TCC - Química - Produção de Aglomerado de madeira a partir do Eucalipto associado ao Bagaço da cana-de-açúcar

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ESCOLA TÉCNICA DE SUZANO
TÉCNICO EM QUÍMICA
DANILO FRANCO ROCHA
DENNIS RIBEIRO
FLÁVIA BASSI CARDOSO
PRODUÇÃO DE AGLOMERADO DE MADEIRA A PARTIR DE EUCALIPTO ASSOCIADO AO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇUCAR
SUZANO, SP 
2015
DANILO FRANCO ROCHA
DENNIS RIBEIRO
FLÁVIA BASSI CARDOSO
PRODUÇÃO DE AGLOMERADO DE MADEIRA A PARTIR DE EUCALIPTO ASSOCIADO AO BAGAÇO DE CANA-DE-AÇUCAR
Trabalho de Conclusão De Curso apresentado ao Curso Técnico em Química da ETEC de Suzano, orientado pelo Prof. Cesar Tatari como requisito parcial para obtenção do título técnico em Química.
APROVADO EM: ___/___/______
BANCA EXAMINADORA
____________________________________________________________________________________________________________________________
”Dedicamos esse projeto primeiramente aos nossos pais, aos nossos professores, e aos nossos amigos dentro e fora da escola, pela motivação transmitida, pelo conhecimento compartilhado e pela paciência.”
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus, pela vida, força e sabedoria. Aos familiares pelo apoio e por nos motivarem sempre a continuar, por nos compreenderem nos momentos difíceis e por nos encorajarem sempre. Aos professores, por todo conhecimento compartilhado, por todo ensino, pela paciência, dedicação e empenho pra que seus alunos chegassem até essa etapa. Ao professor Antônio Marcos pela orientação e apoio nesse projeto. Aos amigos por estarem sempre nos apoiando, compartilhando conhecimento e experiências e por não nos deixarem desistir. Ao professor Francisco Reginaldo, por nos ajudar durante a escolha do tema.
Aos companheiros de classe, por fazer da maioria um grupo unido, a fim de todos alcançarem um mesmo objetivo.
“Tudo o que sei é que devo trabalhar mais duro do que meus pobres ombros jamais estiveram acostumados” 
CHARLES DARWIN
RESUMO
Neste trabalho apresenta-se o bagaço da cana-de-açúcar (Saccharum Officinarum), maior resíduo da agroindústria brasileira, e a madeira de Eucalipto (Eucalyptus Globulus), cuja arvore oportunista absorve muita água do solo, o que não permite o desenvolvimento de uma grande diversidade de plantas ao seu redor. Ambos possuem uma grande quantidade de celulose em sua composição e são encontrados em abundância no Brasil. 
No caso da cana de açúcar, este fenômeno se dá ao fato de que o Brasil está entre os maiores produtores da matéria-prima, para a produção de etanol, açúcar, produção de papel a partir da celulose e ainda geração de energia nas indústrias com parte do resíduo.
Ambas as matérias-prima foram reduzidas a grãos com finalidade de produzir chapas de aglomerados, juntamente com resina (adesivo), semelhantes ao MDF. 
As propriedades físico-mecânicas dos painéis aglomerados produzidos serão estudadas de acordo com testes pressupostos pelo documento normativo: ABNT NBR 15316-1:2014 e ABNT NBR 15316-2:2014, que especificam a terminologia e os requisitos necessários à uma chapa MDF.
Esse trabalho enfatiza uma viabilidade do reaproveitamento dos resíduos agroindustriais; abaratar o custo de produção/consumo da indústria moveleira, e, por fim, tornar o aglomerado produzido mais resistente à umidade. 
Palavras-Chave: bagaço de cana-de-açúcar, madeira, eucalipto, sustentabilidade.
ABSTRACT
This project presents the bagasse from sugarcane (Saccharum Officinarum), bigger residue of the Brazilian agribusiness, and wood Eucalyptus (Eucalyptus Globulus), whose opportunistic tree absorbs too much water from the soil, which does not allow the development of a great diversity of plants around them. Both have much of pulp in their composition and are found in abundance in Brazil.
In the case of sugarcane, this phenomenon is the fact that Brazil is among the largest producers of raw materials for the production of ethanol, sugar, paper production from cellulose and still generate energy in industries with Part of the residue.
Both raw materials are reduced to grains with the purpose of producing agglomerates sheet together with the resin (adhesive), similar to MDF.
The physical and mechanical properties of the produced chipboard panels will be studied according to test assumptions by normative document: NBR 15316-1: 2014 and NBR 15316-2: 2014, which specifies the terminology and the requirements for one MDF plate.
This work emphasizes a feasibility of reuse of organic residues; abaratar the cost of production / consumption in the furniture industry, and, finally, by making the agglomerate produced more resistant to moisture.
Keywords: sustainability, bagasse from sugarcane, eucalyptus.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Diferenças estéticas entre as chapas de MDF, MDP Compensados........................................................................................................................................36
Figura 2 – Classificação do painel MDF por aplicação........................................................................ 38
Figura 3 – Reação de Obtenção da uréia.............................................................................................45
Figura 4 - Reação de obtenção da resina Uréia-formaldeído............................................................................................................................................46
Figura 5 – Bagaços de cana-de-açúcar previamente coletados...............................................................................................................................................48
Figura 6 – Selecionamento e corte dos bagaços de cana-de-açúcar....................................................................................................................................................48
Figura 7 – Bagaço de cana-de-açúcar em estufa.....................................................................................................................................................48
Figura 8 – Bagaço de cana-de-açúcar triturado...................................................................................49
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Classificação do painel MDF por densidade e espessura.............................................38
Tabela 2 – Produção de cana-de-açúcar, em mil toneladas, dos anos 2004 a 2014....................41
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 - Consumo de aglomerados no Brasil no intervalo dos anos 1996 e 2005.......................................................................................................................................................29
Gráfico 2 - Histórico de produção e consumo dos painéis de madeira industrializada no Brasil, entre os anos de 2002 e 2012.......................................................................................................................................................29
Gráfico 3 - Distribuição de indústrias de aglomerado no Brasil em 2012.......................................................................................................................................................30
Gráfico 4 - Posição mundial do Brasil, em relação aos outros países, no custo da produção de madeira industrializada, em 2012.......................................................................................................................................................31
 Gráfico 5 - Distribuição proporcional do consumo de madeira de florestas plantadas e o destino da produção, em 2012.......................................................................................................................................................32 
Gráfico 6 - Evolução dos desembolsos em programas, fundos e linhas de financiamento do BNDES para o setor florestal, entre os anos de 2002 e 2012.......................................................................................................................................................33Gráfico 7 - Projeção para a produção de painéis de madeira entre os anos de 2010 e 2020.......................................................................................................................................................33
LISTA DE ABREVIAÇÕES
ABIPA - Associação Brasileira da Indústria de Painéis de Madeira
ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas
ABRAF - Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas
BNDES - Banco Nacional do Desenvolvimento
CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento
G - Grama
H2O - Água
HCl - Ácido Clorídrico
IAA – Instituto do Açúcar e Álcool
IBÁ – Indústria Brasileira de Árvores
kg - Quilograma
MDF - Medium Density Fiberboard (Chapa de fibras de média densidade)
MDP - 
mL – Mililitros
NBR - Norma Brasileira 
SINDALCOOL – Sindicato Alcooleiro 
USP - Universidade São Paulo
ºC - Graus Celsius
 
SUMÁRIO
1.0 OBJETIVO GERAL
Produzir aglomerado de madeira semelhante ao MDF agregando, à madeira de Eucalipto, bagaço de cana-de-açúcar, proporcionando um uso alternativo ao resíduo do mesmo. 
1.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Avaliar a usabilidade bem como as propriedades dos painéis produzidos, de acordo com o teor de substituição empregado.
Melhorar a retenção à umidade, aplicando à resina uma substância apolar.
Diminuir o custo dos produtos onde se aplicarão o aglomerado. 
2.0 INTRODUÇÃO
A tecnologia de produção de painéis aglomerados desenvolveu-se principalmente após a Segunda Guerra Mundial, em função da escassez de matéria-prima e, também, pela necessidade de reduzir perdas ocorridas tanto na indústria madeireira, como na exploração florestal. No Brasil, a produção de painéis de madeira aglomerada teve início em 1966 (MENDES et al.,2003), tendo como principais fontes de matéria-prima as árvores Pinus e Eucalyptus.
Esses painéis são fabricados a partir de partículas de madeira aglutinadas por adesivo sintético, sendo o conjunto prensado à quente, por tempo suficiente para que a cura da resina se efetue (IWAKIRI et al.,2004). A importância dessas chapas é, sem dúvida, reconhecida. Os painéis aglomerados são largamente utilizados na construção civil e no setor moveleiro, utilizando-se na sua fabricação, preferencialmente, cavacos de florestas plantadas, o que determina, inclusive, um melhor aproveitamento do produto devido sua homogeneidade.
A princípio, esses painéis também podem ser fabricados a partir de qualquer outro material lignocelulósico que lhes confira alta resistência mecânica e peso específico pré-estabelecido, já que a composição química destes é semelhante à da madeira, mais precisamente com a das madeiras duras que contém menor teor de lignina e maior teor de hemicelulose (ROWELL et al.,2000).
Segundo Carashi et al.,(2008), os materiais lignocelulósicos provenientes de subprodutos agroindustriais vêm sendo utilizados com sucesso na fabricação de painéis, sendo possível citar a casca de arroz, folhas de bambu e também o bagaço da cana-de-açúcar. É importante enfatizar que, dentre os resíduos citados, o bagaço da cana-de-açúcar é o que têm apresentado maior destaque, devido principalmente à quantidade produzida e também em função de boas propriedades físico-mecânicas dos painéis produzidos.
As consequências geradas pela implantação desse método são ambientais e econômicas, haja vista a agregação de valor ao bagaço da cana-de-açúcar ao ser transformado de resíduo em matéria-prima, a expansão da indústria de painéis de madeira, diminuição da utilização de madeira bruta e pressão sobre as florestas e ainda redução dos custos de produção dos aglomerados. (WEBER, Cristiane. 2011)
3.0 JUSTIFICATIVA
 Sabe-se que a agroindústria, em geral, produz grande quantidade de resíduos, que em sua grande parte são desperdiçados provocando graves problemas ambientais. Em contrapartida, moveleiros sofrem com estoques altos e volume de vendas menor. Para driblar crise da indústria em 2015, setor aposta em inovação nos produtos para ganhar novos mercados. Com uma crise industrial instalada no país e estoques ainda altos, as indústrias apostam suas fichas em inovação nos produtos e em novos mercados para tentar crescer acima da média nos próximos meses e no ano que vem, o resultado acima da média nos últimos anos está baseado no alto grau de investimento do setor, algo incomum na indústria de um modo geral. A indústria, como um todo, adiou seus projetos de investimentos e compras de máquinas por causa da crise. O setor moveleiro, não. Em 2013, as fábricas do setor investiram R$ 5,1 bilhões em novos projetos industriais e, especialmente, inovações. (Congresso Nacional Moveleiro. 2014)
Uma possível solução em longo prazo para os devidos problemas pode ser o aproveitamento dos resíduos gerados pela agroindústria. Tendo em vista que os resíduos sofreriam uma agregação de valor e como consequência movimentaria o mercado.
O mercado moveleiro possibilita o aproveitamento dos resíduos lignocelulósicos, devido estes apresentarem composição química semelhante à da madeira. Dentre os mesmos, aquele que vem tendo maior destaque é o bagaço da cana-de-açúcar, devido principalmente à quantidade produzida e também em função de boas propriedades físico-mecânicas dos painéis produzidos.
Como consequência, além do resíduo sofrer uma agregação de valor, poderá atender à crescente demanda da indústria de painéis de madeira, além de possibilitar sua expansão, diminuir a utilização de madeira e a pressão sobre as florestas, e ainda reduzir os custos de produção dos aglomerados.
4.0 REFERENCIAL TEÓRICO
4.1 Mercado De Painéis Aglomerados
 O aglomerado é uma espécie de painel de madeira reconstituída produzido com pequenas partículas dispostas aleatoriamente, aglutinadas utilizando adesivos e consolidadas com o emprego de calor e pressão. Esse tipo de painel surgiu no início da década de 1940 na Alemanha, como forma de viabilizar a utilização de resíduos madeireiros, frente à escassez de madeira de qualidade durante a Segunda Guerra Mundial. No Brasil a produção teve início no ano de 1966 na cidade de Curitiba – PR, porém em decorrência da utilização em locais inadequados o produto foi alvo de grandes questionamentos sobre a sua qualidade, visando mudar a imagem do produto frente ao mercado consumidor as indústrias do setor então criaram a denominação MDP e MDF. Essa estratégia deu tão certo que o consumo de aglomerados no Brasil cresceu e continua crescendo em ritmo exponencial, segundo dados da ABIPA (2014) entre os anos de 2005 e 2014, o consumo interno apresentou um crescimento de 65,0 %, do mesmo modo a produção nacional apresentou um crescimento 62,8% no mesmo período. 
Seguem na próxima página, gráficos que demonstram a evolução do consumo e produção dos aglomerados no Brasil:
Gráfico 1 - Consumo de aglomerados no Brasil no intervalo dos anos 1996 e 2005. (FONTE: ABIPA,2013)
Gráfico 2 – Histórico de produção e consumo dos painéis de madeira industrializada no Brasil, entre os anos de 2002 e 2012. (FONTE: ABIPA, 2013)
 O processo de fabricação dos painéis aglomerados é altamente tecnológico e automatizado, passando por diversas etapas até chegar ao produto final. Todos esses painéis são utilizados na fabricação de móveis, mas guardam algumas particularidades. Tendo em vista que, nos móveis, podem ser empregados os diferentes tipos de painéis, o custo e o preço do produto final variam de acordo com a quantidade de cada tipo de painel. A madeira aglomerada/MDF é utilizada principalmente na fabricação de móveis retilíneos (tampos de mesas, laterais de armários e estantes e divisórias) e, de forma secundária, na construção civil. 
 A indústria de painéis de madeira é de relevante importância para a economia brasileira, não só pela geração de divisas e empregos, como também pelo dinamismo que irradia, especialmente para os setores moveleiros e de construção civil. 
 Abaixo, ilustra-se a distribuiçãode indústrias relacionadas a produção de painéis de madeira, de acordo com suas classificações, pelo Brasil:
Gráfico 3 – Distribuição de indústrias de aglomerado no Brasil em 2012. (FONTE: ABIPA, 2013)
Dados publicados pela FAO mostram que, na próxima década, haverá um descompasso crescente entre oferta e demanda de madeira no mercado internacional, em função, basicamente, da queda na produção de alguns países asiáticos e pela virtual estagnação esperada para os principais produtores do hemisfério norte, em face das pressões ambientais, sociais e econômicas. Tal descompasso propiciará a valorização do preço da madeira, induzindo as indústrias, especialmente nos países do hemisfério norte, no sentido de aproveitar de forma mais intensa os resíduos de madeira, significando um crescimento acelerado da demanda de painéis de madeira. Quanto ao mercado interno, a manutenção da estabilidade e a elevação da atividade econômica permitirão crescimento sustentado do consumo nacional. Efetivamente, com o processo de estabilização da economia, o mercado brasileiro de produtos de origem florestal passou a ser extremamente atrativo, em face das altas taxas de crescimento apresentadas.  
Abaixo segue um gráfico que compara o custo de produção de madeira industrializada brasileira e os demais países que se destacam no mesmo: 
Gráfico 4 – Posição mundial do Brasil, em relação aos outros países, no custo da produção de madeira industrializada, em 2012. (FONTE: ABIPA, 2013).
As importações e exportações do produto são pouco significativas para o mercado nacional, sendo a produção, em sua quase totalidade, voltada para o mercado interno e o abastecimento realizado, basicamente, por empresas localizadas no Centro-Sul. Em decorrência, o consumo aparente evolui de forma muito semelhante à produção.
O gráfico abaixo informa a distribuição interna/externa de cada uma das utilizações feitas a partir da madeira.
Gráfico 5 – Distribuição proporcional do consumo de madeira de florestas plantadas e o destino da produção. (FONTE: BRACELPA, 2012; ABIPA, 2012).
Nos últimos anos, a produção e o consumo da indústria de painéis de madeira industrializada apresentaram o maior crescimento médio anual dentre os produtos florestais do Brasil. Segundo a Associação Brasileira da Indústria de Painéis de Madeira (ABIPA), esse aumento foi devido ao incremento do consumo doméstico e aos investimentos significativos realizados pelas indústrias do setor, as quais dobraram a capacidade nominal instalada na última década.
Abaixo, pode-se observar o crescente incentivo por parte do BNDES no financiamento para o setor florestal, através do gráfico; e, em seguida, têm-se uma projeção para os próximos anos para a produção de madeira industrializada:
Gráfico 6 - Evolução dos desembolsos em programas, fundos e linhas de financiamento do BNDES para o setor florestal, entre os anos de 2002 e 2012. (FONTE: BNDES, 2012)
Gráfico 7 - Projeção para a produção de painéis de madeira entre os anos de 2010 e 2020. (FONTE: FAO, 2004, citada por Bertolini, 2012).
4.2 Diferença Entre Painéis Aglomerados E Painéis Compensados
Painéis Aglomerados: o aglomerado é um painel feito com partículas aglutinadas com adesivo sintético, uma espécie de cola. Sua resistência à umidade é baixa, e, portanto é mais empregado em usos internos que externos. 
As vantagens dos aglomerados são: é uma matéria-prima homogênea (o processo de produção retira os nós e as imperfeições da madeira, evitando o rachado e as deformações da madeira serrada e aumentando a resistência); são chapas estáveis, podendo ser cortadas em qualquer direção, o que permite o seu maior aproveitamento; são feitos com madeira de reflorestamento, o que reduz o uso da madeira nativa; têm um custo baixo de produção e consumo; têm maior resistência às pragas (cupins e brocas) do que a madeira serrada.
Entre as desvantagens, podemos citar a baixa resistência à umidade, e que justifica o uso interno dos mesmos; a baixa resistência à pregos e fechaduras inadequadas e a superfície do painel e as bordas serem mais grosseiras do que a madeira aplainada
Painéis Compensados: o compensado é um painel de lâminas de madeira coladas entre si, de forma que as fibras de uma dada lâmina fiquem orientadas perpendicularmente às fibras das lâminas adjacentes. O painel é formado usualmente por um número ímpar de lâminas, sendo as características de resistência mecânica e de contração de uma das lâminas são compensadas pelas lâminas adjacentes. Essa compensação confere ao painel uma alta estabilidade dimensional e resistência mecânica uniforme em qualquer sentido estrutural do mesmo. As lâminas de madeira podem ser faqueadas ou desenroladas. No caso de lâminas faqueadas, a tora é serrada na forma de um pranchão que é fixado na faqueadeira. Uma faca industrial corta continuamente toda a superfície do pranchão, retirando uma fina lâmina de espessura variando de 0,6 a 1,0mm. O comprimento e a largura da lâmina serão correspondentes ao comprimento e largura do pranchão de madeira. As lâminas faqueadas são usadas principalmente como revestimento final dos painéis, para conferir efeito decorativo, tanto em compensados como em outros tipos de chapas de fibras.
A maior quantidade de lâminas produzidas no mercado é obtida no torno desenrolador. A tora é fixada com garras no torno e gira de encontro a uma faca industrial, que corta lâminas de espessura variando de 1,2 a 4,0 mm e com largura equivalente à largura da tora de madeira. O comprimento da lâmina a ser obtida dependerá do diâmetro da tora, mas normalmente é cortada no tamanho adequado para a manufatura do painel. O diâmetro da tora influi no rendimento do processo, quer para lâminas faqueadas ou desenroladas, razão pela qual as toras maiores (mínimo de 30 cm) e de melhor qualidade (cilíndricas, retas e livres de nós) são desejadas para a fabricação de compensados. Depois de cortadas, as lâminas são secadas e recebem a aplicação do adesivo para a prensagem a quente, com temperaturas entre 90 e 140 °C e montagem do painel compensado.
O compensado tem ampla utilização, destacando-se as formas de concreto na construção civil, embalagens industriais e mobiliário. O painel compensado pode ter as lâminas internas (miolo) substituídas por pequenos sarrafos de madeira, colados entre si, recebendo, neste caso, a denominação de painel sarrafeado, extensivamente usado na fabricação de móveis. 
Diferença entre MDF e MDP: o MDP e o MDF são produzidos através de idênticos processos de fabricação e tecnologia, exceto quanto à produção de partículas no MDP e fibras no MDF. Adicionalmente, os dois processos utilizam as mesmas espécies de madeira, totalmente originárias de florestas plantadas. 
As diferenças estéticas entre o MDF, MDP e Compensado podem ser observadas com facilidade na figura a seguir:
Figura 1 – Diferenças estéticas entre as chapas de MDF, MDP e Compensados. (FONTE: RARO MODULADO, 2015)
Outra diferença refere-se à aplicação final dos produtos. 
O MDP e o MDF, por utilizarem madeira proveniente de áreas de reflorestamentos, manejadas de forma ambientalmente correta, economicamente viável e socialmente justa, são sim produtos altamente ecológicos. No entanto, se considerarmos que o consumo de madeira para a fabricação do MDP é menor que na fabricação do MDF, podemos dizer que, entre os dois, o MDP é mais ecológico. 
MDF: é uma sigla em inglês que significa "Medium Density Fiberboard" que, traduzindo para o português, quer dizer "chapa de fibra de madeira de média densidade". O MDF se diferencia do outro painel também feito com fibra de madeira - a "chapa de fibra". 
As diferenças entre MDF e chapa de fibra estão no processo produtivo, no tipo de resina e no fato de o MDF ter as faces com maior densidade que a camada interna. 
O MDF é praticamente equivalente à madeira nas possibilidades de trabalhar a matéria-prima. Os painéis são superfícies grandes perfeitamente homogêneas e sem orientação das fibras,o que permite cortes em qualquer sentido e apresentação de superfície lisa e uniforme ao toque.
4.2.1 Propriedades dos aglomerados
Os painéis aglomerados caracterizam-se pela transformação da madeira em pequenas partículas que, secas e misturadas com adesivos sintéticos termo fixos e distribuídas aleatoriamente entre si, são prensadas sob calor e pressão, gerando um painel particulado. aponta que o emprego de painéis aglomerados é uma forma de suprir a demanda moveleira, principalmente devido aos mesmos apresentarem vantagens quando comparada a outros painéis e a produtos produzidos com madeira maciça. Dentre essas vantagens destaca-se: redução da anisotropia da madeira, menor custo de produção, aproveitamento de matérias primas que seriam rejeitados no ambiente colaborando com a conservação das florestas, redução na exigência da matéria prima como o fator da resistência, pois o material passa pelo processo de geração de partículas e homogeneização, que permite a adequação das propriedades físicas e mecânicas destes painéis. O crescimento dos setores consumidores de painéis, fez com que as grandes indústrias se modernizassem para atender as mais diversas demandas por painéis aglomerados. Isso acarretou na busca por grandes quantidades de matérias- prima que possam suprir as necessidades da produção. Atualmente a matéria prima mais usual para a fabricação dos aglomerados é madeira de florestas plantadas de Eucalyptus e de Pinus, o que implica na procura por novas matérias-prima que sejam capazes de atender as exigências desse pólo produtor. Com isso torna-se interessante o emprego de novas espécies de rápido crescimento que possam atender o setor produtivo de painéis aglomerados. Nas últimas duas décadas, as indústrias do setor de painéis reconstituídos de madeira têm empreendido grandes investimentos na implantação de novas unidades produtivas, além do aumento em novas áreas de plantios florestais, para assegurar o suprimento de madeira. O processo produtivo das placas de madeira aglomerada é realizado por meio de um processo seco e inclui a aplicação de resinas uréia-formaldeído para formar a chapa de aglomerado, além da possibilidade de utilização de diversos produtos químicos para evitar mofo, umidade, ataque de insetos e aumentar a resistência ao fogo.
4.2.2 Classificação Dos Painéis Aglomerados MDF
Os painéis MDF, de acordo com a norma ABNT NBR 15316-2:2014 – Painéis de fibras de média densidade. Parte 2: Requisitos e métodos de ensaio, são classificados por densidade, aplicação e condição de uso. A tabela abaixo mostra os requisitos para uma classificação de densidade:
Tabela 1: Classificação do painel MDF por densidade e espessura. (FONTE: IBÁ – Indústria Brasileira De Árvores – 2015)
A figura a seguir relaciona as classificações acima com o respectivo uso do painel.
Figura 2: Classificação do painel MDF por aplicação. (FONTE: IBÁ – Indústria Brasileira De Árvores – 2015)
4.2.3 Testes mínimos que devem ser realizados com os painéis
Os ensaios químicos mais comuns submetidos aos painéis são: 
Massa específica aparente – EN 323:2002;
Absorção de água – EN 317:2002;
Inchamento em espessura – EN 317:2002;
Ensaios de densidade - EN 323:2000;
Teor de umidade – EN 322:2002.
As propriedades mecânicas devem ser avaliadas conforme as normas:
Flexão estática – EN 310:2002;
Resistência ao risco – ASTM D5178;
Tração perpendicular à superfície do painel – EN 319:2002;
Resistência ao arrancamento de parafuso no topo, superfície e borda da chapa – NBR 14810:2006;
4.3 Cana-De-Açúcar
A cana-de-açúcar é, talvez, o único produto de origem agrícola destinado à alimentação que ao longo dos séculos foi alvo de disputas e conquistas, mobilizando homens e nações. A planta que dá origem ao produto encontrou lugar ideal no Brasil. Durante o Império, o país dependeu basicamente do cultivo da cana e da exportação do açúcar. Calcula-se que naquele período da história, a exportação do açúcar rendeu ao Brasil cinco vezes mais que as divisas proporcionadas por todos os outros produtos agrícolas destinados ao mercado externo. 
O açúcar era consumido por reis e nobres na Europa, que a adquiriam de mercadores monopolistas, que mantinham relações comerciais com o Oriente, a fonte de abastecimento do produto. Por ser fonte de energia para o organismo, os médicos forneciam açúcar em grãos para a recuperação ou alívio dos moribundos. 
Oficialmente, foi Martim Affonso de Souza que em 1532 trouxe a primeira muda de cana ao Brasil e iniciou seu cultivo na Capitania de São Vicente. Lá, ele próprio construiu o primeiro engenho de açúcar. Mas foi no Nordeste, principalmente nas Capitanias de Pernambuco e da Bahia, que os engenhos de açúcar se multiplicaram. 
Depois de várias dificuldades, após 50 anos, o Brasil passou a monopolizar a produção mundial açúcar. O imperador do Brasil, D. Pedro II, era um entusiasta das novas tecnologias e em 1857 foi elaborado um programa de modernização da produção de açúcar. Assim surgiram os Engenhos Centrais, que deveriam somente moer a cana e processar o açúcar, ficando o cultivo por conta dos fornecedores. O Brasil contribuía com apenas 5% de um total de 2.640.000 toneladas em 1874, e, em 1900, ultrapassava mais de 50% da produção mundial.
Para controlar a produção surgiu o IAA (Instituto do Açúcar e Álcool), criado pelo governo Vargas em 1933. O IAA adotou o regime de cotas, que atribuía a cada usina uma quantidade de cana a ser moída, a produção de açúcar e também a de álcool. 
As usinas brasileiras se beneficiaram porque possuíam o álcool como salvaguarda. Apesar das dificuldades, da globalização, da rápida mudança de paradigmas a que está submetida, a indústria açucareira brasileira continua em expansão. Sua produção no final do milênio chegou a 300.000.000 de toneladas de cana moída/ano em pouco mais de 300 unidades produtoras; 17 milhões de toneladas de açúcar e 13 bilhões de litros de álcool. A procura por diferenciação e produtos com maior valor agregado é constante. Novos sistemas de administração e participação no mercado são rapidamente incorporados. O setor não mais se acomoda à resignação do passado e busca novas alternativas, como a co-geração de energia elétrica na busca da utilização do resíduo gerado pelas próprias indústrias.
A seguir encontra-se uma tabela cujos dados revelam a magnitude da produção de cana-de-açúcar no Brasil, ao ano:
Tabela 2 – Produção de cana-de-açúcar, em mil toneladas, dos anos 2004 a 2014. (FONTE: SINDALCOOL)
	Região/Safra
	2004/2505
	2005/2006
	2006/2007
	2007/2008
	2008/2009
	2009/2010
	2010/2011
	2011/2012
	2012/2013
	2013/2014
	Região Centro-Sul
	327.806 
	336.783
	372.754 
	431.114 
	505.116 
	541.962 
	556.945 
	493.159 
	532.758 
	597.061 
	Região Norte-Nordeste
	57.393 
	48.345 
	54.904 
	64.610 
	64.100 
	60.231 
	63.464 
	66.056 
	55.720 
	56.458 
	Total
	385.199 
	385.129 
	427.658 
	495.723 
	569.216 
	602.193 
	620.409 
	559.215 
	588.478 
	653.519 
4.3.1 Bagaço da cana-de-açúcar
O bagaço de cana-de-açúcar é um subproduto fibroso resultante da moagem da cana e que pode ter diversos usos, desde a produção de energia através da queima, até incorporação ao solo ou como parte integrante da dieta bovina. Mesmo após a extração da sacarose e outros nutrientes, o bagaço ainda contém muita matéria orgânica, sendo assim uma possível fonte de mais energia e de outros produtos de química fina. O álcool obtido a partir do bagaço é conhecido como etanol de segunda geração (etanol lignocelulósico). Porém, devido à complexidade dos componentes, muitos estudos ainda são necessários para melhorar a eficiência da produção de etanol por esse caminho. Somente no Estado de São Paulo são gerados aproximadamente 90 milhões de toneladas desse subproduto por ano. Deste montante, 60% são queimados para fornecer calor em forma de energia para operação das usinas e 40% descartados (CONAB, 2009).
O bagaço é matéria orgânica vegetal rica em polissacarídeos(açúcares complexos), como a celulose e a hemicelulose, compostos comumente encontrados nas paredes celulares das células vegetais. Também está contida nessa massa orgânica a lignina (biomassa lignocelulósica). Esses três materiais juntos compõem mais de 75% da biomassa vegetal e conferem resistência mecânica à planta. O restante da biomassa é composta por substâncias como proteínas, óleos vegetais e minerais. 
Em termos de composição química, a parede celular vegetal é constituída por celulose, hemicelulose e lignina. 
4.3.2 Lignina
A lignina, por sua vez, é uma macromolécula sintetizada por via radicalar a partir de três álcoois p-hidróxi-cinamílicos precursores: p-cumarílico, coniferílico e sinapílico. Dependendo do grau de metoxilação do anel aromático, diz-se que a unidade básica é p-hidróxifenil (não metoxilada, derivada do álcool p-cumarílico), guaiacil (com uma metoxila, derivada do álcool coniferílico) ou siringil (com duas metoxilas, derivada do álcool sinapílico). Na última década, muitos estudos referentes à manipulação das vias de biossíntese da lignina têm sido realizados, pois há enorme interesse dentro do tema devido à possibilidade de se obter plantas mais adequadas aos processos de deslignificação usados na indústria de celulose e papel, bem como à nascente indústria de conversão da biomassa lignificada em etanol l.8. A proporção entre os componentes da parede celular (celulose, hemicelulose e lignina) depende da espécie vegetal e varia de camada para camada. Em geral, o teor de lignina encontrado em madeiras de coníferas (25-35%) é superior àquele encontrado em madeiras de folhosas (18-25%). 
É importante diferenciar os componentes da parede celular, polissacarídeos e lignina, daqueles compostos estranhos à fibra vegetal, os quais não são considerados essenciais à estrutura da parede celular ou da lamela média. Muitos destes últimos componentes são prontamente solúveis em água ou solventes orgânicos neutros, razão pela qual são coletivamente denominados extraíveis. Outros, como proteínas e sais de ácidos inorgânicos, por outro lado, podem ser completamente insolúveis nos solventes utilizados para a remoção dos extraíveis. Frequentemente associados a propriedades como cor, cheiro e sabor, os extraíveis são constituídos por substâncias de baixa massa molar envolvidas no metabolismo da planta. Quimicamente, consistem em açúcares, compostos aromáticos, ceras, ácidos graxos e resinas (terpenos, lignanas, estilbenos, flavonoides), entre outros. Em geral, perfazem de 2 a 8% da massa total em base seca, sendo os teores encontrados em folhosas geralmente superiores àqueles presentes em coníferas. Estes compostos desempenham um papel importante no processo de biodegradação da madeira, pois podem atuar como mediadores que fomentam a redução de íons metálicos como o Fe3+ e a atividade de enzimas como a manganês peroxidase. Por outro lado, também podem atuar como protetores da madeira contra o ataque de micro-organismos, devido à atividade antimicrobiana exibida por vários de seus constituintes.
4.3.3 Hemicelulose
O termo hemicelulose é utilizado coletivamente para denominar grupos distintos de polissacarídeos constituídos por açúcares pentoses (xilose e arabinose) e/ou hexoses (glucose, manose e galactose), ácidos urônicos e grupos acetila. Em geral, enquanto as madeiras de folhosas são compostas principalmente por heteroxilanas altamente acetiladas, as madeiras de coníferas apresentam uma elevada proporção de glucomananas e galactoglucomananas parcialmente acetiladas.
4.4 Adesivo
Diz-se de um corpo que se pode aplicar firmemente sobre outro. Na indústria moveleira, adesivo dá-se à resina que se aplica a madeira, que lhe dá resistência e forma para que se torne, posteriormente, um material uniforme. 
Segundo IWAKIRI et al. (2005), os adesivos utilizados para a colagem de madeira podem ser classificados de acordo com sua origem em:
Adesivos Naturais:
Derivados proteicos de origem animal, tais como glutina (couro, pele e ossos), caseína (leite) e abulmina do sangue;
Derivados proteicos de origem vegetal (soja);
Derivados do amido (batatas, trigo);
Éter celulósico;
Borracha natural.
Adesivos Sintéticos Termoplásticos:
Polivinil/acetato;
Polivinil/acrilato;
Polietileno;
Polistirol;
Borracha sintética.
Adesivos Sintéticos Termoendurecedores/Termofixos:
Uréia-formaldeído;
Fenol-formaldeído;
Melanina-formaldeído;
Resorcina-formaldeído;
Tanino-formaldeído;
Licor-sulfito;
Isocianato;
Elastoméricas.
Para painéis de madeira, os adesivos mais utilizados são o Fenol-formaldeído e o Uréia-formaldeído, sendo, respectivamente, para produtos externos e internos. Como os aglomerados em sua grande maioria são destinados a lugares internos, usa-se com mais frequência o adesivo Uréia-formaldeído. 
Segundo IWAKIRI (2005), a resina uréia-formaldeído foi desenvolvida no início da década de 30, e atualmente possui uma ampla aplicação na indústria madeireira em todo mundo, como na colagem de madeira sólida e compostos laminados e particulados em geral. Em mais de 90% de painéis de madeira, utiliza-se este tipo de resina, tendo em vista o seu baixo custo em relação às outras resinas. 
No entanto, uma das desvantagens no que diz respeito ao seu uso consiste na sua susceptibilidade a degradação hidrolítica na presença de umidade e/ou ácidos, especialmente em temperaturas moderadas a elevadas. Enquanto a queda da estrutura da resina se torna muito lenta em água fria, a deterioração se acelera acima de 40°C, tornando muito rápida a temperatura acima de 60°C. Devido a isso, esta resina é classificada como de uso interno. A composição desta resina é baseada, principalmente, na uréia e formaldeído. A uréia é produzida comercialmente pela reação de dióxido de carbono e amônia, numa faixa de temperatura entre 135 a 200°C e pressão de 70 a 130 atm.
A figura abaixo ilustra a reação de obtenção da Ureia:
Figura 3 – Reação de obtenção da Uréia. (FONTE: WÖHLER apud USBERCO; SALVADOR, 2001.)
O formaldeído é obtido pela oxidação do metano, preparado comercialmente a partir de monóxido de carbono e hidrogênio, ou de petróleo (IWAKIRI, 2005). (foto)
As resinas uréia-formaldeído são produzidas em solução aquosa, com conteúdo de sólidos entre 60 a 70%, ou também na forma de pó.
A figura a seguir ilustra a reação de obtenção do polímero Ureia-Formaldeído:
Figura 4 - Reação de obtenção da resina Uréia-formaldeído. FONTE: 
De acordo com Iwakiri (2005), a resina UF deve apresentar as seguintes características: 
→ Coloração branca leitosa; 
→ Teor de sólidos entre 48 a 51 %; 
→ pH na faixa de 7,4 a 7,8; 
→ Viscosidade entre 400 a 1000cp; 
→ Temperatura de cura entre 90 a 120ºC.
Os catalisadores empregados na cura a frio são os orgânicos, como ácidos cítricos, fórmico e tartárico; na cura à quente são ácido clorídrico ou sulfato de amônia.
 A vida útil em armazenagem à temperatura de 20ºC, é em torno de 3 meses para resina líquida, e de cerca de um ano para resina na forma de pó. 
Algumas resinas de uréia-formaldeído emitem formaldeído durante longos períodos, haja visto que a resina é preparada a partir da reação entre o formaldeído, onde cada um dos quatro átomos de hidrogênio da uréia é potencialmente reativo. Caso a uréia e formaldeído reaja numa base equimolar exatamente, irá formar resinas termoplásticas (NATIONAL, 1981). 
Alguns formaldeídos podem se formar pela hidrólise da resina uréia-formaldeído, ou outra resina que contenha formaldeído na sua composição (NATIONAL, 1981). Estas reações de hidrólise são essencialmente o inverso da reação que ocorre na formação da resina, onde o formaldeído se ajunta com a uréia formando um monômero, e o monômero por sua vez se ajunta com outro monômero, tendo como produto a resina e liberando água. Quando as resinas são expostas a água ou a um ambiente úmido, um pouco de umidade é absorvido, o que resulta na formação lenta e liberação de formaldeído (NATIONAL, 1981).
5.0 METODOLOGIA5.1 Materiais E Reagentes
Bagaço de cana-de-açúcar;
Serragem proveniente da árvore de Eucalipto;
Ácido Clorídrico (HCl) – P.A;
Uréia – (CN2H4O) – P.A;
Formaldeído- (CH2O) – P.A;
Pipeta de Pasteur;
Pipeta Graduada (10 ml);
Balança Analítica;
Capela;
Estufa de secagem e esterilização;
Liquidificador;
5.2 Procedimentos
O bagaço de cana-de-açúcar foi coletado em feiras-livre localizadas nas cidades de Itaquaquecetuba e Suzano. Os mesmos foram selecionados manualmente para eliminar imperfeições ou maiores resíduos que pudessem estar acoplados. Posteriormente, foi cortado em pedaços pequenos, para ser mais tarde posto em uma estufa da marca FANEM, do modelo 315 SE, à uma temperatura média de 90ºC, por aproximadamente uma hora. 
As três figuras abaixo evidenciam os processos citados acima, experimentalmente:
Figura 5 – Bagaços de cana-de-açúcar previamente coletados. (FONTE: Acervo pessoal).
Figura 6 – Selecionamento e corte dos bagaços de cana-de-açúcar. (FONTE: Acervo pessoal).
Figura 7 – Bagaço de cana-de-açúcar em estufa. (FONTE: Acervo pessoal).
O procedimento de secagem visou eliminar possíveis bactérias e/ou impurezas que estivessem no bagaço. Em seguida, o material já seco e quebradiço, foi colocado em um Liquidificador Industrial (marca) para reduzir os cavacos à pó. Teve de ser peneirado, devido o fato de o equipamento não ter sido suficiente para triturar todas as lascas, e o resíduo retido colocado novamente no liquidificador. O processo foi repetido até que conseguíssemos uma quantidade significativa de pó. 
Na figura abaixo têm-se o bagaço de cana-de-açúcar após triturado:
Figura 8 – Bagaço de cana-de-açúcar triturado. (FONTE: Acervo pessoal).
A serragem proveniente da árvore de Eucalipto foi obtida na Madeireira (nome) localizada em ...... O único tratamento submetido foi a peneiração, já que a serragem fina já estava com a granulometria semelhante à desejada. (foto)
Finalizado o processo de preparação da matéria-prima, iniciou-se o processo de fabricação da resina Uréia-Formaldeído. A princípio utilizou-se a proporção mínima possível, sendo ela: 5g de Uréia, 15 ml de Formaldeído e 1,5 ml do catalisador, que no caso, HCl. Sob agitação constante, foi adicionado 1g de serragem à resina, e depois de misturada, adição do catalisador. Esse teste teve como propósito observar a formação de liga entre a resina e a matéria-prima, para que pudéssemos continuar com as análises. 
Antes do acerto da quantidade de matéria-prima, sendo ela a junção do pó de bagaço de cana-de-açúcar com o pó da serragem, foi necessário fazer alguns testes com a resina, sendo eles: a análise da viscosidade; análise de pH; análise de teor de sólidos; densidade e reatividade (não, necessariamente, nessa ordem).
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