Study of poly (lactic acid) composites with cellulose extracted from the pineapple crown

A incessante busca pela redução de poluentes no mundo, principalmente os oriundos dos plásticos sintéticos, faz com que muitos pesquisadores recorram a pesquisas de materiais alternativos. Neste estudo, foram preparados 5 Compósitos de PLA contendo 0,5%, 1,0%, 1,5%, 5% e 10% de fibra de abacaxi. Foram ensaiadas a partir do PLA puro e PLA com adição de fibras, sem acréscimo de nenhum estabilizante ou qualquer outro material nas amostras com 0,5%, 1,0% e 1,5%, com foco na estratégia de verificação do comportamento do PLA com a fibra considerando como referência o PLA puro e as amostras com 5,0% e 10,0% foram adicionadas de compatibilizante Polybond. As fibras foram trituradas e incorporadas no PLA no estado fundido por meio de um moinho de facas e, em seguida, as formulações foram homogeneizadas em uma extrusora dupla rosca. Os corpos de prova foram obtidos em uma prensa a 180ºC e em seguida cortados com gabarito. A caracterização das amostras foi realizada por meio das técnicas de ensaios mecânicos, Calorimetria Diferencial Exploratória (DSC), Termogravimetria (TGA), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FT-IR) e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). O comportamento do compósito trouxe uma alteração na dureza a partir da adição de fibras no PLA, em torno de 3,8% na amostra PLA + 0,5% Fibra; 8,9% na amostra PLA + 1,0% Fibra; 6,2% na amostra PLA + 1,5% Fibra;13,5% na amostra PLA + 5% Fibra e 6,5% na amostra PLA + 10% Fibra. Quanto ao impacto, o compósito PLA + fibra apresentou um ganho em sua resistência. A matriz com adição de fibras, apresentou uma melhora na resistência à tração. Quanto ao comportamento térmico, observa-se que os compósitos com fibra não apresentam alterações de estabilidade térmica, permanecendo assim, na mesma faixa de degradação do polímero puro e da fibra.The relentless demand for the reduction of pollutants in the world, especially those from synthetic plastics, makes many researchers turn to the investigation of alternative materials. In this study, 5 PLA composites containing 0.5%, 1.0%, 1.5%, 5% and 10% pineapple fiber were prepared. The samples with 0.5%, 1.0% and 1.5% were tested from pure PLA and PLA with fibers added, without adding any stabilizer or any other material, focusing on the strategy of verifying the behavior of PLA with the fiber considering pure PLA as reference, and the samples with 5.0% and 10.0% were added the compatibilizer polybond. The fibers were ground and incorporated into the PLA in the molten state using a knife mill, and then the formulations were homogenized in a twin-screw extruder. The samples were obtained in a press at 180ºC and then cut using a die. Characterization of the samples was done by mechanical testing, Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetry (TGA), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) and Scanning Electron Microscopy (SEM). The behavior of the composite brought a change in the hardness of the addition of fibers in PLA, about 3.8% in the sample PLA + 0.5% Fiber; 8.9% in the sample PLA + 1.0% Fiber; 6.2% in the sample PLA + 1.5% Fiber;13.5% in the sample PLA + 5% Fiber and 6.5% in the sample PLA + 10% Fiber. As for impact, the composite PLA + fiber presented a gain in its resistance. The matrix with fiber addition, presented an improvement in tensile strength. Regarding thermal behavior, it is observed that composites with fiber do not present changes in thermal stability, thus remaining in the same degradation range as the pure polymer and fiber