Desenvolvimento de materiais de alto desempenho à base de bambu pelo processo de densificação

Resumo

A densificação é um processo no qual a densidade de um material aumenta principalmente reduzindo seu volume vazio. No caso do bambu, isso pode ser realizado comprimindo o bambu na direção perpendicular às fibras através de um sistema aberto, Termo-Mecânico (TM) ou um sistema fechado Termo-Hidro-Mecânico (THM). O principal objetivo da densificação é diminuir sua heterogeneidade e melhorar suas propriedades mecânicas e de absorção de umidade, já que a densidade e a resistência mecânica mudam gradualmente da camada externa para a camada interna ao longo da espessura da parede do bambu. Adicionalmente, a densificação pode ocorrer durante a operação de prensagem a quente necessária para adesivos termofixos de fabricação de produtos de bambu. Poucas investigações sobre a densificação do bambu foram realizadas até hoje por causa de sua forma oca, que era uma barreira para pesquisadores densificarem grandes amostras e, consequentemente, considerar o bambu densificado como um produto em si. Não obstante, o advento de novas tecnologias no aplanamento do bambu durante as últimas décadas pode ser uma oportunidade para densificar este recurso de biomassa em formatos de placas em grande escala. Este estudo objetiva densificar o bambu, redesenhar sua microestrutura, diminuir sua heterogeneidade e, consequentemente, melhorar suas propriedades mecânicas, físicas e químicas. Para criar um material de alto desempenho (bambu densificado) a partir de bambu natural, é necessário entender-se o comportamento do material durante o processo. Com base em resultados preliminares, o processo de densificação aprimora as propriedades mecânicas do bambu. No entanto, algumas propriedades físicas, como estabilidade das dimensões, inchamento e absorção de água, demonstraram ser sacrificadas usando baixa temperatura. Além disso, o processo de densificação não influencia os componentes químicos do bambu a temperaturas inferiores a 160°C. Concluiu-se, a partir dos resultados obtidos, que a eficácia da densificação é governada por vários fatores que precisam ser otimizados. Portanto, teor de umidade, temperatura de prensagem, taxa e pressão de compressão serão estudados. Um método experimental para o entendimento avançado da relação tensão-deformação na compressão transversal do bambu em temperaturas elevadas, observando simultaneamente a deformação celular, será desenvolvido. (AU)