XV EBRAMEM - Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira 09-11/Mar, 2016, Curitiba, PR, Brasil

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1 XV EBRAMEM - Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira 09-11/Mar, 2016, Curitiba, PR, Brasil AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES FÍSICAS DE PAINÉIS AGLOMERADOS DE JATOBÁ, PINUS E EUCALIPTO 1 Ketlin B. Ferreira (ketlinlen@hotmail.com), 1 José B. Guimarães Júnior (jbguimarãesjr@hotmail.com), 1 Kamila C. De Moraes (kamilacaetano4@hotmail.com), 1 Ingrid L. Guimarães (ingridg_2507@hotmail.com), 1 Karollyna M. Carvalho (karollynacm@hotmail.com), 2 Rafael F. Mendes (rafaelmendes@usp.br) 1 Universidade Federal de Goiás Regional Jataí, Rod BR 364 KM Setor Parque Industrial nº GO, Brasil 2 Universidade Federal de Lavras Av. Doutor Sylvio Menicucci, Kennedy, Lavras - MG, Brasil. Resumo: O presente trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades físicas de painéis aglomerados, produzidos a partir das madeiras de jatobá, pinus e eucalipto. Foram fabricados 3 painéis por espécie, nos quais utilizou-se 8% de adesivo ureia-formaldeído. Os painéis foram prensados na temperatura de 180 C, pressão de 4,00 MPa pelo tempo de 20 minutos. Os testes físicos de densidade, absorção de água e inchamento em espessura, foram realizados de acordo com a norma NBR (ABNT, 2002). Os painéis de jatobá e pinus foram classificados como sendo de média densidade, já os paneis de eucalipto apresentaram baixa densidade. Apenas os painéis produzidos com madeiras de jatobá e de eucalipto atenderam às exigências da norma para a propriedade de inchamento em espessura. Palavras Chave: Partículas, densidade, absorção de água. EVALUATION OF PHYSICAL OF PANELS BOARDS OF JATOBÁ, PINUS AND EUCALYPTUS Abstract: This study aimed to evaluate the physical properties based panels produced from woods of locust tree, pine and eucalyptus. 3 Panels were made by species in which it is used 8% ureaformaldehyde adhesive. The panels were pressed at a temperature of 180 C, pressure 4.00 MPa for the period of 20 minutes. The physical testing density, water absorption and thickness swelling were conducted according to the norm IEC (ABNT, 2002). The panels jatobá and pine were classified as medium density, since the eucalyptus panels showed low density. Only the panels produced with Jatoba wood and eucalyptus met the requirements of the standard for the swelling property in thickness. Keywords: Particles, density, water absorption.

2 1. INTRODUÇÃO Dentre os painéis de madeira reconstituída, os painéis aglomerados assumem elevada importância, pelo fato de não demonstrarem grandes exigências quanto à qualidade da matériaprima, além de apresentarem as maiores taxas de crescimento devido à ampla diversidade de produtos e uma alta flexibilidade de aplicação para variados fins (TRIANOSKI, 2010). Os painéis aglomerados representam atualmente, uma forma de maximizar a produção florestal. Isso no sentindo do uso múltiplo da floresta, no qual as partes mais nobres destinam-se a fins mais lucrativos como, por exemplo, a laminação ou faqueamento, enquanto aquelas com diâmetros e ou qualidades inferiores poderão ser destinadas a particulados (GUIMARÃES JÚNIOR, 2008). Segundo MENDES et al. (2009), os painéis de madeira aglomerada são formados por pequenas partículas de madeira e/ou de outros materiais lignocelulósicos aglutinadas com um adesivo sintético e consolidadas sob alta pressão e temperatura. Os painéis aglomerados surgiram na Alemanha, no início da década de 40, como forma de viabilizar a utilização de resíduos de madeira em face da dificuldade de obtenção de madeiras de boa qualidade para, produção de lâminas para compensados devido ao isolamento do país durante a segunda Guerra Mundial (MENDES et al., 2010). A primeira indústria de aglomerado no Brasil foi instalada em Curitiba, no ano 1966, atualmente estão localizadas nas regiões sul e sudeste, tendo como foco o atendimento aos polos moveleiros instalados principalmente nos estados de São Paulo, Minas Gerais, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. As florestas plantadas de pinus e eucalipto são à base de suprimento de madeira para estas indústrias (IWAKIRI et al. 2000; IWAKIRI, et al. 2012). Os Estados do Paraná e Santa Catarina possuem a maior área de florestas plantadas de pinus do Brasil, no entanto a demanda pela madeira também é significativa e crescente, em face do grande número de indústrias instaladas na região que a utilizam para produção de grande variedade de produtos, como: papel e celulose, lâminas, compensados, madeiras serradas e beneficiadas e painéis aglomerados e de fibras (MDF) (Iwakiri et al., 2004). Segundo Guimarães Júnior (2008), a grande vantagem dos painéis aglomerados e diminuição das dimensões da madeira é a redução ou eliminação da anisotropia, de fatores que reduzem a resistência, como nós e inclinação da grã, e menor variabilidade entre peças. Nesse sentindo, os painéis aglomerados estão substituindo os produtos tradicionalmente usados e vários tipos vêm ganhando espaço comercial, em virtude da melhor relação preço/desempenho. Para atender à demanda cada vez mais crescente pela madeira, há a necessidade de não somente aumentar a área de plantios com essas espécies, mas também procurar opções de outras espécies de rápido crescimento que possam contribuir, de formas quantitativa e qualitativa, para suprir as necessidades das indústrias (IWAKIRI et al., 2004). A utilização de resíduos gerados pelas indústrias florestais contribui para aumentar a sustentabilidade de utilização das florestas, de forma especial às plantadas, além de gerar benefícios sociais (FAGUNDES, 2003). Uma parte substancial de resíduos provenientes de processamento mecânico da madeira é utilizada para geração de energia para fins industriais e domésticos. No entanto, apesar dos benefícios sociais, esta forma de utilização agrega muito pouco valor ao produto final, sendo necessárias outras formas alternativas de utilização. O aproveitamento de resíduos na forma de costaneiras, refilos e aparas, provenientes de serrarias, para produção de painéis de madeira aglomerada, seria uma das alternativas, no sentido de se obter um produto de maior valor agregado. O posterior revestimento superficial dos painéis, por colagem de lâminas naturais ou sintéticas, para utilização na indústria moveleira, elevaria mais ainda este valor agregado (IWAKIRI et al., 2000).

3 A cultura das espécies dos gêneros Eucalyptus e Pinus para o suprimento das indústrias madeireiras de países tropicais é de suma importância para o abastecimento do setor madeireiro. No entanto, estudos para avaliar a potencialidade de produção de novas espécies florestais, bem como suas possibilidades de usos e aplicações, são importantes para diversificar a oferta de produtos desses países, aumentando sua competitividade no mercado global (BUFALINO et al., 2012). Segundo IWAKIRI et al. (2012), as espécies de madeira por apresentarem grande variabilidade na sua estrutura anatômica e nas propriedades físicas e químicas, podem exercer influências positivas e negativas na fabricação dos painéis. Basicamente, madeira leve produz chapas mais resistentes para uma mesma densidade da chapa, porém obriga a maiores custos de transporte e armazenamento. Em geral, a densidade da madeira empregada para produção de chapas situa-se entre 0,4 e 0,6 g/cm3 e a densidade das chapas produzidas é de 5 a 40% maior do que a da madeira usada na sua confecção (HILLIG et al., 2002). A espécie florestal a ser utilizada é uma das mais importantes variáveis presentes para o processamento, sendo que a sua importância altamente está relacionada com a disponibilidade de matéria prima, além de ser limitante quanto ao tipo de partícula a ser produzido. Logo existe uma relação inversa entre á espécie utilizada e a razão de compactação do painel, o qual indica o grau de densificação das partículas de madeira na estrutura do painel, afetando assim a qualidade e as propriedades destes painéis (GUIMARÃES JÚNIOR, 2008). De acordo com Mendes et al. (2012), as indústrias de painéis utilizam madeira de florestas plantadas, principalmente dos gêneros pinus e eucalipto. Nesse sentido devido ao grande crescimento apresentado pelo setor e crescimento da construção de móveis, os quais são os principais consumidores é necessária à busca de novas espécies para contribuir de forma qualitativa com este setor. Embora poucas espécies florestais sejam conhecidas sob o ponto de vista tecnológico, muitas possuem grande potencial a ser explorada como o jatobá, uma espécie nativa, que pode ser considerada de grande interesse para estudos científicos, que visem determinar suas características e direcionar o seu uso para produção de painéis aglomerados. Os estudos concernentes ao potencial tecnológico de espécies alternativas de rápido crescimento para usos múltiplos são de grande importância, tendo em vista aumentar a oferta de matéria-prima ao setor de indústrias de base florestal, além de contribuir para minimizar as pressões ambientais (Iwakiri et al., 2004). Os autores FREIRE et al. (2011), destacaram que dentre os estudos de interesse para qualificação de painéis aglomerados, o conhecimento das propriedades físicas é fundamental, pois com a análise da capacidade de absorção de água e inchamento de espessura, pode-se recomendar a utilização do painel em condições de umidade severa ou ambientes mais amenos. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas de painéis aglomerados produzidos com madeira de jatobá, eucalipto e pinus. 2. MATERIAL E MÉTODOS O material utilizado para produção dos painéis aglomerados foi obtido na Universidade Federal de Goiás-Regional Jataí. As partículas do tipo sliver foram geradas com a utilização de um moinho de martelo com uma peneira de abertura de 10 e 30 mesh. Em seguida, as partículas foram levadas para estufa com circulação de ar forçada, até que atingissem o teor de umidade de 3% na base seca. Os painéis foram produzidos na proporção de 100% jatobá, eucalipto grandis e pinus elliottii respectivamente, totalizando 3 tratamentos. O adesivo utilizado para o encolamento das partículas foi a uréia-formaldeído (UF), com teor de sólidos de 64,60%, viscosidade de 4,80 cp e tempo de gelatinização de 53 segundos, a aplicação de adesivo foi de 8% em relação a massa seca das partículas. As partículas foram encoladas e posteriormente prensadas à temperatura de 180 C e pressão específica de 4,00 MPa, por um período de 20 minutos.

4 Ao todo foram produzidos 9 painéis de 20 x 20 x 2,5 cm a partir de cada tratamento, sendo obtidos 6 corpos de prova de cada painel com as seguintes dimensões 5,0 x 5,0 x 2,5 cm. A retirada dos corpos de prova e a qualidade dos painéis foram avaliadas seguindo a norma NBR (ABNT, 2002). Foram obtidos valores para as propriedades físicas de densidade, absorção de água e inchamento em espessura após 2 e 24 horas de imersão em água. Foram avaliados 4 corpos de prova por painel, utilizou-se o delineamento inteiramente casualisado, com 5 repetições, em que os tratamentos considerados foram as diferentes espécies. A comparação de médias foi feita pelo teste de Scott-Knott a 5% de significância. Figura 1. Painéis de madeira aglomerada

5 Figura 2. Painéis de madeira aglomerada de jatobá. 3. RESULTADO E DISCUSSÃO Os valores médios de densidade aparente, absorção de água e inchamento em espessura em 2 e 24 horas de imersão em água, estão expostos na tabela 1. Tabela 1- Valores médios de densidade aparente, absorção de água e inchamento em espessura de 2 e 24 horas de imersão em água. Tratamento Dens (g/cm³) AA-2hr (%) AA-24hr (%) IE-2hr (%) IE-24hr (%) Jatobá 0,64 b* 45,23 a 62,98 a 6,04 a 9,75 a Eucalipto 0,47 a 123,60 b 143,31 c 24,51 b 30,13 b Pinus 0,61 b 116,05 b 120,46 b 33,40 c 40,29 c CV (%) 9,99 21,46 19,73 21,96 20,09 *Médias seguidas pela mesma letra não se diferem estatisticamente pelo teste Scott-Knott, a 5% de significância. Dens=Densidade AA=Absorção de água IE=Inchamento em espessura. Os painéis de eucalipto segundo a norma, CS (CS, 1968) foram considerados como sendo de baixa densidade, pois apresentaram valores inferiores a 0,60 g/cm³. Ainda de acordo com esta mesma norma, os painéis de Jatobá e Pinus foram considerados de média densidade. Segundo SANTOS et al. (2009), esta classificação é importante, pois valores mínimos para as outras propriedades físicas e para as propriedades mecânicas guardam estreita relação com a densidade. Os autores GUIMARÃES JÚNIOR et al. (2011), relataram valores superiores de densidade aos obtidos neste trabalho para painéis produzidos a partir de eucalipto que variaram na faixa entre 0,61 g/cm³ a 0,62 g/cm³. De acordo com MENDES et al. (2010), os baixos valores de densidade relatados neste trabalho, podem ser atribuídos à especificidade das condições laboratoriais em relação ao processo industrial com perdas de materiais durante o manuseio das partículas nas etapas de aplicação de adesivo, formação do colchão e prensagem dos painéis. Já os painéis produzidos a partir de pinus apresentaram valores de densidade próximos aos relatados por DACOSTA et al. (2005), que obtiveram valores entre 0,6 g/cm³ a 0,7g/cm³ que utilizaram em seu trabalho painéis de Pinus elliotti. Os autores IWAKIRI et al. (2001), em seu estudo com painéis produzidos com diferentes espécies de pinus constataram valores superiores ao deste trabalho, sendo que a densidade dos painéis variaram entre 0,65 g/cm³ a 0,68 g/cm³. O jatobá espécie tropical, ainda pouco estudada para produção de painéis aglomerados, apresentou valor de densidade inferior aos encontrados por BIANCHE et al. (2012), em estudo com painéis produzidos a partir de paricá e GUIMARÃES JÚNIOR et al. (2013), com painéis de Acácia mangium que foram de 0,70 g/cm³ e 0,68 g/cm³ respectivamente. Os autores Iwakiri et al., (2012), avaliando painéis produzidos de espécies nativa da Amazônia obtiverem valores de densidade de 0,70 g/cm³ de copaíba, 0,67 g/cm³ para espécie louro. Os painéis produzidos a partir de eucalipto apresentaram valores superiores de absorção de água em relação aos painéis de Eucalyptus grandis relatados pelos autores GUIMARÃES JÚNIOR et al. (2013), que foram de 65,49% e 90,16% para 2 e 24 horas respectivamente. Do mesmo modo BIANCHE et al. (2012), encontrou os seguintes valores para absorção de água em 2 horas de 78,54% e para 24 horas 95,16%. Os valores médios de absorção de água total, para 2 e 24 horas de imersão, foram superiores aos valores relatados por IWAKIRI et al. (2001), de 9,64% e 82,79%, para 2 e 24 horas, respectivamente, em estudo com painéis aglomerados produzidos a partir de Pinus oocarpa. Os autores DACOSTA et al. (2005), obtiveram valores inferiores aos relatados neste trabalho que foram 22,14% e 90,85% para 2 e 24 horas de imersão em água, para painéis produzidos a partir de resíduos de Pinus elliotti.

6 GUIMARÃES JÚNIOR et al. (2013), avaliando absorção de água em 2 horas de imersão para painéis produzidos a partir de Acácia mangium, relataram valores inferiores ao deste trabalho de 27,18%, no entanto absorção de água durante 24 horas apresentou valor superior (63,89%), quando comparada aos painéis produzidos a partir de Jatobá. Para absorção de água em 2 e 24 horas de imersão, os painéis produzidos a partir de jatobá se destacaram por apresentarem menores valores para esta propriedade, sendo, portanto um ponto positivo, que pode ser explicado devido ao fato de madeiras de maior densidade ter maior estabilidade dimensional, já absorve menor quantidade de água. Para propriedade de inchamento em espessura, tanto em dois como em 24 horas de imersão em água, todos os tratamentos apresentaram valores diferentes estatisticamente. GUIMARÃES JÚNIOR et al. (2011), relataram valores de inchamento em espessura para painéis de Eucalyptus cloeziana que foram de 15,78% e 24,46% para 2 e 24 horas de imersão em água, os quais foram inferiores ao deste trabalho de 24,51% e 30,13%. DACOSTA et al. (2005), juntamente com outros autores encontraram valores de inchamento de espessura para Pinus elliotti que foram de 7,00% para 2 horas e 25,75% para 24 horas de imersão em água. IWAKIRI et al. (2001), avaliando a produção de painéis de madeira aglomerada de cinco espécies de pinus tropicais, relataram valores próximos aos encontrados neste trabalho de painéis produzidos a partir de pinus para propriedade de inchamento em espessura, estes autores obtiveram valores médios entre 25,20% e 34,80% e entre 32,70% a 39,70%,para 2 e 24 horas de imersão respectivamente. Já os autores GUIMARÃES JÚNIOR et al. (2013), avaliando painéis produzidos a partir de Acácia mangium e BIANCHE et al. (2012), painéis de Schizolobium amazonicum e Sida spp. Relataram valores superiores ao deste trabalho quando comparado com painéis de jatobá que foram de 9,90% e 19,79%, 23,53% e 33,02%, 44,49% e 57,44% para 2 e 24 horas de imersão em água respectivamente. A norma de comercialização CS (CS, 1968) exige o valor para inchamento em espessura de, no máximo, 35% para painéis de média densidade e 30% para os de baixa densidade. Dessa forma apenas os painéis produzidos a partir de jatobá e eucalipto atenderam às exigências da norma. 4. CONCLUSÕES Os painéis de eucalipto foram classificados como sendo de baixa densidade por apresentar valor inferior a 0,60 (g/cm³). Já os painéis aglomerados produzidos a partir de jatobá e pinus foram considerados de média densidade. Para absorção de água de 24 horas e inchamento espessura para 2 e 24 horas em imersão em água todos os tratamentos apresentaram diferenças estatísticas significativas. Os painéis produzidos a partir de jatobá se destacaram por apresentarem um menor valor em absorção de água sendo esse um fator de grande interesse tendo em vista que a higroscopicidade exerce uma influência negativa nos painéis. Para inchamento em espessura apenas os painéis de jatobá e eucalipto atenderam a norma de comercialização.

7 Os resultados obtidos neste trabalho para os painéis produzidos a partir de jatobá foram satisfatórios, indicando assim a necessidade de mais estudos sobre está espécies para produção de painéis aglomerados. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS BIANCHE, J. J.; CARNEIRO, A. C. O.; VITAL, B. R.; PEREIRA, F. A.; SANTOS, R. C.; SORATTO, D. N. Propriedades de painéis aglomerados fabricados com particulas de eucalipto (Eucalyptus urophylla), paricá (Schizolobium amazonicum) e vassoura (Sida spp.). CERNE, v.18, n.4, p , 2012 BUFALINO, L.; PROTÁSIO, T. P.; CÉSAR, A. A. S.; SÁ, V. A.; MENDES, L.M. Modelagem de propriedades físicas e mêcanicas em painéis aglomerados de cedro australiano. FLORESTA E AMBIENTE, v. 19, n. 2, p , DACOSTA, L. P. E.; HASELEIN, C. R.; SANTINI, E. J.; SCHNEIDER, P. R.; CALEGARI, L. Propriedades fisicas de chapas aglomeradas fabricadas com resíduos do processamento mecânico da madeira de Pinus elliotti Engelm. Ciência Florestal, v.15, n.4, p , FAGUNDES, H. A. V. Diagnóstico da produção de madeira serrada e geração de resíduos do processamento de madeira de florestas plantadas no Rio Grande do Sul p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Rio Grande do sul, Porto Alegre, FREIRE, C. S.; SILVA, D. W.; SCATOLINO, M. V.; CÉSAR, A. A. S.; BUFALINO, L.; MENDES, L. M. Propriedades físicas de painéis aglomerados comerciais confeccionados com bagaço de cana e madeira. FLORESTA E AMBIENTE, v.18, n.2, p , GUIMARÃES JÚNIOR, J. B.; ARAÚJO, B. L. M.; LOPES, O. P.; MENDES, R. F.; MENDES, L. M. Produção de painéis aglomerados da madeira de desrama de Acacia mangium. Publicado: Disponivel em: < Acesso em: 27 dez GUIMARÃES JÚNIOR, J. B. Painéis de madeira de eucalipto: Estudo de caso de espécies e procedências f. Disssertação ( Mestrado em Ciência e tecnologia da madeira) Universidade Federal de Lavras, Lavras, MG, GUIMARÃES JÚNIOR, J. B..; MENDES, L. M.; MENDES, R. F.; MORI, A. F. Painéis de madeira aglomerada de resíduos da laminação de diferentes procedências de Eucalyptus grandis, Eucalyptus saligna e Eucalyptus cloeziana. CERNE, v.17, n. 4, p , HILLIG, E.; HAELEIN, C. R.; SANTINI, E. J. Propriedades mecânicas de chapas aglomeradas estruturas fabricadas com madeiras de pinus, eucalipto e acáci-negra. CIÊNCIA FLORESTAL, v.12, n. 1, p , IWAKIRI, S.; SILVA, J. R. M.; MATOSKI, S. L. S.; LEONHADT, G.; CARON, J. Produção de chapas de madeira aglomerada de cinco espécies de Pinus tropicais. FLORESTA E AMBIENTE, v.8, n. 1, p , IWAKIRI, S.; CUNHA, A. B.; ALBUQUERQUE, C. E C.; GORNIAK, E.; MENDES, L. M. Resíduos de serraria na produção de painéis de madeira aglomerada de eucalipto. SCIENTIA AGRARIA, v.1, n. 1-2, p , MENDES, L. M.; IWAKIRI, S.; MORI, F. A.; GUIMARÃES JÚNIOR, J. B.; MENDES. R. F. Eucalyptus urophylla stands wood utilization at two different ages for production of partcleboard panels. CERNE 2009, v. 15, n. 3, p , IWAKIRI, S.; SHIMIZU, J.; SILVA, J. C.; MENEZZI, C. H. S. D.; PUEHRINGHER A.; VENSON, I.; LARROCA, C. Produção de painéis de madeira aglomerada de Grevillea robusta A. cunn. ex RBr. ÁRVORE, v. 28, n. 6, p , IWAKIRI, S.; VIANEZ, B. F.; WEBER, C.; TRIANOSKI, R.; ALMEIDA, V. C. Avaliação das propriedades de painéis aglomerados produzidos com resíduos de serrarias de nove espécies de madeiras tropicais da Amazônia. ACTA AMAZONICA, v. 42, n.1, p , MENDES, R. F.; MENDES, L. M.; ABRANCHES, R. A. S.; SANTOS, C. R.; GUIMARÃES JÚNIOR, J. B. Painéis aglomerados produzidos com bagaço de cana em associação com madeira de eucalipto. SCIENTIA FORESTALIS, v.38, n. 86, p , MENDES, R. F.; MENDES, L. M.; GUIMARÃES JÚNIOR, J. B, SANTOS, R. C.; CÉSAR, A. A. S. Efeito da associação de bagaço de cana, do tipo e do teor de adesivo na produção de painéis aglomerados. CIÊNCIA FLORESTAL, v. 22, n. 1, p , 2012.

8 SANTOS, R. C.; MENDES, L. M.; MORI, F. A.; MENDES, R. F. Chapas de partículas aglomeradas produzidas a partir de resíduos gerados após a extração do óleo da madeira de candeia (Eremanthus erythropappus). SCIENTIA FORESTALIS, v. 37, n. 84, p , TRIANOSKI, R. Avaliação do potencial de espécies florestais alternativas, de rápido crescimento, para produção de painéis de madeira aglomerada f. Disertação (Mestrado em Engenharia Florestal) Universidade Federal do Paraná, Curitiba, PR, NOTA DE RESPONSABILIDADE Os autores são os únicos responsáveis pelo que está contido neste trabalho.

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