CARACTERIZAÇÃO E MODIFICAÇÃO DA FIBRA DO BURITI, MAURITIA FLEXUOSA PARA APLICAÇÃO COMO REFORÇO DE COMPÓSITOS POLIMÉRICOS

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Inorgânica

Autores

Pereira Barbosa, D. (PUCGO) ; Queiroz dos Santos, W. (PUCGO) ; da Mota Bastos, R. (PUCGO) ; Carvalho Marques, F. (PUCGO)

Resumo

Este trabalho tem como objetivos: caracterizar as propriedades física, química e mecânica da fibra de buriti e variar sua composição para melhorar as suas propriedades para aplicá-la como reforço em compósitos poliméricos. As fibras de buriti foram estudadas in natura e modificadas quimicamente por imersão em solução de NaOH 10% ou ácido acético:acetato de etila na proporção de 1,0:1,5. Estas amostras foram caracterizadas quanto: teor de umidade, perda de massa, análise termogravimétrica, teor de cinzas, microscopia eletrônica de varredura, microscopia óptica, análise por espectrometria de infravermelho, densidade, análise mecânica das amostras, arranjo cristalino por difração de Raios-X.

Palavras chaves

Fibra do buriti; Caracterização; Compósitos poliméricos

Introdução

A utilização de fibras naturais em substituição às fibras sintéticas como reforço de compósitos poliméricos é uma possibilidade bastante atraente, principalmente por ser biodegradável, atóxica, de fonte renovável e apresentar baixo custo, o que condiz com os atuais esforços de proteção ao meio ambiente. Existe um interesse mundial pela substituição de derivados do petróleo por materiais sustentáveis. As pesquisas nas ultimas décadas mostram uma crescente procura por materiais naturais como substitutos de baixo valor agregado na aplicação em vários ramos da engenharia, inclusive na engenharia de materiais. Comparando com os compósitos sintéticos, como o isopor, a fibra do buriti possui mais vantagens, as principais são: a abundância, o baixo custo, a baixa massa volumétrica, a capacidade de absorção de dióxido de carbono do meio-ambiente, biodegradável, renovável e largamente difundida no território brasileiro. O Brasil tem uma contribuição pequena no cenário internacional nesse tipo de pesquisa. Com esse projeto podemos gerar conhecimento sobre a caracterização e aplicação da fibra de buriti (Mauritia flexuosa), tema esse pouco explorado nos artigos científicos. Com isso poderemos introduzir os potenciais da fibra do buriti no cenário tecnológico, gerando tecnologia.

Material e métodos

Para a caracterização da fibra do buriti foram usados métodos analíticos realizados em outras fibras vegetais tais como a do sisal e a do coco. Primeiramente foram feitas modificação superficial da fibra em solução alcalina e acetilação para a retiradas da impurezas e maior aderência com a matriz polimérica. Na modificação em solução alcalina a fibra foi submersa por duas horas em uma solução de NaOH a 10%. Na acetilação as fibras do buriti foram mergulhadas em uma mistura de ácido acético e anidrido acético em uma proporção de 1,0:1,5 em massa e usado H2SO4 como catalizador e então deixado em refluxo por quatro horas. Posteriormente a fibra do buriti, in natura e modificada, foram maceradas com KBr e analisada em forma de partilha no espectrômetro na região do infravermelho de Fourier (FTIR) na faixa de 4000 a 400 cm-1. O teor de cinzas foi feito pela calcinação da fibra in natura dentro de um cadinho de porcelana a uma temperatura de 600ºC por aproximadamente quatro horas e meio.

Resultado e discussão

Na figura 1 podemos perceber que com o tratamento química da fibra do buriti houve uma modificação na superfície pela ausência de algumas bandas, exemplo na faixa do 1732 cm-1 para a amostra modificada com hidróxido de sódio. A amostra modificada com anidrido acético demostra um aumento no pico em 1732 cm-1. Este pico é devido a esterificação dos grupos hidroxila, o que resulta numa aumento da vibração do grupo carbonila (C=O) presente nas ligações éster. O aparecimento do pico a por volta de 1740 cm-1 para as fibras tratadas indica que os grupos acetil e propionil são envolvidos numa ligação éster com os grupos hidroxila das fibras. O teor de cinza médio foi de 8,7% (triplicata), que quando comparado com as outras fibras vegetais como a do coco (aproximadamente 1,1% FRANCO, p. 58, 2010), é considerada alta, o que indica uma grande quantidade de materiais inorgânicos em sua composição. A tensão superficial calculada pelo método da gota mostra um aumento (10%) no ângulo de contato da gota de água na amostra que foi modificada com anidrido acético em relação a fibra pura. O que indica uma hidrofobização da superfície da fibra, fato este comprovado pela comparação do teor de humidade entre as fibras modificadas e a fibra pura

Espectrômetro na região do infravermelho de Fourier (FTIR) da fribra do buriti, modificada e in natura.

Conclusões

Com base nas análises a fibra do buriti modificada com anidrido acético é promissora para ser usada como material de reforço em compósito em matriz polimérica. Como vantagem podemos citar a sua abundância, fácil modificação superficial, baixo teor de água e hidrofobicidade.

Agradecimentos

Referências

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