Resíduos de frutos de babaçu e macaúba na produção de compósitos com matriz polimérica de PP e PEAD

Abstract

A crescente preocupação com a sustentabilidade tem impulsionado a busca por alternativas que minimizem o impacto ambiental das atividades industriais. Nesse contexto, a utilização de resíduos provenientes de processos industriais na produção de fibras naturais emerge como uma solução viável e ecologicamente sustentável. Especificamente, os frutos de palmeiras como o babaçu e a macaúba são frequentemente aproveitados de forma parcial, resultando na geração de subprodutos que podem ser valorizados. O objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia de resíduos desses frutos na produção de compósitos com matrizes poliméricas de polipropileno (PP) e polietileno de alta densidade (PEAD). A produção dos compósitos foi obtida através da mistura do babaçu e macaúba com os polímeros, seguida de extrusão e moldagem por injeção para obtenção dos corpos de prova. Para caracterização dos compósitos, foram realizados testes de absorção de água, densidade, dureza Vickers, resistência à tração, rigidez e análise mecânica dinâmica (DMA), além de análises térmicas (TGA/DSC) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) visando examinar a morfologia e a interação entre fibras e polímero. A análise estatística consistiu em testes de normalidade e homogeneidade, ANOVA, análise de regressão polinomial e teste de médias (Scott-Knott), Dunnett. Os resultados indicaram que a absorção de água aumentou proporcionalmente à quantidade de material lignocelulósico adicionado. Os compósitos contendo até 25% de fibras apresentaram desempenho satisfatório em termos de resistência à água, enquanto, em porcentagens mais elevadas, a interação entre a matriz e as fibras comprometeu as propriedades mecânicas devido à formação de vazios na interface entre os materiais. Quanto à densidade e dureza Vickers dos compósitos, observou-se que a adição de fibras de macaúba e babaçu elevou a densidade dos compósitos, melhorando as propriedades mecânicas. No entanto, a dureza Vickers não apresentou variações estatisticamente significativas entre os compósitos, exceto nos tratamentos com fibras de babaçu, onde as adições de 10% e 25% de fibra se destacaram. Os compósitos contendo fibras de macaúba e babaçu mantiveram boas propriedades de densidade e resistência, o que os torna promissores para aplicações que demandam um equilíbrio entre desempenho mecânico e resistência a condições ambientais adversas. Em relação à resistência à tração, observou-se uma redução no desempenho à medida que a porcentagem de fibras aumentava. Nos compósitos de PP, a resistência à tração diminuiu de 41,98 MPa para 27,10 MPa com a adição das fibras de macaúba. Por outro lado, a resistência dos compósitos com fibras de babaçu também foi afetada, mas o tratamento com 10% de fibra de babaçu apresentou desempenho superior ao do PP puro, com 44,60 MPa. A inclusão de fibras naturais nos compósitos resultou em melhorias na rigidez e em um aumento no fator de perda (tan d), indicando maior dissipação de energia e redução nas propriedades elásticas. A análise termogravimétrica (TGA/DSC) confirmou a degradação das fibras com o aumento da temperatura, com uma perda de massa mais acentuada nos compósitos contendo maior proporção de fibras, refletindo a degradação térmica dos componentes lignocelulósicos. Concluise que os resíduos de babaçu e macaúba possuem potencial para a produção de compósitos com PP e PEAD, sendo que os tratamentos de babaçu com a matriz polimérica de PEAD apresentaram os melhores resultados.