Viabilidade de uso da madeira de Citrus sinensis de plantios localizados no Estado do Pará para produção de painéis reconstituídos

Abstract

Resumo: O Brasil é o maior produtor de citros do mundo, destacando-se como o maior exportador de suco concentrado de laranja – o principal produto da citricultura no país. No entanto, a grande quantidade de resíduos lenhosos gerados ao final do ciclo de produção tem gerado problemas, pois sua destinação, frequentemente através da queima, não é a mais adequada e está sujeita à regulamentação ambiental. Portanto, o aprofundamento no estudo das propriedades da madeira de laranjeira – abrangendo os aspectos anatômicos, químicos e físicos – e a produção de painéis reconstituídos (EGP e cimento-madeira) se mostram fundamentais. Isso não só favorece uma utilização apropriada desses materiais, como também contribui para a criação de novos produtos com maior valor agregado. Foram avaliadas as principais características anatômicas (caracterização microscópica e análise do desvio da grã do tronco) e as propriedades físico-químicas (densidade básica do tronco e do galho, a retratibilidade do tronco, teor de extrativos solúveis, cinzas e lignina do tronco, galho e casca). De maneira geral, a madeira apresentou baixa porosidade, fibras espessas, uma significativa quantidade de cristais prismáticos, grã reta (direita); e foi classificada como madeira de média densidade. Para todas as análises químicas, os valores relativos à casca foram altos, principalmente quando comparados com os resultados da madeira (tronco e galho). Para avaliar a qualidade da colagem, foram realizadas colagens laterais (sarrafos processados apenas a partir do tronco, sem a casca) utilizando adesivos PVA, EPI e MUF nas gramaturas de 150 g.m-² e 200 g.m-². Essas colagens foram, posteriormente, testadas quando à resistência ao cisalhamento, conforme a norma EN 13353 (2008). A madeira de Citrus sinensis atendeu ao requisito da resistência ao cisalhamento da norma EN 15353 para uso em condição seca quando colada com adesivo MUF na gramatura de 200 g.m-². Para a produção dos painéis cimentícios foi empregada uma mistura de partículas do tronco, galho e casca, além do cimento Portland comum e microssílica. Os pré-tratamentos das partículas (água fria, água quente e NaOH) foram aplicados antes da produção das chapas cimentícias. Os painéis foram produzidos com densidade nominal de 1,20 g/cm³, utilizando relação madeira:cimento de 1:2,75, fator água:cimento de 0,4 e 3% de acelerador de pega. As análises realizadas para avaliar a compatibilidade in natura e os tratamentos aplicados às partículas, assim como o uso de microssílica (10% em relação ao peso do cimento), foram conduzidos por meio de testes físicos e mecânicos de acordo com as normativas (EN 323, EN 317, EN 310 e EN 319 – 2002). Os pré tratamentos dos painéis cimento-madeira mostraram-se eficazes, sendo a água fria o melhor tratamento. Não houve efeito significativo da adição da microssílica sobre as propriedades dos painéis. Os resultados encontrados para madeira de laranjeira foram superiores comparando-os com a literatura e o processo comercial Bison. Assim, esses materiais residuais de Citrus sinenesis (L) Osbeck, seja madeira sólida ou partículas, possuem um potencial significativo para a fabricação de painéis reconstituídos, como EGP e cimento-madeira

Abstract: Brazil is the largest producer of citrus worldwide, standing out as the largest exporter of concentrated orange juice - the main product of citrus cultivation in the country. However, the large amount of woody waste generated at the end of the production cycle has caused problems, as its disposal, often through burning, is not the most appropriate approach and it is also subject to environmental regulations. Therefore, further study of the properties of orange wood - encompassing anatomical, chemical and physical aspects - and the manufacture of reconstituted panels (EGP and wood cement) are essential. This not only favors the appropriate use of these materials, but also contributes to the creation of new products with a higher added value. The main anatomical characteristics (microscopic characterization and analysis of the deviation of the stem grain) and physicochemical properties (basic density of the stem and branch, stem wood shrinkage, soluble extractives, ash and lignin content of the stem, branch and bark) were evaluated. In general, the wood presented low porosity, thick fibers, a significant amount of prismatic crystals, straight grain (right); and it was classified as medium density wood. For all the chemical analyses, the values for the bark were high, especially when compared to the results for the wood (both stem and branch). In order to assess the quality of the glue, edge glued panels were manufactured (laths processed from the stem only, without the bark) using PVA, EPI and MUF adhesives in150 g.m-² and 200 g.m-² grammages. These panels were then tested for shear strength in accordance with EN 13353 (2008). Citrus sinensis wood met the shear strength requirement of the EN 15353 standard for use in dry conditions when bonded with MUF adhesive at a grammage of 200 g.m-². A mixture of particles from the stem, branch and bark, as well as common Portland cement and microsilica, were used to produce the cement-based panels. The particles were pre-treated (cold water, hot water and NaOH) before the cement panels were produced. The panels were produced with a nominal density of 1.20 g/cm³, using a wood:cement ratio of 1:2.75, a water:cement factor of 0.4 and a 3% setting accelerator. The analyses carried out to assess compatibility in natura and the treatments applied to the particles, as well as the use of microsilica (10% in relation to the weight of the cement), were conducted using physical and mechanical tests in accordance with the standards (EN 323, EN 317, EN 310 and EN 319 - 2002). The pre-treatments of the wood-cement panels proved to be effective, with cold water as the best treatment. There was no significant effect of adding microsilica. The results in this study for orange wood were superior compared to the literature and the commercial Bison process. Thus, these residual materials from Citrus sinensis (L) Osbeck, whether solid wood or particles, have significant potential for the manufacture of reconstituted panels, such as EGP and wood cement