COMPÓSITOS COM MATRIZ DE AMIDO DO MESOCARPO DO COCO BABAÇU REFORÇADOS COM FIBRAS DO EPICARPO DO COCO BABAÇU.

Abstract

RESUMO: No presente trabalho investigou-se a possibilidade de síntese de amido termoplástico (TPS) a partir do mesocarpo do coco babaçu e a aplicação do termoplástico obtido como matriz em biocompósitos reforçados com fibras do epicarpo do coco babaçu. O mesocarpo foi processado de forma a se obter maiores proporções de amido. As fibras obtidas do epicarpo passaram por sucessivos estágios de tratamento superficiais a fim de favorecer sua compatibilidade com a matriz de amido: lavagem, alcalinização e branqueamento. O amido termoplástico e os compósitos foram produzidos pela técnica de moldagem em solução, utilizando glicerol como plastificante e água destilada como solvente. Os materiais foram caracterizados pelas técnicas de FTIR, TG, DSC, DRX, MEV, absorção de umidade e ensaios mecânicos de tração. Os resultados revelaram a natureza amilácea do mesocarpo do coco babaçu, que apresentou perfil de difração típico de amidos do tipo-C e grânulos de amido com formas predominantemente ovais. As micrografias mostraram que os tratamentos promoveram a remoção gradual de hemicelulose e lignina da superfície das fibras, expondo sua estrutura interfibrilar. A cristalinidade e a estabilidade térmica das fibras cresceram a cada estágio de tratamento aplicado, devido à remoção de componentes amorfos. A incorporação das fibras na matriz de amido termoplástico provocou diminuição da absorção de umidade entre 4,3 e 6,9%, sendo que a redução foi mais significativa ocorreu nos compósitos obtidos com as fibras branqueadas. Não houve diferenças significativas entre a estabilidade térmica dos compósitos e da matriz. As micrografias dos compósitos revelaram que houve uma boa interação entre a matriz e os reforços, sendo que essa interação foi favorecida a cada estágio de tratamento. Como consequência, os compósitos fabricados com fibras que passaram por estágios mais avançados de tratamentos químicos apresentaram propriedades mecânicas superiores a matriz de amido termoplástico pura, sendo que as o compósito obtido com as fibras branqueadas apresentou módulo de elasticidade e tensão máxima 111,2% e 83,6% maiores que matriz de amido termoplástico pura, respectivamente. Como um todo, os resultados obtidos neste trabalho revelaram a viabilidade de aplicação do mesocarpo do coco babaçu na obtenção de amido termoplástico e a capacidade de reforço das fibras do epicarpo do coco babaçu em compósitos com matriz de amido termoplástico.-----------------ABSTRACT: In the study it was investigated the possibility of thermoplastic starch (TPS) synthesis from the babassu coconut mesocarp and the application of the thermoplastic obtained as a matrix in biocomposites reinforced with babassu coconut epicarp fibers. The mesocarp was processed to obtain higher proportions of starch. The fibers obtained from epicarp suffered successive surface treatment stages in order to promote compatibility with the starch matrix: washing, alkalinization and bleaching. The thermoplastic starch and the composites have been produced by molding technique in solution using glycerol as plasticizer and distilled water as the solvent. The materials were characterized by the techniques FTIR, TG, DSC, XRD, SEM, moisture absorption and tensile test. The results showed the starchy nature of babassu coconut mesocarp, which showed a profile of diffraction of C-type starches and starch granules with predominantly oval shapes. The micrographs showed that the treatments caused the gradual reduction of hemicellulose and lignin from the surface of the fibers, exposing their interfibrillar structure. The crystallinity and thermal stability of the fibers grew on each stage of the applied treatment due to the removal of amorphous components. The incorporation of fibers in the thermoplastic starch matrix caused a reduction in moisture absorption between 4.3 and 6.9%, and the reduction was more significant occurred in the composites of bleached fibers. There were no significant differences between the thermal stability of the composites and the matrix. The micrographs of the composites revealed that there was good interaction between the matrix and the reinforcements, and this interaction was favored at every stage of treatment. As a result, composites made with fibers that passed through the later stages of chemical treatments showed superior mechanical properties to pure thermoplastic starch matrix, wherein the composite obtained with bleached fibers had tensile modulus and maximum stress 111.2% and 83.6% bigger than pure thermoplastic starch matrix, respectively. As a whole, the results obtained in this study showed the feasibility of application of babassu coconut mesocarp obtaining thermoplastic starch and the reinforcing ability of babassu coconut epicarp fibers in composites with thermoplastic starch matrix.