Caracterização de fibra e polpas de Bambusa vulgaris schrad refinadas e sem refino com modificação química visando sua utilização como agente de reforço em matrizes poliméricas.

Abstract

A preocupação mundial da sociedade moderna em diminuir o impacto ambiental e encontrar soluções para o esgotamento de recursos naturais não renováveis vem incentivando a pesquisa e desenvolvimento de materiais sustentáveis. As fibras naturais inserem-se nesse contexto como uma alternativa para a fabricação de produtos industriais utilizando matrizes poliméricas. Objetivou-se caracterizar fibras e polpas refinadas e sem refino da espécie de bambu Bambusa vulgaris schrad, por meio do processo kraft de polpação industrial, bem como caracterizar e avaliar a eficiência das modificações químicas, realizadas nas polpas refinadas dessa espécie de bambu para serem utilizadas como agentes de reforço em matrizes poliméricas. A fibra natural foi obtida através do processo de maceração de cavacos retirados dos colmos de bambu. A seguir os cavacos foram submetidos aos processos de moagem e classificação glanulométrica para serem devidamente analisados. A fibra foi transformada em polpa através do processo de polpação kraft e submetida ao sistema de refino em escala industrial. Após o refino, agora em escala laboratorial, a amostra foi submetida aos processos químicos de mercerização, extração em solventes orgânicos e esterificação, dando origem a mais três amostras refinadas. A fibra e a polpa sem refino constituíram-se também em mais duas amostras. Todas essas seis amostras de Bambusa vulgaris schrad foram analisadas e caracterizadas utilizando as metodologias preconizadas pela American Society for Testing and Materials, ASTM e pela Technical Association of the Pulp and Paper Industry, TAPPI. Anatomicamente, fibra e polpa refinada sem tratamentos químicos também foram caracterizadas de acordo com a International Association of Wood Anatomists, IAWA. A fibra natural foi classificada como longa, fina, espessa, baixo grau de colapso, lúmen pequeno, fortes e rígidas. A polpa refinada sem tratamentos químicos se apresentou com as mesmas características, porém pouco mais flexíveis. A polpa refinada se mostrou mais adequada para ser utilizada como agente de reforço em detrimento da polpa sem refino e fibra natural. Dentre as polpas refinadas, a mercerizada foi a que se mostrou mais estável termicamente e com maior índice de cristalinidade. A amostra esterificada exibiu os menores teores de umidade, cera, extrativos e lignina, além de ter apresentado os maiores teores de alfa-celulose e nitrogênio. Após a mercerização, a polpa que foi tratada com solventes orgânicos apresentou uma queda no índice de cristalinidade e uma boa estabilidade térmica. Os resultados mostraram que a polpa de bambu esterificada, após tratamentos e modificações químicas, apresentou-se mais pura e hidrofóbica, portanto, mais adequada para utilização como agente de reforço em matrizes poliméricas.