Extração e caracterização da fibra do pecíolo do Butiá anão (Butia lallemantii)

Abstract

A utilização de fibras vegetais como material de reforço em compósitos tem despertado interesse de empresas e pesquisadores de diversos ramos de atuação em resposta a preservação e minimização do impactos ambientais, além do desenvolvimento de comunidades locais, aproveitando o potencial de uso das espécies. Entre a grande variedade de fibras vegetais existentes, foi escolhida para ser caracterizada neste trabalho a fibra de Butiá-anão, espécie endêmica da região. O objetivo desta pesquisa foi desenvolver metodologia para obtenção das fibras do pecíolo do Butiá-anão e posterior caracterização das fibras. Inicialmente, os pecíolos do Butiá-anão foram esmagados com auxílio de uma calandra e tratados quimicamente em solução de hidróxido de sódio (NaOH) nas concentrações 2%, 6% e 12% que provocou o amolecimento dos pecíolos, com objetivo de retirar parcialmente a lignina e separar as fibras. Suas caracterizações se deram a partir de análises de termogravimetria (TGA), análise morfológica (teor de umidade, densidade, absorção de água), caracterização química pela determinação de seus principais constituintes (celulose, hemicelulose, lignina, extrativos, teor de cinzas), ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura. As fibras apresentaram boa estabilidade térmica, tendo suas degradações iniciadas na faixa de 250ºC. As fibras se comportaram fragilmente quando submetidas aos testes de tração, observando que a resistência mecânica diminuiu continuamente com a severidade do tratamento. Os resultados obtidos demostraram que os tratamentos químicos proporcionaram a redução de lignina e hemicelulose das fibras. A redução destas frações foi constatada também através de imagens de microscopia que mostraram as superfícies das fibras vegetais. Os resultados obtidos foram avaliados e comparados com resultados publicados de outras fibras vegetais, mostrando que as fibras de Butiá-anão tem potencialidades técnicas para utilização como reforço de compósitos poliméricos.

The use of vegetable fibers as reinforcement material in composites has attracted interest from companies and researchers from different areas of activity in response to preservation and minimization of environmental impacts, and the development of local communities, taking advantage of the potential use of species. Among the wide variety of existing vegetable fibers, was chosen in this work caracterization fiber Butiá-anão, species endemic to the region. The objective of this research was to develop a methodology to obtain the petiole fibers Butiá-anão and further characterization of the fibers. Initially, the petioles of the Butiá-anão were crushed with the aid of a calender and chemically treated with sodium hydroxide (NaOH) solution at concentrations of 2%, 6% and 12% which caused softening of the petioles, in order to partially remove the lignin and separate the fibers. His characterizations are given from thermogravimetric analysis (TGA), morphological analysis (moisture content, density, water absorption), chemical characterization by determination of its major constituents (cellulose, hemicelulose, lignin, extractives ash content) tensile tests and scanning electron microscopy. The fibers showed good thermal stability, and its degradations initiated at 250°C range. The fibers behaved weakly when subjected to tensile testing, noting that the strength continuously decreased with the severity of the treatment. The results demonstrated that chemical treatments resulted in a reduction of lignin and hemicellulose fibers. The reduction of these fractions was also observed by microscopy images showing the surfaces of vegetable fibers. The results wereevaluated and compared with other vegetable fibers published results showing that the Butiá-anão fibers techniques have potential for use as reinforcement of polymeric composites.