Characterization of the natural fibers extracted from the aninga’s stem and development of a unidirectional polymeric sheet

Abstract

Uma folha unidirecional foi feita com fibras orientadas em uma matriz epóxi. Fibras naturais foram extraídas do caule de Montrichardia linifera (Arruda) Schott., tradicionalmente conhecida como aninga, caracterizadas e usadas para produzir uma folha polimérica unidirecional. Análises de FTIR, XRD, SEM, TG e DTG foram realizadas para caracterizar essas fibras de celulose. Picos observados em 1024 cm− 1, 1600 cm− 1 e 3328 cm− 1 revelaram a vibração de alongamento da ligação O–H, o alongamento da carbonila na hemicelulose e a vibração dos anéis aromáticos, respectivamente. A análise de XRD demonstrou um índice de cristalinidade de 62,21%. A análise morfológica revelou a qualidade microestrutural da superfície da fibra, com sulcos para ancoragem mecânica, bem como seu interior, que é composto por microfibrilas. A análise por EDS confirmou a presença dos principais elementos que compõem as fibras naturais, sendo o carbono o principal componente (70%). A estabilidade térmica das fibras de aninga foi de até 450 ºC, com degradação de 50% de sua massa inicial. As propriedades mecânicas das fibras de aninga não tratadas apresentaram resistência à tração de 332 MPa e módulo de elasticidade de 13.000 MPa. A folha unidirecional apresentou resistência à tração de 4,5 MPa e módulo de elasticidade de 332,9 MPa. Esses resultados garantem que a fibra de aninga seja considerada de alto desempenho (> 200 MPa) e possa ser utilizada em componentes internos de automóveis.