR - Romano Timofeiczyk Junior - Eng. Florestal, Dr., Depto. de Economia Rural e Extensão da UFPR. |
