A TECNOLOGIA NA CONFECÇÃO DE PROTÓTIPOS EM BAMBU LAMINADO COLADO DESENVOLVIDA NA UNESP-BAURU

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1 A TECNOLOGIA NA CONFECÇÃO DE PROTÓTIPOS EM BAMBU LAMINADO COLADO DESENVOLVIDA NA UNESP-BAURU BARELLI, Breno Giordano Pensa - Mestrando em Design PPGDesign / FAAC Unesp brenobarelli@gmail.com PEREIRA, Marco Antonio dos Reis - Doutor em Agronomia PPGDesign / FEB Unesp pereira@feb.unesp.br LANDIM, Paula da Cruz - Doutora em Arquitetura PPGDesign / FAAC Unesp paula@faac.unesp.br RESUMO Produtos em bambu laminado colado (BLC) são comumente produzidos em escala industrial nos países asiáticos, principalmente na China, e exportados para todo o mundo incorporamse ao ávido mercado por produtos ecologicamente corretos. No Brasil, a cadeia produtiva do bambu encontra-se em fase inicial, existindo poucos processos industriais com a matériaprima e nenhum envolvendo o BLC. A Unesp-Bauru, desde 1994, vêm aprimorando uma produção experimental de cultivo e processamento do BLC para o desenvolvimento de protótipos de produtos, passando por distintas etapas, que envolvem desde a colheita da matéria-prima até o acabamento final, descritas neste artigo. Palavras chave: bambu laminado colado; protótipos; sustentabilidade

2 INTRODUÇÃO Nos últimos anos, a procura por produtos ecológicos apresentou um crescimento notável, principalmente em locais onde a população possui maior poder de compra. De acordo com a Leadership Business Consulting S.A. (2007), o consumo de produtos ecológicos nos países do norte da Europa sofre aumento de 15 a 20% ao ano, a exemplo da Alemanha, que apresenta um crescimento médio de 15% ao ano e o Reino Unido de 30% ao ano. Nos Estados Unidos o crescimento deste mercado é de 20% ao ano. Na Espanha, em um período de cinco anos, a produção de produtos ecológicos cresceu 125%, atingindo em 2005 um fluxo de mais de 300 milhões de euros. No Brasil também existe uma demanda por produtos que agregam valor socioambiental, podendo ser visualizada com o caso de um projeto do grupo Pão de Açúcar que, em um ano, vendeu mais de 26 mil produtos ecológicos, oriundos de 35 fornecedores de 16 estados brasileiros, em apenas oito gôndolas em São Paulo (DINIZ, 2004). Tendo em vista que o bambu pode ser considerado uma matéria-prima ecologicamente correta e condizente com o desenvolvimento sustentável, os produtos em BLC tendem a possuir abertura neste mercado no cenário brasileiro, já sendo uma realidade no mercado internacional. Na China, por exemplo, existem mais de 100 fábricas de pisos de BLC produzindo cerca de 10 milhões de m 2 por ano, exportados para os EUA, Europa, Japão e diversos países incluindo o Brasil. Para suprir esta demanda de produtos são cultivados no país 3,8 milhões de hectares de florestas de bambu (MURAKAMI, 2007). O engenheiro agrônomo Carlos Henrique Murakami (2007) comenta que o bambu em substituição à madeira, pode suprimir pelo menos 25% das suas necessidades e poupar 11 mil hectares de florestas, além de poder gerar 1,2 mil novos empregos para populações de baixa renda. Murakami também aborda os aspectos favoráveis do piso de BLC, como o baixo custo, textura atrativa, alta resistência a riscos, pressão, umidade e eficácia no isolamento acústico. A tecnologia de produção com BLC proporciona o desenvolvimento de diversos tipos de produtos além do piso, como painéis, móveis, utensílios, ferramentas e 2

3 tantos outros que podem ser incorporados à economia de mercado, ao desenvolvimento social e à preservação ambiental. MATERIAIS E MÉTODOS Este trabalho apresenta a tecnologia em torno da confecção de protótipos em BLC desenvolvida na Unesp-Bauru, representada por um sistema que abrange o plantio da matéria-prima, seu manejo, processamento e montagem, gerando produtos funcionais e de qualidade exemplificados com alguns casos desenvolvidos em laboratório. Para a laminação são utilizados colmos, com mais de três anos de idade, da espécie Dendrocalamus giganteus, comum no meio rural brasileiro e cultivado desde 1994 na Área Experimental Agrícola, do Departamento de Engenharia Mecânica da Unesp-Bauru. Após a colheita os colmos são processados no Laboratório de Experimentação com Bambu, do mesmo departamento e instituição, utilizando-se maquinários desenvolvidos especificamente para este fim, como serra circular destopadeira, serra circular dupla refiladeira e prensa mecânica; e também maquinários e ferramentais encontrados no mercado para o trabalho com madeira, como serra circular esquadrejadeira, plaina quatro faces, desempenadeira, desengrossadeira, sargentos de trilho, lixadeira, entre outros. A confecção dos protótipos percorre um processo de desenvolvimento de produtos, sendo iniciados pelo projeto detalhado por formas, dimensões e encaixes, seguido da confecção das peças por colagem e prensagem das lâminas, utilizando o adesivo Cascorez 2590, de emulsão aquosa à base de PVAc e homogeneizado com 5% de catalisador, sob uma pressão de 150 g/m 2. Em continuidade, realiza-se a montagem e acabamento dos protótipos no próprio Laboratório de Experimentação com Bambu e também na Oficina de Madeira, do Departamento de Desenho Industrial da Unesp-Bauru. 3

4 MANEJO DA MATÉRIA-PRIMA O cultivo da espécie Dendrocalamus giganteus teve início no ano de 1994 na Área Experimental Agrícola (Figura 1), do Departamento de Engenharia Mecânica da Unesp- Bauru como parte do Projeto Bambu iniciado em 1992 com a introdução de espécies prioritárias objetivando pesquisar o processamento deste bambu e sua utilização na forma de lâminas prensadas e coladas. A plantação manteve-se por quatro anos somente sendo realizadas adubações periódicas, sendo realizado o primeiro manejo a partir de 1998 com a retirada exclusiva dos colmos maduros aqueles com mais de três anos, os defeituosos e os que atrapalhariam o manejo adequado da moita, com o objetivo de obter um desenvolvimento dimensional adequado dos colmos, para que posteriormente se mantivesse uma qualidade e quantidade constante das unidades por moita. Também a partir do 4º ano os colmos foram identificados e inventariados anualmente, registrando-se o número de colmos por moita, o diâmetro à altura do peito (DAP), sua altura e massa. Vinte e três moitas cultivadas com um espaçamento de 8X8m começaram a produzir colmos viáveis ao processamento a partir do ano de 1998 (PEREIRA e GARBINO, 2003). Figura 1. Cultivo experimental do Dendrocalamus giganteus na Unesp-Bauru 4

5 Segundo vários autores (HIDALGO LOPEZ, 2003; CNBRC, 2001; e JANSSEM, 2000), colmos maduros apresentam as máximas características de resistência mecânica, sendo somente estes indicados para a confecção do BLC. No plantio experimental da Unesp, a idade dos colmos pode ser identificada nas moitas através de marcações feitas anualmente com tinta azul à base de óleo (Figura 2). Outros parâmetros definidos para a padronização na obtenção das lâminas é a altura útil do colmo, sendo aquela onde a espessura da parede esteja no mínimo entre 8 e 9mm a menor medida necessária para as operações de processamento, e a posição através da parede do colmo, procurando-se obter um menor desgaste na região da casca, que é mais rica em fibras e mais resistente (Figura 3). Figura 2. Marcações de identificação da idade dos colmos 5

6 Figura 3. Esquema de retirada das lâminas do colmo A colheita dos colmos maduros é realizada durante a estação seca, nos meses de maio a agosto, pois nesta época os colmos apresentam menor umidade em seu interior e menor quantidade de seiva, atraindo menos fungos e insetos ao ataque das peças (PEREIRA e BERALDO, 2007). Os colmos recém colhidos passam por um processo de secagem em espaço coberto e ventilado (Figura 4), na própria Área Experimental Agrícola, ao abrigo da chuva e do contato com o solo. Após aplicação de inseticida no topo e na base do colmo, são cobertos com lona escura um procedimento que apresentou resultados quanto ao combate às rachaduras que ocorrem secagens rápidas e permitem a entrada de insetos no interior dos colmos. 6

7 Figura 4. Local de secagem dos colmos colhidos Para a completa secagem dos colmos, os autores Beraldo e Rivero (2003), estimam um período de um a quatro meses de exposição ao ar para atingir uma umidade de 10 a 15%, visto que o colmo recém colhido apresenta cerca de 80% de umidade um valor que pode variar em função da idade do colmo, da posição da amostra e da época do ano PROCESSAMENTO DO BAMBU EM LÂMINAS Assim que existe uma demanda por um protótipo em BLC no Laboratório de Experimentação com Bambu, tem início o desenvolvimento do projeto do produto, acompanhado de metodologia específica que resulta em um memorial descritivo e em um desenho detalhado, que permite o planejamento do processo de confecção das peças que vão fazer parte do protótipo. Nesta fase são definidos quantos metros lineares de colmos serão processados, os tamanhos e a quantidade de ripas para que não haja perda. À exemplo, a Figura 5 mostra o desenho detalhado de um projeto desenvolvido no Laboratório que resultou na confecção de quatro muletas axilares, a partir de 20 lâminas de bambu medindo 3cm de largura, por 110cm de comprimento e 7 mm de espessura. 7

8 Com o projeto em mãos e os colmos secos, tem início o processamento dos bambus no Laboratório, consistindo primeiramente em seccionar os colmos nas medidas estipuladas pelo projeto, utilizando para tanto a serra circular destopadeira, um maquinário desenvolvido especificamente para este fim, para em seguida seccionar os pedaços de colmos em ripas com a serra circular dupla refiladeira (Figura 6), que permite a regulagem da espessura do corte entre 2 e 3cm. Figura 5. Exemplo do desenho detalhado de um projeto desenvolvido no Laboratório de Experimentação com Bambu 8

9 Figura 6. Processamento do colmo em serra circular destopadeira (à esquerda), máquina serra circular dupla refiladeira (ao centro) e colmo sendo refilado em ripas Durante a refilação, os segmentos de colmos mantêm-se unidos pelo diafragma de cada nó, que posteriormente devem ser rompidos para a separação das ripas. É também na região dos nós do bambu que é exigida maior atenção para a obtenção das lâminas. Esta área é mais espessa do que o restante da parede do colmo e necessita ser desbastada para que a ripa mantenha uma dimensão uniforme facilitando o precesso posterior. Esta etapa é realizada em serra circular esquadrejadeira (Figura 7), podendo também ser efetuada com ferramentas manuais ou desempenadeira. Figura 7. Ripas refiladas, remoção do excesso de material nos nós e ripas prontas para o processo de laminação 9

10 A finalização do processo de laminação é realizada pela plaina de quatro faces, comumente utilizada para esquadrias de madeira. Esta etapa permitirá a obtenção dos módulos de secção retangular a partir do desgaste da casca, miolo e laterais das ripas (Figura 8). As medidas das lâminas podem variar de acordo com a espessura da parede do colmo, obtendo-se lâminas com padrões de 5 à 9mm de espessura por 2 à 3cm de largura e de comprimento variável a critério do projeto que se irá desenvolver. Figura 8. Plaina de 4 faces em processo de laminação das ripas de bambu PROTOTIPAGEM Diversos protótipos em BLC já foram confeccionados nas instalações do Laboratório de Processamento com Bambu e na Oficina de Madeira, todos seguem um mesmo padrão quanto à obtenção das peças. As lâminas de bambu podem ser coladas lado a lado e/ou face a face conforme o esquema da Figura 9, sempre evitando manter justapostas as linhas de cola o que criaria uma região de fragilidade e comprometeria a resistência da peça. 10

11 Figura 9. Diferentes configurações de colagem das lâminas nas peças de BLC O método de colagem e prensagem das lâminas permite obter vários tipos de dimensões lineares e planas, sendo utilizados para tanto uma prensa mecânica, especificamente desenvolvida para o Laboratório, e sargentos de trilho, comumente utilizados em marcenaria (Figura 10). Experimentos comprovaram também ser possível obter peças curvas com moldes específicos e prensagem a quente (Figura 11). Figura 10. Colagem lado a lado em prensa mecânica e colagem face a face em sargentos de trilho 11

12 Com as peças elaboradas em BLC é possível a confecção de diferentes produtos através de técnicas de marcenaria e usinagem. Na figura 12 podem ser observados alguns protótipos que foram confeccionados no Laboratório com esta tecnologia. Após sua conclusão, os protótipos podem ser testados e aviliado quanto à sua resistência, qualidade estética e funcionalidade, apresentando quase sempre excelentes resultados. Figura 11. Moldes, prensagem e peças de BLC em curva Figura 12. Alguns dos protótipos desenvolvidos no Laboratório de Experimentação com Bambu da Unesp-Bauru 12

13 CONSIDERAÇÕES Nota-se, pelos dados de crescimento do mercado de produtos ecológicos, que a preocupação ambiental já influencia a decisão de compra de um determinado segmento da população. Cada vez mais, os produtos que fazem parte de uma produção sustentável estarão em destaque e com eles os diversos produtos que podem ser fabricados em BLC e que fazem parte deste segmento. Os resultados obtidos com a confecção de protótipos em BLC, na Unesp-Bauru, contribuem para consolidar o conhecimento científico e tecnológico em torno da produção com o material no Brasil. Fica claro que existe a viabilidade de fabricação de praticamente todos os produtos atualmente confeccionados em madeira, produtos em outros materiais podem ter seus similares elaborados em BLC mas necessitam de adaptações. Atualmente no país existe uma vertente política e institucional que faz avançar as questões em torno do bambu. Possivelmente, no decorrer do tempo, a iniciativa privada passará a acreditar cada vez mais no potencial da matéria-prima e contribuirá decisivamente para a sistematização de uma cadeia produtiva com base no bambu, incluindo a produção em BLC. Com isso, o conhecimento científico e tecnológico em torno deste material poderá ser apropriado pela sociedade e pelas indústrias nacionais, incorporando-se no mercado dos produtos ecológicos. 13

14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BERALDO, A. L.; RIVERO, L. A. Bambu Laminado Colado (BLC). Revista Floresta e Ambiente, v. 10, n. 2, p CHINA NATIONAL BAMBOO RESEARCH CENTER CNBRC. Cultivation & integrated utilization on bamboo in China. CNBRC, Hangzhou, China DINIZ, L.. Produtos ecológicos têm mercado no Brasil. Brasília: PNUB, 2 jun Disponível em < php?id01=410&lay=mam>. Acesso em 27 set HIDALGO LOPEZ, O.. Bamboo the gift of the gods. D'Vinni Ltda: Bogotá, Colômbia, p. JANSSEM, J. J. A.. Designing and building with bamboo. Beijing, China: International Network for Bamboo and Rattan (INBAR), Technical report, n.20, LEADERSHIP BUSINESS CONSULTING S.A.. Um novo modelo de comercialização dos produtos ecológicos em Espanha. Leadershipagenda ed [S.l.]: Impriluz Gráfica Lda, n.2, p MURAKAMI, C. H. G.. Bambu: matéria-prima do futuro. In Boletim Florestal: Informativo Florestal do Norte Pioneiro, ed. 6, ano 1, dez p. 5. Disponível em < Acesso em 27 set PEREIRA, M. A. R.; BERALDO, A. L.. Bambu de corpo e alma. Bauru-SP: Canal 6, PEREIRA, M. A. R.; GARBINO, Lia V.. Desenvolvimento e produção do bambu gigante (Dendrocalamus giganteus) cultivado na Unesp-Bauru com vistas à sua utilização na engenharia agrícola. In XXXII Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola CONBEA 2003: Goiânia-GO, jun.-ago