Compósito de fibras de bambu e PVAc (Acetato de polivinila) : estudo de viabilidade de painéis para construção civil

Abstract

O crescimento populacional, na atualidade, e, portanto, o aumento do consumo de matériasprimas, são questões preocupantes, pois, com a demanda em pleno crescimento, ocorrerá consequentemente à redução da disponibilidade natural como já vem acontecendo com a madeira. Neste contexto, a expectativa de escassez da madeira, direcionam as pesquisas por materiais alternativos e renováveis. Este trabalho teve como objetivo investigar e avaliar a potencialidade do uso das fibras/partículas de bambu para a produção de compósitos alternativos para a construção civil e arquitetura. Foram analisadas as características anatômicas, físicas e químicas das fibras/partículas de bambu de duas espécies (Bambusa vulgaris e Bambusa tuldoides) e corpos de prova formados pelo compósito de partículas com Pvac (cola branca), foram avaliadas as propriedades física mecânicas: densidade, flexão estática e compressão, de acordo com as normas da ABNT e ANSI. A composição química foi obtida por meio de análises em EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy), espectroscopia por FTIR (Infra Vermelho com Transformada de Fourrier) microscopia Raman. A microestrutura e a interação da fibra com o adesivo foram analisadas por meio de imagens do MEV (Microscópio Eletrônico de Varredura). As imagens demonstraram que para as duas espécies houve boa adesão entre as fibras e o adesivo. Na composição dos corpos-de-prova foi empregado um adesivo à base de acetato de polivinila (PVAc) em proporções de 1:4 para Bambusa vulgaris e 1:3,5 para Bambusa tuldoides com base no peso seco das fibras/partículas de bambu. Para cada espécie foram confeccionados 12 e 6 corpos-de-prova, respectivamente para compressão e flexão. Os resultados obtidos para o ensaio de compressão demonstraram grandes diferenças se comparadas à compressão normal e paralela as fibras. Porém, os resultados são superiores aos valores apresentados na norma europeia EN 310 (1993). No ensaio de flexão, o trecho elástico é muito grande e se o ensaio for interrompido ainda dentro deste trecho, apesar de haver deformação esta tende a retornar ao estado inicial. Os resultados do módulo de elasticidade e o de ruptura do compósito tiveram bastante proximidade com os parâmetros da norma europeia para ambas as espécies, no entanto para as faixas indicativas da norma brasileira os módulos de ruptura não se enquadraram. Apesar da diversidade, os resultados da presente pesquisa foram satisfatórios e, portanto, indicam potencialidade tecnológica para a produção de painéis compósitos de fibras/partículas de bambu e adesivo PVAc, com aplicabilidade em ambientes internos não estruturais em condições secas, conforme a norma ABNT NBR 14810-2 (2013), com oportunidade para futuras pesquisas.

The population growth nowadays, and consequently, the increase of raw materials consumption are worrying issues, because with the soaring of growth, there will be a decrease in the natural availability in the same way as it is happening with wood. In such context, the expectancy of wood exhaustion directs the researches for alternatives and renewable materials. This paper had as objective investigate and evaluate the potential usage of bamboo particles/fibers for the production of alternatives composts used in civil engineering and architecture. The study analyzed Anatomic, physical and chemical characteristics of bamboo fibers/particles belonging to two species (Bambusa vulgaris and Bambusa tuldoides) and proof bodies formed by the particle compost with Pvac (regular white school glue), the physical/mechanic properties (density, static flexion and compression) were evaluated according to ABNT (Brazilian norms and technic association) and ANSI. The chemical composition was acquired through analyses in EDS (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy), spectroscopy using FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) and Raman microscopy. The microstructure and the fiber interaction with the adhesive were analyzed via MEV (Scanning electron microscope). The images showed that both species had a very good bonding between the fibers and the adhesive. In the proof body composition, an adhesive using polyvinyl acetate was employed in the proportions of 1:4 for the Bambusa vulgaris and 1:3,5 for the Bambusa tuldoides based on the dry weight of the bamboo f ibers/particles. For each species, 12 and 6 specimens were made, respectively for compression and flexion. The results obtained from the compression test showed great differences when compared to normal and parallel compression of fibers. However, the results are higher than the values presented in the European standard EN 310 (1993). In the flexion test, the elastic stretch is very large and if the test is interrupted still within its stretch, despite deformation it tends to return to the initial state. The results of the elasticity modulus and the rupture of the composite were very close to the parameters of the European standard for both species, but for the indicative ranges of the Brazilian standard, the rupture modules did not fit. Despite the diversity, the results of the following research were satisfactory and, therefore, indicate technological potential for the production of composite bamboo fiber/ particle boards and PVAc adhesive, with applicability in non-structural indoor environments in dry conditions, according to the ABNT NBR standard 14810-2 (2013), with an opportunity for future researches.