MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO
UNIDADE ACADÊMICA ESPECIALIZADA EM CIÊNCIAS AGRÁRIAS - UAECIA ESCOLA AGRÍCOLA DE JUNDIAÍ - EAJ
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FLORESTAIS
USO DA CASCA DE COCO PARA PRODUÇÃO DE PAINÉIS RECONSTITUÍDOS
MAILA JANAÍNA COÊLHO DE SOUZA
Macaíba/RN Janeiro de 2020
ii MAILA JANAÍNA COÊLHO DE SOUZA
USO DA CASCA DE COCO PARA PRODUÇÃO DE PAINÉIS RECONSTITUÍDOS
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como parte das exigências para obtenção do título de Mestre em Ciências Florestais (Área de Concentração em Ciências Florestais - Linha de Pesquisa: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais).
Orientador: Prof. Dr. Rafael Rodolfo de Melo
Macaíba/RN Janeiro de 2020
iii
Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN Sistema de Bibliotecas - SISBI
Catalogação de Publicação na Fonte. UFRN - Biblioteca Setorial Prof. Rodolfo Helinski - Escola Agrícola de Jundiaí - EAJ
Souza, Maila Janaína Coêlho de.
Uso da casca de coco para produção de painéis reconstituídos / Maila Janaína Coêlho de Souza. - 2020.
55 f.: il.
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais. Macaíba, RN,
2020.
Orientador: Prof. Dr. Rafael Rodolfo de Melo. 1. Fibra de coco - Dissertação. 2. Painéis cimentícios - Dissertação. 3. Aglomerados - Dissertação. 4. Caracterização
tecnológica - Dissertação. I. Melo, Rafael Rodolfo de. II. Título.
RN/UF/BSPRH CDU 677.18
iv USO DA CASCA DE COCO PARA A PRODUÇÃO DE PAINÉIS RECONSTITUÍDOS
Maila Janaína Coêlho de Souza
Dissertação de Mestrado em Ciências Florestais (Área de Concentração em Ciências Florestais - Linha de Pesquisa: Tecnologia e Utilização de Produtos Florestais) apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Florestais da Universidade Federal do Rio Grande do Norte em 24 de janeiro de 2020.
Banca Examinadora
________________________________________________ Prof. Dr. Rafael Rodolfo de Melo
CCA/UFERSA – MOSSORÓ-RN Presidente
________________________________________________ Prof. Dr. José Benedito Guimarães Júnior
DEG/UFLA Membro externo
________________________________________________ Prof. Dr. Ricardo Henrique de Lima Leite
DET/UFERSA Membro externo
________________________________________________ Profa. Dra. Tatiane Kelly Barbosa de Azevedo Carnaval
UAECIA/UFRN Membro interno
Macaíba/RN Janeiro de 2020
v Aos meus pais, Edson Souza e Fátima Coêlho
vi AGRADECIMENTOS
__________________________________________________________________________ Agradeço a Deus por todos os momentos de conforto que me proporcionou, por me reerguer nos meus momentos mais frágeis, por toda ajuda espiritual necessária.
Agradeço aos meus pais Edson e Fátima por segurarem a minha mão e me proporcionarem educação de qualidade, por confiarem no meu potencial e por estarem sempre presentes, mesmo que por pensamento.
Agradeço aos meus irmãos, Matheus e Sandra, aos meus sobrinhos, Estevão e Davi, que mesmo tão bebês foram os que mais me impulsionaram nessa jornada. Sandra, obrigada pelos conselhos, conversas, pelos puxões de orelha, por ser minha confidente, incentivadora, por ser e fazer o papel de irmã mais velha, enfim por ser minha “mana”, te agradeço.
Agradeço ao meu companheiro de vida, Elton, que me aguentou nas minhas piores fases, obrigada pela paciência, pelo companheirismo, pelo carinho, pelos abraços que me reconfortavam, obrigada por acreditar nos meus sonhos e fazê-los deles os seus.
Agradeço aos meus amigos, aqueles que vem desde a graduação, Karem, Solange e Gleidson, obrigada pelas conversas, brincadeiras e pela amizade que vem sendo construída nesses dez anos, obrigada por permanecerem comigo nessa etapa, por vibrarem pelas minhas conquistas e por fazerem delas as suas conquistas. Agradeço ao Luiz Eduardo (“ex-orientador” que virou amigo) pelos conselhos e palavras sinceras, nossas conversas me fizeram crescer e amadurecer, obrigada por essa “amizade acadêmica”.
E claro, agradeço aos amigos que fiz no decorrer do mestrado, vocês foram essenciais para que essa etapa fosse concluída, obrigada pelo companheirismo, pelas conversas, comidas, viagens, cafés, treinos, brincadeiras, por serem o meu abrigo, meu ombro amigo, e sim, por serem minha família nordestina. Pude ter o prazer de conhecer vocês e de conhecer um novo mundo através de vocês, meu muito obrigada Leoclécio, Yasmim, Jackson, Ageu, Talvanis, Joaquim, Rebeka, João Henrique, João Paulo. E claro obrigada aqueles que se fizeram presentes na força bruta deste trabalho, obrigada Léoclécio, Joaquim e João Paulo.
Agradeço aos professores por passarem o seu conhecimento, engrandecendo o meu currículo profissional e pessoal, agradeço principalmente ao meu orientador Rafael Melo, ao professor José B. Guimarães Júnior pela ajuda na elaboração deste trabalho, a professora Tatiane Azevedo pelas palavras amigas e pela compreensão.
Agradeço a CAPES pelo auxílio financeiro e ao PPGCFL por proporcionar o curso, assim como agradeço a UFRN e a EAJ pela infraestrutura e pelos locais de estudo e trabalho. Agradeço a UFLA e a UFERSA pela estrutura física para o andamento da pesquisa.
vii RESUMOGERAL
__________________________________________________________________________ USO DA CASCA DE COCO PARA PRODUÇÃO DE PAINÉIS RECONSTITUÍDOS A demanda por produtos madeireiros cresce anualmente no Brasil, e devido a isto pode ocorrer a escassez da matéria-prima, estes fatores fez com que o setor madeireiro busca-se alternativas para manter a produção e atender a demanda desses produtos, sendo uma das alternativas a produção de painéis aglomerados com resíduos lignocelulósicos. Há estudos que vêm desenvolvendo a incorporação de resíduos agroindustriais na manufatura de painéis reconstituídos, com destaque para a utilização de fibra de coco, bagaço de cana, casca de arroz, casca de café, entre outros. Desse modo, o estudo teve como objetivo avaliar o potencial de uso da casca de coco para produção de painéis reconstituídos. Para isso foi empregada a fibra de coco com associação de partículas de madeira (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus gradis - híbrido) na composição de diferentes produtos reconstituídos, painéis cimentícios e painéis aglomerados. Para a caracterização tecnológica dos painéis produzidos, foram avaliadas as suas propriedades físicas e mecânicas. Os ensaios físicos realizados foram: densidade, absorção d’água e inchamento em espessura após 2 e 24 h de imersão. Já os ensaios mecânicos realizados foram: flexão estática, ligação interna e compressão. Foi avaliado também a composição química da matéria-prima utilizada na fabricação dos painéis. Os resultados obtidos para os painéis cimentícios indicaram que a fibra de coco apresenta potencial para ser empregado na manufatura de painéis reconstituídos, quando analisado somente as propriedades físicas, quando avaliadas as propriedades mecânicas os painéis não apresentaram valores mínimos que os padrões estabelecem para serem empregados para fins industriais. Para os painéis aglomerados os resultados demonstraram que os painéis produzidos com substituição de 20% de fibra de coco foram os que apresentaram melhores resultados tanto nas propriedades físicas quanto mecânicas. Deste modo os painéis cimentícios podem ser utilizados para ambientes internos e naqueles em que não necessite de resistência e os painéis aglomerados podem ser utilizados para uso interno, sendo a utilização da fibra de coco proprícia para a produção de painéis aglomerados juntamente com a madeira de eucalipto.
viii
GENERALABSTRACT
__________________________________________________________________________
USE OF COCONUT FIBER IN MANUCTURED RECONSTITUTED PANELS
The demand for timber products grows annually in Brazil and this fact causes scarcity of forest resources. Therefore, the timber sector seeks alternatives to maintain production and meet the demand for these products. The one of these alternatives is the production of agglomerated panels with lignocellulosic residues. The several studies have been carried out involving the incorporation of agro-industrial waste in the manufacture of reconstituted panels, such as, the coconut fiber, sugarcane bagasse, rice hulls, coffee husks, among others, to produce panels. In this context, the objective was to evaluate the potential use of coconut shell for the production of reconstituted panels. For this, coconut fiber with an association of wood particles (Eucalyptus urophylla x Eucalyptus gradis - hybrid) was used in the composition of different reconstituted products, cementitious panels and agglomerated panels. The technological characterization of the produced panels was evaluated with mechanical and physical properties. The physical tests performed were: density, water absorption and thickness swelling after 2 and 24 h of immersion. For the mechanical tests performed were: static bending, internal connection and compression. We also evaluated the chemical composition of the raw material used in the manufacture of the panels. The results obtained for the cementitious panels indicated that the coconut fiber has the potential to be used in the manufacture of reconstituted panels, when analyzed only the physical properties. However, when evaluated the mechanical properties the panels did not present minimum values that the standards establish to be used for industrial purposes. In addition, for the agglomerated panels, the results displayed that the product with a 20% substitution of coconut fiber were the ones that presented better results both in physical and mechanical properties. Finally, the cementitious panels can be used for indoor environments and those in which it does not need resistance and agglomerated panels can be used for internal use, the use of coconut fiber being suitable for the production of agglomerated panels together with eucalyptus wood.
ix SUMÁRIO
__________________________________________________________________________
RESUMO GERAL ________________________________________________________ vii GENERAL ABSTRACT ____________________________________________________ viii LISTA DE FIGURAS _______________________________________________________ x LISTA DE TABELAS _______________________________________________________ xi LISTA DE ABREVIATURAS ________________________________________________ xii 1. INTRODUÇÃO GERAL ______________________________________________ 1 2. REVISÃO DE LITERATURA __________________________________________ 3 LITERATURA CITADA ________________________________________________ 10 ARTIGO 1: PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DOS PAINÉIS CIMENTO-MADEIRA COM ADIÇÃO DE FIBRA DE COCO ______________________________________________ 15
INTRODUÇÃO ______________________________________________________ 17 MATERIAL E MÉTODOS ______________________________________________ 19 RESULTADOS ______________________________________________________ 23 DISCUSSÃO _______________________________________________________ 27 CONCLUSÕES _____________________________________________________ 33 AGRADECIMENTOS _________________________________________________ 33 REFERÊNCIAS _____________________________________________________ 34 ARTIGO 2: PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DOS PAINÉIS AGLOMERADOS COM ADIÇÃO DE FIBRA DE COCO ______________________________________________ 37
INTRODUÇÃO ______________________________________________________ 39 MATERIAL E MÉTODOS ______________________________________________ 40 RESULTADOS ______________________________________________________ 43 DISCUSSÃO _______________________________________________________ 47 CONCLUSÃO _______________________________________________________ 50 AGRADECIMENTOS _________________________________________________ 50 REFERÊNCIAS _____________________________________________________ 50 CONSIDERAÇÕES FINAIS ________________________________________________ 52
x LISTADEFIGURAS
__________________________________________________________________________ ARTIGO 1
Figura 1: Gráfico da relação da densidade e da razão de compactação dos painéis fabricados com o incremento da fibra de coco ... 25 Figura 2: Absorção de água e inchamento em espessura, após 2 e 24 horas de imersão, para os compósitos cimentícios produzidos com substituição de diferentes proporções da fibra de coco. ... 26 Figura 3: Módulo de elasticidade (MOE) e módulo de ruptura (MOR) em flexão estática, para os compósitos cimentícios produzidos com substituição de diferentes proporções da fibra de coco. ... 27 Figura 4: Resistência à ligação interna e à compressão paralela, para os compósitos cimentícios produzidos com substituição de diferentes proporções da fibra de coco. ... 27
ARTIGO 2
Figura 1: Densidade nominal e observada e razão de compactação dos painéis aglomerados produzidos com madeira e fibra de coco com diferentes proporções ... 44 Figura 2: Absorção de água em 2 e 24 h dos painéis aglomerados produzidos com madeira e fibra de coco com diferentes proporções ... 45 Figura 3: Inchamento em 2 e 24 h dos painéis aglomerados produzidos com madeira e fibra de coco com diferentes proporções ... 45 Figura 4: Módulo de elasticidade e de ruptura em flexão estática para painéis aglomerados produzidos com madeira e fibra de coco com diferentes proporções ... 46 Figura 5: Ligação interna para painéis aglomerados produzidos com madeira e fibra de coco com diferentes proporções ... 47
xi LISTADETABELAS
__________________________________________________________________________ ARTIGO 1
Tabela 1: Análise dos teores de extrativos da matéria-prima (madeira e fibra de coco) utilizada para a confecção dos painéis fibra-cimento. ... 24 Tabela 2: Análise química da matéria-prima (madeira e fibra de coco) utilizada para a confecção dos painéis fibra-cimento. ... 24
ARTIGO 2
Tabela 1: Análise dos teores de extrativos da matéria-prima (madeira e fibra de coco) utilizada para a confecção dos painéis fibra-cimento. ... 243 Tabela 2: Análise química da matéria-prima (madeira e fibra de coco) utilizada para a confecção dos painéis fibra-cimento. ... 243
xii LISTADEABREVIATURAS
__________________________________________________________________________ AA – absorção de água
ASTM - American Society for Testing Materials CBVC – compósitos de biomassa vegetal-cimento CP - compressão paralela
IBÁ – Indústria Brasileira de Árvores IE – inchamento em espessura LI – ligação interna
ME – densidade aparente MOE – módulo de elasticidade MOR – módulo de ruptura
1 1. INTRODUÇÃOGERAL
__________________________________________________________________________ A procura por produtos madeireiros aumenta gradualmente com o passar dos anos. Porém, há um declínio por parte dos recursos florestais disponíveis para a produção em larga escala. Desse modo, estudos recentes procuram alternativas para complementar a demanda por produtos florestais. Uma das alternativas que tem ganhado destaque é o aproveitamento de resíduos lignocelulósicos. Segundo Guler et al. (2007) espera-se que os materiais biológicos alternativos desempenhem um papel importante no futuro da indústria florestal.
Vários estudos vêm avaliando o aproveitamento e uso de resíduos lignocelulósicos, principalmente os de origem agroindustriais, como casca de café (MENDES et al., 2010a), bagaço de cana (MENDES et al., 2010b), fibra de coco (COLLI et al., 2010; FERRAZ et al., 2011; FIORELI et al., 2012), resíduos florestais (GUIMARÃES JÚNIOR et al., 2013), casca de amendoin (CRAVO et al., 2015), casca de arroz (MELO et al., 2014; 2015), dentre outros. Segundo Iwakiri et al. (2004), resíduos lignocelulósicos também podem ser destinados para produzir composítos particulados. Estes necessitam ser colados com adesivos sintéticos ou outros aglutinantes e expostos à prensagem em temperatura suficiente para obter a cura.
De acordo com Fiorelli et al. (2012), a indústria de painéis de aglomerados no Brasil usa principalmente madeira de aparas de pinheiros (Pinus sp.), oriundos de reflorestamento, e espécies de Eucalyptus sp., pois resultam em produtos de maior qualidade em função de um melhor controle da homogeneidade da matéria-prima. Porém, a expansão do setor agropecuário no Brasil, juntamente com o aumento dos resíduos gerados por este, podem favorecer sua utilização na substituição parcial da madeira para a produção de painéis.
O uso de biomassa renovável para a produção de compósitos traz benefícios ambientais e socioeconômicos (ROWELL, 1995). A produção brasileira de painéis de madeira ocupou o 8º lugar no ranking mundial em 2016, totalizando 7,3 milhões de m³ de painéis produzidos. De acordo com os dados obtidos naquele ano, existem no Brasil 18 unidades produtoras de painéis de madeira reconstituídos, sendo a maior parte delas localizadas nas regiões Sul e Sudeste (INDÚSTRIA BRASILEIRA DE ÁRVORES - IBÁ, 2017).
A utilização de matérias-primas alternativas para fabricação de painéis é objeto de diversos estudos (YOUNGQUIST et al., 1993, GERARDI et al., 1998; YALINKILIC et al., 1998; LIMA et al., 2006; NDAZI et al., 2006). Alguns resíduos gerados pelos setores agrícola e florestal, poderiam estabelecer-se como matéria-prima para produção destes painéis. Resíduos como a casca de coco, casca de arroz, bagaço de cana-de-açúcar e resíduos de serraria se destacam por se apresentarem muitas vezes em regiões concentradas e em grandes volumes. Deste modo, buscam-se alternativas de emprego destes resíduos, investigando a possibilidade de sua utilização na manufatura de novos produtos.
2 Os painéis reconstituídos podem ser produzidos a partir de qualquer material lignocelulósico, desde que sejam capazes de lhe conferir bom desempenho físico e mecânico. Vários estudos desenvolvem painéis reconstituídos com outras fontes de fibra, além da madeira, como fibra de coco (FERRAZ et al., 2011; FIORELLI, et al. 2012; CRAVO et al., 2015), casca de café (MENDES et al., 2010a), bagaço de cana-de-açúcar (MENDES, et al. 2010b; FREIRE et al., 2011; BUENO, 2014), casca de arroz (MELO, 2009), dentre outros. Porém, dependendo das características de cada material, a qualidade final do painel pode ser limitada, o que denota a importância da ampliação dos estudos nesta área.
O uso da fibra de coco na produção de painéis pode tanto ser uma alternativa para as indústrias de painéis, com a capacidade de ampliar os produtos deste setor, como também para as indústrias que utilizam coco como matéria prima, por terem um destino adequado para um de seus resíduos. A manufatura destes painéis busca contribuir para os setores florestal e agroindustrial, tanto em função do aproveitamento de resíduos, como para a produção e desenvolvimento de novos produtos.
Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar as propriedades tecnológicas dos painéis reconstituídos utilizando a fibra de coco para sua manufatura, sendo estas associadas ou não com partículas da madeira de eucalipto (Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla – híbrido).
3 2. REVISÃODELITERATURA
__________________________________________________________________________
2.1. Produção de painéis
Segundo Iwakiri (2005) os painéis são compostos por elementos de madeira como lâminas, sarrafos, partículas e fibras, obtidas a partir da transformação e/ou processamento da madeira sólida, aglutinados por algum elemento adesivo. A utilização das partículas e/ou subprodutos do processamento da madeira contribui de forma direta na conservação de recursos florestais, pois há uma vasta possibilidade de aproveitamento integral desse material, seja por meio da colagem de sarrafos ou por meio da utilização de subprodutos de tamanhos e formas diferentes (IWAKIRI, 2005).
De acordo com Oliveira e Freitas (1995); Rowell et al. (2000) e Biazus et al. (2010) e
os painéis podem ser produzidos por qualquer material lignocelulósico, desde que os mesmos lhe confiram alta resistência mecânica e densidade pré-estabelecida. Os principais tipos de painéis de madeira que são comercializados atualmente são: Medium Density Particleboard (MDP), Oriented Strand Board (OSB), Medium Density Fiber Board (MDF), Hard Density Fiber Board (HDF), e Super Density Fiber Board (SDF) (FREIRE et al., 2015).
2.2. Painéis cimento-madeira
Os painéis de cimento-madeira são tipos especiais de painéis aglomerados, constituídos por partículas de madeira e aglutinante de origem mineral (IWAKIRI e PRATA, 2008). De acordo com Mendes et al. (2011) os painéis de cimento-madeira são produzidos através da mistura de partículas de madeira, cimento (aglutinante mineral), água e aditivos químicos. O cimento confere endurecimento ao painel, devido às reações exotérmicas que ocorrem quando este entra em contato com a água (IWAKIRI e PRATA, 2008).
Os primeiros produtos compostos de madeira e cimento surgiram em 1914, na Alemanha. Apesar disso, a fabricação de painéis composto de cimento e partículas de madeira em larga escala ocorreu somente em 1976, nesse mesmo país. Atualmente esses painéis são amplamente utilizados na Alemanha, na Suíça e no Japão (AZAMBUJA et al., 2009).
De acordo com Matoski e Iwakiri (2007) o termo compósito é utilizado para determinar que um material é formado por dois ou mais constituintes, como no caso dos painéis de cimento-madeira. Nestes as partículas da madeira são misturadas e envolvidas pelo cimento, que é o componente ligante do processo. A vantagem de se utilizar esse tipo de painel se deve a resistência e a dureza relativamente maiores que a dos materiais separados, além da baixa densidade (LIPINSKI, 1994). Outras vantagens destes painéis são a resistência às
4 intempéries, ao fogo, aos fungos e aos ataques de insetos, comumente verificados em madeira. No compósito, o cimento transmite o esforço entre as partículas de madeira, mantendo-as protegidas do meio e as partículas de madeira atuam de modo a aumentar a resistência à tração e reduzir a densidade e o custo do material (MATOSKY e IWAKIRI, 2007).
Os painéis de cimento-madeira tendem a otimizar o sistema construtivo, pois são utilizados como alternativa para reduzir custos e minimizar desperdícios nesse setor. Esses podem ser utilizados em vários setores da construção civil, como na execução de paredes, pisos e coberturas.
As características físico-mecânicas são indicadores para a empregabilidade dos painéis de cimento-madeira, pois os mesmos podem ser serrados, pregados, parafusados ou colados, permitindo assim sua larga utilização. Podem ainda ser pintados, chapiscados, rebocados e revestidos com outros tipos de materiais, permitindo também a agregação de valor, e evidenciando a sua versatilidade (MATOSKY e IWAKIRI, 2007).
As propriedades desse tipo de painel, como maior resistência ao ataque de insetos e ao apodrecimento, baixa combustibilidade, fácil trabalhabilidade, disponibilidade de matéria-prima (madeira), aproveitamento de resíduos, densidade reduzida, isolamento termo-acústico, entre outras, são vantagens que favorecem a aceitação desse material. Esse tipo de material também surgiu como substituição dos painéis de fibrocimento derivados do asbesto (amianto), composto tóxico, que foram banidos em vários países (CARVALHO, 2000; MATOSKI e IWAKIRI, 2007; AZAMBUJA et al., 2009).
De acordo com Lopes (2004), as principais vantagens do painel cimento-madeira em comparação a outros tipos de painéis são: alta durabilidade; boa trabalhabilidade; resistência a mudanças drásticas de temperatura; resistência à umidade; como também resistência a agentes xilófagos, como fungos e insetos; além de serem determinados como materiais incombustíveis, isolantes térmico-acústicos e isentos de formaldeído livre.
Alguns autores, dentre eles Savastano Júnior et al. (2000) e Santos et al. (2008), destacaram as desvantagens desse tipo de painéis, como o seu elevado peso; a velocidade da cura do mesmo (lenta quando comparada a outros tipos de painéis); e a incompatibilidade de algumas espécies florestais com o cimento (à presença de extrativos ocasionam o retardo ou impedem a cura do cimento).
Para minimizar o retardamento da cura dos painéis, diversos autores sugerem tratamentos das partículas. Algumas práticas utilizadas são: imersão das partículas em água fria por 24 h, imersão em água quente por 6 h e imersão em solução de hidróxido de sódio (NaOH) a 1% (MOSLEMI et al., 1983; SAVASTANO JÚNIOR et al., 2000). Entretanto, estudos realizados por Castro et al. (2015) indicaram que nem sempre essas práticas são suficientes para solucionar o problema da compatibilidade O uso de aditivos químicos que aceleram a hidratação do cimento é mais eficaz.
5 De acordo com Youngquist (1993) os compósitos de madeira e produtos inorgânicos devem possuir na sua composição de 10 a 70% em peso de fibras de madeira e de 30 a 90% de produto inorgânico. Para que as propriedades sejam adequadas é necessário que ocorra a completa integração das fibras da madeira com o material ligante, promovendo assim uma homogeneidade do material. Dentre os materiais que podem ser utilizados, destacam-se o gesso, o cimento de magnésio e o cimento Portland, sendo o último o mais vantajoso. Devido a sua maior durabilidade com a madeira, o cimento Portland pode ser utilizado tanto em ambientes internos como externos.
2.3. Compósitos de biomassa vegetal-cimento
O termo compósitos refere-se ao material que utiliza uma matriz reforçada com fibras, como também pode-se referir à mistura de componentes para produção de materiais com propriedades especificas não encontradas nos componentes isolados (ZUCCO, 1999). Dessa forma, alguns autores buscaram analisar compósitos de biomassa vegetal-cimento (CBVC) que possuem as mesmas características e vantagens já apresentadas para os painéis de cimento-madeira. Pode-se citar entre elas: disponibilidade de matéria-prima renovável, possibilitando o aproveitamento de enorme gama de resíduos; densidade reduzida; boa resistência a agentes deterioradores; facilidade de moldagem, transporte, corte, ligações; resistência a impactos; e bom isolamento termo-acústico. As propriedades do CBVC dependem estreitamente da origem da matéria-prima vegetal que o constitui. Alguns autores afirmam que dificilmente se pode utilizar as fitomassas in natura (fitomassa que não passou por nenhum tipo de tratamento químico e/ou físico) em conjunto com cimento, devido as fitomassas tenderem a apresentar elevado teor de extrativos que dificultam a sua interação com o cimento (CARVALHO, 2000; MATOSKI e IWAKIRI 2007).
De acordo com Zucco (1999), a utilização de resíduos vegetais, provenientes de agroindústrias ou serrarias na obtenção de CBVC é uma alternativa para controle e minimização dos problemas ambientais, trazendo inúmeros benefícios, dentre eles um destino alternativo para esses resíduos, evitando dessa forma a queima indiscriminada do material ou sua deposição em locais e condições inadequadas.
As propriedades do CBVC, como resistência mecânica, isolamento termo-acústico, entre outras, variam de acordo com a proporção dos componentes utilizados. Dessa forma, busca-se o melhor conhecimento sobre os seus componentes, pois as fibras vegetais dependendo do seu grau de elasticidade podem conferir alta resistência aos compósitos. O seu conhecimento tem como intuito fornecer subsídios tecnológicos para a produção de materiais de construção alternativos. Além disso, o uso de resíduos vegetais para a confecção
6 de painéis pode gerar materiais de baixo custo, permitindo ainda a substituição total ou parcial de algumas matérias-primas convencionais (ZUCCO, 1999).
De acordo com Matoski e Iwakiri (2007) há um empecilho na confecção das chapas que utilizam a fibra natural e o cimento, e isso se deve à baixa durabilidade das fibras no meio alcalino em que as mesmas são imersas, o que pode comprometer sua eficiência e as propriedades de resistência do material. Logo, a proteção das fibras e a redução da alcalinidade da matriz cimentícia, são pontos que devem ser considerados. Rodrigues (2004) relata que diversos estudos relacionados à durabilidade das fibras celulósicas incorporadas no CBVC têm sido desenvolvidos. Os primeiros estudos envolvendo a interação de fibras no reforço de fibrocimento foram realizados por Ghavami e Hombeck (1982). Neste estudo foi utilizada a fibra de coco e, desde então, há um grande enfoque no estudo dessa fibra para a obtenção de fibrocimentos reforçados.
2.4. Cultura do coco
O Cocos nucifera L. foi implantado no Brasil em 1553, é uma palmeira perene originária do sudeste Asiático, pode ser cultivada em solos arenosos, com boa precipitação, intensa radiação solar e umidade adequada (PURSEGLOVE, 1975). É cultivado em cerca de 90 países que destinam o fruto, principalmente, para a produção de copra (polpa) e óleo, principais derivados do coco comercializados no mercado internacional. Indonésia, Filipinas e Índia, principais produtores mundiais, detêm 72,4% da área cultivada e 72,5% da produção mundial. O Brasil encontra-se em quarta colocação com apenas 2,6% de área cultivada, mas com 15,3% da produção mundial em virtude de sua elevada produtividade. O coqueiro foi introduzido no Brasil inicialmente no estado da Bahia e expandiu-se pelo litoral nordestino. Os principais produtores nacionais são Bahia, Ceará e Sergipe (BRAINER, 2017).
O Brasil tem como principal produto deste cultivo o coco seco in natura, coco ralado, leite de coco, óleo de coco e água de coco, diferente do que ocorre no cenário do mercado internacional. A crescente demanda por água de coco contribuiu com a expansão do coqueiro para outras regiões do país e com o aumento da produção nacional nas últimas décadas. Isso ocasionou uma mudança no seu processo produtivo, modernizando-o com a utilização intensiva de insumos e o emprego de novas tecnologias, o que ampliou de forma significativa a produção e a produtividade por área plantada (FONTES e WANDERLEY, 2006; CAVALCANTE, 2015; BRAINER, 2017).
A comercialização interna dos frutos do coqueiro apresenta vantagens em relação a outras frutas nacionais, devido à baixa perecibilidade, facilitando dessa forma o transporte de grandes volumes desses frutos sem a necessidade de acondicionamento, podendo até serem transportadas por longas distâncias (ESTEVES et al., 2015).
7 Em 2016, a área de cultivo do coqueiro no Brasil foi aproximadamente 234,0 mil hectares com produção superior a 1,76 milhões de frutos. Nos últimos anos, a produção média nacional era em torno de 1,90 milhões de frutos, porém houve um decréscimo a partir de 2015, ocasionado principalmente pelo déficit hídrico da região Nordeste (BRAINER, 2017).
Associado ao aumento do consumo de água de coco no cenário nacional, há também a problemática de geração de resíduos, ocasionando danos socioambientais. A casca do coco pode demorar até oito anos para se decompor. Devido seu grande volume, este resíduo se tornou um problema de cunho administrativo e social, acarretando a sobrecarga de aterros sanitários e favorecendo a presença de vetores transmissores de doenças, mau cheiro, e possibilidade de contaminação do solo e água (ESTEVES et al., 2015).
2.5. Utilização da madeira de Eucalyptus para a produção de painéis cimento-madeira
O gênero Eucalyptus é originário da Austrália, porém bastante disseminado no Brasil, devido a sua elevada produtividade. De acordo com o IBÁ (2017) as áreas plantadas de eucaliptos em 2016 totalizaram cerca de 5,7 milhões de hectares, distribuídos principalmente nos estados de Minas Gerais (24%), São Paulo (17%) e no Mato Grosso do Sul (15%). As plantações de eucalipto no período de 2012 a 2016 cresceram em torno de 2,4% ao ano, com uma expressiva expansão no estado do Mato Grosso do Sul, que registrou um aumento de 400 mil hectares de área plantada de eucalipto no ano de 2016 (taxa média de crescimento de 13% ao ano).
As espécies do gênero Eucalyptus apresentam propriedades tecnológicas distintas, devido a sua grande variabilidade genética, podendo ser aplicadas em diversos setores (PEREIRA et al., 2000), sendo o setor de celulose e papel o que mais impulsiona o estabelecimento de novos plantios (PRASAD et al., 2010; FONTAN et al., 2011). São utilizadas principalmente no setor de celulose e papel, devido ao seu crescimento rápido, fácil adaptabilidade a diferentes ambientes, com diversos aspectos edafoclimáticos e também por apresentar propriedades tecnológicas satisfatórias. As principais espécies florestais utilizadas no setor industrial são: Eucalyptus saligna, E. grandis, E. urophylla e seus híbridos (LOPES et al., 2011; DIOGO, 2014).
O Eucalyptus grandis é a espécie mais plantada no Brasil, apresenta plasticidade genética, sendo muito utilizada para reprodução de híbridos e para clonagens. Possui alta taxa de incremento volumétrico em condições ambientais adequadas (MORA e GARCIA, 2000). O Eucalyptus urophylla é uma árvore de grande porte que possui resistência a alguns agentes xilófagos, que comumente atacam algumas espécies de eucaliptos. É destinada principalmente para produção de lenha, carvão, serraria e para indústria de celulose (GOLFARI et al., 1978).
8 A junção de E. grandis e E. urophylla combinou as principais características dos mesmos, fazendo com que originasse um híbrido com propriedades tecnológicas de grande relevância para o setor industrial, no que se diz respeito a densidade básica e a química da madeira. É utilizada principalmente no setor de papel e celulose (MILAGRES et al., 2013). O híbrido E. urophylla x E. grandis (também conhecido como Eucalyptus urograndis) combina as características de crescimento em altura do E. grandis e crescimento em diâmetro do E. urophylla (BRIGATI et al., 1980).
No ano de 2016 o consumo de madeira de áreas plantadas para uso industrial foi de 206 milhões de m³. Desse total, 12,99% foram consumidos pelo setor de painéis reconstituídos de madeira, sendo que desse total 5,93% foram oriundas de plantações de eucaliptos (IBÁ, 2017). Vários estudos recentemente vem estudando a utilização de espécies do gênero Eucalyptus para a produção de painéis de cimento-madeira, dentre eles pode-se destacar os estudos realizados por Castro et al. (2015) que ao estudar a espécie Eucalyptus
saligna, descreveu que a mesma tem potencial para a fabricação de painéis de cimento-madeira sem necessidade de um pré-tratamento das partículas. No estudo verificou-se que apenas a adição de cloreto de cálcio a 3% foi necessária para a produção dos painéis.
Iwakiri e Prata (2008), ao estudarem as espécies de Eucalyptus dunni e Eucalyptus grandis, observaram que somente o E. grandis apresentou potencial para a produção de painéis, por possuir características físico-mecânicas adequadas, constatando que a espécie utilizada tem grande influência na produção desse tipo de painéis. Lopes (2004), ao estudar a espécie de Eucalyptus grandis e fabricar painéis de cimento-madeira com a madeira e as cascas, também verificou que a espécie em questão tem potencial para a produção de painéis cimento-madeira. Ao estudarem variadas espécies de Eucalyptus, Latorraca e Albuquerque (2002) verificaram que as mesmas podem ser utilizadas na produção de painéis de cimento-madeira por apresentarem resultados satisfatórios.
2.6. Fibra de coco como matéria-prima para produção de painéis
O aproveitamento de cascas de coco verde no Brasil ainda é escasso, apesar de suas inúmeras potencialidades de uso, podendo ter vários destinos como: produção de painéis, geração de energia, substrato agrícola, artesanato, entre outros (ARAÚJO JUNIOR et al., 2018). Segundo Passos et al. (2004), a fibra da casca de coco pode ser usada na formulação de compósitos de grande valor industrial. As fibras naturais do coco possuem baixa densidade e podem melhorar algumas propriedades dos materiais. A utilização das fibras como material de reforço em compósitos vem sendo cada vez mais pesquisada como alternativa às matérias-primas tradicionais.
9 O problema ambiental gerado pelas cascas de coco vem sendo amenizado por meio da reciclagem, sendo produzidos em escala industrial inúmeros produtos, entre os quais, enchimentos para bancos de automóveis e colchões, vasos, placas e palitos para paisagismo, substrato agrícola, material de decoração, placas acústicas e térmicas etc. (ARAÚJO JÚNIOR et al., 2018).
O coco apresenta inúmeras vantagens na sua utilização, pois além de ser um material orgânico e facilmente reciclável, o mesmo apresenta fibras duras, que tem como principais componentes a celulose que lhe conferem elevados índices de rigidez e dureza. Por meio do processamento dessas fibras, podem ser produzidos materiais com potencial para isolamento térmico e acústico, além de resistência e durabilidade (SENHORAS, 2003).
Segundo Melo (2009), além dos derivados da madeira, inúmeros outros produtos podem ser utilizados na manufatura de chapas. Os resíduos gerados pela agroindústria podem constituir uma importante fonte de matéria-prima para produção de componentes construtivos, dependendo das quantidades disponíveis e da sua dispersão geográfica. Grandes quantidades de resíduos são produzidas todos os anos em culturas agrícolas, especialmente no Brasil, por se tratar de um país com extensas áreas destinadas à agricultura. Porém, ainda é predominante o uso dos cavacos de madeira para a produção de painéis aglomerados no país, apesar da ampla gama de materiais lignocelulósicos disponíveis.
Segundo Medeved e Resnik (2004) a escolha de determinada matéria-prima para a fabricação de chapas de composição depende do seu valor comercial, da disponibilidade e de algumas características intrínsecas, como densidade, cor, pH e capacidade-tampão; o pH e a capacidade-tampão do material interferem na cura do adesivo, os quais geralmente são formulados para serem aplicados em material ligeiramente ácido e com baixa capacidade-tampão.
A produção de painéis com diferentes tipos de resíduos pode contribuir com a demanda do mercado, preservando os recursos naturais, além de destinar os resíduos de forma adequada, contribuindo para a conservação do meio ambiente. Quanto às propriedades e qualidade dos painéis, muitos são os fatores que contribuem para estas características. Dentre elas, destacam-se as inerentes à madeira (espécies, densidade, pH, teor de umidade, extrativos, local de crescimento, idade e forma do tronco) e ao processo (densidade dos painéis, razão de compactação, composição dos painéis, resina e parafina, dimensão e orientação das partículas, umidade das partículas, tempo de fechamento da prensa, temperatura de prensagem e pressão específica) (MALONEY, 1993).
As fibras vegetais, principalmente as que possuem alto teor de lignina, como as fibras do coco que apresentam valores de 38 a 44% (CORRADINI et al., 2009), são alternativas para a produção de painéis. Em alguns casos, a lignina pode funcionar como um ligante natural
10 que, sob alta pressão e temperatura, dispensa o uso de resinas sintéticas para aglutinar as fibras (VAN DAM et al., 2004).
Colli et al. (2010) avaliaram as propriedades físico-mecânicas de painéis fabricados com partículas de madeira (Schyzolobium amazonicum Huber ex. Ducke) a diferentes proporções de fibra de coco (Cocos nucifera L.) e resina uréia-formaldeído. Com o estudo, os autores verificaram valores significativos para o módulo de ruptura e resistência à tração em painéis que apresentavam maiores proporções de fibra de coco em relação às partículas de madeira.
Estudos de painéis aglomerados de alta densidade de fibra de coco e resina poliuretana bi-componente à base de óleo de mamona foram realizados por Fiorelli et al. (2012), tendo resultados bastante relevantes, principalmente em relação à aplicabilidade da fibra de coco na fabricação de painéis. Verificou-se que esta pode ser utilizada em substituição a painéis reconstituídos. Os painéis testados apresentaram desempenho físico-mecânico acima dos limites mínimos recomendados pelos principais documentos normativos nacionais e internacionais.
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15 ARTIGO1:PROPRIEDADESTECNOLÓGICASDOSPAINÉISCIMENTO-MADEIRA
COMSUBSTITUIÇÃODEFIBRADECOCO
16 PROPRIEDADES TECNOLÓGICAS DOS PAINÉIS CIMENTO-MADEIRA COM
SUBSTITUIÇÃO DE FIBRA DE COCO
Resumo: Com a possibilidade do desenvolvimento de novos produtos do setor de base florestal e como alternativa para reduzir o desmatamento e a supressão de áreas nativas, o estudo tem como objetivo avaliar as propriedades físicas e mecânicas dos painéis de cimento-madeira produzidos com a cimento-madeira de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis (híbrido) com substituição de fibra de coco. Foram produzidos painéis com seis diferentes tratamentos, com substituição de 10, 20, 30, 40 e 50% de fibra de coco, além da testemunha (sem fibra de coco – 0%). As propriedades físicas avaliadas foram: densidade aparente, absorção de água e inchamento em espessura após 2 e 24 h de imersão; e as propriedades mecânicas avaliadas foram: flexão estática, compressão e ligação interna; foi realizada a caracterização química do matéria-prima: teor de extrativos totais, em água quente e em água fria, além da determinação dos teores de lignina, holocelulose e cinzas. Os resultados obtidos indicam que a inserção da fibra de coco afeta significativamente as propriedades avaliadas dos painéis. Para as propriedades físicas, é possível observar que a substituição da fibra de coco melhora a estabilidade dimensional dos painéis, com a redução nos percentuais de absorção de água e inchamento em espessura. Já para as propriedades mecânicas, verificou-se uma redução nos parâmetros de resistência e rigidez com o aumento do percentual de substituição das fibras nos compósitos cimentícios. Os painéis de cimento-madeira produzidos com a substituição da fibra de coco podem serem destinados a ambientes internos e que não necessite de resistência.
Palavras-chave: propriedades físicomecânicas, resíduos agroindustriais, compósitos cimentícios.
TECHNOLOGICAL PROPERTIES OF CEMENT-WOOD PANELS WITH COCONUT FIBER REPLACEMENT
Abstract: With possibility of developing new forest-based products as an alternative to reduce deforestation and the suppression of native areas, this article aims to evaluate the physical
17 properties of cement-wood panels produced with Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis (hybrid) wood with replacement of coconut fiber. The panels were produced with six different treatments, with addition of 10, 20, 30, 40 and 50% of coconut fiber, besides the control (without the addition of coconut fiber - 0%). For all treatments, triplicate panels were produced. We realized the following analyses physical properties as basic density, water absorption in and swelling in thickness in 2 and 24 h immersion; the mechanical properties were evaluated: static bending, compression and internal bonding; in addition, was realized the chemical characterization of the material used to make the panels. This chemical analysis supports to obtain the data such as total extractive content, in hot water, in cold water and in solvent, besides the constituents of lignin and holocellulose. The results indicate that the inclusion of coconut fiber significantly affects the evaluated properties of the panels. With the physical properties, we observed that the substitution of coconut fiber improves the dimensional stability of the panels, reducing the percentage of water absorption and thickness swelling. For the mechanical properties, there was a reduction in the strength and stiffness parameters with the increase of the percentage of fiber addition in the cementitious composites. For the mechanical properties, there was a reduction in the strength and stiffness parameters with the increase of the percentage of fiber substitution in the cementitious composites. Finally, the studies indicate that cement-wood panels produced with the substitution of coconut fiber can be used indoors and do not require resistance.
Keywords: agro-industrial residues, cementitious composites and physical-mechanical properties.
INTRODUÇÃO
Os painéis cimento-madeira são constituídos por partículas ou fibras de biomassa vegetal (agregado), cimento (aglomerante mineral), aditivo químico e água. Esses painéis são produzidos através de pressão a temperatura ambiente, podendo ser aplicados aditivos químicos e minerais para acelerar a cura do cimento, sendo que os principais aditivos utilizados são o cloreto de cálcio (CaCl2), silicato de sódio (Na2SiO3) ou hidróxido de sódio
18 (NaOH). A sua quantidade pode variar de 3 a 5% em relação a massa do cimento para a cura do mesmo (Latorraca e Iwakiri, 2001).
Segundo Iwakiri et al. (2015) o processo de fabricação dos painéis cimento-madeira assemelha-se a de fabricação de painéis aglomerados, tendo somente como diferenças o tipo de adesivo/aglutinante e a prensagem que é empregada. No caso dos compósitos cimentícios, o cimento é utilizado como aglomerante e é aplicada a prensagem a temperatura ambiente. Enquanto para os aglomerados utiliza-se geralmente resinas termofixas como aglomerante e a prensagem é realizada com temperaturas superiores a 100ºC.
Moslemi (1974) e Papadoulos (2008) destacam as principais vantagens em se utilizar esses tipos de painéis, principalmente para uso estrutural, dentre elas: alta resistência a umidade; resistência aos agentes xilófagos; boa capacidade de isolamento térmico e acústico; e são materiais incombustíveis.
Alguns fatores podem interferir na produção dos painéis de cimento-madeira, dentre eles as características químicas do material lignocelulósico utilizado. Segundo Latorraca e Iwakiri (2001) e Jorge et al. (2004) a presença de extrativos da madeira ocasiona o retardamento da cura do cimento, podendo diminuir a qualidade final do material. Como modo de diminuir esse problema de incompatibilidade é utilizada a inserção de substância químicas que aceleram a hidratação do cimento, como o cloreto de cálcio (CaCl2), sendo este o mais empregado, devido a sua disponibilidade no mercado, baixo custo e resultados comprovados por décadas de uso e estudo (Castro et al., 2015).
Para a produção de painéis é comumente utilizada as espécies do gênero Pinus, porém por algumas espécies apresentaram elevado teor de extrativos, e desse modo não ser indicada para a produção de painéis cimento-madeira, vêm surgindo alternativas para a substituição de Pinus sp. para a produção de painéis, como a utilização de espécies de Eucalyptus, o potencial emprego destas espécies se deve principalmente à sua grande diversidade e disponibilidade no país (Mori et al., 2007; Mendes et al., 2011; Castro et al., 2015).
19 Mendes et al. (2011) destacam a utilização de Eucalyptus urophylla para a fabricação de painéis de cimento-madeira, devido a sua alta taxa de produtividade, boa adaptação no Brasil e disponibilidade de florestas plantadas dessa espécie para pronto uso. Assim como os painéis de cimento-madeira produzidos com a espécie de Eucalyptus grandis apresentam propriedades físico-mecânicas satisfatórias (Iwakiri e Prata, 2008).
A utilização de fibras ou outro material de origem vegetal capaz de proporcionar rigidez e resistência ao material final, também vem sendo estudado como alternativa para produção destes compósitos, como estudos com casca de coco (Ferraz et al., 2011) e a fibra de curauá (Bilcati et al., 2018) para a produção de painéis cimentícios.
A fibra de coco pode também ser uma alternativa para a produção de painéis cimentícios, devido ser um material versátil, renovável e biodegradável. Possui ainda características desejáveis, como menor condutividade térmica e menor densidade a granel, quando comparada com outras fibras, como o sisal, juta e o bambu (Asasutjarit et al., 2009; Khedari et al., 2001; Olorunnisola, 2009; Sen e Reddy, 2011; Brasileiro, 2013).
Este estudo tem como objetivo avaliar o desempenho da fibra de coco na produção de painéis cimento-madeira de Eucalyptus grandis Hill ex Maiden x Eucalyptus urophylla S. T. Blake (Eucalyptus urograndis), através das análises das propriedades tecnológicas desses painéis.
MATERIALEMÉTODOS Madeira
As árvores de Eucalyptus urophylla x Eucalyptus grandis (híbrido) foram obtidas da Área de Experimentação Florestal da Unidade Acadêmica Especializada em Ciências Agrárias – UAECIA, localizada na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, no município de Macaíba-RN. Foi realizado o abate, de forma aleatória, de cinco indivíduos com seis anos de idade, o plantio possui espaçamento de 2 x 3 m.
Das árvores abatidas, foram seccionadas quatro partes proporcionais, da base ao fuste, obtendo-se quatro toras. Dessas foram extraídos discos nas porções: 0 (base), 25, 50,
20 75 e 100% (topo) de cada árvore. Os discos foram utilizados para determinar a densidade básica da madeira.
Para determinação da densidade da madeira, os discos foram seccionados em cunhas, obteve-se os resultados desse parâmetro seguindo as recomendações da norma NBR 11941 (ABNT, 2003).
Após a retirada dos discos, as toras passaram por um torno para a retirada de flakes. Em seguida os flakes foram processados em uma forrageira agrícola com peneiras, para obtenção das partículas. Após esse processo, as partículas foram submetidas ao peneiramento. O material utilizado foi aquele que passou na peneira de 40 mesh e ficou retido na de 60 mesh.
Fibra de coco
As fibras de coco foram obtidas ainda em estado “verde”, em uma empresa que comercializa água de coco no município de Maxaranguape-RN. O processamento inicial das fibras foi realizado na própria empresa. Após a obtenção as fibras de coco verde foram expostas para secagem ao ar livre por um período de 2 meses, até que fosse possível reprocessá-la.
Antes do processamento, foi determinada a densidade básica da parte fibrosa da casca do coco, através do método de deslocamento de fluido. Em seguida, as fibras foram processadas em forrageira agrícola, para a obtenção da matéria-prima – fibra longa de coco. Assim como a madeira, as fibras de coco foram peneiradas para a retirada de finos e seleção do material. O material utilizado foi aquele que passou pela peneira de 40 mesh e ficou retido na de 60 mesh.
Cimento
Para a produção dos painéis utilizou-se o cimento Portland do tipo CP V-ARI PLUS. O cimento empregado apresenta alta resistência e favorece na diminuição do tempo de “pega”, conforme descrito pela NBR 5733 (ABNT, 1991).
21 Análise química dos materiais
Para a teor de extrativos totais da madeira e da fibra de coco foram seguidas as recomendações estipuladas pela norma NBR 14853 (ABNT, 2010). As partículas de madeira e a fibra de coco foram submetidas ao processamento em moinho Willey e posteriormente o material foi peneirado. Utilizou-se aquele que passou na peneira de 40 mesh e ficou retido na de 60 mesh.
Em seguida, o material selecionado ficou acondicionado em sala de climatização a uma temperatura de 20 ± 3 °C e teor de umidade relativa de 60 ± 5%. Posteriormente, preparou-se o material para a determinação do teor de extrativos totais, em água fria, em água quente, seguindo as normas NBR 14853 (ABNT, 2010), TAPPI 207 (1999), respectivamente. Para a determinação da porcentagem de cinzas utilizou-se a norma NBR 13999 (ABNT, 2003). Já na determinação de lignina insolúvel (Klason) seguiu-se os procedimentos descritos por Gomide e Demuner (1986). O teor de holocelulose foi estimado pela diferença entre o somatório dos teores de extrativos totais, lignina insolúvel e cinzas.
Fabricação dos painéis
Após a seleção das partículas, foi definida a quantidade de material que seria utilizado para a confecção dos painéis, de modo que estes apresentassem uma densidade nominal de 1,10 g/cm³. As proporções utilizadas para cada material foi: água-cimento 1:2; partículas de madeira e/ou fibra de coco-cimento 1:3; cloreto de cálcio (CaCl2) a 4% em relação ao peso do cimento.
As partículas de madeira e a fibra de coco não passaram por nenhum tratamento químico. O experimento se desenvolveu com seis diferentes tratamentos, com diferentes adições de porcentagem de fibra de coco. Os percentuais de substituição das fibras de coco nos painéis foram de 10, 20, 30, 40 e 50%, além da testemunha (sem substituição da fibra de coco – 0%). Os painéis foram produzidos com as dimensões de 50 x 50 x 1,5 cm, em comprimento, largura e espessura, respectivamente, sendo fabricados três painéis para cada tratamento.
