UNIVERSIDADE PAULISTA Campus de Jaboticabal

MÓDULO 4

Departamento de Produção Vegetal DISCIPLINA:

TEMA:

PROFESSORES:

EDIÇÃO: 03

Silvicultura Benefícios diretos das florestas

Sérgio Valiengo Valeri Rinaldo César de Paula

Atualizada e Ampliada

2 0 1 6

1. CONCEITOS

Os benefícios fornecidos pelas florestas são classificados em diretos e

indiretos.

Os benefícios diretos são produtos que as florestas fornecem diretamente ao

homem, como a madeira e os extrativos. Entre as formas de utilização da madeira,

destacam-se a madeira roliça, serrada e beneficiada, os painéis de madeira, a

celulose e o papel. Entre os extrativos, destacam-se a resina, os óleos essenciais,

os taninos, os corantes e o látex.

Os benefícios indiretos são classificados em ambientais e sociais, dos quais o

homem se beneficia indiretamente. Entre os benefícios ambientais serão abordados

a conservação do solo, a produção de água, a influência sobre o clima e a proteção

da fauna e flora. Os benefícios sociais compreendem as atividades turísticas,

recreativas, educacionais e de pesquisa científica.

2. BENEFÍCIOS DIRETOS DAS FLORESTAS

O principal benefício que a floresta fornece ao homem é a madeira, da qual são obtidos vários produtos e derivados. Os frutos comestíveis, bem como os extrativos dos vegetais, são exemplos de outros benefícios diretos obtidos das florestas.

1 Rodopho Ortenblad e Patrícia Toth. Arquitetura & Construção, São Paulo: Editora Abril, n.3, 1995

Principais Usos da Madeira no Mundo

UTILIZAÇÃO DA MADEIRA NO MUNDO

54%

13%

33%

Energia Celulose Construção

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unesp

FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS E VETERINÁRIAS

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2.1. Principais Formas de Uso da Madeira

2.1.1. Madeira Roliça

É um segmento do caule da arvore que, dependendo de suas dimensões e qualidade, pode ser utilizado para a produção de postes, dormentes, estacas, esticadores e moirões.

Poste é o tronco da árvore devidamente descascado e classificado quanto ao seu diâmetro e comprimento, de acordo com o uso a que se destina. O comprimento dos postes varia de 5 a 15 metros e os mais procurados são de 7 a 10 metros e selecionados quando à retidão. Os postes são utilizados na sustentação de linhas telefônicas, telegráficas e de energia elétrica.

Dormente é uma peça de madeira roliça ou parcialmente serrada, de dimensões e características determinadas pelas empresas ferroviárias, que se coloca transversalmente no leito da estrada para suportar os trilhos.

Estacas é uma madeira para ser enterrada no chão, com a finalidade de sustentar outras estruturas.

Moirões são peças de madeira de aproximadamente 2 metros de comprimento, utilizadas na formação de cercas. Nos cantos da cerca e a cada intervalo de 10 a 15 metros, deve ser colocado um esticador para reforçar o conjunto.

Os esticadores são peças maiores que os moirões (de 2,30 a 2,50 m de comprimento), são enterrados mais profundamente e têm a finalidade de manter esticados os arames e o reforço da cerca. A madeira na forma roliça geralmente apresenta uma significativa camada de alburno, bastante suscetível ao apodrecimento. Considerando que as peças geralmente permanecem em contato com o solo, nas condições favoráveis para o ataque dos organismos apodrecedores, é necessário que se faça o tratamento preservativo da madeira antes de seu uso, com o objetivo de aumentar a sua durabilidade.

Toras de eucalipto: postes, serraria, laminação construção civil. Klabin Fabricadora de Papel e Celulose S.A.

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2.1.2. Madeira Serrada

É a madeira que resulta diretamente do desdobro de toros (ou toras) ou de toretes, constituída de peças cortadas longitudinalmente por meio de serra. Toros ou toras são peças obtidas do tronco da árvore, com casca ou sem ela, cujo diâmetro mínimo sem casca é de 20 cm. Os toretes apresentam menor diâmetro e menor comprimento que a tora.

Fonte: Taylor at al. (1978)

2.1.3. Madeira Beneficiada

É aquela produzida mediante operações industriais posteriores ao simples desdobro. Estão enquadradas nesta categoria as peças cepilhadas ou aplainadas em uma ou mais de suas faces ou lados, as peças macheadas, semi-terminadas, retas ou vergadas, chanfradas, frisadas ou não.

Descascador: Indústrias da Giacomete Marodin, município de Quedas do Iguaçu - PR.

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Fonte: CEPEA (2016)

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Madeira Serrada

Angelim Margoso

Zona da Mata Mineira 1100 R$/m³ 12/2012 EMATER - MG

Angelim Pedra

Zona da Mata Mineira 1250 R$/m³ 12/2012 EMATER - MG

Cumaru

Zona da Mata Mineira 1800 R$/m³ 12/2012 EMATER - MG

Eucalipto

Zona da Mata Mineira 800 R$/m³ 10/2013 Jadir - (31)9674-9959 Vale do Jequitinhonha 800 R$/m³ 09/2012 EMATER - MG

Sul/Sudoeste 600 R$/m³ 12/2012 EMATER - MG

Eucalipto em Tábuas

Zona da Mata Mineira 310 R$/m³ 12/2009 Intersind

Fonte: CIFlorestas (2016)

2.1.4. Painéis de Madeira

Painel de madeira é o termo geral utilizado para laminados, compensados, chapas de partículas e chapas de fibras.

a) Laminado ou madeira laminada

É uma lâminas ou folha fina de madeira, obtida por corte rotativo, em um torno ou por cortes planos em máquina faqueadeira ou laminadora.

As espécies mais usadas na fabricação de laminado nas regiões norte e nordeste são: freijó, virola, andiroba, imbuia, mogno e jacarandá. Nas regiões sul e sudeste, as principais espécies são: pinho, cedro, imbuia, mogno, jacarandá, louro, cerejeira, angico, peroba, pau-ferro, pau-marfim e gonçalo-alves.

As toras de madeira devem ser preparadas previamente, através de um cozimento, para facilitar o corte da madeira. O preparo das toras consiste no amolecimento por imersão em água fervendo em tanques especiais ou por exposição ao vapor d’água.

As toras de madeira mole, como as do pinho e cedro, recentemente abatidas, não necessitam de cozimento, sendo processadas com a umidade natural.

Existem três processos alternativos para a obtenção de lâminas ou folhas de madeira: corte por serragem, corte em torno e corte em faqueadeira.

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No corte por serragem, são utilizadas serras especiais de alta velocidade, onde as folhas são obtidas por serragem. Este processo foi o primeiro a ser utilizado na indústria de laminados. Apesar de ser eficiente para obter folhas de madeira dura, está praticamente em desuso, devido às perdas e ao baixo rendimento.

No corte em torno, a tora roliça gira de encontro a uma faca afiada, obtendo-se a lâmina desenrolada ou contínua. O comprimento das toras pode variar de 1,20 a 4,00 m e o diâmetro mínimo das mesmas deve ser de 30 cm, para que o processo de obtenção da folha seja economicamente viável. As lâminas, com espessura que varia de 0,25 a 6,00 mm, são destinadas à produção de compensados em larga escala.

(BROTERO, 1946)

No corte em faqueadeira, uma faca movimenta-se para frente e para trás, horizontalmente, abrangendo a face plana de um pranchão ou de uma tora serrada ao centro. A faca corta a tora no sentido radial, originando as lâminas de madeira.

Este processo apresenta um rendimento mais baixo do que o corte em torno,

Torno

Faqueadeira (BROTERO, 1946)

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porém produz uma lâmina mais decorativa, de melhor acabamento e com índices de contração mais baixos, devido ao corte no sentido radical das toras. Geralmente são utilizadas espécies de alto valor como mogno e imbuía.

b) Compensado ou contraplacado

É um painel formado pela superposição de duas ou mais lâminas, que são coladas entre si de maneira que o sentido das fibras de uma lâmina seja perpendicular ao sentido das fibras da lâmina adjacente. Geralmente, o número de lâminas colocadas é impar e as faces externas devem ter as fibras paralelas.

O objetivo da produção de compensado é obter um painel com propriedades físicas e mecânicas superiores às da madeira original, de grandes dimensões, apresentando praticamente a mesma resistência em todas as direções e com grande estabilidade dimensional, de modo a obter um melhor aproveitamento da madeira maciça.

O processo de produção de compensados envolve cinco etapas básicas: obtenção das lâminas; secagem das lâminas; prensagem ou colagem; condicionamento e acabamento. O condicionamento consiste em secar o painel que acabou de sair da prensa até atingir a umidade de equilíbrio (10 a 13%). No acabamento final, os painéis são cortados em tamanhos comerciais, seus defeitos são corrigidos e depois passam pela lixadeira.

Os compensados são classificados quando às suas propriedades físico-mecânicas, podendo ser utilizados na indústria naval, de móveis e de instrumentos musicais, na construção civil e em outras aplicações.

c) Aglomerado ou chapa de partículas

É um painel fabricado a base de partículas de madeira, aglomeradas ou unidas através de colagem com resinas sintéticas, sob a ação de um ou mais dos seguintes agentes: temperatura, pressão, umidade e catalizadores.

Geralmente, a matéria prima usada na fabricação do aglomerado é uma madeira mole e branca, como a de coníferas, que é mais fácil de ser picada e trabalhada. A madeira deve ser desprovida de casca, pois esta provoca desgaste acentuado nas facas do picador, além de alterar a cor e a resistência do painel obtido. Os resíduos de serraria também são utilizados como matéria prima para a fabricação do aglomerado. Na região sul do país, são aproveitados os resíduos da madeira de pinus, eucalipto, bracatinga, acácia-negra e pinho.

Resumidamente, o processo de fabricação de aglomerado consiste em transformar os toretes de madeira (em geral de 8 a 30 cm de diâmetro) em partículas, através de picadores. As partículas com espessuras de 0,2 a 0,4 cm são reservadas para o interior ou o miolo do aglomerado e as partículas mais finas são destinadas às camadas externas.

As partículas recebem jatos de cola de bicos pulverizadores e em seguida são enviadas para os processos de formação das mantas e de prensagem a frio ou a quente.

A manta pode ser formada por três métodos distintos. O primeiro forma a manta homogênea (composta por partículas de mesmo tamanho); o segundo a manta de densidade graduada e o terceiro forma a manta de três camadas.

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O aglomerado pode ser utilizado na indústria de móveis, casas pré-fabricadas, portas, forros, revestimentos, divisórias, carteiras escolares, embalagens e em outras aplicações.

AGLOMERADO: Aplicação de cola às partículas

AGLOMERADO: Formação das Mantas

B. Manta de Três Camadas

Cilindro com bicos pulverizadores

B. Manta de Densidade Graduada A. Manta de Densidade Homogênea

Esteira

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d) Chapa de fibra ou painel de fibra

É um painel feito de fibras de madeira, ao qual se dá uma compactação através de prensas de rolos ou pratos, podendo-se adicionar agregantes ou outros materiais para melhorar certas propriedades físico-mecânicas.

As chapas de fibras são classificadas em chapas moles e chapas duras. Na fabricação das chapas moles, o entrelaçamento das fibras é feito sem pressão e temperatura elevadas. As chapas moles são consideradas semi-rígidas quando apresentarem densidade inferior a 0,15 g cm-3 e rígidas quando a densidade variar de 0,15 a 0,40 g cm-3. As chapas moles são empregadas como isolante térmico ou acústico em paredes de revestimento e em forros.

Na fabricação das chapas duras, o entrelaçamento das fibras é feito com pressão e temperatura elevadas. Quanto à densidade, elas são classificadas em média (0,40 a 0,80 g cm-3), dura (0,80 a 1,20 g cm-3) e extra dura (superior a 1,20 g cm-3). As chapas duras são utilizadas em revestimento de paredes, lambris, face de portas, móveis, na indústria automobilística, na construção civil e em outras aplicações.

A matéria prima utilizada na fabricação das chapas de fibras pode ser qualquer material fibroso, do ponto de vista técnico. Do ponto de vista industrial e econômico, é recomendável o uso de madeira de uma só espécie de árvore, pois o material deve ser homogêneo. As madeiras de eucalipto, apresentando densidade entre 0,4 e 0,6 g cm-3, são as mais utilizadas e podem ser processadas com casca.

Além da água, os materiais adicionais ao processo de fabricação das chapas de fibras podem ser a parafina, os produtos à base de lignina, os preservadores e as resinas ou adesivos.

No processo de fabricação, os toretes de madeira passam pelo picador para obtenção de cavacos. A seguir, os cavacos sofrem o processo de desfibramento e as fibras obtidas vão para o tanque de armazenamento, onde é feita a mistura de outras matérias. A manta pronta é encaminhada em esteira rolante, onde é feita primeiramente a drenagem natural e depois a drenagem a vácuo. Ainda na esteira, a manta passa pela prensa de rolos, obtendo-se a chapa mole.

Para a obtenção de chapa dura, prossegue-se a prensagem a quente, onde a temperatura varia de 160 a 200 oC e a pressão de 30 a 80 kg cm-2 por 6 a 15 minutos. Na fase final, é feito o tratamento térmico durante 3 a 5 horas, para reduzir gradativamente a temperatura da chapa e em seguida a umidificação, elevando a umidade da chapa ao ponto de equilíbrio com o ambiente. No acabamento, a chapa de fibra pode receber preservadores contra fungos e cupins, sofrer o corte para adquirir o tamanho comercial, receber produtos de revestimento e retardantes de fogo.

2.1.5. Combustíveis Derivados da Madeira

a) Resíduos florestais

A exploração florestal visa principalmente a obtenção de madeira para serraria, madeira roliça, combustíveis, painéis e celulose. Esta madeira é proveniente do fuste comercial, que compreende a parte do caule da árvore que vai da cepa até a altura limitada pelo diâmetro mínimo de aproveitamento (de 4 a 8 cm com casca ou sem casca, dependendo do uso industrial).

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Os resíduos florestais dependem das técnicas usadas na exploração florestal. Quando se utiliza apenas o fuste comercial sem casca, os resíduos serão a casca, a copa (compreendendo os ramos, as folhas, o ponteiro e os frutos), a cepa e as raízes.

Como conseqüência da crise do petróleo, iniciada no final de 1973, surgiu o interesse em utilizar os resíduos florestais, principalmente para substituir o óleo combustível nas caldeiras das indústrias (para obtenção de energia térmica, mecânica e elétrica).

A biomassa apresenta todas as condições para substituir o óleo combustível, seja na forma de madeira, como lenha ou carvão, bem como na forma de resíduos florestais.

O inconveniente da utilização dos resíduos da exploração florestal, como fonte de energia, está ligado aos aspectos conservacionistas do solo. Os resíduos, quando deixados no campo, têm um papel de adubo orgânico. Ao se decomporem, os resíduos devolvem os nutrientes ao solo e parte dos mesmos é absorvida novamente pelas árvores remanescentes da exploração (no caso de desbastes) ou pelas árvores da rotação seguinte (no caso de corte raso ou corte final). Dentre os componentes das árvores, as folhas e as cascas são os que apresentam maior concentração de nutrientes e, portanto devem permanecer no campo visando à ciclagem de nutrientes.

Para cada situação, devem ser realizados estudos para definir a possibilidade de utilização dos resíduos da exploração florestal, bem como para desenvolver as técnicas adequadas de exploração dos mesmos. A viabilização do uso dos resíduos está condicionada aos aspectos técnicos, ecológicos e econômicos.

b) Lenha

Copa Ramos Folhas Ponteiro Frutos

Fuste Tronco Casca

Raízes

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Lenha á a madeira desdobrada em toretes de tamanhos adequados para serem queimados ou transformados em carvão.

O comércio de lenha caracteriza-se por distribuição direta do produtor rural ao consumidor final, existindo às vezes a participação de um intermediário. A lenha comprada do intermediário provém dos desmatamentos e/ou da aquisição de árvores em pé a serem derrubadas. Em ambos os casos, primeiramente existe a seleção das toras de maiores diâmetros destinadas à serraria e outros fins, ficando a madeira restante para o comércio da lenha, destinada em sua maior parte para o carvoejamento e para atender outros segmentos do mercado, como as cerâmicas, olarias e padarias.

A maior parte da madeira consumida na forma de lenha é destinada ao uso doméstico na zona rural, principalmente para cozinhar alimentos.

A queima direta da lenha é a técnica mais simples de produzir energia a partir da madeira. A desvantagem da queima direta da madeira reside no seu baixo grau de aproveitamento calorífico. O poder calorífico da madeira verde varia de 2.000 a 2.500 Kcal kg-1 e o da madeira seca de 4.000 a 5.000 Kcal kg-1 de material.

c) Carvão vegetal

É o resíduo da combustão incompleta da lenha, que se dá em condições controladas de oxigênio e temperatura acima de 300 oC. O processo de conversão da madeira em carvão pode receber o nome de carbonização, pirólise ou destilação destrutiva.

No processo de pirólise, a alta temperatura e a falta de oxigênio resultam na quebra química da madeira em três grupos: a) gás não condensável, constituído principalmente de hidrogênio, metano, monóxido de carbono e dióxido de carbono; b) alcatrão ou óleo (volátil condensável, sendo que na temperatura ambiente contém ácido acético, acetona e metanol); c) carvão, constituído na sua quase totalidade de carbono puro (carbono fixo).

O rendimento de produção de carvão oscila entre 25 e 35% em relação ao peso seco total da madeira, dependendo do processo utilizado. Os restantes, de 65 a 75%, constituem a fração de voláteis.

O carvão de madeira é composto, em média, de 2 a 4% de umidade, 75 a 85% de carbono fixo, 18 a 23% de substâncias voláteis e de 1 a 4% de cinzas.

O poder calorífico do carvão vegetal varia de 6.000 a 8.000 Kcal kg-1 do produto, superior ao poder calorífico da lenha e inferior ao do óleo combustível do petróleo, que varia de 9.500 a 10.000 Kcal kg-1 do produto.

No Brasil, a carbonização da madeira é feita na maioria das vezes em fornos de alvenaria, no qual são perdidos os voláteis condensáveis e não condensáveis. A energia dos voláteis perdidos são da ordem de aproximadamente 2.600 Kcal kg-1 de madeira seca. As substâncias voláteis podem ser recuperadas no processo de destilação da madeira, quando se utilizam fornos com retorta. Estes fornos são verdadeiras caldeiras, dotadas de tubulações de desprendimento de produtos gasosos e acoplada a condensadores onde circula água fria.

A matéria prima utilizada para a produção de carvão no Brasil é constituída principalmente de lenha proveniente de mata nativa, cerrado e de povoamentos de eucalipto.

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O carvoejamento é uma das atividades florestais mais intensas nas propriedades rurais, principalmente nos Estados do Espírito Santo, Minas Gerais e Sul da Bahia.

O carvão vegetal é consumido em maior quantidade na indústria siderúrgica, na redução do minério de ferro para a obtenção de ferro gusa (fundido e não purificado) a ser usado na fabricação do aço.

Forno com retorta para recuperar alcatrão

d) Gases e álcoois

A gaseificação da madeira, um processo que tem sido praticado há mais de cem anos, é realizada com o objetivo de produzir um combustível gasoso, com melhores características de transporte, melhor eficiência de combustão do que a madeira e que possa ser utilizado como matéria prima para outros processos.

Os gases produzidos podem ser usados com as seguintes finalidades: a) combustível em fornos de cal, fornos de cerâmica, motores a diesel e a gasolina, turbinas a gás, geradores de vapor; b) redutor direto em fornos siderúrgicos; c) matéria prima para produção de gás de síntese para metanol, amônia e outros produtos.

Nos gaseificadores, a madeira passa pelas fases de secagem, destilação e gaseificação. O material efetivamente gaseificado é o carvão vegetal gerado na pirólise da madeira. O carvão é sempre muito reativo e a sua gaseificação propriamente dita é um processo bastante rápido. Quando se utiliza a madeira, ela deverá sofrer primeiro o processo da pirólise, que é lento.

De modo geral, os gaseificadores foram desenvolvidos para queimar carvão vegetal. Certamente, a maior aplicação dos gaseificadores de madeira ocorreu durante a 2a guerra mundial. Em vários países, os gasogênios a base de madeira foram instalados em veículos com a finalidade de fornecer combustível para o funcionamento de seus motores.

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Gases e Álcoois

Saída de

gás de topo

(110-120oC)

Saída de

gás claro

(650-700oC)

Camisa de

refrigeração

Entrada de

mistura ar-vapor

oxigênio-vapor

Saída de

cinzas

Zona de secagem

Zona de destilação

Zona de destilação

Zona de cinzas

Gaseificador:

Dos álcoois obtidos da madeira, destacam-se o metanol e o etanol.

O metanol ou álcool metílico (CH3OH) é inflamável, incolor e foi obtido inicialmente pela destilação da madeira. Atualmente, a madeira constitui uma terceira opção, após o gás natural e o carvão vegetal, como matéria prima para a fabricação do metanol.

O metanol é obtido através de reação química, utilizando o monóxido de carbono e o hidrogênio (gás de síntese) provenientes da destilação ou gaseificação da madeira.

O etanol ou álcool etílico (C2H5OH) tem sido produzido em maior quantidade que o metanol. A produção do etanol é feita através da hidrólise ácida da madeira em duas fases. Na primeira fase, a madeira é decomposta em açúcares e na segunda fase, os açúcares são fermentados, transformando-se em etanol.

A madeira para ser convertida em açúcares é transformada primeiro em cavacos ou serragem, que serão introduzidos no digestor onde são aquecidos sob pressão numa solução de ácido sulfúrico. No digestor, apenas a celulose é decomposta em açúcares.

2.1.6. Celulose e Papel

A invenção do papel se deu no início da era cristã. Inicialmente, as matérias-primas utilizadas eram preferencialmente fibras de vegetais arbustivos como o papiro, o linho e a amoreira. Depois foram utilizadas palhas de gramíneas e fibras de algodão para finalmente, há pouco mais de um século, adotar-se a madeira.

A madeira tornou-se a principal matéria-prima para a fabricação do papel por apresentar as seguintes qualidades: é um material fibroso; encontra-se disponível em grandes quantidades durante o ano todo, a sua exploração é econômica; é

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facilmente renovável, dada a capacidade de regeneração das árvores; e fornece ao produto final as características desejadas, principalmente com relação à resistência.

A madeira é o tecido lenhoso presente no caule das árvores, constituído de células unidas entre si pela lignina. Estas células são ricas em celulose e por serem alongadas, recebem o nome de fibras. Do ponto de vista industrial, as fibras ou as células da madeira são denominadas de celulose.

A obtenção de celulose é a fase inicial da produção de papel e se caracteriza em reduzir a madeira ao estado fibroso. Para a fabricação do papel são adicionados à celulose produtos químicos, a fim de conferir ao mesmo determinadas características que dependem do seu uso final.

As propriedades da celulose e do papel vão depender principalmente da matéria-prima vegetal e do processo de obtenção de celulose utilizados pelo fabricante. A madeira de coníferas (pinheiro e pinus, por exemplo) apresenta fibras longas e produz papel com maior resistência do que as madeiras de folhosas (eucalipto, por exemplo). As folhosas possuem fibras curtas e produzem papel de melhor superfície.

A madeira pode ser processada com ou sem casca. Geralmente a casca da madeira é removida, pois além de consumir produtos químicos, ela diminui a resistência físico-mecânica e dificulta a purificação e o branqueamento da celulose.

Na obtenção da celulose para papel, as fibras da madeira podem ser separadas ou individualizadas empregando-se Processos Mecânicos ou Processos Químicos, como também uma combinação de ambos, denominados de Processos Químico-Mecânicos ou Mecano-Químicos.

Nos Processos Mecânicos, praticamente toda a madeira é convertida em uma pasta denominada de pasta mecânica, composta tanto de celulose como de lignina. O rendimento destes processos varia de 90 a 97%. A maior parte da pasta mecânica produzida é empregada na fabricação de jornal. Porém, com algumas operações adicionais, pode-se produzir pasta mecânica de melhor qualidade, possível de ser usada para confecção de outros tipos comerciais de papel. As pastas mecânicas de qualidade inferior são utilizadas na fabricação de papel higiênico, papelão e produtos moldados (suporte para ovos, pratos e bandejas de papel).

No Processo Mecânico, a madeira a ser utilizada deve estar na forma de toretes, limpa e sem casca, com comprimento variável de 40 cm a 2 m. O processo consiste em se forçar os toretes contra uma pedra giratória cilíndrica ou rebolo, imersa em água, provocando a separação mecânica das fibras.

Para se obter pasta mecânica mais facilmente e de coloração mais clara, deve ser usada madeira de coníferas, que é leve e clara. Não obstante, a moderna tecnologia possibilita a obtenção de pasta mecânica de folhosas.

Os Processos Químico-Mecânicos são aqueles que provocam um breve amolecimento da madeira (na forma de toretes, lascas, cavacos ou palitos), pela ação de um agente químico (NaOH, Na2SO3 ou NaHSO3), quente ou a frio, sob ou sem pressão. A seguir, a madeira amolecida é desfibrada em desfibradores ou em refinadores de disco. O rendimento dos processos químico-mecânicos varia de 80 a 85%.

As madeiras de eucalipto produzem pastas mecano-químicas de boa

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qualidade, utilizadas na fabricação de papel para jornal e para outros fins comerciais.

Nos Processos Químicos, primeiramente a madeira é transformada em cavacos, utilizando-se picadores e a separação das fibras é obtida através do uso de produtos químicos. Geralmente são utilizados produtos alcalinos, como hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S) ou ácidos, como bisulfito de cálcio Ca (HSO3)2, de magnésio, de sódio ou de amônio, isolados ou em mistura.

Esses produtos agem principalmente sobre a lignina que une os elementos fibrosos entre si. O processo de deslignificação recebe o nome de cozimento ou digestão e é realizado em digestores, sob determinadas condições de temperatura, pressão, tempo e composição do licor de cozimento (solução de produtos químicos).

Dependendo do tipo de papel para o qual a celulose será utilizada, ela deverá sofrer o processo de branqueamento ou purificação. Este branqueamento consiste em eliminar os compostos não celulósicos ou transformá-los em outros que refletem a luz, empregando-se agentes oxidantes e redutores. A estrutura do papel é uma rede tridimensional de fibras, distribuídas mais ou menos ao acaso. Quando secas, as fibras têm a capacidade de se atraírem umas às outras, possibilitando a formação de uma folha. Se umedecida, a folha se desintegra e as fibras ficam novamente individualizadas.

Normalmente o papel é composto de 80 a 90% de celulose e o restante de produtos opcionais como a cola, a carga e os aditivos. Estes produtos são utilizados para melhorar as propriedades e a qualidade do papel, podendo ser adicionados à suspensão aquosa de fibras durante o processo de transformação em folha.

A cola tem por objetivo aumentar a resistência do papel a líquidos (principalmente à água e à tinta), sendo a cola de breu a mais freqüentemente utilizada. A carga (produtos inorgânicos como argila, silicatos e carbonato de sódio) tem por objetivo melhorar a superfície do papel e torná-lo mais opaco. Os aditivos (amido, látex e resinas artificiais) têm a finalidade de aumentar a resistência físico-mecânica do papel.

Durante a fabricação do papel, as fibras são colocadas em suspensão aquosa junto com os produtos adicionais. Esta suspensão é depositada sobre uma tela, onde a água é retirada por gravidade e vácuo, formando a folha úmida. Na saída da tela, a folha úmida sobre uma prensagem entre dois rolos, onde é realizada a última retirada de água.

A seguir, a folha úmida sofre o processo de secagem ao deslizar sobre uma série de cilindros aquecidos, dando origem à folha seca. No final da máquina formadora de papel, a folha seca é enrolada em bobinas, sendo nesta forma transportada e comercializada.

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Fonte: CEPEA (2016)

2.1.7. Outros Usos da Madeira

A madeira também é matéria-prima para a fabricação de lápis, palitos, cabos de ferramenta, tacos de assoalhos, barris de cerveja, carretéis para linha, tacos de bilhar e remos, entre outros produtos.

2.2. EXTRATIVOS

2.2.1. Resina

Resina é uma secreção que exuda do caule ou de outros órgãos de certas plantas e árvores e contém substâncias inflamáveis, amorfas, odoríferas e anti-sépticas, as quais cicatrizam qualquer ferida em tais órgãos, assumindo aspecto vítreo.

A resina é composta principalmente de breu e terpeno ou terebintina (C10H16O6).

O breu é o resíduo não volátil que fica na cucúrbita depois da destilação da resina. Ele é utilizado na produção de cola para papel, desinfetantes, graxas para calçados, preparos para couro, produtos farmacêuticos, sabões, tintas, vernizes e outros produtos.

A terebintina é um líquido volátil resultante da destilação da resina, muito utilizada na indústria farmacêutica, orgânica e como solvente na indústria de tintas. As coníferas, resinosas ou resiníferas estão entre as plantas mais produtoras de resina e caracterizam-se por apresentar canais resiníferos.

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Fonte:KRONKA et al.(2005)

Operações de extração da resina em povoamento de Pinus:

Os derivados imediatos da destilação da resina na indústria:

Parte volátil (terebintina ou aguarrás), e

Parte sólida (breu)

A resina das árvores do gênero Pinus apresenta cerca de 75 a 80% de breu e de 16 a 18% de terebintina. Entre as espécies cultivadas no Brasil, o Pinus elliottii var. elliottii é a principal espécie produtora de resina.

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Fonte: KRONKA et al. (2005)

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Fonte: KRONKA et al. (2005)

A extração comercial da resina (resinagem) é uma prática florestal realizada há bastante tempo, sendo conhecidas muitas das propriedades medicinais e usos da resina desde os tempos da Grécia clássica. Atualmente, a resina continua a ser considerada um produto de elevado valor do Pinus, sendo importante para a economia de muitas regiões do mundo, inclusive no Brasil, gerando renda e

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empregos. A produção brasileira de resina de Pinus está muito próxima de 100 mil toneladas anuais. Nossa produtividade por hectare é uma das melhores do mundo, atingindo em média 4,85 toneladas de resina bruta por hectare por ano. Isso significa que devem existir no Brasil no mínimo 20 mil hectares de florestas de Pinus elliottii e P.caribaea var. hondurensis sendo resinados, sendo a espécie predominante o P.elliottii. O Brasil está entre os países líderes em produção de resina dePinus e existe enorme potencial de crescimento. Os mercados de resina bruta e de terebintina estão muito aquecidos, em função do aumento da demanda em países como China e Índia. A China é o maior produtor mundial, mas também o maior consumidor.

Em geral, no Brasil resinam-se cerca de 800 árvores por hectare, em povoamentos após o primeiro desbaste. A extração começa aos 7 a 8 anos e se prolonga por cerca de 10 anos. A parte da árvore que é resinada é a base, até uma altura máxima de 6 metros. Ao término da resinagem, essa madeira da base em geral é destinada para fabricação de celulose kraft, que não tem restrições a essa matéria-prima. Também as unidades de fabricação industrial de páletes de madeira e até mesmo de painéis tipo MDF a aceitam bem.

A resina bruta, substância obtida logo após a extração, pode ser fracionada em dois diferentes compostos: terebintina (fração volátil) e breu (fração sólida), os quais são utilizados para a produção de inúmeros produtos como vernizes, colas, tintas, esmaltes, solventes, fragrâncias e outros produtos comumente utilizados como matéria-prima da industrialização da química fina.

Fonte: PinusLetter, n. 25, abr. 2010, Estudos sobre a resina de pinus:

http://www.celso-foelkel.com.br/pinus_25.html#seis

Os preços da resina se mantiveram estáveis até a crise de 2008, quando os preços caíram sensivelmente, e após uma forte recuperação, o seu topo foi em 2010, quando atingiu os R$ 4 mil / tonelada, período este que chamou muita atenção de todos, tanto resineiros quanto consumidores e proprietários de florestas, e muitos imaginaram que os preços permaneceriam elevados, porém os preços voltaram a cair, e mantiveram-se estáveis em 2012, com uma nova onda de alta em 2013 atingindo novos topos (http://www.clubedaresina.com.br/destaques/dinheiro-da-em-arvore/, acessado em 17/08/2014).

A composição dos preços da resina depende de muitos fatores, internos e externos. O custo de produção. A oferta de matéria prima e demanda dos derivados no mercado interno e externo, a oferta dos produtos asiáticos no mercado internacional, variações cambiais, entre outros fatores.

2.2.2. Óleos Essenciais

Óleos essenciais ou voláteis são produtos de metabolismo dos vegetais, podendo ocorrer na raiz, tronco, folha, flor, fruto e semente. Porém, ocorrem predominantemente nas bolsas oleíferas ou nos espaços intercelulares das folhas. Seus principais componentes são os terpenos, os álcoois, os aldeídeos, as cetonas e os ésteres. Os óleos voláteis podem ser extraídos dos tecidos vegetais mediante arraste por vapor, maceração e extração por gordura ou por solvente.

Dentre as espécies florestais, os eucaliptos se destacam como produtores de óleo essencial. A sua extração é normalmente feita através da destilação das folhas (arraste por vapor), como ilustra a figura a seguir:

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O Brasil está colocado entre os países mais produtores de óleo de eucalipto. A espécie mais plantada e que é usada comercialmente para a produção de óleo essencial é o Corymbia citriodora (Eucalyptus citriodora). Entretanto, o óleo desta espécie não é medicinal.

Os óleos essenciais são utilizados na fabricação de sabão, detergente, desinfetante, cola de breu, verniz, plástico, lubrificante pastoso, produtos farmacêuticos e outros produtos.

2.2.3. Taninos

Taninos são substâncias químicas da classe dos polifenóis, cuja propriedade característica consiste em se combinarem com as proteínas das peles dos animais, tornando-as imputrescíveis, razão pela qual são empregadas no curtimento.

No Brasil, os curtumes utilizam o tanino procedente quase que exclusivamente da casca de árvores.

A acácia-negra (Acacia decurrens Willd), de origem australiana, apresenta de 30 a 40% de tanino na casca. Muito cultivada no Rio Grande do Sul, passou a ser a principal fornecedora de tanino na região sul do país.

Entre as espécies nativas que produzem tanino em grande quantidade está o barbatimão (Stryphnodendron barbatiman Mart.). É uma pequena árvore, dotada de casca espessa e que apresenta de 20 a 30% de matéria tanante. A espécie ocorre em todo o cerrado central e supri a demanda dos curtumes dessa ampla região.

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2.2.4. Corantes

No passado, os corantes vegetais eram muito procurados, provavelmente competindo com os condimentos, como objeto de comércio colonial. Todas as partes do organismo vegetal podem conter corantes.

O pau-brasil (Caesalpinia echinata Lam.) apresenta em sua madeira dois pigmentos responsáveis pela cor vermelha da madeira, a brasilina, (C16H4O6) e a brasileína (C16H3O5), matérias corantes muito exploradas no passado e que deu origem ao nome de nosso país. Entre outras espécies produtoras de corantes, está o jenipapo (Genipa americana L.), originária da América Central e do Sul e das sementes destas árvores, os índios extraiam uma tinta que era utilizada para pintar a epiderme.

2.2.5. Látex

Látex é uma emulsão resinosa natural, formada principalmente por hidrocarbonetos complexos. O látex é um fluído leitoso encontrado em células secretoras especiais, geralmente do floema. A seringueira (Hevea brasiliensis M. Arg.), nativa da Floresta Amazônica brasileira, está entre as principais plantas dotadas de látex, de real importância para a produção de borracha. A seguir são apresentadas características de extração e produção de látex no Brasil, com base em Erica Perches Guiducci (2014), Dissertação de Mestrado: “Sistemas suspensos de produção porta-enxertos de seringueira (Hevea brasiliensis MUELL.-ARG.)” - FCAV/UNESP, 2014:

Fonte: GUIDUCCI (2014)

24

Fonte: GUIDUCCI (2014)

O Estado de São Paulo

produz 54,1 % da produção

de látex do Brasil (171.000

toneladas) e está numa

região de escape da doença

mal-das-folhas.

25

Fonte: GUIDUCCI (2014)

De acordo com a Sociedade Rural Brasileira – SRB,a alta no preço do látex anima produtores de borracha no Estado de São Paulo em 2014. O produtor recebe uma média de R$ 3,60 pelo quilo do coagulo. São 63% a mais do que em fevereiro de 2013. O principal motivo da valorização está no crescimento da indústria automobilística. Noventa e cinco por cento da produção brasileira são destinados à fabricação de pneus. Como o Brasil produz apenas 1/3 da borracha que consome, a matéria prima tem de ser importada de países da Ásia. Por isso, todo mercado é baseado nos preços internacionais, que atingem um nível recorde. A tonelada da borracha, que em fevereiro do ano passado valia cerca de três mil dólares, está cotada em cinco mil dólares, com um aumento de 67%. Disponível em: http://www.srb.org.br/modules/news/article.php?storyid=3991, acessado em 17/08/2014.

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4. REFERÊNCIAS

BROTERO, F.A. Dados para a indústria de contraplacados. São Paulo, IPT, 1946. 54p. (Boletim, 33).

CEPEA - Centro de Estudos Avançados em Economia Aplicada. Informativo CEPEA Setor Florestal: exportação brasileira de celulose e papel tem aumento de mais de 10% em junho de 2016. disponível em: <http://cepea.esalq.usp.br/florestal/files/2016/06jun.pdf>. Acesso em 15 ago. 2016

CIFlorestas - Centro de Inteligência em Florestas. Cotações. Disponível em: <

http://www.ciflorestas.com.br/cotacoes.php>. Acesso em: 15 ago. 2016.

COUTO, H.T.Z.; BRITTO, J.O. Inventário de resíduos florestais. IPEF - Série Técnica, Piracicaba, v.1, n.2, p. A.1-A.12, 1980.

FOELKEL, C.E.B.; BARRICHELO, L.E.G. Tecnologia de celulose e papel. Piracicaba, ESALQ/USP, 1975. 207 p. (mimeografado).

GUIDUCCI, E.P. Dissertação de Mestrado: “Sistemas suspensos de produção porta-enxertos de seringueira (Hevea brasiliensis MUELL.-ARG.)” - FCAV/UNESP, 2014.

GURGEL FILHO, O.A. O que é a floresta. Silvicultura em São Paulo, São Paulo, v.1, n.2, p. 29-45, 1962/1963.

KRONKA, F.J.N.; BERTOLANI, F.; PONCE, R.H. A cultura do Pinus no Brasil. São Paulo: Sociedade Brasileira de Silvicultura, 2005. 160p.

LIMA, W.P. O reflorestamento com eucalipto e seus impactos ambientais. São Paulo, ARTPRESS, 1987. 114 p.

MORESCHI, J.C. Tratamento de compensados e chapas de composição com retardantres de fogo e preservativos: revisão. Curitiba, FUPEF, 1983. 29p. (Série Técnica, 11).

REIS, A.; MEDEIROS, J.D. Florestas e reflorestamento. Florianópolis, Cia de Cigarros Souza Cruz, 1985. 24p.

RIZZINI, C.T.; MORS, W.B. Botânica econômica brasileira. São Paulo, E.P.U., Ed. da Universidade de São Paulo, 1976. 207 p.

SHAND, E.A.; BEZERRA, R.N.; NASCIMENTO, P.R. Diagnóstico do mercado de madeira e derivados. V. 2: Análise do sistema de comercialização interna de madeira e derivados. Brasília, MA/IBDF/COPLAN, 1978. 388p. (Coleção Desenvolvimento e Planejamento Florestal. Série Estudos Perspectivas para o Período 1979 à 1985).

TAYLOR, G. et al. La madera. Barcelona: Blume, 1978. 274p.

WILTGEN FILHO, L. Gaseificadores para carvão mineral. Energia Fontes Alternativas, São Paulo, v.3, n.16, p. 13-42, 1981.

ZERBE, J.L. Uso e produção dos combustíveis derivados da madeira (álcoois e gases de madeira). Jornal dos Reflorestadores, São Paulo, v.1, n.5, p.15-17, 1979.

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QUESTIONÁRIO

1. O que é um benefício direto da floresta? 2. Quais são os principais benefícios diretos da floresta?

3. Como você classifica uma cadeira de madeira como benefício florestal?

4. Quais são as formas mais usadas de madeira no mundo? 5. Como você classifica um fruto de castanha-do-pará como benefício

florestal?

6. Conceitue dormente.

7. Que tipo de espécie madeirável você indica para poste, dormente, serraria e construção civil.

8. Qual é a diferença entre madeira serrada e madeira beneficiada? 9. O compensado é fabricado a partir de laminado?

10. Como é obtido o laminado e o compensado?

11. Quais são as vantagens de um compensado em relação á madeira que o

originou? 12. Como a madeira é preparada para se obter o laminado?

13. Como é obtido o aglomerado. Que tipo de madeira pode ser usada na sua

fabricação?

14. Como é obtido o aglomerado de três camadas?

15. O que são resíduos florestais?

16. O que é lenha?

17. Quais são as vantagens do carvão em relação à lenha?

18. O que é pirólise da madeira?

19. Como é possível obter alcatrão no processo de produção de carvão vegetal?

20. Com é obtido o metanol da madeira?

21. Como é obtido o etanol da madeira?

22. Do ponto de vista industrial, o que é celulose?

28

23. O que é papel?

24. Qual é o processo que apresenta maior rendimento no processo de fabricação de papel? Processo químico ou processo mecânico? Justifique.

25. Qual é a principal espécie produtora de resina plantada no Brasil? 26. Qual é a principal espécie produtora de óleo essencial com propriedades

fungicidas e bactericidas plantadas no Brasil?

27. Qual é a principal espécie exótica cultivada no Brasil para produção de tanino?

28. Qual é a espécie nativa que apresenta alto teor de tanino na casca? 29. Quais são as propriedades do tanino na produção de couro? 30. Qual é a principal espécie brasileira produtora de látex? Qual é o estado

brasileiro onde ela é mais plantada?

Teste de Asserção e Razão

Responda as questões de 1 a 10, preenchendo os espaços entre parênteses do quadro final de respostas com as letras: (A) Se as duas proposições (P1 e P2) forem corretas e a segunda justifica a

primeira; (B) Se as duas proposições (P1 e P2) forem corretas e a segunda não justifica

a primeira; (C) Se a primeira proposição (P1) for correta e a segunda (P2) incorreta; (D) Se a primeira proposição (P1) for incorreta e a segunda (P2) correta; (E) Se a primeira (P1) e a segunda (P2) proposições forem incorretas.

1. (P1) O breu e a terebintina são benefícios indiretos das florestas. (P2) A resina é um benefício direto das florestas e é composta principalmente de breu e terebintina.

2. (P1) O principal benefício que a floresta fornece ao homem é a madeira, da qual são obtidos vários produtos e derivados. (P2) Dormente é uma peça de madeira roliça, parcialmente serrada ou prismática, que se coloca transversalmente no leito da estrada para suportar os trilhos.

3. (P1) Chapa de fibra é um painel feito de partículas de madeira. (P2) Compensado é um painel formado pela superposição de duas ou mais lâminas, que são coladas entre si de maneira que o sentido das fibras de uma lâmina seja perpendicular ao sentido das fibras da lâmina adjacente para aumentar a resistência.

4. (P1) As folhas e as cascas são os resíduos da exploração florestal que devem permanecer no campo. (P2) Esses componentes das árvores têm menor concentração de nutrientes do que a madeira de ramos grossos.

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5. (P1) Lenha é a madeira desdobrada em toretes de tamanhos adequados para serem queimados ou transformados em carvão. (P2) Carvão vegetal é o resíduo da combustão incompleta da lenha, que se dá em condições controladas de oxigênio e temperatura acima de 300 ºC.

6. (P1) O metanol é obtido da fermentação da madeira. (P2) O etanol é obtido através de reação química que usa o monóxido de carbono e o hidrogênio (gás de síntese) proveniente da destilação ou gaseificação da madeira.

7. (P2) Durante a fabricação do papel, as fibras são colocadas em suspensão aquosa junto com produtos adicionais (aditivos e cola); em seguida essa suspensão é depositada sobre uma tela, onde a água é retirada por gravidade e vácuo que em seguida desliza sobre cilindros aquecidos na máquina formadora de papel e depois enrolada em bobinas. (P2) Aditivos (amido, látex e resinas artificiais) têm a finalidade de aumentar a resistência físico-mecânica do papel e a cola aumenta a resistência do papel a líquidos (água e principalmente tinta).

8. (P1) Os preços da resina se mantiveram estáveis até a crise de 2008, quando os preços caíram sensivelmente, e após uma forte recuperação, o seu topo foi em 2010, quando atingiu os R$ 4 mil / tonelada. (P2) O consumo de látex da seringueira é menor do que a produção no Brasil.

9. (P1) Os óleos essenciais ocorrem predominantemente nas bolsas oleíferas ou nos espaços intercelulares das folhas. (P2) Os seus principais componentes são os terpenos, os álcois, os aldeídos, as cetonas e os ésteres.

10. (P1) A resina das árvores do gênero Pinus apresenta cerca de 75 a 80% de breu e de 16 a 18% de terebintina. (P2) Os óleos essenciais voláteis podem ser extraídos dos tecidos vegetais mediante arraste por vapor.

Quadro de Respostas

1. ( ) 2. ( ) 3. ( ) 4. ( ) 5. ( )

6. ( ) 7. ( ) 8. ( ) 9. ( ) 10. ( )

ATENÇÃO: Quando as duas alternativas são corretas, procure responder as questões colocando um porque entre as afirmativas P1 e P2 para verificar se a segunda justifica a primeira. Só consulte o gabarito, na página seguinte, após preencher o quadro de respostas acima.

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Gabarito

1. ( D ) 2. ( B ) 3. ( D ) 4. ( C ) 5. ( B )

6. ( E ) 7. ( A ) 8. ( C ) 9. ( B ) 10. ( B )