universidade federal do paranÁ - ufpr314-1: 1993 and en 314-2: 1993). the results of the glue line...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ
JACQUELINE COLUCCI STELLA
A INFLUÊNCIA DE VARIÁVEIS DO CICLO DE PRENSAGEM E GRAMATURA DE
COLA NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPENSADOS DE PARICÁ
(Schizolobium amazonicum)
Curitiba
2009
JACQUELINE COLUCCI STELLA
A INFLUÊNCIA DE VARIÁVEIS DO CICLO DE PRENSAGEM E GRAMATURA DE
COLA NAS PROPRIEDADES MECÂNICAS DE COMPENSADOS DE PARICÁ
(Schizolobium amazonicum)
Monografia apresentada ao Curso de
Graduação em Engenharia Industrial
Madeireira, do Setor de Ciências
Agrárias da Universidade Federal do
Paraná, para obtenção do Título de
Bacharel em Engenharia Industrial
Madeireira.
Orientador: Prof. Sidon Keinert Jr
Co-Orientadora: Érika da Silva Ferreira
Curitiba
2009
Comissão Julgadora:
___________________________ ____________________________
Prof. (a) Dr. (a) Prof. (a) Dr. (a)
___________________________ ____________________________
Prof. (a) Dr. (a) Prof. (a) Dr. (a)
___________________________
Prof. Dr. Sidon Keinert Jr.
Orientador
DEDICATÓRIA
A Deus, por me conceder força e sabedoria para buscar os meus ideais,
permitindo assim, crescer profissionalmente e pessoalmente; Aos meus pais Nelson
Stella e Cecília Colucci Stella, por todo amor, tempo, dedicação e pelos bons
exemplos de vida que contribuíram para a formação do meu caráter e dos meus
valores, sempre estarão presentes em meu coração, e ao meu eterno amor Filipe
Pais Lenfers, por todo seu carinho, paciência, compreensão, incentivos e incansável
companheirismo.
DEDICO
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador Prof. Sidon Keinert Jr. pela sua sabedoria, gentileza e
exemplo de grande homem de princípios e grande pesquisador que é. Pelas horas
de conversas e ensinamentos valiosos, pela sua dedicação e apoio ao meu trabalho.
Muito obrigada!
À empresa SELECTAS S.A., na pessoa do Sr. Richard, pela constante
instrução, pelo interesse, disposição, sugestões e prontidão no fornecimento das
lâminas de Paricá e da resina e apoio incondicional à este trabalho.
À Prof.ª Érika Ferreira da Silva, pelo apoio ao meu trabalho, estímulo,
ensinamentos com tanto carinho e dedicação.
Aos Professores Setsuo Iwakiri e Jorge Matos, pelo apoio, atenção, gentileza,
sabedoria e também por ceder acesso aos laboratórios.
Aos técnicos de laboratório Ademir Cavali e Victor por me ajudarem com os
equipamentos do laboratório e por zelar pelo bom funcionamento do nosso local de
trabalho.
Às minha amigas que sempre me ajudaram muito e sempre contribuíram
decisivamente, seja com alegria e bom humor nos momentos mais tensos ou com
excepcional talento técnico e profissionalismo. Em especial a Clarice de Andrade,
Rosilani Trianoski, Janice Bernardo, Marcela Py.
“A madeira, como material heterogêneo que é, está disponível na natureza nas mais belas e variadas formas. Desafiando a engenharia, possibilita ao homem a sua utilização incondicional, nos fornece matéria prima, ambientes saudáveis, áreas da mais diversa biodiversidade, inspiradora arte...
Sendo versátil, devido às suas várias formas, texturas, densidades.., capri-chos da natureza, que aliados ao saber do homem, transforma esta rica matéria pri-ma em obra de arte das mais variadas formas e utilidades, versátil também pela possibilidade de poder ser reconstituída, transformando-se assim em materiais para as mais diversas finalidades, sendo capaz de suprir grande parte das necessidades do homem...
Fonte inesgotável de conforto segurança e beleza.Conforto sim, pelo calor gerado nos dias frio de inverno, por proporcionar a
possibilidade de preparação de alimentos por eras. E por que não comentar da sua capacidade de gerar energia elétrica (fundamental para a sobrevivência do homem moderno), além do conforto térmico e acústico que sua nobre composição estrutural pode nos oferecer na forma de bons e aconchegantes lares... Estes, considerados seguros o suficiente para serem usados amplamente pelos povos mais prósperos do planeta! Além de sua beleza sem limites, seja viva, na forma de florestas, bosques, ou até mesmo em um bonsai, ou como material, servindo adequadamente para a construção de grandes, ousadas e criativas obras da engenharia.
Sabedoria... Falta ao homem, para poder saber aproveitar melhor este recur-so tão digno que a natureza ainda é capaz de nos oferecer.”
RESUMO
O paricá foi escolhido por ser uma espécie nativa que vem sendo implantado em plantios florestais como espécie alternativa cujo a madeira é comercialmente utilizada na indústria de compensado. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o efeito da quantidade da cola, tempo e temperatura de prensagem no âmbito da qualidade da linha de cola no compensado e resistência à flexão dos painéis produzidos com madeira da espécie Paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) e adesivo de uréia formaldeído. O compensado foi confeccionado com cinco lâminas de 2,5 mm de espessura, em laboratório, usando resina de ureia-formaldeído, com a seguinte formulação (em partes por peso): resina - 100, farinha de trigo - 75, água - 80 e catalisador - 7. Os tratamentos analisados foram: T1 = quantidade de adesivos de 160 g / m² (linha simples), tempo de prensagem de 10 minutos e temperatura de 100 ºC; o segundo tratamento refere-se a quantidade de adesivos de 160 g / m² (linha simples), tempo de prensagem de 7 minutos e temperatura de 120 ºC; o terceiro tratamento com a quantidade de adesivos de 190 g / m² (linha simples), tempo de prensagem de 10 minutos e temperatura de 100 ºC; o quarto tratamento com a quantidade de adesivos de 190 g / m² (único linha), tempo de prensagem de 7 minutos e temperatura de 120 º C. Foram avaliadas as seguintes propriedades: cisalhamento na linha de cola – teste seco e úmido e porcentagem de falha madeira (EN 314-1: 1993 e EN 314-2: 1993). Os resultados do teste de cisalhamento da linha de cola, secos e úmidos, que utilizaram o tratamento 4, tiveram redução estatística significativa destes valores. Os valores médios de cisalhamento na linha de cola tiveram variação de 1,12 a 1,33 MPa para o teste seco, e de 0,64 a 0,92 MPa para o teste úmido. Os valores médios da percentagem de madeira fracasso, tinha variou de 59,25% a 81,11% para o teste seco, e variou de 24,07% a 42,63% para o teste molhado. Em relação aos valores médios obtidos para Módulo de Ruptura (MOR) no sentido paralelo e perpendicular ao sentido da grã das lâminas externas do painel e ao Módulo de Elasticidade (MOE) no sentido perpendicular a grã das lâminas externas do painel as diferenças nas gramaturas e os parâmetros de prensagem não influenciaram de forma expressiva os resultados. Entretanto, o tratamento (3) de maior gramatura e tempo de prensagem, porém de menor temperatura, apresentou melhor desempenho dentre os tratamentos realizados em relação ao Módulo de Elasticidade (MOE).
Palavras chaves: Painéis compensados, Paricá, uréia-formoldeído
ABSTRACT
The Paricá was selected by being a native species that is being planted in artificial forest as an alternative species commercially used by plywood industries. This study was developed with the objective of evaluating the effect of the amount of glue, pressing time and temperature of press on quality of the glue line and bending strength of plywood produced with wood of Paricá species (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) using urea formaldehyde adhesive . Plywood were manufactured with five veneers of 2,5 mm of thickness in laboratory, using urea formaldehyde resin, with the following formulation (in parts by weight): resin - 100, flour of wheat - 75, water - 80 and catalyser - 7. The described treatments were analyzed in different treatments: T1 = amount of adhesive of 160 g/m² (single line), pressing time of 10 minutes and temperature of 100ºC; T2 = amount of adhesive of 160 g/m² (single line), pressing time of 7 minutes and temperature of 120ºC; T3 = amount of adhesive of 190 g/m ² (single line), pressing time of 10 minutes and temperature of 100ºC; T4 = amount of adhesive of 190 g/m² (single line), pressing time of 7 minutes and temperature of 120ºC. The following properties were evaluated: for glue line shear - dry and wet test and percentage of test failure (EN 314-1: 1993 and EN 314-2: 1993). The results of the glue line shear, dry and wet, indicated that treatment 4 came to be statistically lower than the other 3 treatments. The average values of glue line shear varied of 1,12 to 1,33 MPa for the dry test, and of 0,64 to 0,92 MPa for the wet test. The average values of wood failure of percentage, varied of 59,25% to 81.11% for the dry test, and varied of 24,07% to 42.63% for the wet test. For the average values for modulus of rupture (MOR) to parallel and perpendicular to the direction of the grain (face) and the modulus of elasticity (MOE) no differences were found, for amount of adhesive and the parameters of pressing. However, treatment (3) of greater amount of adhesive and time of pressing, but with lower temperature, showed the best performance among treatments for the parameter modulus of elasticity (MOE).
Key words: Plywood, Paricá, Urea-formaldehyde.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 – PARICÁ (Schizolobium amazonicum).............................................. 17FIGURA 2 – LAY OUT DA CHAPA PARA RETIRADA DOS CORPOS-DE-
PROVA PARA OS ENSAIOS FÍSICOS E MECÂNICOS ................. 35FIGURA 3 – CORTE DA CHAPA PARA RETIRADA DOS CORPOS-DE-PROVA
DE FLEXÃO E DE CISALHAMENTO ............................................. 36FIGURA 4 – CORPOS DE PROVA DE FLEXÃO CLIMATIZANDO ..................... 36
FIGURA 5 – MEDIDA DAS DIMENSÕES DOS CORPOS-DE-PROVA PARA OS
ENSAIOS DE TRAÇÃO E RESISTÊNCIA NA LINHA DE
COLA ............................................................................................... 37FIGURA 6 – ENSAIO DE TRAÇÃO E RESISTÊNCIA NA LINHA DE COLA ........ 37
FIGURA 7 – GRÁFICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS TRATAMENTOS PARA
O TESTE DE CISALHAMENTO ..................................................... 43
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – QUADRO DE DELINEAMENTO ................................................... 31
TABELA 2 – FORMULAÇÃO USADA PARA O ADESIVO ................................ 33
TABELA 3 – VALORES MÉDIOS ENCONTRADOS PARA OS TESTES
REALIZADOS COM A RESINA URÉIA-FORMALDEÍDO ............. 39TABELA 4 – VALORES MÉDIOS OBTIDOS PARA RESISTÊNCIA AO
CISALHAMENTO NA LINHA DE COLA E PERCENTAGEM DE
FALHA NA MADEIRA - F % (teste seco) ........................................ 41TABELA 5 – VALORES MÉDIOS OBTIDOS PARA RESISTÊNCIA AO
CISALHAMENTO NA LINHA DE COLA E PERCENTAGEM DE
FALHA NA MADEIRA - F % (teste úmido) ..................................... 42TABELA 6 – VALORES MÉDIOS OBTIDOS PARA MÓDULO DE RUPTURA
(MOR) E MÓDULO DE ELASTICIDADE (MOE) NO SENTIDO
PARALELO A GRÃ DAS LÂMINAS EXTERNAS DOS PAINÉIS ... 44TABELA 7 – VALORES MÉDIOS OBTIDOS PARA MÓDULO DE RUPTURA
(MOR) E MÓDULO DE ELASTICIDADE (MOE) NO SENTIDO
PERPENDICULAR A GRÃ DAS LÂMINAS EXTERNA .................. 45
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO....................................................................................................................121.1 OBJETIVOS GERAIS....................................................................................................121.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..........................................................................................13
2. REVISÃO DE LITERATURA.............................................................................................142.1 A ESPÉCIE FLORESTAL, SUA IMPORTÂNCIA E ALGUMAS PROPRIEDADES DE INTERESSE...................................................................................................................142.2 COMPENSADOS...........................................................................................................19
2.2.1 Adesivo.....................................................................................................................212.2.2 Extensores................................................................................................................222.2.3 Características Físico-Químicas do Adesivo............................................................24
2.2.3. a) Tempo de formação de gel ou gel time.........................................................242.2.3. b) Teor de substância sólidas............................................................................242.2.3. c) Viscosidade...................................................................................................252.2.3. d) pH.................................................................................................................27
2.2.4 Resina uréia-formaldeído ........................................................................................272.2.5 Parâmetros de confecção do painel e Prensagem ....................................................28
3. MATERIAL E MÉTODOS...................................................................................................303.1 DELINEAMENTO DO ESTUDO..................................................................................303.2 CONFECÇÃO DOS PAINÉIS.......................................................................................31
3.2.1 Determinação das Propriedades do Adesivo...........................................................323.2.2 Formulação e Batida de Cola...................................................................................333.2.3 Processo de Colagem...............................................................................................343.2.4 Condições de Prensagem.........................................................................................34
3.3 ENSAIOS........................................................................................................................343.3.1 Dimensões dos Corpos de Prova..............................................................................353.3.2 Ensaio de Tração e Resistência em Linha de Cola...................................................373.3.3 Ensaios Mecânicos de Flexão Estática.....................................................................383.3.4 Análise Estatística....................................................................................................38
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO...........................................................................................394.1 PROPRIEDADES DO ADESIVO..................................................................................394.2 TESTES E ENSAIOS REALIZADOS...........................................................................40
4.2.1 Resistência da Linha de Cola em Cisalhamento por Tração....................................404.2.2 Módulo de Elasticidade e Ruptura...........................................................................44
5 CONCLUSÃO.......................................................................................................................47REFERÊNCIAS........................................................................................................................48
12
1. INTRODUÇÃO
Os produtos feitos a partir de madeira reconstituída podem contribuir benefi-
camente para a qualidade de vida da sociedade, pois possibilita o aumento da oferta
de produtos de madeira, melhorando também as propriedades dos produtos de ma-
deira, aumentando assim a sua utilização, podendo também servir de produtos alter-
nativos a outros materiais como metálicos e poliméricos (Iwakiri, 2005).
Um fator de suma importância na elaboração de painéis compensados é a
sua colagem, esperando-se assim que suas características físicas e mecânicas,
sejam no mínimo próximas quando comparado as propriedades da madeira sólida.
A busca por fontes alternativas de matéria-prima para a produção de
compensado e as características favoráveis encontradas na madeira da espécie
paricá (Schizolobium amazonicum) torna este material de grande importância e
interessante para a realização de pesquisas que busquem conhecer o seu potencial
técnico e econômico.
Este estudo analisou os efeitos causados pela variação dos parâmetros de
prensagem como o tempo e a temperatura e também a variação da gramatura em
painéis compensados.
Propõe-se, nesta investigação, a formulação de uma metodologia de análise
e diagnóstico que vise à ampliação do conhecimento sobre a madeira de paricá
como matéria prima para a manufatura de painéis compensados.
1.1 OBJETIVOS GERAIS
Avaliar a influência de diferentes gramaturas de cola, tempo e temperatura
de prensagem nas propriedades mecânicas de compensados cinco camadas de
Paricá (Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke).
13
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Testar compensados confeccionados no Laboratório de Painéis da
Universidade Federal do Paraná, em ensaio de flexão estática paralela como
também no sentido perpendicular as fibras da lâmina de capa;
• Verificar a resistência ao cisalhamento por tração na linha de cola em
amostras secas e úmidas de compensados de paricá;
• Comparar as propriedades obtidas com outras pesquisas realizadas;
• Verificar a influencia dos tratamentos realizados nas propriedades dos
compensados.
14
2. REVISÃO DE LITERATURA
2.1 A ESPÉCIE FLORESTAL, SUA IMPORTÂNCIA E ALGUMAS PROPRIEDADES
DE INTERESSE
A diversidade biológica que a floresta tropical amazônica sustenta, é vasta,
devido as condições de temperatura e umidade da região, podem ser encontradas
mais de 230 espécies lenhosas por hectare (Ruivo, et al., 2007)
VERÍSSIMO et al. (2002) descreve que no Estado do Pará, assim como nos
demais estados mais populosos da região amazônica onde a exploração madeireira
é intensa, a maior parte da produção madeireira (78%) é destinada ao mercado
doméstico, onde as principais regiões consumidoras são o nordeste e o sudeste do
Brasil, enquanto que o restante (22%) é exportado principalmente para os países
Europeus e EUA.
Segundo COLLI (2007) a região Amazônica apresenta inúmeras espécies
nativas de grande importância econômica para o segmento industrial florestal. Para
garantia de abastecimento continuado e face a grande demanda, algumas espécies
já estão sendo comercializadas intensivamente em programas de reflorestamento,
especialmente em áreas de recuperação. Dentre estas espécies destaca-se o Paricá
(Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) que vem despertando interesse devido
ao seu rápido crescimento. Segundo GALEÃO (2000) cerca de 38% dos projetos de
reposição florestal da região tem utilizado o Paricá, devido a facilidade de aquisição
de sementes e o rápido crescimento e estabelecimento no campo.
O Paricá tem sido muito explorado, tanto em áreas de vegetação natural
quanto em áreas abandonadas, como matéria prima para a indústria de
compensados. Sua exploração na capoeira é possível, graças às suas altas taxas de
regeneração e seu crescimento rápido (Alvino, et al., 2005).
Os resultados encontrados por RUIVO, et al. (2007) indicam que um plantio
de Paricá com quatro anos de idade, atinge em média valores de 15 cm de DAP
(diâmetro à altura do peito, medido a 1,30 metros do solo) em solos não tratados, e
valores médios de 21 cm de DAP em solos que recebem tratamentos silviculturais,
chegando a atingir até 27 cm de DAP.
15
Na década de 50, na região da Amazônia Oriental, tem-se os primeiros
registros com o plantio de paricá no estado do Pará (Marques et al., 2006). Com o
sentido de preservar a característica da floresta amazônica em espaços públicos e
de fomentar estudos sobre seu comportamento e características desta espécie
plantadas. Na década de 70, nesta mesma região, o paricá começou a ter sua
silvicultura testada por interesse de pesquisas e por iniciativa de colonos japoneses
em busca de diversificação de sua áreas. Foram desenvolvidas também, pesquisas
no sentido de buscar alternativa para o sombreamento do cacau.
A participação efetiva de empresas privadas instaladas ou com
representações no Estado do Pará também tem sido determinante no
desenvolvimento do conhecimento sobre o Paricá, registrando-se desde a década
de 1980.
Nos dias atuais, vem crescendo esse interesse por parte de outros segmentos
do setor madeireiro como o Centro de Pesquisa do Paricá (CPP), que congrega
cerca de dez empresas madeireiras e que está instalado no Município de Dom
Eliseu, PA, desde março de 2003.
A grande variedade e quantidade de pesquisas realizadas com o Paricá, por
mais de três décadas, confirmam a viabilidade de utilização da espécie em progra-
mas de reflorestamento no Estado do Pará.
A estimativa de área plantada de Paricá, em 2006 estava em torno de 50.000
hectares plantados no Pará, em sua maioria nos municípios de Dom Eliseu e
Paragominas, com possibilidades de ampliação para áreas já desmatadas existentes
no Estado, que se encontravam em índices de cerca de 18%, segundo LENTINI
(2005) apud MARQUES et al. ( 2006).
A utilização do Paricá apresenta grande potencial para o processamento de
sua madeira, uma vez que, segundo SIVIERO (2006), possui facilidades quanto à
retirada da casca, laminação, secagem, prensagem e excelente acabamento. Além
disso, o rendimento é positivo, obtendo-se no processo de laminação 80% de
aproveitamento da madeira contra 55%, em média, para diversas outras espécies da
floresta natural.
A inovação na tecnologia de equipamentos, para o processamento da
madeira, contribuiu sobremaneira para o uso de árvores com menor diâmetro e o
aproveitamento quase total das toras. A adoção de tornos com tração nos rolos
16
diferentemente dos tradicionais, que possuem tração nos fusos, possibilitou a
laminação da madeira em até 4 cm “rolos restos” que, anteriormente, findavam entre
12 – 18 cm, gerando deste modo um melhor rendimento lâmina/tora.
O custo médio para implantação e condução do Paricá pode variar conforme
a região e com as técnicas de preparo de solo e os tratos silviculturais adotados. De
acordo com informações do CPP, durante os 4 primeiros anos de 1 ha de Paricá, no
espaçamento de 4 x 4 m, no Município de Dom Eliseu, o custo é cerca de R$ 3,30
por planta, correspondente a R$ 2.062,505 por hectare. Segundo relatório da
Embrapa (2003) o custo médio de implementação e condução, durante 4 anos de 1
hectare de Paricá no espaçamento 3,5 x 3,5, na microrregião Guamá, PA, foi de R$
3.191,156.
O potencial silvicultural e tecnológico apresentado pelo Paricá, ao longo dos
anos, vêm demonstrando a sua viabilidade para o reflorestamento no Pará. As
características da madeira, apropriadas para a indústria de lâminas e compensados,
e a possibilidade de produção mais rápida que de outras espécies, se faz notar por
madeireiros e produtores, tornando o Paricá a espécie nativa atualmente mais
plantada no Estado (Marques, et al., 2006).
Nos estados da Região Amazônica, o Paricá é uma das espécies que obteve
melhor desempenho, sendo considerada muito promissora para projetos de
reflorestamento. Para o Estado de Roraima, segundo TONINI, et al. (2006) citado
por COLLI (2007), nas equações para o crescimento do Paricá, foi observado um
incremento médio anual em diâmetro de 3,3 cm e volume comercial de 31,3
m³/ha/ano, considerados muito promissores para a região. Já TEREZO (2005)
encontrou uma produtividade variando de 13 a 25 m³/ha/ano.
O Paricá se desenvolve rapidamente, sua madeira é de cor clara e de
excelente qualidade para a indústria moveleira e de compensados. Devido a estas
características naturais e a forte pressão legal, que abriga as empresas madeireiras
na amazônia a reflorestar as áreas exploradas, esta espécie vem se constituindo
dentre as mais promissoras daquela região (Colli, 2007).
A árvore é de grande porte e assemelha-se bastante ao schizolobium
parahyba (Vell.) Blake, conhecida popularmente como guapuruvu, principalmente no
que se refere ao crescimento e ao emprego de sua madeira (Carvalho, 1994).
Segundo MARQUES et al. (2006) quanto à forma do fuste da árvore de
paricá, estes são retos e desprovidos de ramificações persistentes, na maioria dos
17
povoamentos, o que facilita o seu uso como matéria-prima para a indústria de
lâminas e compensados.
A árvore do Paricá, segundo SOUSA et al. (2005) apud COLLI (2007), pode
alcançar de 15 a 40 metros de altura e de 50 a 100 cm de DAP e seu tronco
cilíndrico pode apresentar sapopemas.
FIGURA 1 – PARICÁ (Schizolobium amazonicum).FONTE: GRUPO ROSA Industria Madeireira
No sistema de classificação de Cronquist, a posição taxonômica de
Schizolobium amazonicum se enquadra na divisão Magnoliophyta (Angiospermae)
da Classe Magnoliopsida (Dicotyledonae) da Ordem Fabales da família
Caesalpiniaceae (Leguminosae: Caesalpinioideae) do gênero: Schizolobium, e por
fim da espécie Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke. Conhecida
popularmente no Brasil como canafista, canafísula e fava-canafistula, no Acre;
guarupuru-da-amazônia, no Distrito Federal; paricá-da-amazônia, paricá-da-terra e
pinho-cuiabano, em Mato Grosso; faveira, paricá e paricá-grande, no Pará;
bandarra, em Rondônia. No exterior como Cerebó, tambor, gavilán, pachaco, palo de
judío e palo de picho, pashaco e quamwood ROJAS et al. (1996) apud CARVALHO
(1994).
Ocorre naturalmente desde o México até a região de Mato Grosso no Brasil.
em altitudes entre 20 à 200 metros em território brasileiro, sendo uma espécie
pioneira.
De acordo com MATSUBARA (2003), o paricá apresenta tronco geralmente
cilíndrico, revestido por grossa casca, com ritidoma liso ou granular, de cor cinza-
18
esverdeada a quase negra. Suas folhas são compostas, de filotaxia alternada,
podendo alcançar mais de um metro de comprimento. A madeira é muito leve,
apresentando massa específica aparente anidra (0% de umidade) média de 0,39
g/cm³; a massa específica aparente a 12% de umidade é de 0,42 g/cm³ e a massa
específica básica média é de 0,36 g/cm³; o gosto e o cheiro são indistintos; e é de
fácil trabalhabilidade.
A madeira da paricá é leve a moderadamente densa (0,30 a 0,62 g/cm³),
segundo PAULA et al. (1980). O alburno é diferenciado do cerne pela cor devido a
uma zona de transição gradual, sendo aquele de cor creme amarelada e este de cor
marrom-claro. Também apresenta lustre ou brilho mediano. A grã é entrecruzada.
Sua textura é de média a grossa e de aparência pouco definida com linhas verticais.
Conforme SOUZA et al. (2005), a madeira é macia, leve, com textura grossa,
grã direita e irregular, de cor cerne creme-avermelhado e alburno creme-claro.
Apresenta processamento fácil e recebe bom acabamento, mas possui baixa
durabilidade natural.
MELO et al., (1989) observaram que a madeira de paricá apresenta fácil
trabalhabilidade, textura média (diâmetro dos poros de 110 a 100 μm) e grã
entrecruzada. Constam, ainda, a inexistência de informações sobre a durabilidade
natural da madeira, em relação à resistência ao ataque de fungos e insetos,
fazendo-se necessária a utilização de tratamentos preservativos experimentais da
madeira.
A madeira de paricá é empregada na fabricação de palitos de fósforo,
brinquedos, maquetes, embalagens leves, canoas, forros, miolos de painéis e
portas, formas de concreto, laminados, compensados, portas. Produz celulose de
boa qualidade e de fácil branqueamento permitindo a fabricação de papel
branqueado com excelente resistência (Pereira et al., 1982).
De acordo com CARVALHO (1994) a madeira desta espécie é bastante
utilizada na produção de lâminas para compensados. Segundo informações obtidas
por este autor, junto às principais empresas produtoras de compensados localizadas
na região de Dom Eliseu, no Estado do Pará, a madeira do paricá permite uma
redução significativa dos custos de produção do compensado pois reduz
extremamente as despesas de colheita e transporte, pela homogeneidade e boa
localização dos reflorestamentos e pelas reduções dos custos durante a
industrialização da madeira. Segundo este autor, as empresas que produzem
19
compensado co madeira de paricá conseguem lançar seu produto nos mercados
interno e externo a um custo altamente competitivo.
No Pará, são produzidas chapas de compensados de alta qualidade e
uniformidade, para exportação, principalmente para os Estados Unidos,
conquistando a preferência dos importadores, devido as suas características de
rápido crescimento, boa forma de fuste, desrama natural, boa trabalhabilidade, fácil
secagem, aceita tratamento, boa colagem, bom acabamento.
Estudando a ecologia reprodutiva, VENTURIERI (2000) concluiu que o paricá
é uma árvore de grande potencial para a silvicultura. Seu crescimento é rápido, sua
madeira é de cor clara e de excelente qualidade para a indústria moveleira e de
compensados. Devido a estas características naturais e a forte pressão legal, que
obriga as empresas madeireiras na amazônia a reflorestar as áreas exploradas, esta
espécie vem se constituindo dentre as mais promissoras daquela região.
2.2 COMPENSADOS
Segundo IWAKIRI et al. (2005), a partir do momento que surgiu a
possibilidade de colagem de diferentes elementos geométricos originados da
medeira, usado juntamente com outros recursos e processos, houve também a
possibilidade de infinitos usos a partir de seu material, viabilizando a sua utilização
técnica e econômica.
As propriedades anatômicas, propriedades físicas, propriedades químicas e
mecânicas da madeira influencia na performance da ligação adesiva e também nas
características do painel.
A estrutura anatômica da madeira tem influência direta sobre as propriedades
da madeira e por consequencia do compensado, principalmente na colagem com os
efeitos de movimento do adesivo para o interior da estrutura da madeira. Os elemen-
tos celulares, como dimensão, disposição e frequencia das cavidades celulares que
estão diretamente relacionadas com a porosidade densidade e permeabilidade da
madeira. Madeiras de baixa densidade e de alta porosidade tendem a absorver o
adesivo com maior facilidade. Sendo assim, recomenda-se o controle de viscosida-
de do adesivo em função da porosidade da madeira usada para que haja penetração
adequada do adesivo na estrutura lenhosa do material.
20
Por outro lado em madeiras de baixa densidade, as alterações dimensionais
devido a variação de umidade são menores em relação às madeiras de alta densida-
de. Devido a este fato, as madeiras de baixa densidade geram menores tensões na
linha de cola.
A umidade do material também afeta diretamente a ligação adesiva, pois
quanto menor o conteúdo de umidade da madeira, maior será a taxa de absorção,
velocidade de cura e solidificação do adesivo.
Segundo ARCHER (1948) apud ALMEIDA (2002) as principais vantagens do
painel compensado é a sua estabilidade dimensional, as possibilidades de obtenção
de painéis de grandes dimensões e aplicação de preservativos durante a produção
do painel, com a seleção das lâminas de maior qualidade para capa (podendo assim
melhorar as características mecânicas do painel) e a possibilidade de mesclar
espécies de diferentes madeiras em um mesmo painel, permitem a redução do custo
de produção.
A qualidade do painel compensado relaciona-se com a qualidade das lâminas
utilizadas e com as variáveis envolvidas no processamento, principalmente a
espécie de madeira, o adesivo (tipo, qualidade e formulação), e tempo de montagem
da chapa (Jankosky, 1980).
A fabricação de compensado no Brasil tem cerca de 80 anos. No início,
utilizou-se como matéria-prima a madeira de Pinheiro-do-paraná (Araucaria
angustifolia) de florestas nativas do Sul, principalmente do estado do Paraná. Na
década de sessenta, a fabricação transferiu-se para a região amazônica e passou-
se a empregar a madeira de folhosas oriunda de florestas nativas. Nos anos
noventa, novas mudanças ocorreram, e as plantações de pinus no Sul do país
tornaram-se uma fonte importante de matéria-prima para a indústria do compensado
(Prata, 2006).
Alguns autores acreditam na diversificação e introdução de novas espécies
para a produção de painéis.
Os compensados são classificados basicamente em três tipos. Conforme sua
utilização e tipo de resina empregada, o painel pode ser destinado a uso interior,
produzido com a resina uréia-formaldeído, uso intermediário, produzidos com resina
melamina-formaldeído, e uso exterior, produzido com a resina fenol-formaldeído.
21
São encontrados no mercado sete tipos principais de compensado: laminados,
sarrafeados, decorativos, industrial, naval, resinado e plastificado (Iwakiri et al.,
2005).
O processo de produção do compensado se inicia com a seleção de árvores
na floresta, em termos de diâmetro e forma do fuste. Elas são transformadas em
toras, descascadas, aquecidas e laminadas ou faqueadas (de acordo com o tipo de
compensado). Então, as lâminas são submetidas à secagem. Para a formação do
compensado, as lâminas são coladas sobrepostas, formando ângulo de 90° entre as
fibras das diferentes lâminas e pré-prensadas a frio. Esta pré-prensagem visa
facilitar as operações de carregamento e melhorar a distribuição do adesivo nas
lâminas, antes da prensagem final, a quente. Os painéis seguem uma seqüência de
operações de acabamento depois da prensagem a quente: acondicionamento,
esquadrejamento, calibração e lixamento, para posterior classificação e
armazenamento (ABIMCI, 2003).
O compensado é extensamente utilizado na indústria de móveis e construção
civil. O seu preço varia conforme a espécie e o adesivo utilizados, a qualidade das
faces e o número de lâminas que o compõe. Os compensados apresentam
vantagens sobre os demais painéis industrializados, pois são maleáveis e podem ser
encurvados.
Segundo MEDINA (1986), citando LUTZ: “As principais características das
lâminas utilizadas para a fabricação de compensados de qualidade devem ser
uniformidade da espessura, rugosidade não maior que a de sua própria estrutura,
não possuir fenda, ser plana e de cor e figura agradável”.
2.2.1 Adesivo
É um material com propriedades aderentes, ou seja, que tenha a capacidade
de manter unidos outros materiais em suas superfícies (Iwakiri et al., 2005).
No Egito as lâminas de madeira começaram a ser produzidas por volta de 300
A. C., sendo empregadas em peças de mobiliário e sarcófagos. Algumas dessas
peças possuem certas características essenciais de um painel compensado e
acredita-se que adesivos a base de albumina eram empregados em sua manufatura.
22
A evolução foi lenta, e segundo TSOUMIS (1991) apud IWAKIRI et al. (2005),
a primeira fabrica de adesivos de origem animal foi fundada na Holanda em 1690.
posteriormente, fábricas similares foram instaladas na Grã Bretanha em 1700, e nos
Estados Unidos da América em 1808.
A resina uréia-formaldeído surgiu em 1931 e a colagem da madeira através
desta, contribuiu de forma direta na conservação de recursos florestais, tendo em
vista a possibilidade de aproveitamento integral da madeira, através da utilização de
pequenos elementos de madeira de forma e dimensões variadas e posterior
constituição em diversos tipos de produtos reconstituídos de madeira.(IWAKIRI,
2005)
A colagem de madeiras envolve o conhecimento de três conceitos iniciais, a
saber (ABIMCI, 2003):
• Adesão – fenômeno físico-químico que provê um mecanismo de interação
entre superfícies sólidas;
• Adesivo – material com propriedades aderentes, isto é, uma substância capaz
de manter unidos outros materiais em suas superfícies;
• Aderente – termo usado para sólidos (madeira) unidos por adesivos.
Muitos adesivos podem ser utilizados na união de peças de madeira, mas o
desempenho satisfatório depende da consideração cuidadosa destes fatores:
compatibilidade física e química do adesivo e do substrato, requisitos de
processamento, propriedades mecânicas, durabilidade, facilidade de uso, cor e
custo (VICK, 1987).
2.2.2 Extensores
A utilização de extensores gera algumas desvantagens como maior tempo de
cura da cola devido ao excesso de água e farinha na formulação do adesivo, assim
como também a possibilidade e ataque de agentes xilófagos na linha de cola devido
ao amido do extensor. Além de diminuir a resistência da linha de cola em condições
úmidas. Sendo assim devido a estas condições, restringe-se o uso de extensores à
painéis de uso interior.(Archer, et al., 1971 apud Jankowsky, 1980).
23
O extensor deve ser de fácil dispersão em resinas líquidas, deve melhorar a
coesividade e a capacidade de ligamento do adesivo, além de auxiliar no
espalhamento evitando desperdícios
De acordo com BALDWIN (1981) e MARRA (1992) apud IWAKIRI et al.
(2000), são as principais exigências para um material ser utilizado como extensor:
• Fácil dispersão em resinas líquidas, resultando numa mistura uniforme e
mantendo sua viscosidade durante a aplicação;
• Melhorar a coesividade e capacidade de ligamento do adesivo, aumentando a
sua vida útil;
• Auxiliar no espalhamento, evitando a ultrapassagem do adesivo pela
superfície da lâmina externa e derramamento excessivo pelas bordas.
A farinha de trigo (Triticum sp.) é consumida em quantidades muito maiores
que qualquer outra farinha de cereal. Isto se deve ao fato de o trigo poder ser
cultivado debaixo de condições climáticas amplamente variáveis e por sua aceitação
quase universal como um artigo de alimentação básico. Quando a farinha de trigo é
misturada com água, forma-se uma massa viscosa e elástica (Compton’s, 1996).
Na indústria de compensados, a colagem das lâminas de madeira para a
fabricação de chapas requer um produto ligante usado como extensor da cola,como
a farinha de trigo, por exemplo. Somente no Pará existem mais de 20 indústrias
que exportam compensados para os mercados nacional e internacional. A farinha de
trigo utilizada é importada do Sul do país e da Argentina. Em 1994 foram compradas
18 mil toneladas do produto (EMBRAPA, 2007).
O uso do extensor deve se restringir a casos onde o painel não precise ser
muito resistente à umidade, pois segundo SELBO (1975) e ARCHER (1971) apud
JANKOSKY (1980), sua principal desvantagem é diminuir a resistência da linha de
cola em condições úmidas. Assim como nos adesivos à base de uréia-formaldeído,
sendo de grande exigência técnica e econômica a utilização de extensores, como
por exemplo a farinha de trigo.
24
2.2.3 Características Físico-Químicas do Adesivo
2.2.3. a) Tempo de formação de gel ou gel time
O tempo de formação de gel é a velocidade com que um adesivo se converte
de um líquido a um sólido. Esta velocidade depende dos mecanismos químicos do
adesivo e das condições físicas presentes na linha de cola (Marra, 1992).
A importância da velocidade está relacionada à vida útil do adesivo, quando
se atinge o ponto de máxima viscosidade admissível para a sua aplicação. Está
também relacionada à reatividade do adesivo, que por sua vez, influenciará no
tempo de prensagem (Iwakiri, et al., 2005).
O teste “gel time” é de extrema importância para a qualidade da resina pois
está relacionado a vida útil do adesivo ou tempo de panela, que é quando se atinge
o ponto de máxima viscosidade admissível para sua aplicação. Está também
relacionada a reatividade do adesivo, que por sua vez influenciará no tempo de
prensagem. O teste de “gel time” ou tempo de gelatinização corresponde ao período
transcorrido desde a preparação do adesivo para a aplicação (que inclui as adições
de catalizador, extensores, etc.) até até o ponto de endurecimento ou fase de gel,
quando atinge máxima elasticidade.
Determina-se o tempo de gelatinização do adesivo através de um aparelho
dotado de uma haste metálica com disco, totalmente submersa no adesivo, que
realiza um movimento vertical vibratório, mexendo assim a substância até o ponto de
parada da haste em função do aumento da resistência do líquido ao atingir a fase de
gel. O teste deve ser realizado a temperatura padronizada, tendo em vista que
quanto maior a temperatura, maior será a reatividade a reatividade do adesivo,
reduzindo o tempo de gelatinização.
2.2.3. b) Teor de substância sólidas
O teor de sólidos é definido como a quantidade de sólido contido na resina. A
resina é composta por sólidos e líquidos voláteis constituídos de solventes
orgânicos. Com a prensagem a quente, ocorre a evaporação dos componente
25
líquidos e a solidificação da resina, ocorrendo assim a “cura” do adesivo formando a
linha de cola, que é responsável pela ligação entre os substratos e transferência de
tensões geradas no sistema madeira – linha de cola – madeira. Este teste é
importante pois é através dele que sabemos quanto do adesivo efetivamente fica
para formar a linha de cola (Iwakiri, et al., 2005).
É determinado através de uma quantidade conhecida de resina, posta para
secar em estufa até sobrar apenas os sólidos. Mede-se então esta quantidade de
sólidos e compara-se proporcionalmente com a quantidade inicial de resina que
gerou estes sólidos.
O calor afeta a taxa de transição de líquido para sólido, reduzindo assim o
tempo de prensagem. Após a solidificação do adesivo, os sólidos adquirem
propriedades diferentes e assumem um novo papel. Durante a colagem, eles devem
desenvolver a coesão. Ao fazer isso, eles se tornam mecanismos de união entre
duas superfícies a serem juntadas, adquirindo então resistência e durabilidade
(MARRA, 1992).
2.2.3. c) Viscosidade
A viscosidade de um líquido pode ser definida como a resistência ao fluxo li-
vre entre as camadas de uma matéria, ou ainda, a grandeza que caracteriza a exis-
tência de atrito entre as moléculas de um fluído e que se manifesta através do esco-
amento. Portanto, a fluidez de um líquido está relacionada com a sua viscosidade.
No caso do adesivo, ela pode ser utilizada também como critério de idade devido ao
aumento de sua viscosidade, em função do tempo, até o ponto máximo adequado
para sua utilização (Iwakiri, et al., 2005).
As diferenças na viscosidade do adesivo resultam em diferentes interações
com as características de utilização. Adesivos com alta viscosidade geram maior difi-
culdade de espalhamento do adesivo à baixa fluidez. Também gera condições de
umectação desfavoráveis, menor penetração do adesivo na estrutura capilar da ma-
deira, com a formação da linha de cola mais espessa, ocasionando ligação insufici-
ente no sistema madeira – adesivo e qualidade de colagem inferior, além do maior
26
período de tempo em que o adesivo esteve armazenado, já que sua viscosidade au-
menta com o tempo.
Já adesivos com alta viscosidade apresentam maior penetração e sua absor-
ção pela madeira também é maior, sendo que em situações extremas pode resultar
em linha de cola faminta ou de absorção excessiva pela madeira.
MARRA (1992) citado por IWAKIRI (2005) descreve como pode ser determi-
nada a viscosidade, sendo que dentre os aparelhos utilizados os mais indicados
para resina uréica devido a sua viscosidade é o “Viscosímetro Brookfild” (aparelho
que mede a força necessária para girar um disco ou bobina submerso no líquido à
velocidade constante) e o método de copo graduado “cup-method” ou “Ford” (onde
emprega-se um copo cônico graduado e padronizado, de determinado volume, com
um orifício no fundo, funcionando com a medição do tempo de passagem do líquido
pelo orifício.
A viscosidade é um termo comumente conhecido, que descreve as
propriedades de escoamento de um fluido, ou seja, o atrito das camadas internas do
fluido que impõe a resistência a fluir (BRASEQ, 2005).
De acordo com IWAKIRI, et al. (2005) as diferenças na viscosidade do
adesivo resultam em diferentes interações com as características de utilização.
Adesivos com alta viscosidade resultarão nas seguintes situações:
• Maior dificuldade de espalhamento, devido à baixa fluidez;
• Condições desfavoráveis de umectação;
• Menor penetração do adesivo na estrutura capilar da madeira, com a
formação da linha de cola mais espessa, ocasionando ligação insuficiente no
sistema madeira-adesivo e qualidade inferior da colagem;
De maneira geral, maior viscosidade significa que o adesivo está armazenado
por um período de tempo maior.
Na condição de baixa viscosidade do adesivo, ocorrerá maior penetração do adesivo
e sua adsorção pela madeira e também pode significar o efeito da maior temperatura
do ambiente.
27
2.2.3. d) pH
O pH de uma solução aquosa é definido como sendo a concentração de íons
dissociados de H+ e OH–. Sua determinação é feita pela leitura direta em aparelho
conhecido como pHmetro.
É importante considerar a influencia do pH tanto na madeira quanto na resina.
A resina não deve ultrapassar os limites no mínimo 2,5 e de no máximo 11, pois
podem resultar de degradação das fibras da madeira. Além disso um pH muito baixo
pode provocar uma formação excessiva de espuma na mistura prejudicando a
aplicação do adesivo segundo MARRA (1992) apud IWAKIRI, et al., (2005).
A resina uréica tem sua cura em meio ácido, assim madeiras de alta acidez
facilitam a cura deste tipo de resina, podendo inclusive provocar pré-cura da resina
durante a prensagem dos painéis.
Tratando-se de colagem de madeiras, é importante considerar a influência do
pH tanto da madeira quando da resina. Um pH muito baixo pode provocar uma
formação excessiva de espuma na mistura, prejudicando sensivelmente a aplicação
do adesivo. Já madeiras de alta acidez podem provocar uma pré-cura da resina
uréia-formaldeído durante a prensagem.
2.2.4 Resina uréia-formaldeído
Desenvolvida no início da década de 30, essa resina possui uma ampla
aplicação na industria madeireira em todo o mundo, na colagem de madeira sólida e
compostos laminados e particulados em geral. Em mais de 90% dos painéis é
utilizado este tipo de resina teno em vista o seu baixo custo (Iwakiri et al., 2005).
No entanto, sua principal desvantagem é a susceptibilidade a degradação
hidrolítica na presença de umidade e/ou ácidos, especialmente em temperaturas
moderadas a elevadas. Enquanto que a quebra da estrutura da resina é muito lenta
em água fria, a deteriorização se acelera acima de 40ºC e torna-se muito rápida à
temperaturas acima de 60ºC. Sendo assim classificada como de uso interno.
A composição desta resina é baseada principalmente na uréia-formoldeído. A
uréia é produzida comercialmente pela reação do dióxido de carbono e amônia em
uma faixa de temperatura de 135 à 200ºC e pressão de 70 à 130 atm. O formaldeído
28
é obtido pela oxidação do metanol preparado comercialmente a partir de monóxido
de carbono e hidrogênio ou de petróleo.
Esta resina foi desenvolvida no início da década de 30 e possui uma ampla
aplicação na indústria madeireira em todo o mundo, na colagem de madeira sólida e
compostos laminados e particulados em geral. Em mais de 90% dos painéis de
madeira é utilizado este tipo de resina, tendo em vista o seu baixo custo em relação
às outras resinas.
Resinas uréicas são notavelmente versáteis. Elas podem ser formuladas para
curar à temperatura ambiente ou a temperaturas elevadas; podem ser altamente
diluídas com extensores ou enriquecida com outras resinas; elas podem ser
utilizadas para colar todos os elementos da madeira (Marra, 1992).
Segundo KOLLMANN et al. (1975), a adesão é feita pela reação da uréia com
formol, sob condições ácidas e em proporções variáveis de molaridade, pH e calor,
até atingir uma viscosidade esperada.
É usada tipicamente para colagem em madeira de compensado e mobiliário
de uso interior.
2.2.5 Parâmetros de confecção do painel e Prensagem
A secagem das lâminas visa oferecer condições adequadas para sua colagem
na confecção dos painéis. O teor de umidade varia em função da resina utilizada.
Para colagens com resina uréica, as lâminas devem apresentar teor de umidade na
faixa de 10 a 12%. Em relação a madeira, a secagem depende da densidade,
espessura da lâmina, teor de umidade inicial e final (Iwakiri et al., 2005).
O tempo de montagem, isto é, o período de tempo decorrido entre a aplicação
do adesivo e o momento em que a prensa é fechada, também afeta a qualidade do
painel. O tempo de montagem ou assemblagem deve ser tal que permita a
transferência do adesivo da lâmina com cola para a lâmina sem cola, a penetração
do adesivo nas células superficiais das lâminas e o umedecimento dessas lâminas
(JANKOSKY, 1980).
O tempo de assemblagem, segundo IWAKIRI et al. (2005). Serve para que
ocorra a transferência adequada do adesivo para as lâminas adjacentes e que
ocorra a absorção do adesivo pelas lâminas e a pré-prensagem reduz os defeitos de
29
fabricação e aumenta a qualidade do compensado, tendo o objetivo de auxiliar na
transferência e distribuição do adesivo entre as lâminas e de facilitar o carregamento
da prensa. O tempo destinado para esta etapa é curto e não exige pressões
elevadas.
Segundo IWAKIRI et al. (2005), a temperatura de prensagem está relacionada
a taxa de transferência de calor através da umidade existente no painel. E também
com a temperatura necessária para curar a resina (entre 95 à 120 °C para resina
uréica).
Ainda os citados autores, comentam que o tempo de prensagem do painel
está relacionado ao tempo necessário para que a linha de cola mais interna do
painel atinja temperatura adequada e permaneça o suficiente para que ocorra a cura
da resina, os principais fatores que influenciam o tempo de prensagem são, além da
distância da linha de cola mais interna, o catalisador, a gramatura, a área do painel,
o tempo de assemblagem, pressão aplicada, densidade, temperatura inicial da
madeira, porosidade e teor de umidade da madeira.
A gramatura refere-se à quantidade de resina (em gramas) aplicada
uniformemente à uma determinada área (em m²), e para adesivos à base de uréia-
formaldeído, recomenda-se uma gramatura na faixa de 320 a 380 g/m² em linha
dupla. O tempo de assemblagem é referente ao tempo transcorrido entre a
montagem dos painéis e o carregamento dos mesmos até a prensa quente, e é
necessário para que ocorra a transferência adequada do adesivo para as lâminas,
ocorrendo assim a absorção do adesivo.
A pré-prensagem aumenta a qualidade de colagem, da produtividade e reduz
os defeitos de fabricação. Esta etapa do processo tem como objetivo auxiliar na
transferência e distribuição do adesivo entre as lâminas e facilitar as operações de
carregamento da prensa. A pressão aplicada não deve ser muito alta e o tempo de
prensagem pode variar de 3 a 5 minutos, podendo ser aumentado no inverno e
diminuído no verão.
A pressão aplicada ao painel no processo de prensagem tem o objetivo de
transferir o adesivo entre as lâminas e garantir com que o calor da prensa seja
transferido para o painel de forma satisfatória. O valor de pressão aplicado se deu
em função da densidade, da superfície da lâmina e da gramatura. A pressão
recomendada para prensagem de painéis feitos a partir de lâminas de madeira de
baixa densidade é de no máximo 10kgf/cm².
30
3. MATERIAL E MÉTODOS
Para a consecução deste estudo foram utilizadas lâminas de Paricá
(Schizolobium amazonicum Huber ex Ducke) cedidas pela empresa SELECTAS S/A.
A matéria prima já laminada provém, segundo a empresa, do Estado do
Pará e foram transportadas para a região de Curitiba para a finalização do processo
de manufatura dos painéis.
A empresa cedeu setenta e cinco (75) lâminas com dimensões de 53 x 53
cm (de largura e comprimento) e espessura média de 2,5 mm, já previamente secas,
a um teor de umidade de aproximadamente 4%.
A resina empregada na confecção dos painéis, também cedida pela
empresa, foi a uréia-formaldeído (UF) e para o formação do adesivo foram usados
os componentes farinha de trigo como extensor, água para ajuste de viscosidade e
como catalisador uma solução de sulfato de amônia.
3.1 DELINEAMENTO DO ESTUDO
Das setenta e cinco lâminas gentilmente cedidas pesa empresa SELECTAS
S/A, foram selecionadas visualmente sessenta, sendo que as vinte e quatro
melhores foram destinadas para as capas e contracapas dos painéis. Foram feitos
doze painéis de 500 mm largura por 500 mm de comprimento e 12,5mm de
espessura, utilizado cinco lâminas de paricá com 2,5mm de espessura cada.
A partir das 60 lâminas forma elaborados 12 painéis compostos de 5 lâminas
cada, sendo que as melhores foram destinadas para a capa e contracapa. Foram
então aplicados 4 tratamentos diferenciados com três repetições cada tratamento.
Cada painel gerou 26 corpos de prova, 312 no total. Ensaios mecânicos foram
aplicados aos corpos de prova e conclusões puderam ser obtidas por meio das
analises estatísticas realizadas.
A pré-prensagem foi de aproximadamente sete minutos devido a baixa
temperatura ambiente (por volta de 18 ºC).
31
Foi usada uma diferença de vinte graus dentre a faixa de temperatura
adequada para a cura da resina utilizada, e também para que a diferença entre os
tratamentos fosse significante.
O tempo de prensagem foi determinado em relação às temperaturas de
prensagem e a distância da superfície do painel até a linha de cola mais interna que
foi de 5 mm. Para a temperatura de 100 ºC foi usado um tempo de aquecimento de
2 min/mm e para temperatura de 120 ºC foi usado o tempo de 1,5 min/mm
(arredondado para menos).
A pressão usada foi de 0.98 MPa (10kgf/cm²) devido as propriedades do
painel e da matéria prima que o constituiu.
Para efeito de teste, a gramatura foi definida em relação a faixa recomendada
para a resina uréica, utilizando-se a máxima e a mínima recomendada pela
literatura.
A tabela abaixo mostra as gramaturas, tempo de prensagem, temperaturas e
pressão específica utilizadas para cada um dos quatro tratamentos realizados.
TABELA 1 – QUADRO DE DELINEAMENTO
PARÂMETROS
TratamentosGramatura Tempo de prensagem Temperatura Pressão Específica
(g/cm²) (minutos) (ºC) (MPa)
1 320 10 100 0,982 320 7 120 0,983 380 10 100 0,984 380 7 120 0,98
*O valor da gramatura é referente a linha dupla. O tempo de prensagem refere-se ao
tempo total de prensagem a quente.
3.2 CONFECÇÃO DOS PAINÉIS
Por análise visual sessenta lâminas foram selecionadas, entre elas vinte e
quatro com melhores características anatômicas foram destinadas para as capas e
contracapas dos painéis. Ao total foram elaborados doze painéis de 500 mm largura
32
por 500 mm de comprimento e 12,5 mm de espessura, utilizado cinco lâminas de
paricá com 2,5 mm de espessura cada.
Para a confecção dos painéis foram utilizadas 5 lâminas sobrepostas entre si
de modo que a direção das fibras das lâminas ficassem perpendicularmente
alinhadas com a camada adjacente. Foi utilizado adesivo a base de uréia-
formaldeído e o espalhamento da cola foi manual com auxílio de uma espátula. As
gramaturas de adesivo testadas foram de 320 g/m² e 380 g/m², ou seja, 40 g/linha
de cola e 47,5 g/linha de cola por lâmina respectivamente. O período de pré
prensagem foi em torno de 7 minutos.
3.2.1 Determinação das Propriedades do Adesivo
Foram determinados os seguintes parâmetros de qualidade da resina uréia-
formaldeído: viscosidade, tempo de formação de gel, teor de sólidos e pH. Todas as
determinações foram realizadas em três repetições.
A viscosidade foi realizada a temperatura ambiente e determinada através do
viscosímetro tipo “Brookfield”. Foi utilizado a haste ou spin 3 do equipamento mergu-
lhada em 100 gramas de resina uréia-formaldeído dentro de um Becker. Os valores
foram obtidos através da escala do equipamento nas velocidades 2, 4 e 10 e conver-
tidos para centiPoises (cP) através do fator de conversão da haste utilizada.
O tempo de formação de gel foi determinado com aproximadamente 10,0 g de
resina em um tubo de ensaio, em seguida adicionou-se uma solução de sulfato de
amônia a 24% na razão de 2% em cima do teor de sólidos da resina. Posteriormente
o tubo de ensaio foi submerso em banho-maria a temperatura de 90°C, onde a resi-
na foi agitada com auxílio de uma haste metálica com a extremidade curva até che-
gar ao ponto de formação de gel.
O teor de sólidos foi determinado com a pesagem de aproximadamente um
grama de resina sendo levada a uma estufa a 103°± 2°C durante um período de 24
horas, posteriormente retirou-se a amostra sendo colocada em um dessecador para
resfriamento e pesagem.
A medição do pH foi realizada através da leitura direta em pHmetro digital de
bancada marca Quimis à temperatura ambiente.
33
3.2.2 Formulação e Batida de Cola
A formulação usada é apropriada para compensados destinados ao mercado
interno, segundo IWAKIRI et al. (2005). A batida de cola foi feita através da mistura
da resina, farinha, água e sulfato de amônia a 24%, segundo as proporções indica-
das na tabela 2.
TABELA 2 – FORMULAÇÃO USADA PARA O ADESIVO
ADESIVO
FormulaçãoQuantidade Formulação Proporção
(g) (partes/peso) (%)
Total 1500 207 100Resina UF 572,5 100 38,17
Farinha de trigo 429,4 75 28,63Água 458 80 30,53
Catalizador (NH4)2SO4 40,1 7 2,67
Quantidade = quantidade de ingredientes usados para fazer o adesivo. % =
referente à porcentagem de cada componente usado para a formulação do adesivo.
A resina utilizada foi uréia-formaldeído, foi usado a farinha de trigo como ex-
tensor e para ajustar a viscosidade foi utilizada a água. Foi utilizado como catalisa-
dor a solução de sulfato de amônia (NH4)2SO4 a 24% a 2% sobre o teor de sólidos
da resina para acelerar o processo de cura da resina.
Os ingredientes foram misturados com o auxílio de uma batedeira elétrica por
aproximadamente 6 minutos.
Para a verificação dos parâmetros de qualidade da batida de cola foram
realizados testes com o viscosímetro Brookfield com haste nº 3 à temperatura
ambiente utilizando-se os devidos fatores de conversão e escala sugerida pelo
fabricante do aparelho.
A medição do pH da cola foi realizada através da leitura direta em pHmetro
digital de bancada marca Quimis à temperatura ambiente.
34
3.2.3 Processo de Colagem
Foi utilizado adesivo a base de uréia-formaldeído e o espalhamento da cola
foi manual com o auxílio de uma espátula. As gramaturas de adesivo testadas foram
de 320 g/m² e 380 g/m², ou seja, 40 g/linha de cola e 47,5 g/linha de cola por lâmina
respectivamente. O período de pré prensagem foi em torno de 7 minutos. Para efeito
de teste a gramatura foi definida em relação a faixa recomendada para a resina uréi-
ca, utilizando-se a máxima e a mínima recomendada pela literatura.
3.2.4 Condições de Prensagem
Foi usada uma diferença de vinte graus dentre a faixa de temperatura
adequada para a cura da resina utilizada, e também para que a diferença entre os
tratamentos fosse significante.
O tempo de prensagem foi determinado em relação às temperaturas de
prensagem e a distância da superfície do painel até a linha de cola mais interna que
foi de 5mm.
Para a temperatura de 100 ºC foi usado um tempo de aquecimento de
2min/mm e para temperatura de 120 ºC foi usado o tempo de 1,5 min/mm
(arredondado para menos). A pressão usada foi de 0.98 MPa (10kgf/cm²) devido as
propriedades do painel e da matéria prima que o constituiu.
3.3 ENSAIOS
Após a etapa de prensagem as chapas foram esquadrejadas e encaminhadas
para o Laboratório de Tecnologia da Madeira da UFPR para serem climatizadas
conforme norma NBR 9489 de 1986 afim de estabilizar suas dimensões. Depois de
climatizados os painéis foram esquadrejados, em seguida foram climatizados
novamente conforme a mesma norma.
35
3.3.1 Dimensões dos Corpos de Prova
Após a climatização os painéis foram encaminhados novamente à serraria,
desta vez, para retirada dos corpos de prova que, ao final do processo, foram
climatizados conforme norma NBR 9489 de 1986 para que fossem realizados os
ensaios.
Para que a quantidade de corpos de prova para a realização dos ensaios
fossem significativas, foi elaborado um lay out específico para melhor
aproveitamento das chapas, tendo em vista que estas são de tamanhos
experimentais e o espaço disponível para retirada de amostras eram justos, foram
consideradas as dimensões dos corpos de prova, a quantidade e o sentido da grã da
lâmina de capa em relação a cada elemento a fim de encontrar o melhor
posicionamento dos corpos de prova na chapa, como mostra a figura 2.
FIGURA 2 – LAY OUT DA CHAPA PARA RETIRADA DOS CORPOS-DE-PROVA
PARA OS ENSAIOS FÍSICOS E MECÂNICOS
O processo de confecção dos corpos de prova demandou um pouco a mais
de trabalho em relação ao lay out usado normalmente, isso devido ao corte inicial
efetuado pela serra fita para melhor aproveitamento do painel. Esse primeiro corte
no formato de “L”, serviu para retirar da chapa o espaço referente a área de dois
36
corpos de prova para ensaio de flexão, e assim que retirado esse pedaço da chapa,
deu-se continuidade ao processo de forma tradicional, ou seja, foi efetuado os cortes
retos para a retirada dos demais corpos de prova de flexão margeando o painel e,
da área interna foram retirado os corpos de prova de resistência à tração na linha de
cola.
FIGURA 3 – CORTE DA CHAPA PARA RETIRADA DOS CORPOS DE PROVA DE
FLEXÃO E DE CISALHAMENTO
Após o dimensionamento na serraria, os corpos de prova foram
encaminhados câmara de climatização, e posicionados de modo a entrar em
equilíbrio com as condições de temperatura e umidade da câmara, os espaços
pequenos entre os corpos de prova foram necessários para que o ar pudesse
circular com maior eficiência, e os espaços maiores serviram para separar um
tratamento do outro, como mostra a figura a baixo.
FIGURA 4 – CORPOS DE PROVA DE FLEXÃO CLIMATIZANDO
37
3.3.2 Ensaio de Tração e Resistência em Linha de Cola
Os ensaios de tração e resistência em linha de cola foram realizados
conforme a Norma Européia EN 314 de 1993 ( European Committee for
standardization) e conforme a NBR 9534 de 1986, em condição de amostra seca e
úmida.
Depois de dimensionados e climatizados, os corpos de prova de tração e
resistência na linha de cola, tiveram suas suas dimensões medidas por um
paquímetro para que fossem realizados posteriormente os cálculos do experimento,
conforme a imagem a baixo. Este processo foi realizado para amostras secas e
úmidas.
FIGURA 4 – MEDIDA DAS DIMENSÕES DOS CORPOS DE PROVA PARA OS
ENSAIOS DE TRAÇÃO E RESISTÊNCIA NA LINHA DE COLA
Em seguida os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de resistência à
tração segundo a figura a baixo.
FIGURA 5 – ENSAIO DE TRAÇÃO E RESISTÊNCIA NA LINHA DE COLA
38
3.3.3 Ensaios Mecânicos de Flexão Estática
Os ensaios mecânicos de flexão estática foram realizados conforme Norma
Européia EN (European Committee for standardization) 310 de 1993.
3.3.4 Análise Estatística
Os resultados dos ensaios de módulo de ruptura (MOR), módulo de
elasticidade (MOE) e resistência da linha de cola em cisalhamento por tração em
amostras em condições secas e úmidas foram analisados estatisticamente pelo
software Statgraphics Plus versão 4.1 através da análise variância - ANOVA e, sendo
significativo, o teste de médias Tukey foi aplicado ao nível de probabilidade de 95%,
para verificar as diferenças entre os tratamentos.
39
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 PROPRIEDADES DO ADESIVO
Na tabela 3 estão apresentados os valores médios encontrados para as
propriedades de qualidade determinadas para a resina uréia-formaldeído. Os testes
de viscosidade e de verificação de pH foram realizados a temperatura ambiente de
20 ºC.
TABELA 3 – VALORES MÉDIOS ENCONTRADOS PARA OS TESTES
REALIZADOS COM A RESINA URÉIA-FORMALDEÍDO.
Parâmetros da resina Uréia-formaldeído
AmostrapH Viscosidade TFG Teor de Sólidos
(cP) (segundos) (%)
1 7,39 1750 76,2 61,392 7,47 1750 78,6 62,383 7,39 1750 75,6 62,63
Média 7,42 1750 76,8 62,13TFG refere-se Tempo de formação de gel e cP refere-se a unidade usada para a
viscosidade, que é dada em centiPoise.
As resinas uréia-formaldeído são produzidas em soluções aquosas, contendo
sólidos em proporção de 60 a 70%, seu pH vaia na faixa de 7.4 a 7.8 e a
viscosidade na faixa de 400 a 1000cP a 25ºC, segundo IWAKIRI et al. (2005).
Os valores médios encontrados para o teor de sólidos e para o pH
apresentaram-se dentro dos padrões normais para estes testes, porém, os
resultados encontrados para os testes de viscosidade e de tempo de formação de
gel ultrapassaram os valores tidos como normais segundo a literatura. Isto pode ter
ocorrido devido ao longo tempo de armazenagem e às altas temperaturas daquela
época do ano ao qual a resina ficou exposta, como também a condição de baixa
temperatura no momento de realização do teste, que encontrava-se 5ºC abaixo do
ideal.
40
4.2 TESTES E ENSAIOS REALIZADOS
Após a batida de cola foram encontrados os valores médios de 10433,33
centiPoise para a viscosidade e pH de 8,57.
O tempo médio de formação de gel da batida de cola com a adição do
canalizador foi de 52 segundos em água à 90°C.
Foi conferido o teor de umidade das lâmina e verificada a homogeneidade e
adequabilidade dos teores de umidade para a confecção dos painéis. As lâminas
apresentavam teor de umidade em torno de 4 % e massa específica média de 0,35
g/cm³
4.2.1 Resistência da Linha de Cola em Cisalhamento por Tração
A tabela 4 apresenta os valores médios para o ensaio de resistência à tração
na linha de cola em condições de amostras secas, como também o coeficiente de
variação dos valores encontrados no teste, em porcentagem, e o índice de falha de
ruptura na madeira em relação à linha de cola.
Os valores de falha na madeira apresentados na tabela a segir foram gerados
através da avaliação visual de cada amostra ao fim do teste de tração, observando-
se na área da ruptura do corpo de prova a proporção de linha de cola exposta em
relação a ruptura ou falha na madeira. Esta avaliação foi feita através de análise
visual por um técnico responsável de grande habilidade no que diz respeito a testes
de painéis engenheirados.
41
TABELA 4 – VALORES MÉDIOS OBTIDOS PARA RESISTÊNCIA AO
CISALHAMENTO NA LINHA DE COLA E PERCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA
- F % (TESTE SECO)
SECO
TratamentoResistência C.V. Falha
(MPa) (%) (%)
1 1,30a 11,81 76,71
2 1,24a 17,07 81,11
3 1,17ab 7,21 83,33
4 1,10b 21,77 59,26
* Médias seguidas pela mesma letra, dentro de uma mesma coluna, não diferem
estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste Tukey; NS =
não diferem estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste
Tukey. C.V. = coeficiente de variação. FALHA = porcentagem de falha na madeira
em relação à linha da cola. Foi usado 27 amostras para cada tratamento.
Com base nos resultados mostrados na Tabela 4 verifica-se os tratamentos
(1) e (2), de menor gramatura, apresentaram valores médios de resistência ao
cisalhamento na linha de cola estatisticamente superior em relação aos tratamentos
(3) e (4), ambos de maior gramatura. Com o aumento da gramatura houve certa
redução nos valores médios de resistência dos painéis.
Observou-se também que os tratamentos com menor temperatura e maior
tempo de prensagem, apresentaram valores médios superiores, quando
comparados com os tratamentos de mesma gramatura.
Segundo a norma NBR 9351 de 1986, os tratamentos (1), (2) e (3)
encontram-se dentro dos valores admitidos pela Norma para o teste de falha na
madeira realizado para amostras em condições secas.
Iwarkiri et al, utilizando uma gramatura de 350 g/m², temperatura de 100ºC,
pressão específica de prensagem de 10 kgf/cm² (ou 0,98 MPa) e tempo de
prensagem de 9 minutos, para mesma formulação, obteve os resultados de 1,55
MPa para Pinus taeda e 1,77 MPa para Pinus oocarpa, apresentando uma clara
diferença estatística entre as espécies estudadas.
42
TABELA 5 – VALORES MÉDIOS OBTIDOS PARA RESISTÊNCIA AO
CISALHAMENTO NA LINHA DE COLA E PERCENTAGEM DE FALHA NA MADEIRA
- F % (TESTE ÚMIDO)
ÚMIDO
TratamentoResistência C.V. Falha
(MPa) (%) (%)
1 0,91a 23,75 37,78
2 0,90a 21,53 31,11
3 0,92a 18,15 42,63
4 0,63b 23,8 24,07
*Médias seguidas pela mesma letra, dentro de uma mesma coluna, não diferem
estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste Tukey; NS =
não diferem estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste
Tukey. FALHA = porcentagem de falha na madeira em relação à linha da cola. Foi
usado 27 amostras para cada tratamento. C.V. = coeficiente de variação.
Segundo a norma NBR 9351 de 1986, os tratamentos encontram-se fora dos
valores admitidos pela Norma para o teste de falha na madeira realizado para
amostras em condições úmidas, este fato ocorreu devido a aderência insuficiente
entre o adesivo e a madeira para este teste e também pelo tipo de resina
empregada, pois a resina ureia-formaldeído possui baixa resistência à umidade.
Com relação ao teste de resistência na linha de cola, em condições úmidas,
segundo a tabela acima, verifica-se que os tratamentos (1), (2) e (3) apresentaram
os melhores resultados, sendo estes valores bem próximos um do outro, porém
distante do valor encontrado ao tratamento (4), que apresentou estatisticamente
menor valor de resistência.
O tratamento de maior gramatura e tempo de prensagem, porém de menor
temperatura foi o que apresentou melhor resultado dentre os tratamentos. Já o
tratamento (4) onde foi usado maior gramatura e temperatura, porém menor tempo
de prensagem foi o que apresentou o pior resultado médio.
A figura a seguir mostra um comparativo entre as amostras em condições
secas e úmidas para o teste de tração e resistência na linha de cola.
43
FIGURA 7 – GRÁFICO DE COMPARAÇÃO ENTRE OS TRATAMENTOS PARA O
TESTE DE CISALHAMENTO
Como demonstra a figura 7, os melhores resultados em relação ao teste
resistência à tração na linha de cola com amostras em condições secas, foram para
os tratamento (1) e (2) e em relação aos testes realizados com as amostras em
condições úmidas, os três primeiros tratamentos apresentaram os maiores valores,
sendo bem próximos um do outro, porém com certa redução da resistência
mecânica, em relação às amostras em condições secas. Esta redução pode ser
explicada, em partes, pelo fato da umidade reduzir naturalmente a resistência
mecânica da madeira.
Os valores encontrados para para o teste de resistência à tração encontra-se
abaixo dos valores encontrados para experimentos realizados com outras espécies,
como o pinus por exemplos. Porém esta era uma situação já esperada, devido a
madeira da espécie utilizada para este este trabalho não possuir alta resistência
mecânica, principalmente em condições úmidas.
No tratamento (4) foi observado os menores valores tanto para os testes de
resistência à tração quanto para os de falha na madeira em ambas as condições.
Resistência da Linha de Cola em Cisalhamento por Tração
٠
٠,٢
٠,٤
٠,٦
٠,٨
١
١,٢
١,٤
١ ٢ ٣ ٤
Tratamentos
Res
istê
ncia
méd
ia e
m M
Pa
SECOÚMIDO
44
4.2.2 Módulo de Elasticidade e Ruptura
A tabela 6 mostra os valores médios encontrados para os testes de flexão ou
elasticidade e ruptura onde a força aplicada aos corpos de prova encontrava-se em
paralelo em relação ao sentido da grã da lâmina de capa dos mesmos.
Tabela 6 – Valores médios obtidos para Módulo de Ruptura (MOR) e Módulo de
Elasticidade (MOE) no sentido paralelo a grã das lâminas externas dos painéis
Flexão Estática Paralelo
Tratament
o
Espessura Densidade MOE MOR
(mm) (kg/cm³) (Mpa) c.v. (MPa) c.v.
1 13,49 336,32 4497,56b 15,57 29,86NS 21,732 13,31 366,37 4932,86ab 5,45 34,34NS 18,463 13,12 350,88 5402,98a 5,77 33,16NS 21,484 13,03 355,23 5050,65ab 9,14 35,08NS 21,18
*Médias seguidas pela mesma letra, dentro de uma mesma coluna, não diferem
estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste Tukey; NS =
não diferem estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste
Tukey. Foi usado 9 amostras por tratamento. C.V. = coeficiente de variação.
Com base nos resultados da tabela 6, para os testes de resistência ao módulo
de ruptura, pode-se observar que não houve diferenças estatísticas entre os
tratamentos (2) e (4) que utilizaram menor tempo de prensagem e
consequentemente maior temperatura.
O maior valor estatisticamente diferente encontrado foi para o tratamento (3)
de maior gramatura e tempo de prensagem, porém de menor temperatura. Este
tratamento apresentou espessura média homogeneamente menor com relação aos
outros tratamentos, o que pode ter elevado a densidade média dos painéis, por
conseqüência elevando o seu valor médio de MOE paralelo.
Esperava-se que os valores de MOE do tratamento (2) fossem maiores com
relação aos outros tratamentos, tendo em vista uma densidade média maior.
IWAKIRI S. et al. (2002, pág. 373) observou que não houve diferenças
estatísticas significantes entre os tratamentos de seus painéis para as mesmas
espécies com diferentes formulações de adesivo, mas sim entre as espécies que
45
estudou. Os painéis de Pinus oocarpa apresentaram tendência de melhor
desempenho estatístico em relação aos painéis de Pinus taeda. Provavelmente, este
resultado pode estar relacionado ao maior módulo de elasticidade das próprias
lâminas de madeira de P. oocarpa, sendo uma característica intrínseca do material e
independe das interações entre o adesivo e a madeira.
As resistências ao módulo de ruptura não apresentaram diferenças
estatisticamente significativas entre os tratamentos. IWAKIRI, et al. (2002) também
chegou neste resultado, pois não houve diferenças significantes estatisticamente
entre as diferentes formulações do adesivo em relação à mesma espécie. Porém, os
painéis produzidos com P. oocarpa apresentaram novamente valores médios
absolutos maiores, quando comparadas com os valores dos painéis de P. Taeda.
afirmando assim, que da mesma maneira como no módulo de elasticidade, esta
diferença pode estar relacionada ao maior módulo de ruptura das lâminas de
madeira utilizadas para a fabricação do painel, sendo independente das interações
entre o adesivo e a madeira.
A tabela 7 mostra os valores médios encontrados para o módulo de ruptura
(MOR) e módulo de elasticidade (MOE) onde esses esforços foram realizados no
sentido perpendicular a grã das lâminas externas dos corpos de prova.
Tabela 7 – Valores médios obtidos para Módulo de Ruptura (MOR) e Módulo de
Elasticidade (MOE) no sentido perpendicular a grã das lâminas externas dos painéis
Flexão Estática Perpendicular
Tratament
o
Espessura Densidade MOE MOR
(mm) (kg/cm³) (Mpa) c.v. (MPa) c.v.
1 13,36 350,67 1554,17NS 12,56 16,80 NS 16,852 13,25 363,76 1738,28 NS 15,06 17,32 NS 10,903 13,08 347,89 1613,23 NS 10,65 16,84 NS 14,404 13,03 364,36 1557,12 NS 7,16 17,13 NS 11,61
* Médias seguidas pela mesma letra, dentro de uma mesma coluna, não diferem
estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste Tukey; NS =
não diferem estatisticamente entre si ao nível de 5 % de probabilidade pelo teste
Tukey. Foi usado 27 amostras para cada tratamento. C.V. = coeficiente de variação.
46
O ensaio de flexão estática no sentido perpendicular à grã das lâminas
externas não apresentou diferença significativa entre os tratamentos para o módulo
de elasticidade e para o módulo de ruptura.
47
5 CONCLUSÃO
Conclui-se neste estudo que:
Em relação a propriedade em resistência a linha de cola os testes (1) (2) e
(3) apresentaram resultados satisfatórios.
Em relação aos valores médios obtidos para Módulo de Ruptura (MOR) no
sentido paralelo e perpendicular ao sentido da grã das lâminas externas do painel e
ao Módulo de Elasticidade (MOE) no sentido perpendicular a grã das lâminas
externas do painel compensado as diferenças nas gramaturas e os parâmetros de
prensagem não influenciaram de forma expressiva os resultados.
O tratamento (3) de maior gramatura e tempo de prensagem, porém de menor
temperatura, apresentou melhor desempenho em resistência ao Módulo de
Elasticidade (MOE) dentre os tratamentos realizados, sendo assim o tratamento
mais indicado para esse tipo de esforço.
Recomendações:
Recomendo o tratamento (1) por representar economia de cola e energia,
devido aos resultado encontrados nos testes de resistência a linha de cola, assim
como também o tratamento (2) por não apresentar diferença estatística entre os
tratamentos (1) e (3) e por ter menor tempo de prensagem, resultando em maior
produtividade no processo industrial.
Recomendo também que nos próximos trabalhos utilizando esses mesmos
parâmetros desenvolvam-se equações de regressão simples, no sentido de verificar
correlação entre densidade, propriedades mecânicas e desenvolver modelos de
equação de regressão múltipla.
Em função da importância estratégica e econômica, tendo em vista seu rápido
crescimento, apontado por vários autores na revisão e também sua baixa densidade,
recomendo estudos para a utilização desta espécie na produção de painéis de
partículas de madeira como flake board, OSB, etc., e também na produção de
chapas de fibras de média densidade que é hoje o ícone do setor de produtos
florestais no que se refere a painéis isotrópicos.
48
REFERÊNCIAS
ABINCI – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DA MADEIRA
PROCESSADA MECANICAMENTE. Artigo técnico nº7. Curitiba, 2003. 6p.
ALMEIDA, R. R.; BORTOLETTO Jr., G. (Orient.) POTENCIAL DA MADEIRA DE CLONES DO HIBRIDO Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophila PARA PRODUÇÃO DE LÂMINAS E MANUFATURA DE PAINÉIS COMPENSADOS. 80p.
Dissertação (Mestrado) ESALQ/USP. Piracicaba, 2002.
ALVINO F. O. et al. no artigo POTENCIAL DE USO DAS ESPÉCIES ARBÓREAS DE UMA FLORESTA SECUNDÁRIA, NA ZONA BRAGANTINA, PARÁ, BRASIL .
ACTA AMAZÔNICA, VOL. 35(4) 2005, pág. 415. disponível em:
http://acta.inpa.gov.br/fasciculos/35-4/PDF/v35n4a04.pdf . Acesso em 10/01/2009.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Chapas de madeira com-pensada: NBR 9531. Rio de Janeiro: ABNT, 1986. 3p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Compensado – Determina-ção da resistência da colagem ao esforço de cisalhamento: NBR 9534. Rio de
Janeiro: ABNT, 1986. 3p
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Condicionamento de cor-pos de provas de compensado para ensaios: NBR 9489. Rio de Janeiro: ABNT,
1986. 2p.
CARVALHO, P. E. R. Espécies arbóreas brasileiras. Brasilia: Embrapa Informaçao
Tecnológica; Colombo, PR : Embrapa Florestas, 2003-2006. pág. 400 a 407.
49
COLLI, A. Caracterização da medeira de Paricá (Schizolobium amazonicum
Huber ex. Ducke) e PROPRIEDADES DE CHAPAS DE PARTÍCULAS AGLOMERADAS COM DIFERENTES PROPORÇÕES DE FIBRAS DE COCO (Cocos nucifera L.). 64 p. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de
Viçosa, Viçosa, Minas Gerais, 2007. Disponível em:
http://www.tede.ufv.br/tedesimplificado/tde_arquivos/4/TDE-2007-07-13T081110Z-67
4/Publico/texto%20completo.pdf. Acesso em: 07/04/09.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION – EUROPEAN STANDARD
EN 310. Wood-based panels – Determination of modulus of elasticity in bending streng. Bruxelas. 1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION – EUROPEAN STANDARD
EN 314-1. Plywood – bonding quality: part 1 - test methods. CEN members,
1993.
EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION – EUROPEAN STANDARD
EN 314-2. Plywood – bonding quality: part 2 - requirements. CEN members,
1993.
GALEÃO, R. R., MARQUES, L. C. T., YARED, J. A. G., FERREIRA, C. A. P. Paricá
(Schizolobium amazonicum Huber): espécie fl orestal de uso múltiplo com alto
potencial para reflorestamento na Amazônia brasileira. REVISTA CIÊNCIA AGRÁRIA (2005) 44: 157-162
GRUPO ROSA Industria madeireira. Disponível em:
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.gruporosa.com.br/images/
parica%25205.jpg&imgrefurl=http://www.gruporosa.com.br/reflorestamento.
html&usg=__umFDG9M6EvcZ_-SlJ7tRH5eeGMA=&h=640&w=800&sz=370&hl=pt-
BR&start=12&um=1&tbnid=8ugRVduFFl0vZM:&tbnh=114&tbnw=143&prev=/images
%3Fq%3DSCHIZOLOBIUM%2BAMAZONICUM%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN
%26um%3D1 Acesso em: 25/01/2009
50
IWAKIRI, S., CUNHA, A. B., ALBUQUERQUE, C. E. C., GORNIAK, E. MENDES, L.
M. Utilização de extensores alternativos na produção de compensados
multilaminados. Ciência florestal, v.10, nº. 1, 2000. p 77-83. disponível em:
http://www.ufsm.br/cienciaflorestal/artigos/v10n1/art5v10n1.pdf. Acesso em 18/02/09
IWAKIRI, S., JOSÉ DE CASTRO SILVA, J. C., SILVA, J. R. M., ALVES, C. R. ,
PUEHRINGER, C. A. RODUÇÃO DE COMPENSADOS DE Pinus taeda L. E Pinus
oocarpa Schiede COM DIFERENTES FORMULAÇÕES DE ADESIVO URÉIA
FORMALDEÍDO Revista Árvore, Viçosa-MG, v.26, n.3, p.371-375, 2002.
Disponível em:http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-
67622002000300013 . Acesso: em 20/02/09.
IWAKIRI, S., KEINERT JR., S., MENDES, L. M. Painéis de madeira compensada. In:
IWAKIRI, S. Painéis de madeira reconstituída. Curitiba: Fupef. 2005. 254p.
JANKOWSKY, I. P. VARIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À FLEXÃO ESTÁTICA DO COMPENSADO DE Pinus caribaea var. hondurensis, EM FUNÇÃO DA QUANTIDADE DE EXTENSOR E DO TEMPO DE MONTAGEM. IPEF, Circular
técnica nº. 124. 1980. 7 páginas.
KOLLMANN, F.F.P.; KUENZI, E.W.; STAMM, A.J. Principles of wood science andtechnology. Berlin: Springer-Verlag, 1975. v.2, p. 154-283, 1975
LUTZ, J. F. Techniques for peeling, slicing and drying veneer. Ottawa: USDA.
Forest Service, 1974. ( USDA. FPL Research Paper, n .228).
MARQUES, L. C. T., YARED, J. A. G., SIVIERO, M. A. A Evolução do Conhecimento
sobre o Paricá para Reflorestamento no Estado do Pará. Cominicado técnico 158,
EMBRAPA, ISSN 1517-2244, junho, 2006, Belém, PA Disponível em:
http://www.cpatu.embrapa.br/publicacoes_online/comunicado-tecnico/2006/a-
evolucao-do-conhecimento-sobre-o-parica-para-reflorestamento-no-estado-do-para-
com-tec-158. Acesso em 21/01/2009
51
MARRA, A. A. Technology of wood bonding: principle in practice. New York:
Van Nostrand Reinhold, 1992. 454p. 11-103p.
MELO, J. E. de, CARVALHO, G. M. de, MARTINS, V. AA. Espécies
madeireirassubstitutas do mogno (swietenia macrophilla king). Brasília: IBAMA,
1989. 16 p. (Série técnica 6).
PEREIRA, A. P., MELO, C. F. M. de, ALVES, S. M. O paricá (schizolobium
amazonicum) características gerais da espécie e suas possibilidades de
aproveitamento na indústria de celulose e papel. Revista do instituto florestal, são
paulo, v. 16 A, nº. 2. p.1340-1344, 1982.
PRATA, J. G. Desempenho de um sistema de qualidade em uma fábrica de painéis compensados. 118 p. Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal do
Paraná, Curitiba, 2006
RUIVO, M. L. P. ; Monteiro, K. F. G. ; SILVA, R. M. ; SILVEIRA, I. M. ; QUARESMA,
H. D. A. B. ; SA, L. D. A. ; PROST, T. M. . Gestão Florestal e Implicações Sócio-
Ambientais na Amazônia Oriental (Estado do Pará). Oecologia Brasiliensis, v. XI,
2007. p. 1-20.
TEREZO, E. F. M. Reflorestamento em regiões tropicais. VII Congresso internacional de compensado e madeira tropical. 2005. Belém. ANAIS. Pág. 5
VERÍSSIMO, A., LIMA, E., LENTINI, M. Pólos Madeireiros do Estado do Pará,
Belém, 2002. 74p.
VICK, C. B. Adhesive bonding of wood materials. In: Wood Handbook: wood as an
engineering material. Agric. Handb.72. Washington, DC: United States Department of
Agriculture; rev. 1987