Materiais Compósitos à Base de Polihidroxibutirato (PHB) Reforçados com Fibras Celulósicas, Obtidas de Residual de Palha de Cevada, para Produzir Peças para Aplicações Agrícolas: Produção, Caracterização e Análise de Escalonamento

Fibras celulósicas obtidas da palha de cevada foram utilizadas para reforçar o PHB. Quatro fibras processadas diferentes foram empregadas como material de reforço: serragem (SW), fibradas (DFBF), desmadeiradas (DBF) e fibras branqueadas (BBF). O compósito foi processado a partir de duas perspectivas diferentes: um processo descontínuo (lote) e um processo de intensificação (extrusão). Uma vez processados e transformados em espécimes de forma final, os materiais foram caracterizados por testes mecânicos (modo de tração), microsscopía eletrônica de varredura e simulações teóricas por análise de elementos finitos (FEA). Em termos de propriedades mecânicas, apenas os módulos de elasticidade (Et) exibiram resultados variando de 37% a 170%, dependendo da composição do reforço. Por outro lado, as resistências à ruptura, tanto em testes de tração quanto de flexão, tendiam a diminuir, indicando uma má afinidade entre os componentes. Devido ao tratamento mecânico aplicado na fibra, o DFBF surgiu como o filler mais promissor, com propriedades mecânicas mais próximas das do PHB puro. Compósitos à base de DFBF foram posteriormente produzidos através de intensificação do processo usando um extrusor de dupla rosca e moldados em vasos de flores. Os resultados mecânicos mostraram propriedades quase idênticas entre os processos descontínuo e de intensificação. A adequação do material para vasos de flores agrícolas foi demonstrada através de simulação de análise finita (FEA), que revelou que as tensões máximas de von Mises (5,38 × 105 N/m2) e deformações (0,048 mm) estavam bem abaixo dos limites dos materiais compósitos.