Estudo da influencia do tratamento quimico de fibras de sisal na resistencia mecanica de compositos sisal

Abstract

A utilização de fibras naturais como reforço de compósitos poliméricos é uma nova linha de pesquisa que vem crescendo e, ganhou o interesse principalmente da indústria automobilística e aeronáutica visando aplicações não estruturais. Considerando-se esta linha de pesquisa, este trabalho estudou a influência do tratamento químico de fibras de sisal, planta cultivada na região Nordeste do Brasil, nas propriedades mecânicas dos compósitos sisal/epóxi. As fibras de sisal foram tratadas com hidróxido de sódio a várias concentrações, com o intuito de melhorar a adesão entre a fibra e a matriz. Foram realizados ensaios Gravimétricos para determinar a perda de massa das fibras de sisal, Espectroscopia na Região do Infravermelho com Transformada de Fourier de Múltipla Refletância Interna FTIR-MIR, Ensaio Mecânico de Tração, Ensaio de "Pull Out", medida do Ângulo de Contato entre a fibra e a resina para determinar a molhabilidade e Microscopia Eletrônica de Varredura. Os resultados demonstraram que o tratamento químico retirou lignina e modificou a morfologia da superfície das fibras, incrementando a molhabilidade e portanto aumentando a adesão na interface fibra/matriz. Nos compósitos sisallepóxi com fibras tratadas e sem tratamento, foram realizados ensaios Mecânicos de Tração e Flexão, nos quais observou-se um aumento significativo de resistência e módulo nos compósitos com fibra de sisal tratada com NaOH 5%, demonstrando que o tratamento químico das fibras foi eficienteThe use of sisal fibres as reinforcement in polymeric composites is a new field of research which has been grown in the last decades and evokeda great interest of the automotive and aeronautic industry. Considering this subject, this work has focused on the influence of alkali chemical treatment of sisal fibers, a cultivated plant of the Northeast Region of Brazil, on the mechanical properties of sisal/epoxy composites. The sisal fibers were treated with sodium hydroxy in different concentrations in order to increase the adhesion between the fiber and matrix. Gravimetric tests were made to find out precisely the weight lose in fibers alkali treated. Fourier-transform Infrared Spectroscopy with Multiple Internal Reflectance, Tension Test, Pull Out Test, Contact Angle between the fiber and the resin, which determinate the wettability, and Scanning Electronic Microscopy were also made. The results showed that the chemical treatment has withdrawn lignin and changed the superficial morphology of the fibers, increasing the wettability and, therefore, increasing the interface adhesion. Tensile and Flexural tests with sisallepoxy composites with treated and nontreated fibers has showed a significant increase in the modulus and strength of the composites, using treated sisal fiber with 5% NaOH, confirming the efficiency of the chemical treatmen