İL ÖLÇEĞİNİN ESAS ALINMAS

Partículas de cana-de-açúcar

O exame das imagens possibilita a identificação dos componentes celulares do colmo de cana-de-açúcar (Figura 23). De modo geral, observa-se elevada

frequência de células de parênquima agrupadas, bem como de feixes de fibras e da epiderme do caule, representativos da estrutura original dos colmos de cana-de- açúcar, representada pelos feixes fibro-vasculares e epiderme.

A nova classificação dos componentes fibrosos de cana-de-açúcar, em peneiras vibratórias do equipamento Produtest utilizando as malhas Granutest sequenciais de abertura 1,0; 0,59; 0,259 e < 0,259 mm (coletor) propiciou a caracterização pormenorizada dos elementos celulares do bagaço de cana-de- açúcar, quanto aos aspectos morfológicos. As frações dos componentes fibrosos retidas em todas as peneiras foram indicativas da presença de (i) feixes de fibras, (ii) células de parênquima aglomeradas e (iii) fragmentos de epiderme, evidenciando o corte longitudinal e o esmagamento dos tecidos/células no processo industrial de extração da sacarose. A presença de fragmentos de fibras e de resíduos fibrosos na forma de pó foram observadas, da mesma forma, por Halvarsson et al. (2008) no processo desfibramento de talos de trigo, durante obtenção de fibras para confecção de painéis MDF, e caracterizados através de imagens MEV.

Fibras de eucalipto

São observadas algumas fibras dispostas em feixes indicando a disposição

original nos cavacos de madeira mesmo após o desfibramento e que se pode considerar de normal ocorrência após o processo de desfibramento (Figura 24). Da mesma forma, foram observadas células de vasos e de parênquima longitudinal e radial, entremeadas às fibras, caracterizadas pela fina parede celular em comparação com as fibras e, portanto, passíveis de degradação no desfibramento termo-mecânico. Células de vaso e de parênquima são de difícil observação, mesmo sob microscopia eletrônica de varredura, quando os cavacos de madeira são submetidos a condições agressivas de desfibramento termo-mecânico.

Polpas de madeira com elevada incidência de ruptura da parede das fibras e demais elementos celulares são oriundas de agressivas condições de desfibramento e resultam em aumento da área superficial específica das fibras para o efetivo recobrimento com a resina amínica (BELINI, 2007).

A análise dos componentes celulares da madeira de eucalipto após desfibramento não indicou danos ou ruptura das paredes celulares no sentido transversal, como o que foi observado para painéis MDF de madeira de Pinus

radiata, com fraturas nas camadas S1-S2 da parede secundária das traqueídes

(CHAPMAN; JORDAN, 2002).

Mistura de partículas de cana-de-açúcar e fibras de eucalipto

Os elementos celulares característicos do colmo da cana-de-açúcar e da madeira de eucalipto podem ser distinguidos nas imagens MEV. As células da madeira de eucalipto e do colmo da cana-de-açúcar, descritas nos itens anteriores podem, da mesma forma, ser identificadas pela morfologia e dimensões, mantidas inalteradas. Os componentes celulares do colmo da cana-de-açúcar são de maiores dimensões, observando-se, com frequência, as células de parênquima agrupadas, íntegras ou em fragmentos e, também, de células fragmentadas da epiderme (Figuras 25).

Figura 23 – Componentes celulares do colmo de cana-de-açúcar. (A) feixe de fibras (a), parênquima (b) e epiderme (c) (150 x); (B) detalhe de parênquima (300 x); (C) elemento de vaso rompido (600 x) e (D) células de parênquima (600 x)

A B

C D

a

Figura 24 – Componentes celulares do eucalipto. (A) aspecto das fibras após desfibramento (250 x); (B) fibra separada na lamela média (2000 x); (C) feixe de fibras (a) com células de parênquima radial (b) (500 x) e (D) elemento de vaso (a) (600 x)

A B C D a b b a

Figura 25 – Mistura de elementos de cana-de-açúcar e eucalipto: (A) fibras de eucalipto (a) e parênquima de cana-de-açúcar (b) (200 x); (B) região da epiderme da cana-de- açúcar (a) entre fibras de eucalipto (400 x); (C) elemento de vaso da cana-de- açúcar rompido (800 x) e (D) aglomerado de células de parênquima da cana-de- açúcar (150 x)

4.1.4 Caracterização por espectroscopia no infravermelho próximo (NIR)

O resultado da análise das fibras de eucalipto, das partículas do bagaço de cana-de-açúcar e sua mistura em diferentes porcentagens através do NIR (Figura 26) possibilita a (i) diferenciar as curvas de misturas de diferentes percentuais de frações e (ii) a detecção do efeito da sua mistura através de diferentes granulometrias.

As amostras de partículas de bagaço de cana-de-açúcar, que passaram na peneira com abertura < 2,0 mm (conforme item 4.1.2) apresentam os níveis mais elevados de absorbância (linha vermelha), em relação às amostras de fibras da madeira de eucalipto após desfibramento, com os níveis mais baixos, (linha azul),

A B

C D

a b

para toda a faixa de comprimento de onda, que foi de 4000 a 12000 cm-1. Devem-se ser destacadas as regiões do espectro que caracterizam a composição química, como os de comprimento de onda entre 4060 a 4282, 4505 a 4545, 5051 a 5150 e 7057 a 7092 cm-¹, indicativas da celulose, lignina, umidade e lignina, respectivamente.

Para as amostras lenhosas das 2 espécies os maiores valores de absorbância foram observados nas faixas de comprimento de onda entre 4000 e 9000 cm-¹, com indicativo de diminuição da diferença de absorção entre as duas espécies para comprimento de onda acima de 9000 cm-1.

A mistura das fibras de eucalipto e das partículas do bagaço de cana-de- açúcar evidencia diferenças nos valores do espectro de absorbância indicando que o acréscimo de partículas de cana-de-açúcar promove maior absorção, conforme evidenciado na Figura 26.

As diferenças dos espectros de absorbância das partículas do bagaço de cana-de-açúcar, das fibras de eucalipto e de sua mistura indicam a possibilidade da aplicação da espectroscopia no infravermelho próximo (NIR) no controle de qualidade da matéria prima para a confecção de painéis, em escala laboratorial e em linha de produção industrial.

A análise das 4 frações das partículas do bagaço de cana-de-açúcar, classificadas pelas peneiras de menor abertura (item 4.1.2) indica, da mesma forma, diferenças nos espectros de absorbância para comprimentos de onda entre 4000 a 12000 cm-¹ (Figura 27). O material retido na peneira com abertura 1,0 mm (linha zul) apresenta absorbância similar ao verificado na Figura 26 para a amostra com 100% bagaço de cana-de-açúcar (linha vermelha) e o material fracionado em peneiras de menores aberturas indicou redução da absorbância e a efetividade das análises através do NIR para discriminar as frações granulométricas do material fibroso.

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 Wavenumber cm-1 0 .1 0 .2 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 A b s o rb a n c e U n it s

100% bagaço de cana (vermelho) 50% bagaço de cana (rosa) 25% bagaço de cana (cinza) 20% bagaço de cana (verde) 15% bagaço de cana (verde) 10% bagaço de cana (violeta) 5% bagaço de cana (azul claro) 100% E. grandis (azul escuro)

Figura 26 – Espectros de absorbância, obtidos com comprimento de onda entre 12000 a 4000 cm-1, de diferentes percentuais de mistura entre fibras de eucalipto e partículas do bagaço de cana-de-açúcar

4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 Wavenumber cm-1 0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 A b s o rb a n c e U n it s

retenção peneira 1 mm (azul)

retenção peneira 0.59 mm (vermelho) retenção peneira 0.297 mm (rosa) retenção colector < 0.297 (verde)

Figura 27 – Espectros de absorbância, obtidos com comprimento de onda entre 12000 a 4000 cm-1, de partículas do bagaço de cana-de-açúcar após classificação morfológica em diferentes peneiras

4.2 Caracterização dos painéis de fibras de eucalipto e partículas do bagaço