CHAPITRE 3 INTRODUCTION AUX BASES DE CONNAISSANCES
3.2 Les bases de connaissances
3.2.1 Logique descriptive et OWL (Web Ontology Language)
O endocarpo utilizado neste trabalho foi obtido na indústria de alimentos, a NUTRICOCO, desativada em desde 2004, que beneficiava o fruto na obtenção de produtos derivados do coco seco.
Os cocos secos foram obtidos inteiros, sem as cascas externas. Estes eram colocados empilhados em área livre da empresa, daí o fruto era conduzido para o aquecimento e depois encaminhado para o corte que consistia em separar a amêndoa do endocarpo e das fibras. As amêndoas eram processadas para a obtenção de leite de coco, coco seco e outros produtos e o endocarpo utilizado como combustível das caldeiras para geração de vapor. Na figura 3.2 (a), (b), (c) e (d) ilustram-se o processo descrito acima. Na figura, “MP” designa matéria-prima.
Figura 3.2 (a) – recepção da MP Figura 3.2 (b) – Utilização da MP
Como pode ser observado na figura 3.2(a) não existia nenhum tipo de classificação do fruto recebido pelos fornecedores quanto ao tipo do coco, isto é, se anão ou gigante. No entanto, isto é um procedimento geral nas empresas. Elas comumente compram o coco de diversos fornecedores, dessa maneira fica claro que o custo na obtenção do fruto se tornaria mais oneroso em separar os diferentes tipos de cocos.
Diante da situação relatada acima, se fez necessário investigar as características de cada tipo para identificar alterações nas chapas aglomeradas e/ou placas híbridas fabricadas. Para isso, foram realizados os ensaios de caracterização por Difração de Raios-X, Análise Termo-Diferencial (DTA), Análise Termogravimétrica (TG) e Análise por Microscopia Ótica. A escolha desses ensaios para a caracterização foi motivada pela necessidade de se verificar o efeito da temperatura no endocarpo, como também, de identificar sua a natureza cristalográfica, ou seja, a presença de fases cristalina e amorfa, presente nos materiais lignocelulósicos.
A termogravimetria é a técnica na qual a massa de uma substância é medida em função da temperatura, enquanto a substância é submetida a uma programação controlada de temperatura, Ionashiro e Giolito (2002). O ensaio possibilita através da curva TG, entre outras aplicações, a análise da perda de massa da amostra frente à temperatura. Dessa forma é possível avaliar a estabilidade do material analisado (WENDHAUSEN et al., 2005), (WILLARD et al., 1950) e (ROCHA e REAL, 1991).
O ensaio de TG foi definido para as seguintes condições:
• Detector – TGA - 50H • Célula – Platinum • Atmosfera – Ar • Taxa – 50.00 ml/min
• Taxa temperatura – 10ºC/min. • Faixa de ensaio – 0º até 500ºC
• Peso – 3.936 mg para o endocarpo do tipo anão e 3,704 mg para o endocarpo do tipo gigante.
O ensaio de difração por raios-x tem por objetivo a avaliação da estrutura cristalográfica dos materiais ensaiados se existem diferenças na mesma, ou seja, entre os endocarpos secos do tipo gigante e do tipo anão. Os ensaios foram realizados com os endocarpos limpos sem a presença de fibras e de resíduos de amêndoas. Porém não foi
possível remover uma fina película que impregna a parte interna nos endocarpos, chamada de tegumento, que se localiza entre a parte interna do endocarpo seco e a parte externa das amêndoas quando o fruto está seco, tanto no fruto do tipo anão quanto no do tipo gigante.
Na figura 3.3 mostra-se a localização do tegumento (parte entre o endocarpo seco e a amêndoa, não representada) no fruto seco e na figura 3.4 (a) e (b) mostra-se a presença das fibras no interior dos endocarpos, seja no tipo anão ou gigante, quando da formação dos mesmos.
Figura 3.3 – Presença do tegumento no endocarpo
Figura 3.4 (a) – Presença de fibras no interior dos endocarpos Tegumento
Tegumento
Endocarpo
Figura 3.4(b) – Presença de fibras no interior dos endocarpos observada pela espessura.
O ensaio de difração foi realizado através do método do pó, com os grãos abaixo de 50μm, varredura de 5 a 60º, com tubo de cobre com a voltagem e corrente de 30,0kV e 30,0mA, respectivamente. A faixa de temperatura foi de 0 ºC a 400 ºC, com taxa de aquecimento de 10 ºC/min e o ar como atmosfera do ensaio. As mesmas condições de ensaio foram usadas para o endocarpo anão e o gigante.
A análise térmica diferencial (DTA) é a técnica na qual a diferença de temperatura entre a substância e o material de referência é medida em função da temperatura, quando a substância e o material de referência são submetidos a uma programação controlada de temperatura (IONASHIRO e GIOLITO, 2002).
O ensaio de DTA foi definido para as seguintes condições:
• faixa de temperatura – 0 a 500º C • atmosfera – ar ambiente (50 cc/min) • taxa de aquecimento – 10º C/min
• peso – 27,90 mg para o endocarpo do tipo anão e 36,30 mg para o endocarpo do tipo gigante.
Fibras de coco
Todos os ensaios citados acima foram realizados no Laboratório de Química da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Os ensaios foram realizados tanto para o endocarpo seco do tipo anão quanto o do tipo gigante para que fosse estabelecida uma análise comparativa dos resultados obtidos nos ensaios. O ensaio de difração der raios-x foi realizado usando o método do pó, tanto para o endocarpo anão quanto o gigante.
A Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte S/A, a EMPARN, forneceu os endocarpos já classificados em Gigante e Anão, por meios dos frutos maduros e secos para utilização na pesquisa. O primeiro apresentava o endocarpo mais grosso e a amêndoa mais espessa do que o segundo, além de apresentarem tamanhos e formas diferentes.
Os cocos classificados pela EMPARN foram abertos, necessitando remover as fibras e a amêndoa juntamente com o tegumento. Na indústria foi obtido somente o endocarpo, e não o fruto, dessa forma, somente houve a necessidade de limpá-los de resíduos da amêndoa e fibras impregnadas.
Após o processo de remoção e limpeza, foram colocados em solução salina por 15 dias. Em seguida, foram secos ao ar por uma semana e depois martelados para redução do tamanho, uma vez que os mesmos seriam posteriormente moídos de forma a serem obtidas partículas ainda menores. Os endocarpos foram separados em gigante e anão para serem processados, separadamente, em moinho de anel.
Os endocarpos foram utilizados para caracterização com o objetivo de verificar se haviam algumas características que pudessem alterar as propriedades das chapas aglomeradas e híbridas fabricadas quando da utilização dos endocarpos, independentemente de eles serem do tipo gigante ou anão. A moagem por moinho de anel foi realizada no Laboratório de Geologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte.
Para os endocarpos, oriundo da indústria, seguiu-se o mesmo procedimento aplicado aos endocarpos já classificados pela EMPARN. Porém os obtidos na NUTRICOCO apresentaram resíduos das amêndoas do coco em avançado estado de decomposição, no entanto, observou-se que os mesmos não sofreram qualquer deterioração em sua superfície. Isso pode indicar que podem ser armazenados por grandes períodos sem que haja ataques por microorganismos que o deteriorem.
Os endocarpos secos também foram colocados em solução salina e depois foram secos ao ar ambiente, martelados e processados em moinhos de martelo. Essa foi uma variante na moagem dos endocarpos oriundos da EMPARN e da NUTRICOCO.
Usou-se também um moinho de esferas, mas este se mostrou totalmente inadequado para obter a granulometria desejada tanto para os ensaios de caracterização quanto para a
fabricação das chapas. A moagem pelo moinho de martelo foi executada no Centro Federal de Ensino Tecnológico do Rio Grande do Norte, em Natal/RN.