Coir: Fibra Natural, Usos e Produção Sustentável

Histórico

A commodity comumente vendida como coco em mercearias é na verdade a única semente da palmeira de coco, Cocos nucifera. Antes de chegar ao mercado, a semente é descascada de sua pele externa coriácea e uma camada de 5–8 cm de polpa fibrosa. As fibras extraídas dessa polpa são conhecidas como coir. Variam de fios robustos adequados para cerdas de escova a filamentos finos que podem ser fiados em fio grosso e durável. Nos Estados Unidos, as aplicações mais populares do coir são tapetes de porta com cerdas, barbante agrícola e geotêxteis — materiais colocados sobre solo exposto para conter erosão e estimular crescimento de cobertura protetora do solo.

Embora palmeiras de coco prosperem em regiões tropicais mundialmente, virtualmente todo coir produzido comercialmente origina-se da Índia e Sri Lanka. Cocos são principalmente cultura alimentar; a Índia sozinha colhe aproximadamente um quarto dos 55 bilhões de cocos mundiais anualmente. Do material do casco, apenas cerca de 15% é recuperado como fibra de coir, rendendo aproximadamente 280.000 toneladas métricas anualmente.

Fibras de coir são classificadas de duas formas. Primeiro, por maturidade do casco: cocos totalmente maduros produzem coir marrom, que é forte, resistente à abrasão e protegido contra UV; é marrom escuro e usado principalmente em escovas, tapetes e estofamento. Coir branco vem de cocos colhidos pouco antes de amadurecer; é mais claro, mais macio e menos robusto, tipicamente fiado em fio para tapetes, barbante ou corda.

Segundo, por comprimento da fibra: fibras de coir marrom e branco variam de 10–30 cm. Fibras com pelo menos 20 cm são chamadas fibra de cerda; fibras mais curtas e finas são termed fibra de colchão. Um casco de coco de 300 g rende cerca de 80 g de fibra, um terço da qual é fibra de cerda.

Coir é a única fibra natural que resiste à água salgada, tornando-o ideal para redes usadas na colheita de moluscos e cordas para aplicações marítimas. Sua alta resistência à abrasão e durabilidade climática também o tornam popular para tapetes, escovas e o barbante preferido por produtores de lúpulo dos EUA para suportar vinhas. Biodegradabilidade, capacidade de retenção de água e textura fibrosa do coir aumentam ainda mais sua adequação para geotêxteis.

História

Palmeiras de coco pertencem a uma das famílias de plantas mais antigas, cultivadas há pelo menos 4.000 anos. Em sânscrito, língua que evoluiu para hindi e urdu, a palmeira foi apelidada "a árvore que provê todas as necessidades da vida". A durabilidade do fruto — flutuando pelos oceanos enquanto permanece viável — facilitou sua propagação do Sudeste Asiático para todo o trópico, seja naturalmente ou via comércio humano.

Por volta de 60 d.C., um marinheiro grego descreveu uma vila da África Oriental (provavelmente atual Tanzânia) que usava fibra de coco para costurar tábuas para barcos. No século XI, comerciantes árabes, cujas rotas se estendiam da China a Madagascar, ensinaram residentes de Sri Lanka e Índia a extrair e processar fibras de coco. No século XIII, Marco Polo notou que marinheiros árabes construíam navios sem pregos, usando fibra de coco para costurá-los. Na China, observou que fibra de coco estava em uso há cinco séculos.

Na Micronésia e Polinésia, coir — frequentemente chamado sennit — desempenhou papel fundamental na exploração. Primeiros colonizadores havaianos das Ilhas Marquesas chegaram no século V a bordo de canoas de casco duplo amarradas com fibra de coco. Amarrações de sennit permaneceram método construtivo primário para barcos, edifícios, armas e ferramentas até exploradores europeus introduzirem pregos de ferro no final do século XVIII.

Produção de coir permaneceu praticamente inalterada até meados do século XX, quando a mecanização começou. Na Índia, uma máquina desfibradora foi inventada em 1950. Processamento de coir é atividade econômica vital, empregando mais de 500.000 pessoas. Mecanização gradual visa modernizar produção preservando emprego. Em 1980, Índia e Sri Lanka iniciaram esforços colaborativos para identificar e superar restrições tecnológicas na fabricação de coir.

Matérias-Primas

Palmeiras de coco florescem mensalmente. Como um fruto leva um ano para amadurecer, uma árvore contém cocos em 12 estágios de maturação. Colheita tipicamente segue ciclo de 45–60 dias, rendendo 50–100 cocos por árvore anualmente.

Água doce é usada para processar coir marrom, enquanto tanto água doce quanto salgada são empregadas para coir branco. Em 2000, pesquisadores descobriram que adicionar caldo de 10 bactérias anaeróbicas específicas à água salgada pode acelerar significativamente extração de fibra sem comprometer qualidade.

Na Europa e Ásia, tapetes de coir marrom podem ser tratados com látex de borracha para servir como enchimento em colchões ou estofamento automotivo.

O Processo de Fabricação

Colheita e Descascamento

• 1 Cocos maduros que caíram podem ser coletados do solo. Colheita de cocos ainda presos a árvores de 12–30 m envolve escaladores: à mão, um escalador colhe de ~25 árvores por dia; usando vara de bambu com faca, até 250 árvores por dia. Terceiro método — macacos treinados — aparece apenas em países com produção comercial limitada de coir.
• 2 Cocos maduros são descascados imediatamente; verdes podem ser curados por um mês espalhando-os em camada única e mantendo-os secos. Para separar a semente, um coco é empalado em espiga de aço para rachar o casco, e a camada de polpa é descascada. Um descascador habilidoso processa ~2.000 cocos por dia; máquinas modernas de descascamento lidam com 2.000 por hora.

Maceração

Maceração é etapa de cura onde cascos são mantidos em ambiente favorável a micróbios, decompondo parcialmente a polpa e liberando fibras de coir e resíduo chamado pó de coir. Maceração em água doce é usada para cascos maduros; maceração em água salgada para cascos verdes.

• 3 Maceração em água doce: cascos maduros são enterrados em valas às margens de rios, imersos em tanques de concreto cheios d'água, ou suspensos por redes em rio e pesados para permanecer submersos. Cascos tipicamente molham por pelo menos seis meses.
• 4 Maceração em água salgada: cascos verdes são mergulhados em água do mar ou água doce salinizada, frequentemente em valas à beira-rio perto do oceano onde ação das marés alternadamente os cobre com água do mar e enxágua com água do rio. Processo usualmente dura 8–10 meses, embora adição de bactérias apropriadas possa reduzi-lo a poucos dias.
• 5 Métodos mecânicos foram desenvolvidos para acelerar ou contornar maceração. Cascos maduros podem ser processados em máquinas de trituração após apenas 7–10 dias de maceração. Cascos imaturos podem ser moídos a seco sem maceração; após passar por máquina de trituração, esses cascos verdes precisam apenas umedecer por um ou dois dias antes da desfibração. Moagem a seco rende apenas fibra de colchão.

Desfibração

• 6 Tradicionalmente, trabalhadores batiam a polpa macerada com marretas de madeira para separar fibras do pó e pele externa. Máquinas motorizadas modernas empregam braços batedores planos dentro de tambores de aço. Fibras de cerda são separadas à mão ou por tambor rotativo equipado com espigas de aço.
• 7 Fibras de colchão são separadas do pó lavando o resíduo e penteando à mão ou em tambor perfurado ou peneira. Maceração em água salgada produz apenas fibras de colchão.
• 8 Fibras limpas são espalhadas soltas no solo para secar ao sol.

Acabamento

• 9 Fibras de cerda não processadas imediatamente são enroladas e amarradas em feixes soltos para armazenamento ou envio. Produtores mecanizados podem usar prensa hidráulica para criar fardos compactos.
• 10 Fibras de colchão podem ser enfardadas com prensa hidráulica. Para processamento adicional, fibras são penteadas com ferramentas de cardagem mecânicas ou manuais, levemente torcidas em fio grosso (wick), e enroladas em feixes. O wick pode ser re-fiado em fio mais fino. Técnicas variam de fiação manual simples a máquinas totalmente automatizadas.
• 11 Dependendo do uso final, fio pode ser enviado diretamente ou torcido em barbante e enfardado. Técnicas manuais tradicionais e métodos mecânicos mais novos são usados para trançar barbante em corda ou tecer fio em tapetes ou redes.
• 12 Para enchimento de estofamento, fibra de cerda é levemente fiada em fio, deixada descansar, e então levemente feltrada em tapetes que são pulverizados com látex de borracha, secos e vulcanizados (tratados termicamente com enxofre).

Subprodutos/Resíduos

Fibras de coir representam cerca de um terço da polpa do coco; os dois terços restantes, pó de coir (ou poeira de coir), era historicamente considerado resíduo. Embora biodegradável, pode levar até 20 anos para decompor, deixando milhões de toneladas em grandes pilhas na Índia e Sri Lanka. No final dos anos 1980, pesquisadores desenvolveram processos para transformar pó de coir em coberturas mortas, tratamentos de solo e meios de crescimento hidropônico, oferecendo alternativas a musgo de turfa e vermiculita. Antes de compressão em briquetes para venda, o pó de coir passa por decomposição parcial por micróbios e fungos. Uma empresa australiana recentemente transformou pó de coir em produto absorvente para remediação de derramamento de óleo.

Maceração gera poluição hídrica significativa, com poluentes orgânicos como pectina, pectosano, gordura, tanino, polifenóis tóxicos e bactérias (incluindo salmonela). Cientistas exploram opções de tratamento, e pelo menos um fabricante de coir afirma tratar sua água de efluente.

O Futuro

À medida que tecnologia avança, grupos da indústria e governos promovem ativamente novas aplicações de coir. Geotêxteis representam área promissora: em 2000, o estado indiano de Kerala declarou "Ano do Geotêxtil de Coir", impulsionando marketing e pesquisa. Mercado global de geotêxteis excede 1 bilhão de metros quadrados anualmente, com fibras naturais compreendendo apenas 5% hoje mas esperado crescer conforme usuários migram de sintéticos não biodegradáveis.

Outro produto emergente é alternativa a compensado feita pela impregnação de esteira de coir com resina fenol-formaldeído e cura sob calor e pressão.