Title

ESTUDO DAS PROPRIEDADES MECÂNICAS E TÉRMICAS DAS FIBRAS DE BAMBU ANTES E APÓS TRATAMENTO QUÍMICO

STUDY OF THE THERMAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF BAMBOO FIBRE BEFORE AND AFTER CHEMICAL TREATMENT

Authorship

Junior, Antonio Eufrázio da Costa; Nascimento, Diego Magalhães do; Junior, Silvestre Carvalho de Oliveira; Deus, Enio Pontes de; Mazzetto, Selma Elaine

Junior, Antonio Eufrázio da Costa

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Nascimento, Diego Magalhães do

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Junior, Silvestre Carvalho de Oliveira

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Deus, Enio Pontes de

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Mazzetto, Selma Elaine

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DOI

10.5151/2594-5327-21373

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Abstract

O interesse por tecnologias ecologicamente corretas tem se tornado uma grande preocupação, motivada, dentre vários aspectos, pelo crescimento da conscientização sócioambiental. Neste contexto, as fibras vegetais surgem como grandes candidatas, como uma alternativa econômica e ecológica em substituição as fibras sintéticas derivadas de fontes não renováveis. As fibras de bambu se adéquam perfeitamente a essa tendência: são longas, possuem alta resistência, ideais para a fabricação de papel, embalagens de alimentos e excelentes candidatos para reforço de compósitos laminares e estruturais. É sabido que o comportamento mecânico/térmico das fibras melhora quando essas são submetidas a algum tratamento químico. Dessa forma, as fibras de bambu foram submetidas a tratamento alcalino (NaOH), em diferentes concentrações, a temperatura controlada (65°C -70ºC). A seguir, as fibras foram lavadas, secas e submetidas a ensaios de tração para verificação das suas propriedades mecânicas (Elasticidade, Tensão de Escoamento e Tensão Máxima) e térmicas (Análise Termogravimétrica). As alterações superficiais e estruturais foram verificadas por Espectroscopias Vibracionais no Infravermelho, Difração de Raios-X e Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados mostraram que as fibras após tratamento apresentaram o melhor conjunto de resultados: aumento da fração cristalina (110%); na estabilidade térmica (de 3150C para 3380C); no modulo de elasticidade (30%) e na tensão de ruptura (152%).

The interest in environmentally correct technologies has become a major concern, motivated, among many things, by the growth of social and environmental awareness. In this context, vegetable fibers emerge as major candidates, as ecological and economical alternatives to replace synthetic fibers derived from non-renewable sources. The bamboo fibers are perfectly adequate for this trend: they are long, have high strength, ideal for paper manufacturing, food packaging and excellent candidates for enhancement of laminar and structural composites. It is known that the thermal/mechanical behavior is improved when these fibers are subjected to chemical treatment. Thus, the bamboo fibers were subjected to treatment with alkali solution (NaOH), at different concentrations, under controlled temperature (65 -70 ºC). Then the fibers were washed, dried and subjected to tensile tests for verification of their mechanical (elasticity, tensile maximum, Ultimate Tensile Strength and tensile break) and thermal (Thermo gravimetric Analysis) properties. The surface and structural changes were observed by the infrared vibration spectroscopy (FT-IR), X-Ray Diffraction and Scanning Electron Microscopy (SEM). The results showed that the fibers after treatment showed the best overall results, increasing the crystalline fraction (110%), the thermal stability (from 315 0C to 338 0C), the modulus of elasticity (30%), and tensile strength (152 %).

Keywords

ambu; Propriedades mecânicas; Propriedades térmicas.

Bamboo; Mechanical properties; Thermal properties.