Fibras das camadas internas

Com o intuito de identificar e compreender possíveis diferenças de comportamento mecânico das FBs em função de sua posição no interior do pseudocaule, o ensaio de tração foi realizado também em fibras extraídas de camadas mais internas. Os resultados foram apresentados em curvas de tensão-deformação e em histogramas de desempenho, assim como realizado para as FBs de camadas externas.

4.3.2.1. Fibras internas In Natura

O ANEXO A-Figura 17 revela o comportamento típico das FBs In Natura extraídas de bainhas foliares mais internas quando submetidas ao ensaio de tração de fios. A média obtida de tensão é 69,68 MPa com desvio padrão de 20,80 MPa. A reprodução do ensaio com nova amostragem pode gerar, com 95% de confiabilidade, uma média compreendida entre 61,91 e 77,45 MPa.

O ANEXO A-Figura 18 apresenta a distribuição de deformação das fibras internas In

Natura e revela uma distribuição do tipo Normal com P-valor de 0,074. A média de

deformação é 0,98% com desvio padrão de 0,23%. A variância obtida é 0,05 e 50% dos valores de deformação estão compreendidos no intervalo de 0,79 e 1,08%.

A partir da distribuição do das fibras internas In Natura do ANEXO A-Figura 19, pode-se observar uma média de 69,17 MPa com desvio padrão de 20,02. Trata-se de uma distribuição do tipo Normal com P-valor muito acima de 5%.

Já o ANEXO A-Figura 20 revela a capabilidade das fibras internas In Natura referente aos valores de tensões medidos. Constata-se que o processo está parcialmente sob controle, devido à diferença nos valores de Cp e Pp, respectivamente 0,59 e 0,63. De acordo com a performance global, 5,93% dos dados obtidos de tensão das fibras estão fora de controle.

4.3.2.2. Fibras internas tratadas sob pressão por 60h

O ANEXO A-Figura 21 indica que a média de tensão obtida com o ensaio de tração nas fibras internas tratadas por 60 h é 124,98 MPa, com desvio padrão de 56,44 MPa. É possível extrair do gráfico de distribuição que 50% dos valores de tensão estão

compreendidos entre 76,28 e 152,58 MPa, e que a reprodutibilidade do ensaio indica que a nova média estaria compreendida entre 103,90 e 146,05 MPa com 95% de confiabilidade. Ainda de acordo com o ANEXO A-Figura 21, a distribuição das tensões não é do tipo Normal com P-valor 0,016.

O ANEXO A-Figura 22 revela a distribuição dos valores de deformação das fibras tratadas por 60h e aponta média de 1,26% com desvio padrão 0,28%. A distribuição não pode ser considerada do tipo Normal em razão do P-valor abaixo de 5%.

O ANEXO A-Figura 23 indica que a média do é 119,25 com desvio padrão de 36,73. A distribuição é do tipo Normal com P-valor de 0,89.

O ANEXO A-Figura 24 retrata a capabilidade de processo para as tensões obtidas no ensaio de tração para as fibras internas tratadas por 60h. O processo está sob controle, vista a proximidade dos valores de Cp e Pp. Ainda de acordo com o ANEXO A-Figura 24, pode-se afirmar com 95% de confiança que 5% dos dados estão fora de controle em função do percentual de performance global.

4.3.2.3. Fibras internas irradiadas com UV: 7 e 15 dias

O ANEXO A-Figura 25 revela a distribuição dos valores obtidos de tensão de ruptura das fibras internas irradiadas por UV durante 7 dias na câmara de fotodegradação. A análise revelou que a distribuição é do tipo Normal com P-valor 0,289. A média de tensão de ruptura é 89,04 MPa com desvio padrão 25,20 MPa. Pode-se constatar que 50% dos dados de tensão das fibras internas UV7 estão compreendidos entre 69,95 e 107,93 MPa e que se a análise fosse repetida com uma nova amostragem, a média estaria contida no intervalo de 79,63 a 98,45 MPa, com 95% de confiabilidade.

A distribuição dos valores de deformação está representada graficamente no ANEXO A-Figura 26. De acordo com a análise, a distribuição é do tipo Normal com P-valor 0,244. A média de deformação obtida no ensaio de tração em fios é 0,61% com desvio padrão de 0,24%. A redução na deformação foi de 37,88% comparada à média de deformação das fibras internas In Natura.

O ANEXO A-Figura 27 revela a distribuição do das fibras internas UV7. A média de obtida é 121,01 MPa com desvio padrão 66,50. Pode-se aferir que 50% dos dados estão no intervalo de 70,76 e 162,73 e que a distribuição não é do tipo Normal, devido ao P-valor

abaixo de 5%. A média de das fibras internas UV7 apresentou aumento de 74,93%, comparada à média do das fibras internas In Natura.

De acordo com o ANEXO A-Figura 28, que expressa uma análise qualitativa dos dados de tensão de ruptura obtidos a partir do ensaio de tração, pode-se afirmar que 5% dos dados estão fora de controle e que há fatores que geram instabilidade do processo, devido à diferença entre os valores de Cp e Pp, respectivamente, 0,82 e 0,65.

A média de tensão das fibras internas irradiadas por 15 dias é 44,48 MPa com desvio padrão de 25,82 MPa, de acordo com o ANEXO A-Figura 29. A distribuição dos valores de tensão não é do tipo Normal, já que o P-valor foi abaixo de 5%. Ainda de acordo com o ANEXO A-Figura 29, pode-se afirmar que 50% dos dados obtidos de tensão estão compreendidos entre 29,04 e 53,00 MPa, e a reprodutibilidade do ensaio com novas 30 amostras iria fornecer uma média compreendida entre 34,84 e 54,17 MPa.

O ANEXO A-Figura 30 descreve o comportamento da deformação das fibras internas irradiadas por 15 dias com UV. A distribuição não é do tipo Normal, devido o P- valor abaixo de 5%. A média encontrada é 0,38% com desvio padrão de 0,15%. Nota-se que 50% dos valores de deformação estão compreendidos entre 29,04 e 53,00%. A redução de deformação das fibras internas UV15 foi de 61,65%.

O ANEXO A-Figura 31 retrata, por sua vez, a distribuição do das fibras internas UV15 e revela uma distribuição não Normal com P-valor 0,005. Por meio da interpretação dos dados da Figura, a média obtida é 122,66 MPa com desvio padrão 63,23 MPa e que 50% dos dados medianos compreendem-se entre os valores 76,43 e 149,10.

A capabilidade do processo da tensão das fibras internas In Natura UV15 está representada no ANEXO A-Figura 32. Por meio da análise do gráfico, constata-se que 6,75% dos dados estão fora de controle e que existem fatores capazes de gerar instabilidade dos E dessas fibras de acordo com os valores de Cp e Pp, que diferem-se de 0,11.

O Boxplot da Figura 51 resume o comportamento mecânico das fibras internas com relação às distribuições dos valores de tensão de ruptura obtidos por meio do ensaio de tração dos fios. Percebe-se que o tratamento 60h e UV7 apresentaram aumento nos valores de tensão de ruptura, porém maior dispersão dos dados. O tratamento UV15 apresentou queda de tensão de ruptura das fibras em comparação às fibras submetidas aos outros tratamentos.

Figura 51 – Diagrama do tipo Boxplot da tensão de ruptura das FBs internas.

Fonte: Autor.

Figura 52 – Diagrama do tipo Boxplot da deformação das FBs internas.

Fonte: Autor. UV15 UV7 60h In Natura 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 D e fo rm a çã o ( % )

A Figura 52 ilustra o comportamento elástico das fibras internas e fica evidente que o tratamento sob pressão por 60h gerou maior elasticidade nas fibras. Os tratamentos de UV7 e UV15 reduziram a deformação elástica das fibras em comparação à deformação elástica das fibras In Natura. A dispersão dos dados, ou seja, a dispersão da distribuição, foi semelhante em todos os tratamentos aplicados, indicando que para as fibras internas do pseudocaule os tratamentos aplicados geram modificações em que se pode ter maior controle sobre os fenômenos ocorridos.

O diagrama da Figura 53 indicou que os tratamentos sob pressão por 60h, UV7 e UV 15 obtiveram distribuição semelhante, e em todos esses casos ocorreu aumento do E das fibras em comparação ao médio das fibras internas In Natura. Pode-se identificar aumento da dispersão dos dados nos tratamentos sob pressão por 60h, UV7 e UV15 frente aos valores obtidos com as fibras In Natura, reforçando a proposta de que isso ocorre em virtude de que os tratamentos afetam as microfibrilas mais externas, e que este fenômeno se manifesta diferentemente em cada uma das fibras.

Figura 53 – Diagrama do tipo Boxplot do módulo de elasticidade das FBs internas.

Fonte: Autor. UV15 UV7 60h In Natura 350 300 250 200 150 100 50 0 M ó d u lo d e E la st ic id a d e ( M P a )