[pt] O uso de fibras naturais como reforço em materiais compósitos vem ganhando destaque em diversos setores industriais, principalmente devido às restrições ambientais, que impõem requisitos legais relacionados ao uso de produtos sintéticos, visando a reutilização e substituição de matérias-primas não renováveis. As fibras naturais são biodegradáveis e apresentam propriedades e morfologia muito atraentes. Dentre elas, novas categorias de fibras estão sendo investigadas, como é o caso da fibra de piaçava, oriunda da palmeira Attalea funifera Martius. Sua fibra longa, lisa, resistente e de textura impermeável apresenta propriedades mecânicas semelhantes às fibras de coco, amplamente utilizadas pela indústria. Um dos desafios no uso dessas fibras como reforço em materiais compósitos é melhorar a interação entre a fibra e matriz polimérica, uma vez que as fibras naturais são hidrofílicas e as matrizes são hidrofóbicas, desenvolvendo interfaces fracas. Em alguns casos, tratamentos químicos específicos (por exemplo, o método de mercerização) podem melhorar esta interface, removendo parte da lignina e celulose de fibras, tornando a superfície rugosa compatível com a matriz polimérica. Neste trabalho, vários parâmetros foram avaliados através de MEV, microCT, FTIR e microscopia de varredura laser confocal (CLSM) da fibra de piassava antes e depois da mercerização em solução aquosa de NaOH a 10 por cento em peso. As análises permitiram avaliar que o tratamento alcalino promoveu uma limpeza profunda na superfície das fibras, removendo protrusões de sílicas do vegetal, com aumento do índice de cristalinidade, além de remover frações de lignina, hemicelulose, celulose, ceras e outras impurezas, causando desfibrilação do tecido. Também houve aumento da área superficial, rugosidade e porosidade das fibras após o tratamento químico. / [en] The use of natural fibers to reinforce composite materials has been gaining considerable notice in many industrial fields. This is mainly due to environmental restrictions, which impose legal requirements related to the use of synthetic products, aiming at the reuse and replacement of non-renewable raw materials, which cause less damage to the environment. Natural fibers are biodegradable, renewable resources with very attractive properties and morphology. Among them, new categories of fibers are being investigated, as the case of piassava fiber, from the palm of Attalea funifera Martius. Its long, smooth, sturdy and waterproof textured fiber has similar mechanical properties to the coconut fibers widely used in the industry. One of the challenges in using these fibers as reinforcement in composite materials is to improve the interaction between fiber and polymer matrix, since the natural fibers are hydrophilic and the matrices are hydrophobic, developing weak interfaces. In some cases, specific chemical treatments (eg the mercerization method) can improve this interface by removing part of the lignin and cellulose from fibers, making the rough surface compatible with the polymer matrix. In this work, several parameters were evaluated through MEV, microCT, FTIR and confocal laser scanning microscopy (CLSM) of piassava fibers, before and after mercerization with 10 percent by weight aqueous NaOH solution. The analyzes allowed to evaluate that the alkaline treatment promoted a deep cleaning on the surface of the fibers, removing protrusions of silica from the vegetable, besides removing lignin, hemicellulose, cellulose, waxes and other impurities, causing tissue defibrillation. Also, it was able to increase the surface area, roughness and porosity of the fibers after chemical treatment.

[pt] Os compósitos de matriz polimérica reforçados com fibras se destacam em diversas aplicações industriais, devido as suas características, como baixo custo, baixa densidade e boa resistência mecânica. Porém, o ambiente ao qual o compósito será exposto e a variação de temperatura a qual o compósito é submetido, irão exercer influência no comportamento do material. Estudos sobre as características microestruturais e o comportamento mecânico de compósitos poliméricos com fibras de luffa (Luffa cylindrica) e híbridos (fibra de vidro/luffa) em ambientes úmidos são recentes e, para os compósitos de luffae, principalmente, para os híbridos poucas pesquisas foram realizadas. Assim, com a finalidade de obter materiais com diferentes propriedades e comportamentos, foram fabricados e estudados compósitos com matriz epóxi reforçada com fibras de vidro, fibra de luffae híbridos vidro-luffa. O ensaio de envelhecimento foi realizado em amostras submersas em água destilada em duas temperaturas de envelhecimento (25°C e 60°C). O tempo total de envelhecimento foi de 4 meses (120 dias). Para a avaliação da degradação mecânica foram realizados ensaios não-destrutivos (termografia e ensaio sonoro) e ensaios destrutivos (impacto). O processo de absorção de água nos compósitos também foi avaliado. O presente estudo tem como relevância o preenchimento de lacunas de conhecimento do comportamento de híbridos vidro/luffa, notadamente em ambiente úmido com variação de temperatura. Como resultado, observou-se que o ensaio de envelhecimento indicou que os valores de absorção máxima dos compósitos de fibra de vidro, luffa e híbrido, assim como, seus respectivos coeficientes de difusão mostraram-se condizentes com os valores encontrados na literatura. Os compósitos de fibra de luffa foram os que apresentaram maior valor de absorção. Já os resultados do ensaio de impacto, permitiram identificar os modos de falha e avaliar o efeito entre as temperaturas de envelhecimento. Os compósitos de fibra de vidro tiveram pouca variação da resistência ao impacto antes e após o envelhecimento a 25ºC e a 60ºC. Já os compósitos de fibra de luffa e híbrido apresentaram uma variação considerável antes e após o envelhecimento a 25ºC e 60ºC. O ensaio sonoro permitiu avaliar o efeito do envelhecimento sobre o módulo de elasticidade e o fator de perda. O resultado do ensaio sonoro dos compósitos híbridos mostrou que o módulo de elasticidade e o fator de perda não tiveram diferenças significativas entre os tempos de envelhecimento indicando que a hibridização atuou de modo eficiente para proteger as fibras de luffa. O ensaio de termografia foi usado como uma nova abordagem para avaliar a condutividade térmica dos compósitos. Por fim, conclui-se que a hibridização foi eficiente, pois os compósitos híbridos apresentaram características em relação a absorção, resistência ao impacto e condutividade térmica, intermediárias aos compósitos de fibra de vidro e fibra de luffa e, principalmente a hibridização reduziu de modo significativo a degradação do compósito de luffa quando exposto a ambiente úmidos, além de proporcionar uma alternativa de projeto mais ambientalmente amigável. / [en] Polymer matrix composites reinforced with fibers stand out in various industrial applications due to their characteristics such as low cost, low density, and good mechanical strength. However, the environment to which the composite will be exposed and the temperature variation to which the composite is subjected will influence the material s behavior. Studies on the microstructural characteristics and mechanical behavior of polymer composites with Luffa cylindrica fibers and hybrid fibers (glass/luffa) in humid environments are recent, and few studies have been carried out for the Luffa and, especially, the hybrid composites. Thus, in order to obtain materials with different properties and behaviors, composites were fabricated and studied with an epoxy matrix reinforced with glass fibers, Luffa fibers, and glass-Luffa hybrids. The aging test was carried out on samples submerged in distilled water at two aging temperatures (25°C and 60°C). The total aging time was 4 months (120 days). Non-destructive tests (thermography and sound test) and destructive tests (impact) were performed to evaluate mechanical degradation. The water absorption process in the composites was also evaluated. The present study is relevant to filling knowledge gaps in the behavior of glass/luffa hybrids, especially in a humid environment with temperature variation. As a result, it was observed that the aging test indicated that the maximum absorption values of the glass, Luffa, and hybrid fiber composites, as well as their respective diffusion coefficients, were consistent with the values found in the literature. The Luffa fiber composites had the highest absorption value. The results of the impact test allowed for the identification of failure modes and the evaluation of the effect between aging temperatures. The glass fiber composites had little variation in impact strength before and after aging at 25°C and 60°C. The Luffa and hybrid fiber composites showed considerable variation before and after aging at 25°C and 60°C. The sound test allowed for the evaluation of the aging effect on the modulus of elasticity and loss factor. The sound test results for the hybrid composites showed that the modulus of elasticity and loss factor had no significant differences between aging times, indicating that hybridization efficiently protected the luffafibers. The thermography test was used as a new approach to evaluate the thermal conductivity of the composites. Finally, it is concluded that hybridization was efficient because the hybrid composites had characteristics regarding absorption, impact resistance, and thermal conductivity that were intermediate between glass and Luffa fiber composites, and mainly hybridization significantly reduced the degradation of the Luffa composite when exposed to humid environments, as well as providing a more environmentally friendly design alternative.