Valorização e caracterização de compósitos poliméricos biodegradáveis produzidos a partir de resíduo lignocelulósico da casca de castanha-do-Brasil - Sousa, Maria Lucidalva Ribeiro de (2024)
Os compósitos ecológicos e renováveis obtidos de fibras lignocelulósicas são cada vez mais utilizados para substituir materiais convencionais formados a partir de compósitos de materiais sintéticos que permitem reduzir o efeito das emissões de gases de efeito estufa. Nesse contexto, os compósitos poliméricos com fibras vegetais emergem como uma alternativa promissora no campo dos materiais para diversas aplicações de engenharia. Nesse sentido, o presente trabalho objetivou obter e caracterizar três materiais compósitos biodegradáveis a partir dos resíduos lignocelulósicos da casca de castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa). As fibras passaram por modificação química (mercerização e branqueamento) usando solução de 5% de NaOH e 10% de H₂O₂ caracterizadas juntamente com as fibras da casca in natura quanto as suas propriedades físico-químicas, mecânicas e morfológicas. O método de preparação foi realizado conforme as normas ABNT-NBR 14810-2, utilizando-se a técnica de moldagem por compressão a quente. Foram produzidos três compósitos: a) com fibras in natura, b) mercerizada e c) branqueado. Foram avaliados e comparados os ensaios físicos: umidade, densidade e inchamento; os ensaios mecânicos: flexão estática, elasticidade e o ensaio morfológico desses compósitos. Ao avaliar os teores de celulose presentes na casca de castanha in natura, mercerizada e branqueada e compará-los com os obtidos em outras estudos, foi possível destacar teores diferenciados e significativos de 42,48%, 60,28% e 71,04% respectivamente, isso se dá devido a retirada parcial ou total de extrativos, lignina. Por FRX, para as fibras mercerizadas e branqueadas. o resíduo é rico em Na com (43,36%) e (58,30%) respectivamente, seguido de potássio (26,00%) e em maior percentual de cálcio para a mercerizada (19,038%). Com as análises TGA foi possível observar os estágios de degradação térmica dos materiais. Os ensaios mecânicos apontaram o aumento significativo na tensão de ruptura das fibras tratadas. Os compósitos são caracterizados como painéis de fibras de média densidade (MDF) conforme as normas. A partir das micrografias dos compósitos obtidas com Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) depois dos ensaios mecânicos, observou-se uma melhora na adesão da fibra com a matriz com os tratamentos químicos. Assim, esse estudo demonstrou que os compósitos obtidos da casca da castanha-do-Brasil, e resina (PU) possuem características de interesse do setor, como fontes renováveis de baixo custo de um resíduo pouco aproveitado, agregando valor e dando possibilidade de novas aplicações em relação aos compósitos produzidos de fibras sintéticas.