Caracterização de Compósito Polimérico Reforçado com Fibras de Vagem de Moringa oleifera
DOI:
https://doi.org/10.5433/1679-0375.2024.v45.51464Palavras-chave:
biocompositos, Moringa oleifera, fibra natural, manufatura verdeResumo
A preocupação com o uso racional dos recursos naturais e a busca pela sustentabilidade é uma tendência do século XXI. Fabricantes de diferentes setores buscam diversificar os materiais utilizados em seus projetos em contraste com os atuais, não renováveis. Uma alternativa são materiais compósitos baseados em fibras naturais que reforçam polímeros de alto desempenho atualmente utilizados, os chamados biocompósitos. No presente trabalho, compósitos foram preparados com base em uma matriz comercial de polipropileno (PP) e fibras de vagem de Moringa oleifera aplicadas como reforço. Esses compostos foram caracterizados por ensaios de tração, flexão em três pontos, calorimetria exploratória diferencial (DSC), termogravimetria (TGA) e análise de fratura por microscopia óptica. A adição de fibras vegetais aumentou a temperatura inicial de degradação do compósito em 4 ºC em relação ao PP e a temperatura de fusão foi deslocada 11 ºC para baixo, indicando compatibilidade entre matriz e agente de reforço. Houve pouca dispersão na amostragem dos dados de propriedades mecânicas, porém os dados indicam que as propriedades mecânicas foram inferiores aos biocompósitos similares catalogados até o momento e ao próprio polipropileno comercial. Explicações para essas variações foram buscadas por meio de análises de microscopia óptica em relação à distribuição das fibras vegetais na matriz, tamanho das partículas e análise de superfícies fraturadas investigando a adesão entre fibra e matriz. O benefício do uso de fibras vegetais como a Moringa oleifera está relacionado ao reaproveitamento de resíduos naturais biodegradáveis, fortalecendo a sustentabilidade global.
Downloads
Referências
Ahmad, F., Choi, H. S., & Park, M. K. (2015). A Review: Natural Fiber Composites Selection in View of Mechanical, Light Weight, and Economic Properties. Macromolecular Materials and Engineering, 300(1), 10–24. DOI: https://doi.org/10.1002/mame.201400089
Alsubari, S., Zuhri, M. Y. M., Sapuan, S. M., Ishak, M. R., Ilyas, R. A., & Asyraf, M. R. M. (2021). Potential of Natural Fiber Reinforced Polymer Composites in Sandwich Structures: A Review on Its Mechanical Properties. Polymers, 13(3), 423. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13030423
Amir, A., Ishak, M., Yidris, N., Zuhri, M., & Asyraf, M. (2021). Potential of Honeycomb-Filled Composite Structure in Composite Cross-Arm Component: A Review on Recent Progress and Its Mechanical Properties. Polymers, 13(8), 1341. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13081341
Asyraf, M. R. M., Ishak, M. R., Sapuan, S. M., Yidris, N., Ilyas, R. A., Rafidah, M., & Razman, M. R. (2020). Potential Application of Green Composites for Cross Arm Component in Transmission Tower: A Brief Review. International Journal of Polymer Science, 2020(1), 1–15. DOI: https://doi.org/10.1155/2020/8878300
Asyraf, M. R. M., Rafidah, M., Azrina, A., & Razman, M. R. (2021). Dynamic mechanical behaviour of kenaf cellulosic fibre biocomposites: A comprehensive review on chemical treatments. Cellulose, 28, 2675–2695. DOI: https://doi.org/10.1007/s10570-021-03710-3
Azman, M. A., Asyraf, M. R. M., Khalina, A., Petrů, M., Ruzaidi, C. M., Sapuan, S. M., Wan Nik, W. B., Ishak, M. R., Ilyas, R. A., & Suriani, M. J. (2021). Natural Fiber Reinforced Composite Material for Product Design: A Short Review. Polymers, 13(12), 1917. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13121917
Bocci, E., Prosperi, E., Mair, V., & Bocci, M. (2020). Ageing and Cooling of Hot-Mix-Asphalt during Hauling and Paving—A Laboratory and Site Study. Sustainability, 12(20), 8612. DOI: https://doi.org/10.3390/su12208612
Corrado, A., & Polini, W. (2019). Measurement of high flexibility components in composite material by touch probe and force sensing resistors. Journal of Manufacturing Processes, 45, 520–531. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2019.07.038
Costa, H. M., Ramos, V. D., & Cyrino, J. S. A. E. (2021). Influência do óleo de semente de uva na degradação termo-oxidativa do polipropileno (PP) reciclado. Matéria, 26(1), 1–13. DOI: https://doi.org/10.1590/s1517-707620210001.1218
de Sá, D. M. F. (2013). Obtenção de caracterização de compósitos de polipropileno com cascas das sementes de Moringa oleifera [Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Ouro Preto]. Repositório institucional.
Dicker, M. P., Duckworth, P. F., Baker, A. B., Francois, G., Hazzard, M. K., & Weaver, P. M. (2014). Green composites: A review of material attributes and complementary applications. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 56, 280–289. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2013.10.014
Elanchezhian, C., Ramnath, B., Ramakrishnan, G., Rajendrakumar, M., Naveenkumar, V., & Saravanakumar, M. (2018). Review on mechanical properties of natural fiber composites. Materials Today: Proceedings, 5(1), 1785–1790. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2017.11.276
Ilyas, R. A., Sapuan, S. M., Asyraf, M. R. M., Dayana, D. A. Z. N., Amelia, J. J. N., Rani, M. S. A., Norrrahim, M. N. F., Nurazzi, N. M., Aisyah, H. A., Sharma, S., Ishak, M. R., Rafidah, M., & Razman, M. R. (2021). Polymer Composites Filled with Metal Derivatives: A Review of Flame Retardants. Polymers, 13(11), 1701. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13111701
Jubinville, D., Esmizadeh, E., Tzoganakis, C., & Mekonnen, T. (2021). Thermo-mechanical recycling of polypropylene for the facile and scalable fabrication of highly loaded wood plastic composites. Composites Part B: Engineering, 219, 108873. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2021.108873
Leão, A. M. (2008). Fibras de Licur: um reforço alternativo de compósitos poliméricos [Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte]. Repositório institucional.
Muangnoi, C., Chingsuwanrote, P., Praengamthanachoti, P., Svasti, S., & Tuntipopipat, S. (2012). Moringa oleifera pod inhibits inflammatory mediator production by lipopolysaccharide-stimulated RAW 264.7 murine macrophage cell lines. Inflammation, 35(2), 445–455. DOI: https://doi.org/10.1007/s10753-011-9334-4
Omran, A. A. B., Mohammed, A. A. B. A., Sapuan, S. M., Ilyas, R. A., Asyraf, M. R. M., Koloor, S. S. R., & Petrů, M. (2021). Micro- and Nanocellulose in Polymer Composite Materials: A Review. Polymers, 13(2), 231. DOI: https://doi.org/10.3390/polym13020231
Sapuan, S., Hemapriya, G., Ilyas, R., Atikah, M., Asyraf, M., & Mansor, M. R. (2021). Implementation of design for sustainability in developing trophy plaque using green kenaf polymer composites. In S. M. Sapuan & M. R. Mansor (Eds.), Design for sustainability (pp. 85–103). Elsevier. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819482-9.00013-7
Saucedo-Pompa, S., Torres-Cartillo, J. A., Castro-López, C., Rojas, R., Sánchez-Alejo, E. J., Ngangyo-Heya, M., & Martínez-Ávila, G. C. G. (2018). Moringa plants: Bioactive compounds and promising applications in food products. Food Research International, 111, 438–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2018.05.062
Silva, R. V., Aquino, E. M. F., Rodrigues, L. P. S., & Barros, A. R. F. (2008). Desenvolvimento de um compósito laminado híbrido com fibras natural e sintética. Revista Matéria, 13(1), 154–161. DOI: https://doi.org/10.1590/S1517-70762008000100019
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2024 Murillo de Moraes Valentim, Janaina Fracaro de Souza Gonçalves

Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Os Direitos Autorais para artigos publicados nesta revista são de direito do autor. Em virtude de aparecerem nesta revista de acesso público, os artigos são de uso gratuito, com atribuições próprias, em aplicações educacionais e não-comerciais. A revista se reserva o direito de efetuar, nos originais, alterações de ordem normativa, ortográfica e gramatical, com vistas a manter o padrão culto da língua e a credibilidade do veículo. Respeitará, no entanto, o estilo de escrever dos autores. Alterações, correções ou sugestões de ordem conceitual serão encaminhadas aos autores, quando necessário. Nesses casos, os artigos, depois de adequados, deverão ser submetidos a nova apreciação. As opiniões emitidas pelos autores dos artigos são de sua exclusiva responsabilidade.
Esta obra está licenciada com uma Licença Creative Commons Atribuição-NãoComercial 4.0 Internacional.