COMPARAÇÃO COM OUTROS COMPÓSITOS

A Tabela 17 apresenta os dados comparativos dos ensaios de tração e impacto dos compósitos deste trabalho e os fornecidos por Petrechen (2017).

Tabela 17 – Dados comparativos de tração e impacto entre os compósitos do presente trabalho com outros compósitos de matriz de PP abordados por Petrechen (2017)

Carga Lignocelulósica PPMA E max.

(MPa)  max (MPa)  max (%) Impacto (J/m)

tipo % Morfologia Tipo %

Bagaço de cana 30 partícula DW-1100PP 5 3000 24 - -

Casca de acácia 30 partícula Polybond 3200 2 800 28,5 11 22

Casca de arroz 30 partícula Epolene E-43 3 - 29 - 38

casca de arroz 30 partícula Polybond 3200 3 - 40 - 30,7

casca de cevada 40 partícula PPMA 6452 5 - 35 2,5 14,9

casca de mandioca 50 partícula Polybond 3200 3 - 27,7 - 16,4

casca de soja 30 partícula Polybond 3200 5 750 22 6 -

fibra de bambu 30 fibra Polybond 3200 2,5 - 40,6 6,6 16

fibra de bambu 30 fibra DW-1100PP 5 3000 21 - -

fibra de cânhamo 30 fibra Polybond 3200 5 2700 32 - -

fibra de cânhamo 30 fibra Sigma Aldrich 3 5232 41,1 4,7 20,2

fibra de coco 30 fibra Polybond 3200 4 1270 22,7 1,3 -

fibra de coco 30 fibra Orevac CA100 2 900 37 - 20

fibra de juta 30 fibra Exxelor PO 1020 2 4500 39 - 40,9

fibra de linho 30 fibra Sigma Aldrich 3 5178 40,1 3,6 20,7

fibra de sisal 30 fibra Sigma Aldrich 3 4928 38 4,3 16,4

folha de mamão 20 fibra G.S. Chemical 5 722 33,5 - 27

Serragem 30 partícula Polybond 3200 3 - 38 - 32,1

Serragem 40 partícula Polybond 3200 5 3010 43 2,1 11

Serragem 30 partícula DW-1100PP 5 3100 23 - -

Média 32 - - 3,7 2792,1 32,76 4,7 23,3

PP/FNT/PPMA (87/10/3) 10 Fibra Polybond 3200 3 1020,1 23,9 8,3 316,5

PP/FNT/PPMA (77/20/3) 20 Fibra Polybond 3200 3 1192,5 24,1 5,9 264,1

PP/FNT/PPMA (67/30/3) 30 Fibra Polybond 3200 3 1282,7 25,8 4,6 200,6

PP/FNT _{30 Fibra - 3} 1200,4 20,3 5,9 148,9

PP/FNT/PPMA _{30 Fibra Polybond 3200 3} 1282,7 25,6 4,6 200,6

PP/FT/PPMA _{30 Fibra Polybond 3200 3} 887,6 27,5 9,3 304,5

PP/FNT/AC _{30 Fibra AC 3} 1153,8 19,8 5,3 153,8

PP/FT/AC _{30 Fibra AC 3} 987,0 37,3 7,1 166,3

PP/FNT/AND _{30 Fibra Andiroba 3} 915,2 33,5 9,0 149,3

PP/FT/AND _{30 Fibra Andiroba 3} 902,2 34,6 8,0 180,5

PP/FNT/PRA _{30 Fibra PRA 3} 964,2 22,4 7,4 171,0

PP/FT/PRA _{30 Fibra PRA 3} 912,8 32,1 7,2 175,5

Comparando os resultados obtidos neste trabalho com os valores apresentados por Petrechen (2017), observou-se que os módulos dos compósitos conformados com fibras de açaí ocorreram dentro das flutuações apresentadas por Petrechen, mas com uma tendência de serem menos rígidos, comportamento que pode ser associado ao tipo de PP empregado: o copolímero heterofásico de PP.

Quanto a resistência a tração, o compósito PP/FNT/AC, apresentou tensão máxima inferior aos valores descritos por Petrechen (2017), enquanto os demais compósitos flutuaram dentro da faixa de variação apresentada pelo autor. Para o alongamento percentual, os resultados dos compósitos com fibras de açaí apresentaram-se dentro da flutuação descrita por Petrechen (2017), com maiores valores para o PPMA e AND, comportamento provavelmente relacionado a maior deformação no cisalhamento para a interface com PPMA e ao efeito plastificante e/ou lubrificante causado pela AND.

Quanto a resistência ao impacto, todos os compósitos com fibras de açaí conformados neste trabalho foram maiores que aqueles apresentados por Petrechen (2017). O resultado, semelhante como o módulo de elasticidade, pode ser associado ao tipo de PP, o qual apresenta a característica de resistência ao impacto.

6 CONCLUSÕES

Esta pesquisa tratou sobre a avaliação da influência do tratamento térmico em fibras de açaí e o uso de óleos vegetais como agente de acoplamento em compósitos de polipropileno, cujas conclusões estão divididas em duas etapas:

Etapa 1: Tratamento térmico das fibras de açaí

• Foi capaz de remover parcialmente a hemicelulose e lignina;

• Redução da intensidade das bandas dos grupos relacionados a hemicelulose e lignina;

• A cristalinidade das fibras aumentou com o tratamento. Etapa 2: Compósitos

O aumento do teor de fibras proporcionou a redução do índice de fluidez, da cor, do ângulo de contato, da estabilidade térmica e da resistência ao impacto, contudo, melhorou a resistência a tração e flexão. O teor ideal de fibra de açaí foi de 30 %.

Quanto ao tipo de fibra (tratada ou não) e ao tipo de agente de acoplamento aplicado, conclui-se que:

• O tratamento térmico favoreceu na maior interação fibra-matriz verificado pela análise de MEV;

• O tratamento das fibras promoveu maior pigmentação e os compósitos formulados com as mesmas, também foram mais escuros.

• Os compósitos com PPMA apresentaram um bom acoplamento refletido na morfologia e no desempenho mecânico. Os compósitos com ácido caprílico apresentaram o melhor desempenho mecânico comprovado pelo excelente acoplamento. Já os compósitos com os óleos naturais (andiroba e pracaxi) apresentaram resultados próximos ao PPMA, destacando o caráter hidrofóbico dos compósitos;

• Independentemente do tipo de agente de acoplamento, os compósitos apresentam o início da degradação térmica na mesma faixa de temperatura, próximo a 200 °C;

• O tratamento térmico influenciou negativamente tanto o módulo quanto a resistência máxima a flexão. Apenas o compósito com PPMA e na presença de FNT apresentou resultado promissor, onde os demais compósitos mostraram sofrer influência da extração de lignina nas fibras tratadas e plastificação por conta do uso de óleos.

• O tratamento térmico das fibras melhorou o acoplamento, destacando-se no desempenho a tração do compósito com fibra tratada e ácido caprílico; O PPMA não influenciou no módulo de elasticidade, contudo, os óleos de andiroba e pracaxi mostraram-se capazes de plastificar os compósitos e reduzir a propriedade; o ácido caprílico nos compósitos com fibras de açaí tratadas foram os que apresentaram o melhor desempenho mecânico entre os compósitos. O óleo de andiroba apresentou resultado promissor na resistência a tração independente do tratamento das fibras.

• Foram propostos modos de acoplamento: 1- o PPMA atuou entrelaçando as moléculas de PP e fibras de açaí, envolvendo as duas fases; 2- o ácido caprílico acoplou realizando a ligação do grupo carboxila aos sítios polares das fibras, e, a cadeia as moléculas apolares de PP, 3- o óleo de andiroba atuou formando uma camada capaz de reduzir a polaridade superficial das fibras independentemente do tipo de fibra (tratada ou não) permitindo uma maior molhabilidade pelo PP e 4- o pracaxi tanto como a andiroba (por possuir triglicerídeos) quanto como o ácido caprílico, já que apresenta teor de monoglicerídeos superior a andiroba;

• Portanto, conclui-se o potencial do ácido caprílico e dos óleos de andiroba e pracaxi como substitutos do PPMA, principalmente em aplicações de esforços a tração for necessária;

• O tratamento térmico em autoclave é uma alternativa ecológica, técnica e economicamente viável para modificar a superfície das fibras, pois otimiza a performance dos agentes de acoplamento a serem usados na produção de compósitos de PP com fibras de açaí.

• Por fim, os compósitos preparados com os óleos naturais e fibras de açaí podem ser aplicados para a produção de compósitos para a substituição, mesmo que parcial, da madeira natural, oportunizando novas alternativas para o setor moveleiro.