A influência do tratamento alcalino nas fibras do bagaço de cana-de-açúcar nas propriedades físicas e mecânicas dos compósitos de matriz poliéster ortoftálica

As fibras do bagaço de cana-de-açúcar são uma matéria-prima renovável e de baixo custo que pode ser utilizada para a produção de compósitos poliméricos, com uma série de benefícios ambientais e econômicos. Este trabalho tem como objetivo determinar as propriedades físicas e mecânicas dos compósitos fabricados com diferentes proporções de fibras de bagaço de cana-de-açúcar tratadas com hidróxido de sódio (NaOH) em 2% e 5%, e fibras sem tratamento. As fibras foram submetidas a análise de determinação dos Sólidos Solúveis Totais (SST), massa específica e análise morfológica. Os compósitos foram fabricados manualmente, em moldes de silicone. Realizaram-se ensaios físicos e ensaio mecânico de tração. A análise dos SST mostrou que após 48 horas de lavagem e imersão o °Brix atingiu 0, evidenciando a ausência de SST na solução. O pH também diminuiu durante esse período, sugerindo que o processo foi eficaz na remoção de sólidos solúveis. A fibra de bagaço de cana-de-açúcar não tratada possui uma massa específica de 0,658 g/cm³, já as tratadas 0,919 g/cm³. A análise morfológica das fibras in natura do bagaço de cana-de-açúcar apresentou uma estrutura fibrosa com material residual e poros. O tratamento com 2% de NaOH resultou em fibras alinhadas, poros e redução do material residual, enquanto o tratamento com 5% de NaOH produziu fibras mais limpas e rugosas. Os compósitos sem tratamento exibiram menor massa específica, maior porosidade e absorção de água em comparação com a matriz plena, enquanto os compósitos com tratamento alcalino mostraram maior massa específica, porosidade e absorção de água em relação a matriz plena. O ensaio de tração realizado nos compósitos com e sem tratamento alcalino, não apresentou corpos de prova com limite de resistência a tração superior à matriz plena. Os compósitos tratados com 5% de NaOH demonstraram os melhores resultados de limite de resistência a tração revelando que o tratamento alcalino foi eficaz para melhorar as propriedades mecânicas. Os compósitos de bagaço de cana-de-açúcar foram considerados como carga, pois não contribuíram efetivamente para melhorar as propriedades mecânicas do compósito. Isso se deve ao fato de que as propriedades mecânicas do compósito não excederam as da matriz plena.