Fibras celulósicas têxteis em compósitos de matriz fenólica - Silva, Cristina Gomes da (2006)
Considerando as inúmeras vantagens de resinas fenólicas, como baixa geração de fumaça, superior resistência ao fogo, buscou-se no presente trabalho a melhora de propriedades deste material pela introdução de fibras vegetais como reforços, originando compósitos. Fibras celulósicas provenientes da indústria têxtil foram utilizadas (fios de algodão, com comprimentos diversificados, e Lyocel, em proporções variadas), a fim de avaliar a capacidade como reforço de matriz fenólica destas fibras, que apresentam vantagens sobre outras, por terem disponibilidade praticamente garantida e pela possibilidade de aquisição continuada de material com propriedades reprodutíveis, devido à demanda e exigências do setor têxtil, respectivamente. Fibras lignocelulósicas, como a de sisal usada no presente trabalho para fins comparativos, ainda não estão disponíveis com tais propriedades, o que pode dificultar a utilização em larga escala para obtenção de compósitos. Adicionalmente, foi avaliada a possibilidade de adição de borracha natural à matriz fenólica, visando melhorar a propriedade de resistência ao impacto deste material, mas os resultados mostraram pouca compatibilidade entre os dois tipos de materiais. As fibras foram caracterizadas quanto à composição química e analisadas via termogravimetria (TG), calorimetria exploratória diferencial (DSC), difração de raio-X, espectroscopia na região de infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e resistência a tração. Os termorrígidos (não reforçados) e compósitos (matriz fenólica reforçada por fibras com distribuição aleatória) foram caracterizados por TG, DSC, IV, MEV, resistência ao impacto Izod e quanto à capacidade de absorção de água. Do conjunto de resultados obtidos, destaca-se que aqueles referentes à resistência ao impacto de compósitos mostraram que, utilizando-se processos adequados para impregnação dos fios de celulose e buscando-se diâmetro médio de fibras e comprimento apropriados, pode-se obter compósitos com resistência ao impacto no mesmo patamar (em torno de 400 J m-1) daqueles reforçados por sisal, uma fibra considerada como excelente reforço para matriz fenólica. No que se refere à fibra de Lyocel, embora os compósitos reforçados com este material tenham apresentado resistência ao impacto menor (valor máximo encontrado em torno de 240 J m-1), quando comparados com aqueles reforçados por algodão ou sisal, a maior porosidade desta fibra quando comparada as outras, permitiu uma difusão mais eficiente da resina fenólica para o interior do reforço, exercendo então uma ação impermeabilizante, conforme demonstrado pela menor absorção de água de compósitos reforçados por Lyocel. Os resultados obtidos são promissores e mostram que fibras têxteis podem ser utilizadas com êxito na preparação de compósitos de matriz fenólica, o que pode representar um avanço para a produção destes materiais em larga escala