Estudo das propriedades de compósitos biodegradáveis de amido/glúten de milho/glicerol reforçados com fibras de sisal

Devido à busca por materiais não agressivos ao meio ambiente, o desenvolvimento de compósitos poliméricos envolvendo o emprego de fibras vegetais e polímeros naturais vêm crescendo cada vez mais.As fibras naturais são adicionadas a matriz polimérica visando melhorar suas propriedades e reduzir custos da composição polimérica e/ou a geração de efluentes. A utilização das fibras vegetais, tais como juta, algodão, sisal e coco, como reforço em comparação às cargas inorgânicas possui muitas vantagens, tais como: obtenção de materiais de baixa densidade, menor abrasão durante processamento, altos níveis de preenchimento que resultam em aumento na rigidez, elevado módulo específico, aumento na durabilidade. Além disso, as fibras naturais são biodegradáveis, provenientes de fontes renováveis de grande disponibilidade e de baixo custo.
Polímeros naturais tais como: amido e glúten são interessantes matérias primas para serem utilizados como matriz em biocompósitos devido a suas biodegradabilidade e baixo custo. Ambos podem ser processados na presença de plastificante, similarmente aos polímeros sintéticos convencionais. Além disso, o amido e o glúten possuem grupos polares que podem interagir com as hidroxilas das fibras lignocelulósicas e assim, resultar em um material com boa propriedade mecânica.

Em estudo realizado por Elisângela CorradiniI; José A. M. AgnelliI; Luís C. de MoraisIII; Luiz H. C. MattosoII denominado "Estudo das propriedades de compósitos biodegradáveis de amido/glúten de milho/glicerol reforçados com fibras de sisal " fibras de sisal foram utilizadas como reforço para a matriz constituída de amido, glúten de milho e glicerol. O teor de fibra em relação a matriz variou de 5 a 30%. O processamento da matriz e dos compósitos foi realizado em um reômetro de torque Haake à 130 °C, 50 rpm por 10 minutos. As misturas obtidas foram moldadas por compressão à quente. As propriedades mecânicas; termodinâmico-mecânico (DMTA) e de absorção de água foram investigadas em função do teor de fibras na matriz de amido/glúten de milho/glicerol. O aumento do conteúdo de fibra provocou uma melhoria nas propriedades mecânicas dos compósitos com relação à matriz. O compósito reforçado com 30% de fibra de sisal apresentou aumento no módulo de elasticidade e tensão na ruptura de aproximadamente de 560 e 162%, respectivamente e diminuição nos valores de elongação na ruptura de 81%. Os resultados obtidos por DMTA mostraram aumento progressivo do módulo de armazenamento (E') e diminuição do módulo de amortecimento (tan d) com o aumento do teor de fibra, confirmando o efeito de reforço das fibras de sisal na matriz de amido/glúten de milho/glicerol. A incorporação das fibras na matriz também provocou diminuição da absorção de umidade e no coeficiente de difusão de água. A análise da morfologia dos compósitos mostrou boa dispersão das fibras na matriz.

O estudo em questão indicam que as fibras de sisal apresentam um grande potencial para reforçar a matriz de amido/glúten de milho/glicerol. A absorção de água diminui com a introdução da fibra na matriz e o coeficiente de difusão sofreu uma diminuição acentuada com a adição de apenas 5% de fibra e permaneceu praticamente constante para maiores teores de fibra. As fibras apresentaram uma boa dispersão dentro da matriz. A incorporação da fibra na matriz favoreceu a uma melhora nas propriedades mecânicas dos compósitos com relação à matriz. O aumento do conteúdo de fibra provocou aumento no módulo de elasticidade e resistência à tração e diminuição da deformação. O módulo de armazenamento (E') aumentou com o aumento do teor de fibra enquanto o amortecimento (tan δ) diminui, confirmando o efeito de reforço das fibras de sisal.

Fonte:Estudo das propriedades de compósitos biodegradáveis de amido/glúten de milho/glicerol reforçados com fibras de sisal

Elisângela CorradiniI, II; José A. M. AgnelliI; Luís C. de MoraisIII; Luiz H. C. MattosoII
IDepartamento de Engenharia de Materiais, UFSCar IIEmbrapa Instrumentação Agropecuária, São Carlos/SP IIIUniversidade Federal do Acre-UFAC

Posted in: Pesquisa