Title

INVESTIGAÇÃO DA INFLUÊNCIA MORFOLÓGICA VIA ANÁLISE DE IMAGENS NA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DE FIBRAS NATURAIS

THE EFFECT OF FIBER MORPHOLOGY ON THE TENSILE STRENGTH OF NATURAL FIBERS

Authorship

Pereira, Thatiana Vitorino Castro; Fidelis, Maria Ernestina Alves; Gomes, Otávio da Fonseca Martins; Silva, Flávio de Andrade; Filho, Romildo Dias Toledo

Pereira, Thatiana Vitorino Castro

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Fidelis, Maria Ernestina Alves

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Gomes, Otávio da Fonseca Martins

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Silva, Flávio de Andrade

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Filho, Romildo Dias Toledo

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DOI

10.5151/2594-5327-22174

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Abstract

Esse trabalho tem como objetivo relacionar a morfologia de diferentes fibras naturais com suas propriedades mecânicas. Fibras de juta, sisal, curauá, coco e piaçava foram testadas sob tração direta em uma máquina de ensaios universais. Para cada tipo de fibra foram realizados 15 testes em amostras com comprimento de 40 mm, sob controle de deslocamento a uma taxa de 0,2 mm/min (taxa de deformação de 0,00008s-1). A área da seção transversal das fibras foi calculada através de analise de imagens obtidas em um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Para as fibras de sisal, juta e curauá foram medidas a quantidade de fibrocélulas, o tamanho das paredes celulares e calculada a área real das fibras. Análise estatística Weibull foi utilizada para quantificar o grau de variabilidade da resistência das fibras estudadas. Uma análise microestrutural via microscopia eletrônica de varredura foi realizada para comparação da morfologia das fibras. Finalmente, os resultados obtidos nos ensaios de tração direta foram correlacionados com a morfologia das diferentes fibras investigadas.

In the present work the morphology of natural fibers was correlated with their mechanical properties via image analysis. Jute, sisal, curaua, coconut and piassava fibers were tested under direct tension in a universal testing machine. For each type of fiber tensile tests were performed in specimens with 40 mm gage length using the displacement control at a rate of 0.2 mm/min (strain rate of 0.00008 s -1). The crosssectional areas of the fibers were calculated using images obtained in a scanning electron microscope (SEM). For sisal, jute and curaua fibers the amount of fiber-cells, the size of the cell walls and the real area of the fibers were measured. Weibull statistical analysis was used to quantify the variability of fiber strength. Analysis of the microstructure via scanning electron microscopy was performed to compare the morphology of the fibers. Finally, the results obtained in direct tensile tests were correlated with the morphology of the fibers investigated.

Keywords

Fibras naturais; Propriedades mecânicas; Análise estatística; MEV.

Natural fibers; Mechanical properties; Statistical analysis; SEM.