Fibras naturais

Prévia do material em texto

LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Classificação das fibras.	7
Figura 2 - Fibras ampliadas de seda (A), lã (B) y algodão (C).	8
Figura 3 – Algumas fibras de origem natural.	8
Figura 4 - Fibra de lã. a) Imagem do microscópio eletrônico. b) Estrutura interna da fibra de lã pelo corte transversal.	9
Figura 5 - Feixe de fibra de vidro.	9
Figura 6 - Classificação de fibras Lignocelulósicas	10
Figura 7 - Planta do sisal	11
Figura 8 - Fibra do sisal.	12
Figura 9 - Planta da Abacá	13
Figura 10 – Abacaxi a) Planta b) Fibras obtidas das folhas c) Tecido feito com fibras	14
Figura 11 - Curauá a) Planta b) Seção transversal.	15
Figura 12 - Esparto a) Planta b) Fibras	16
Figura 13. a) Palmeira de piassava b) Lâmpada feita com fibras de piassava.	16
Figura 14 - Coqueiro e seu fruto.	17
Figura 15 - Fibra do coco.	17
Figura 16 - Capsulas de algodão.	19
Figura 17 - a) Ceiba pentandra b) Sementes de Mafumeira no meio da Sumaúma.	20
Figura 18 - Painero.	21
Figura 19 - Bambu.	22
Figura 20 - Distribuição mundial de bambu.	22
Figura 21 - Palmeira de pupunha	23
Figura 22 - a) Fruto da pupunha b) Palmito	23
Figura 23 - Juta. a) Plantação b) tecido.	24
Figura 24 - a) Folhas da planta 	b) Fibras extraídas do caule c) Tecido feito com fibras de rami	25
Figura 25 - a) Plantação de cânhamo industrial b) Fibras de cânhamo c) sapatilha feita com fibras de cânhamo	26
Figura 26 - Planta de Kenaf	28
Figura 27 - Planta de Malva	28
Figura 28 – cana de açúcar.	29
Figura 29 - Componentes químicos dos materiais Lignocelulósicos	31
Figura 30 - Representação de uma molécula de celulosa, com grupos funcionais –CH2OH e –OH que apresentam tendência de estabelecer ligações hidrogênio intra e intermolecular.	32
Figura 31 - Estrutura da parede celular	32
Figura 32 - Microfibras de celulosa.	33
Figura 33 - Cristalinidade da celulosa.	33
Figura 34 - Estrutura de uma fibra de madeira.	36
Figura 35 - Partes do culmo de bambu.	37
Figura 36 - Distribuição das fibras na espessura da parede a) Secção transversal b) Parede do bambu	37
Figura 37 - Microestrutura do bambu.	38
Figura 38 - Caule de pupunha	40
Figura 39 - Mosaico seção transversal da amostra.	40
Figura 40 - Microestrutura das fibras de pupunha.	41
Figura 41 - Seção transversal do pacote de fibras “fita”.	45
Figura 42- Fibras de Abacá.	46
Figura 43 - Secção de corte de um coco maduro. Estrutura da fruta do Coco	47
Figura 44 – Diagrama dos corpos de prova usados no ensaio de tração	54
Figura 45 – Regiões elástica e plástica na curva tensão- deformação	55
Figura 46 - Curva tensão-deformação	56
Figura 47 - Curva tenção-deformação de fibras lignocelulosicas a) Fibras de Piassava b) Fibras de coco.	58
Figura 48 – Deformação por fluência.	60
Figura 49 - Difração de raios X e a equação de Bragg	61
Figura 50 - Esquema de um tubo gerador de raios-X.	62
Figura 51 - Espectro de difração de um material policristalino	62
Figura 52 - Difratômetro de raios X	63
Figura 53 – Diagrama do funcionamento do sistema Goniômetro-Detector.	63
Figura 54 – Difraçao de Raios X em biótipos de Gadua.	64
Figura 55 – Difração de raios X para a celulosa.	64
Figura 56 - Tipos de estudos possíveis com análise térmica	65
Figura 57 – Gráfico de uma TG isotérmica	66
Figura 58 – Gráfico de uma TG quase-isotérmica	66
Figura 59 - Gráfico de uma TG dinâmica	67
Figura 60 - Esquema do funcionamento de um analisador térmico	67
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Produção anual em Brasil de algumas fibras naturais, em toneladas.	11
Tabela 2 - Produção em toneladas de sisal e outras fibras provenientes de agaves. Cifras 2011.	11
Tabela 3 - Produção em toneladas de Abacá. Cifras 2011.	13
Tabela 4 - Produção em toneladas de abacaxi. Cifras 2011.	14
Tabela 5 - Produção em toneladas de coco. Cifras 2012.	18
Tabela 6 - Produção em toneladas de fibra de algodão. Cifras 2011.	19
Tabela 7 - Produção em toneladas de kapok. Cifras 2011.	20
Tabela 8 - Produção em toneladas de Juta e afines. Cifras 2011.	24
Tabela 9 – Produção em toneladas de Lino, fibra y estopa. Cifras 2011.	26
Tabela 10 – Produção em toneladas de Cânhamo, estopa y desfechos. Cifras 2011.	27
Tabela 11 – Produção em toneladas de Cana de açúcar. Cifras 2011.	29
Tabela 12 - Composição química de algumas fibras naturais,	34
Tabela 13 – Vantagens do uso de fibras lignocelulosicas como reforço em materiais compósitos.	35
Tabela 14 - Comparação da densidade de diferentes espécies de Bambu.	39
Tabela 15 - Propriedades mecânicas e físicas da polpa e fibra de bambu.	39
Tabela 16 - Propriedades mecânicas e físicas da fibra de sisal	44
Tabela 17 - Propriedades mecânicas e físicas da fibra de coco.	48
Tabela 18 - Propriedades mecânicas de algumas fibras naturais convencionalmente utilizadas como reforço em compósitos ,,,	50
Tabela 19 – Técnicas de Analise Térmica	65
Desenvolvimento Teórico
CAPÍTULO 1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Origem / tipo de fibras naturais
As fibras são materiais muito finos e alongados, como filamentos, que podem ser contínuos ou cortados as quais servem de matéria-prima para manufatura, podendo ser fiadas, para a formação de fios, linhas ou cordas ou dispostas em mantas, para a produção papel, feltro ou outros produtos.
As fibras podem ser divididas em dois grupos principais, fibras naturais e fibras feitas pelo homem, Figura 1. As fibras naturais são as fibras obtidas da natureza e as fibras usadas na manufatura são classificadas conforme a sua origem, que pode ser artificial ou sintética.
Figura 1 - Classificação das fibras.
As fibras artificiais são produzidas utilizando como matéria prima produtos naturais como a celulose, e as fibras sintéticas são fibras produzidas, porém usando como matéria prima produtos químicos da indústria petroquímica por medo de polimerização ou policondensação.
Tipos de Fibras Naturais
É chamado de fibras naturais os filamentos, fios ou cabelos, cuja origem está na natureza. A única fibra natural que é capaz de formar um fio é a seda, o resto das fibras naturais podem se compactar ou se fiar, e por sua vez, os fios obtidos podem ser usados para produzir tecidos têxteis.
As fibras naturais são classificadas de acordo com sua origem: animal, mineral ou vegetal, alguns exemplos de fibras naturais estão mostrados nas figuras 2 e 3.
Figura 2 - Fibras ampliadas de seda (A), lã (B) y algodão (C).
Figura 3 – Algumas fibras de origem natural.
As fibras de origem animal podem provir da secreção glandular de alguns insetos, como é o caso da seda, em que dois filamentos de fibroína são ligados por sericina, ou, então, de bolbos pilosos de diferentes espécies e apresentar uma estrutura molecular composta de queretina, como é o caso da lã, Figura 4. 
Figura 4 - Fibra de lã. a) Imagem do microscópio eletrônico. b) Estrutura interna da fibra de lã pelo corte transversal.
As fibras de origem mineral são inorgânicas, têm a sua origem em rochas com estrutura fibrosa e são constituídas, essencialmente, por silicatos.
Figura 5 - Feixe de fibra de vidro.
As fibras vegetais são estruturas alongadas, de secção transversal arredondada que contem em sua estrutura basicamente celulose e lignina, ração pela qual, são chamadas fibras lignocelulósicas. 
Classificação das Fibras Naturais Lignocelulosicas
As fibras lignocelulosicas podem ser classificadas, de acordo com a parte da planta que é utilizada, em fibras de folhas, fibras do caule, e fibras de fruto e sementes. Devido a isto, elas diferem consideravelmente uma das outras, mas possui em comum o fato de serem constituídas basicamente por três componentes: celulose, lignina (L) e polioses (P), também conhecidas como hemiceluloses.
* Fibras nativas brasileiras
Figura 6 - Classificação de fibras Lignocelulósicas
No Brasil, existe uma grande variedade de fibras vegetais (*) com diferentes propriedades químicas, físicas e mecânicas; consideradas potenciais modificadores de polímeros termoplásticos [1: Mattoso, L. H.; Pereira,N. C. Souza, M. L.; Agnelli, J. A. M. EMBRAPA Produção e Informação, in: Odilon. O Agro Negócio do Sisal no Brasil. 1. ed. , p.161, 1999.]
A indústria agrícola e a principal fonte de geração de materiais fibrosos, pelo geral subproduto dos processos agrícolas, que apresentam uma fonte de contaminação dos campos, dado que a queima dos resíduos agrícolas desprende partículas y emissões tóxicas provocando sérios problemas e riscos na saúde das comunidades próximas. Igualmente, contribui à perda de oportunidades de desarrolho econômico das comunidades rurais.[2: Fibers Futures organization. Informe anual (2002). ]
As maiores fontes de obtenção de fibras lignocelulósicas são os subprodutos da colheita de cana, bambu, milho, coco, arroz e agaves.[3: Barba, P. Claudia. Síntesis de carboximetilcelulosa (CMC) a partir de pastas de plantas anuales. Memoria presentada para optar al grado de Doctor en Ingeniería Química. Tarragona, 2002]
Em Brasil existe um grande potencial para a produção e a comercialização de diferentes fibras como, por exemplo, as fibras de coco, abacaxi e bananeira que são majoritariamente descartadas, ou seja, correspondem a resíduos agrícolas, Tabela 1. Porém, Embora as fibras celulósicas sejam provenientes de recursos renováveis, existe uma grande diversidade de espécies que ainda não foram explorados com todo o seu potencial, principalmente os rejeitos agrícolas ou industriais.
Tabela 1 - Produção anual em Brasil de algumas fibras naturais, em toneladas.
	Fibra
	Brasil
	Mundo
	Sisal
	283.797
	452.164
	Abacaxi
	2’365.458
	23'216.750
	Coco
	2’888.532
	60’265.908
	Algodão
	1’673.337
	32’732.008
	Juta
	16.665
	3’893.348
	Cana de açúcar
	717’463.793
	1.797’262.116
Fibras de Folhas
Sisal 
O sisal, Figura 7, é a principal fonte de extração de fibras duras vegetais no mundo. Sua origem vem do extremo norte de México, onde a planta é conhecida como “Agave” e sua dispersão em Brasil e o resto do continente se deu por intermédio de espanhóis e portugueses que o introduziram como planta ornamental. 
Figura 7 - Planta do sisal
No século XIX em virtude de interesses coloniais, diversas indústrias de fibras de sisal prosperaram na Indonésia e nas Filipinas. Este fenômeno se repetiu no século XX, nas regiões de Quênia e Tanzânia no Oeste da África e no nordeste de Brasil; sendo atualmente, Quênia e Brasil os dois principais produtores de fibra de sisal a nível mundial, Tabela 2.[4: Sindifibras, Apex Brasil, Brazilian sisal. O Sisal do Brasil.]
Tabela 2 - Produção em toneladas de sisal e outras fibras provenientes de agaves. Cifras 2011.
	País
	Produção
	Porcentagem
	Brasil
	283.797
	62,8%
	Quênia
	27.560
	6,1%
	República Unida de Tanzânia
	24.828
	5,5%
	México
	20.113
	4,4%
	Madagascar
	18.937
	4,2%
	Colômbia
	16.393
	3,6%
	China
	14.683
	3,2%
	Haiti
	9.229
	2,0%
	República Bolivariana de Venezuela
	6.177
	1,4%
	México
	5.553
	1,2%
	Nicarágua
	4.838
	1,1%
	Equador
	3.980
	0,9%
	Filipinas
	3.967
	0,9%
	Cuba
	3.852
	0,9%
	El Salvador
	1.949
	0,4%
	Marrecos
	1.500
	0,3%
	Sudáfrica
	1.347
	0,3%
	Outros
	3.461
	0,8%
	Total
	452.164
	100%
Datos de FAOSTAT (FAO) Base de datos de la FAO[5: http://faostat.fao.org/DesktopDefault.aspx?PageID=567&lang=fr#ancor]
No Brasil a espécie de sisal cultivada é a Agave Sisalana, e foi introduzida em 1903 em Bahia em vista que essa região apresenta um clima propício para o desenvolvimento do cultivo de sisal, que necessita de precipitação pluvial de pelo menos 400mm/ano, temperaturas medias de 20-28ºC e solos com elevados teores de cálcio com boa fertilidade natural.
Em 1911 foram enviadas para Paraíba as primeiras mudas de sisal. Porém foi somente na década de 1940 que foi estendido como cultura econômica, tornando-se Brasil exportador de sisal e ganhando a liderança a nível mundial a partir de 1951. 
 
Figura 8 - Fibra do sisal.
Atualmente os principais estados produtores de sisal no Brasil são a Bahia, Paraíba e Rio Grande do Norte, responsáveis por 93,5%, 3,5% e 3,0% da produção nacional respectivamente.
Embora a produção de sisal no Brasil tenha contraído consideravelmente a queda foi menos drástica do que em outros países (a produção de México e Tanzânia caiu mais seriamente), evidenciando certo crescimento entre 2000 e 2004. 
Abacá
O abacá também conhecido como cânhamo de manila, cânhamo-de-manilha, alvacá, bananeira-de-corda, bananeira-de-flor e bandala (Musa textilis), Figura 9, é um tipo de bananeira que proporciona também uma das mais importantes matérias-primas para a cordaria. 
Figura 9 - Planta da Abacá
Em 1925 foi plantada a grande escala em Sumatra. Durante a Segunda guerra mundial as plantações em estados unidos iniciadas na década de 1930, abasteceram o mercado deste produto. No entanto, atualmente as plantações comerciais estão localizadas em Filipinas, Equador e costa Rica, Tabela 3.
Tabela 3 - Produção em toneladas de Abacá. Cifras 2011.
	País
	Producción
	Porcentaje (%)
	Filipinas
	68.612
	64,73
	Ecuador
	35.394
	33,39
	Costa Rica
	1.209
	1,14
	Indonesia
	515
	0,49
	Guinea Ecuatorial
	230
	0,22
	Kenya
	44
	0,04
	Total 
	106.004
	100
Datos de FAOSTAT (FAO) Base de datos de la FAO
Abacaxi 
O abacaxizeiro é uma planta tropical originária da região compreendida entre 15° a 30° de latitude sul e 40° a 60° de longitude oeste, na qual se incluem as zonas centrais e sul do Brasil, da costa do nordeste ao Trópico de Câncer, o nordeste da Argentina e do Paraguai. No Brasil e no Paraguai ocorrem formas mais primitivas de abacaxi, terra de origem dos índios Guaranis, que difundiram essa planta e seu nome nas sucessivas incursões que fizeram no Brasil, Guianas, Venezuela, Equador, Colômbia, Panamá e Antilhas. A difusão do ananás no mundo deveu-se a expansão marítima hispânico-portuguesa durante o século XVI, quando os navegadores levavam a bordo para o seu autoconsumo, sendo as coroas deixadas nos portos, onde se propagavam naturalmente,
Atualmente a flora brasileira conta com 46 gêneros, cerca de 1700 espécies de plantas herbáceas e 11 híbridos de Bromeliáceas. As folhas da planta do abacaxi, quando devidamente extraídas e processadas, fornecem fibras vegetais naturais longas que podem ser usadas na fabricação de fios, tecido plano, tecido de malha e produtos artesanais, Figura 10. 
Figura 10 – Abacaxi a) Planta b) Fibras obtidas das folhas c) Tecido feito com fibras
Tem sido determinado que por cada hectare de abacaxi cultivada é gerada aproximadamente 300 Tm de restolho. Considerando a quantidade de hectares cultivadas no pais, o total descartado é maior aos 2 milhões de TM por ano. 
Tabela 4 - Produção em toneladas de abacaxi. Cifras 2011.
	País
	Produção
	%
	Tailandia
	2593207
	11,2
	Brasil
	2365458
	10,2
	Costa Rica
	2268956
	9,8
	Filipinas
	2246806
	9,7
	Indonesia
	1540626
	6,6
	India
	1415000
	6,1
	Nigeria
	1400000
	6,0
	China
	1351367
	5,8
	China, Continental
	950000
	4,1
	México
	742926
	3,2
	Viet Nam
	533384
	2,3
	Colombia
	512316
	2,2
	República Bolivariana de Venezuela
	419832
	1,8
	Taiwán provincia de China
	401367
	1,7
	Perú
	400429
	1,7
	Outros
	4075076
	17,6
	Total
	23'216.750
	11,2
Curauá 
A curauá (Ananas erectifolius) mostrada na Figura 11, é uma bromélia característica da Amazônia paraense, mais concentrada na região de Santarém. A fibra extraída de suas folhas é muito resistente, macia, leve e reciclável, permitindo composições para diversos usos na indústria. Atualmente a fibra é cotada para diversos fins, mais recentemente como substituta da fibra de vidro em peças automobilísticas e como composto de vigas resistentes a terremotos.[6: MOTHÉ, Cheila G.; ARAUJO, Carla R. de. Caracterização térmica e mecânica de compósitos de poliuretano com fibras de curauá. Polímeros: Ciência e Tecnologia,v.14, n. 4, p. 274-278, 2004.]
Figura 11 - Curauá a) Planta b) Seção transversal.
Phormium 
A espécie Phormium tenax, conhecida pelos nomes comuns de espadana, linho-da-Nova-Zelândia oufilaça, foi cultivada para produção de fibras utilizadas em cordoaria e na confecção de tecidos grosseiros. As suas rigidaz folhas tém até 3 m de comprimento e 125 mm de espesor. As tonalidades plantadas vao desde verde até vermelho, bonce, rosa e amarelo. A origem desta planta e Nueva Zelanda. 
Esparto
O esparto (Stipa tenacissima), Figura 12 é uma gramínea perene cultivada no noroeste da África e da parte sul da Península Ibérica e é empregada no artesanato (cordas, cestos, alpercatas, etc.). É conhecido também como "grama esparto", "grama alfa" ou "grama agulha". O esparto é originário da região irano-turaniana, ou seja, dos desertos situados entre o Mar Negro e o Mar Cáspio. Chegou à extremidade ocidental do Mediterrâneo e da Península Ibérica durante o período terciário, quando as alterações climáticas levaram a um período de grande seca e os países do Mediterrâneo do nível do mar baixou, o que facilitou a migração de algumas espécies de estepe. Se estendeu para o leste, centro e sul da Península Ibérica e para as Ilhas Baleares.
 
Figura 12 - Esparto a) Planta b) Fibras
Folhas filiformes, duras e enroladas cilindricamente, são usados como fonte de fibras para fabricação de papel. Suas fibras curtas são muito apropriadas para a produção de papel fino de impressão para a sua suavidade e elasticidade. Os papéis resultantes mostraram boa formação, alta opacidade, volume específico, porosidade e boa estabilidade dimensional contra mudanças na umidade. A fibra é de alta qualidade que é usado frequentemente na fabricação de livros.
Piassava
Figura 13. a) Palmeira de piassava b) Lâmpada feita com fibras de piassava.
A piassava, também chamada piaçaba, piasaba, pissaba, piassaba, and piaçá, é um produto fibroso de dois espécies de palmeiras brasileiras: Attalea funifera and Leopoldinia piassaba. Muitas vezes, é utilizado na fabricação de vassouras, e para outros fins.
Fibras de Frutos e Sementes
Fibra de casca de coco
O coqueiro (Cocos nucifera L.) pertence à família Arecaceae e possui sistema radicular fasciculado, caule tipo estipe, folhas compostas, inflorescências paniculadas e fruto tipo drupa. Foi introduzido no Brasil em 1553 sendo mais extensamente cultivado em zonas tropicais entre os paralelos 20° Norte e 20° Sul, ocupando cerca de 300.00 hectares. O fruto do coco é formado de aproximadamente 30% em massa de coco e 70% em massa de casca. [7: SANTOS FERREIRA, J. M. ; NUNES WARWICK, D.R.; y SIQUEIRA, L. A. 1998. A Cultura do Coqueiro no Brasil. 2ª ed. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA) y Centro de Pesquisa Agropecuaria dos Tabuleiros Costeiros. Brasilia, Brasil. 292 p.]
Figura 14 - Coqueiro e seu fruto.
Existem três tipos principais de fibras: a mais longa e fina, conhecida como fibra branca Uma fibra mais grossa e uma fibra mais curta. Estas fibras são utilizadas para a fabricação de uma grande diversidade de artigos como cabos, cordas, redes de pesca, calafeto de barcos, na indústria automobilística, escovas, pincéis, passadeiras tapetes, cortiça isolante e cama de animais e esteiras, capachos e cepilhos, material para enchimento em colchões e almofadas e vestuário.
 
Figura 15 - Fibra do coco.
Conforme estatística da Food Agriculture Organizition (FAO), em 2012 a produção anual mundial de coco foi de 60 milhões de toneladas/ano, sendo que somente uma pequena fração é normalmente utilizada. Enquanto que países como Índia e Sri Lanka estão comercializando e gerando divisas a partir do cultivo de coco, o Brasil está desperdiçando a maioria da sua produção de fibra de coco, principalmente em relação ao coco verde. Estima-se que o desperdício seja acima de US$60 milhões ano.[8: http://faostat.fao.org/site/567/DesktopDefault.aspx?PageID=567#ancor ][9: http://www.brazilianfibres.com/portal/index.php/pt/empresas/21-o-coco]
Tabela 5 - Produção em toneladas de coco. Cifras 2012.
	País
	Producción
	%
	Indonésia
	18’000.000
	29,9
	Filipinas
	15’862.386
	26,3
	Índia
	10’560.000
	17,5
	Brasil
	2’888.532
	4,8
	Sri Lanka
	2’000.000
	3,3
	Viet Nam
	1’250.000
	2,1
	Tailândia
	1’100.000
	1,8
	México
	1’050.000
	1,7
	Papua New Guinea
	900.000
	1,5
	Malásia
	585.000
	1,0
	United Republica de Tanzânia
	580.000
	1,0
	Myanmar
	430.000
	0,7
	Outros
	5’059.990
	8,4
	Total
	60’265.908
	100
Datos de FAOSTAT (FAO) Base de datos de la FAO[10: http://faostat.fao.org/DesktopDefault.aspx?PageID=567&lang=fr#ancor]
A fibra de coco está sendo amplamente usada em compósitos com látex, principalmente na fabricação de assentos automobilísticos em substituição à espuma de poliuretano, apresentando várias vantagens em relação à espuma de poliuretano, entre elas ótima aeração, biodegrabilidade, reciclabilidade, custo equivalente ao da espuma, produto renovável e combustão sem gases tóxicos.[11: SALAZAR, Vera Lúcia Pimentel; CARASCHI, José Cláudio; Leão, Alcides Lopes. Avaliação dos produtos de emissão a partir da pirólise de assentos automotivos feitos de fibra de coco e de espuma de poliuretano. Engenharia Sanitária Ambiental, v. 10, n.2, p. 162-166, 2005.]
Algodão
O algodoeiro é o nome vulgar dado a várias espécies do género botânico Gossypium L., da família Malvaceae. As fibras do algodão contem 91,5% de celulosa pura. Existem cerca de 40 espécies, arbustivas, nativas das regiões subtropicais e tropicais, algumas das quais são utilizadas para a produção da fibra têxtil conhecida como algodão. 
Figura 16 - Capsulas de algodão.
Em estado selvagem, os arbustos do algodoeiro conseguem atingir até 7 m de altura. As folhas são grandes, com três, cinco (ou mesmo sete) lobos, Figura 16. As sementes estão contidas numa cápsula, estando cada uma envolvida numa fibra felpuda designada pelo vocábulo inglês lint. As espécies mais utilizadas para fins comerciais são G. hirsutum (Estados Unidos e Austrália), G. arboreum e G. herbaceum (Ásia), e G. barbadense (Egipto). Os linters são, geralmente brancos, mas existem também variedades com cor castanha ou verde.
Agumas espécies utilizadas para fins têxteis e seus lugares de origem sao:
Gossypium arboreum L. – Algodoeiro-arbóreo, nativo da Ásia meridional.
Gossypium barbadense L. – Algodoeiro egípcio, tambémdesignado como algodão-crioulo ou algodão de Sea Island, nativo da América do Sul tropical.
Gossypium herbaceum L. – Algodoeiro-asiático ou algodoeiro-do-levante, nativo do sul de África.
Gossypium hirsutum L. – Algodoeiro-das-terras-altas ou Algodoeiro-americano, nativo da América Central, do Caribe e do sul da Florida.
Gossypium vitifolium Lam. - cultivado nos Estados Unidos, México, Antilhas e norte da América do Sul.
Tabela 6 - Produção em toneladas de fibra de algodão. Cifras 2011.
	País
	Producción
	%
	China
	6588959
	20,13
	China, Continental
	6588959
	20,13
	Índia
	5984000
	18,28
	Estados Unidos de América
	3412550
	10,43
	Paquistão
	2312000
	7,06
	Brasil
	1673337
	5,11
	Uzbequistão
	983400
	3,00
	Turquia
	954600
	2,92
	Austrália
	843572
	2,58
	Turkmenistán
	330000
	1,01
	Argentina
	295000
	0,90
	Grécia
	280000
	0,86
	México
	274000
	0,84
	Myanmar
	177600
	0,54
	Burkina Faso
	175000
	0,53
	República Árabe Síria
	151320
	0,46
	Mali
	148000
	0,45
	Egito
	137000
	0,42
	Kazajstán
	118000
	0,36
	Tayikistán
	103400
	0,32
	Nigéria
	100000
	0,31
	Outros
	1101311
	3,36
	Total
	32732008
	100
Sumaúma
A palavra sumaúma ou samaúma é usada para descrever a fibra obtida dos frutos da mafumeira (Ceiba pentandra). As sementes são protegidas com uma massa de fibras celulósicas (43% de celulosa).
A Ceiba pentandra, figura 17 é uma planta tropical da ordem Malvales e da família Malvaceae (antigaBombacaceae), nativa da região Mesoamericana. Também e conhecida como lupuna (Amazônia peruana), bonga (Colômbia) pochote (México) ou Kapok (países anglo-saxões). Encontra-se uma fibra similar no Índico Bombax ceiba (também conhecida como Bombax malabaricum ou seda de algodão-árvore). É denominada sumaúma indiano e é de cor mais escura e menos versátil do que a variedade original.
 
Figura 17 - a) Ceiba pentandra b) Sementes de Mafumeira no meio da Sumaúma.
A arvore é plantada em Indonésia, Tailândia, Malásia, Filipinas e Sudamérica. Sua fibra chamada também miraguano ou guata não é filhada mais é usada como recheio para colchões, travesseiros, tapetes, bonecas, e para o isolamento. Anteriormente foi usado em coletes salva-vidas e dispositivos semelhantes. A fibra tem sido amplamente substituída por materiais sintéticos
Tabela 7 - Produção em toneladas de kapok. Cifras 2011.
	País
	Producción
	%
	Indonesia
	54.000
	54,5
	Tailandia
	45.000
	45,5
	Total
	99.000
	100
Paina 
A paina é uma fibra natural semelhante ao algodão, oriunda dos frutos da paineira. É usado como enchimento para colchões e travesseiros. A paineira existe em abundância no centro do Brasil, especialmente no Mato Grosso.
Figura 18 - Painero.
Estudos estão em curso para avaliar meios de tornar a fibra da paina viável como matéria-prima para tecidos de roupa. Com a tecnologia atual, sua utilização para tal fim é inviável devido ao fato de a fibra da paina ser curta, o que resulta em fios de má qualidade.
Fibras de Caule
Bambu 
A planta de bambu, Figura 19, é a maior entre as plantas herbáceas, pertence à família das gramíneas. 
Figura 19 - Bambu.
Uma vez que pode ser encontrada em zonas climáticas tropicais e subtropicais, e existem mais de 75 gêneros e 1.500 espécies, das quais 65% são nativas do sudeste da Ásia, um 32% cresce em América (com 440 espécies nativas na América do Sul e 3 em América do Norte), e as restantes na África e Oceania, Figura 20. 
Figura 20 - Distribuição mundial de bambu.
Dentre todas as espécies apenas 20 têm sido estudadas e são consideradas aptas para seu uso com fins estruturais. Algumas de estas são: Arundinaria, Bambusa, Cephalostachyum, Dendrocalamus, Gigantocloa, Melocanna, Phyllostachys, Schizostachyum, Guadua angustifolia Kunte Chusquea.[12: López, Luis Felipe, & Correal, Juan Francisco. Estudio exploratorio de los laminados de bambú Guadua angustifolia como material estructural. Maderas. Ciencia y tecnología, 11(3), 171-182. (2009).]
Estudos sobre este e outros materiais não convencionais vêm sendo desenvolvidos, motivados pela escassez de habitações populares no Brasil e em outros países em desenvolvimento.
Pupunha (Bactris gasipaes Kunth) 
A Bactris gasipaes Kunth, conhecida pelos nomes comuns de pupunha, chontaduro, pijuayo, pixbae, cachipay, pejibaye, é uma planta da família Arecaceae (antiga Palmae). Pode crescer até 20 m e é originária das florestas tropicais do continente americano, Figura 21. Conhecida e consumida pelas populações nativas da América Central até a Floresta Amazônica. Atualmente vem sendo plantada em Costa Rica, Trinidad, Jamaica, Porto Rico, Cuba, Honduras, Colômbia, Peru, Bolivia e Brasil.[13: http://books.google.com.co/books?id=gjxTOmG2zgYC&pg=PA11&lpg=PA11&dq=origen+da+pupunha&source=bl&ots=X5Ny2AMXi0&sig=-uk_od1trsyrPXovyD16lB8H6_4&hl=es-419&sa=X&ei=zlDsUoPkBY77kQf0v4GQBw&ved=0CEIQ6AEwAg#v=onepage&q&f=true]
Figura 21 - Palmeira de pupunha
As principais utilizações de seus frutos sao em alimentação, consumidos depois de cozidos em água e sal ou na forma de farinha ou óleo comestíveis. Contudo, também podem ser matéria-prima para a fabricação de compotas e geleias. Igualmente o palmito obtido do interior do pecíolos das folhas tem grande valor nutricional, Figura 22.
a				 b
Figura 22 - a) Fruto da pupunha b) Palmito
No Brasil, a pupunha é encontrada nos estados de Rondônia, Acre, Amazonas, Pará, norte de Mato Grosso, Maranhão, Roraima, Amapá, Bahia, Espírito Santo, são Paulo e Rio de Janeiro.[14: Simões, B. Raphael. Caracterização micro estrutural e mecânica de resíduos da agroindústria. Dissertação de mestrado. Pontifícia Universidade Católica. Rio de Janeiro 2010. ]
Assim, a pupunha é uma solução viável para a indústria palmeira porque apresenta características agronômicas adequadas para a substituição. Além de alternativa contra o desmatamento de palmeiras, o cultivo da pupunheira se torna mais viável a medida que se utilizam seus resíduos para produção outros produtos. 
Ao criar um novo processo produtivo em torno da Pupunha, o material agrega valor a um resíduo da agroindústria e permite a ampliação do ciclo de vida da espécie. Com isso apresenta uma nova alternativa de renda para os pequenos produtores rurais, e estimula a produção do palmito de Pupunha no Brasil, ajudando a preservar outras espécies nativas de palmeiras, que vêm sofrendo com anos de exploração predatória.
Juta 
A juta, Figura 23, é uma fibra têxtil vegetal que foi introduzida no Brasil pelos japoneses e tornou-se uma das principais atividades econômicas das populações ribeirinhas da região amazônica, sendo um fator fundamental da fixação de mais de 15 mil famílias no campo.
O plantio da juta é realizado nas margens dos Rios Solimões e Amazonas no início da vazante. São terrenos nos quais o ciclo anual de cheia dos rios impede o crescimento natural da floresta ou a prática de alguma cultura permanente.
A produção de juta no Brasil é de 16.000 toneladas/ano, Tabela 8. Desse total, 10.000 toneladas são destinadas no mercado interno. Metade dos fios viram sacos de café (1,200 mil sacos/mês), 27% sacos de batata e 6% se dividem entre sacos menores de amendoim, cacau, castanha, fumo e minério. O restante é utilizado no setor da construção civil, decoração e artesanatos como telas, bolsas, tecelagem e tapetes.[15: http://pautasnaweb.wordpress.com/2012/05/27/juta-e-malva-sao-plantadas-as-margens-do-rio-em-plena-floresta-amazonica/]
 a				 		b
Figura 23 - Juta. a) Plantação b) tecido.
Embalagens feitas de juta destinadas aos produtos de exportação como o café e a batata, além de conservar e permitir a “respiração” dos produtos, é também uma forma de evitar agressão ao meio ambiente.
Tabela 8 - Produção em toneladas de Juta e afines. Cifras 2011.
	País
	Produção
	%
	India
	2’033.553
	52,2
	Bangladesh
	1’525.398
	39,2
	China
	75.180
	1,9
	China, Continental
	75.180
	1,9
	Federaçao de Rusia
	51.011
	1,3
	Myanmar
	19.206
	0,5
	Uzbekistán
	18.930
	0,5
	Brasil
	16.665
	0,4
	Nepal
	14.418
	0,4
	Cuba
	10.787
	0,3
	Chile
	9.289
	0,2
	Otros
	43.731
	1,1
	Total
	3’893.348
	100
Todo o processo de cultivo da matéria-prima, nas comunidades ribeirinhas da Amazônia, é feito de forma manual e sem a utilização de máquinas e fertilizantes. Considerada sustentável por permitir a renovação a cada ano, queimadas ou desmatamento são desnecessários. 
Rami
O rami (Boehmeria nivea), Figura 24, é uma planta da família Urticaceae, nativa da Ásia Oriental. Trata-se de uma planta herbácea perene que cresce a alturas de até 1 a 2,5 metros. Suas fibras estão entre as células mais longas do reino vegetal: 55 cm. A fibra é a mais forte do conhecido, mas muito difícil de remover. Foi utilizada para o fabrico de camisas de lâmpadas de gás e de pára-quedas.[16: http://www.biologia.edu.ar/botanica/tema12/12-5uso.htm]
O rami verdadeiro (erva da China ou rami branco) é a variedade cultivada na China. Conhece-se um segundo tipo, conhecido como rami verde que se crê ser originário da península Malaia. Este tipo possui folhas mais pequenas, verdes na face inferior, e parece ser melhor adaptado a condições tropicais. Foi introduzida no Brasil em 1939, no sul do estado de São Paulo atingindo o pico em 1971. Desde então, a produção vem decaindo como resultado da competição com outras culturas como a soja e outras fibrassintéticas. [17: http://www.swicofil.com/products/007ramie.html ]
a				b				c
Figura 24 - a) Folhas da planta 	b) Fibras extraídas do caule c) Tecido feito com fibras de rami
A China lidera a produção de rami e exporta-o principalmente para o Japão e Europa. Outros produtores incluem o próprio Japão, Taiwan, Filipinas e Brasil. Somente uma pequena porcentagem de rami produzido está disponível no mercado internacional. Japão, Alemanha, França e o Reino Unido são os principais importadores, o restante é usado de maneira local.
Lino
Tabela 9 – Produção em toneladas de Lino, fibra y estopa. Cifras 2011.
	País
	Produção
	Porcentagem (%)
	Francia
	52400
	19,6
	Belarus
	46037
	17,2
	Federação de Rússia
	43450
	16,3
	China
	39648
	14,8
	China, Continental
	39380
	14,7
	Reino Unido
	13776
	5,2
	Bélgica
	8973
	3,4
	Egito
	8300
	3,1
	Outros
	15418
	5,8
	Total
	267382
	100
Cânhamo
Cânhamo ou cânhamo industrial é o nome que recebem as variedades da planta cannabis, pertencente à família das Urticáceas, subfamília das Cannaboideas, e o nome da fibra que se obtém desta. A sua fibra, originária do oeste da Ásia também chamada de filame é muito usada na indústria de papel e tem, entre outros, usos têxteis, Figura 25.
Um hectare de cânhamo produz aproximadamente o mesmo que quatro hectares de eucaliptos, num período de vinte anos.
 
Figura 25 - a) Plantação de cânhamo industrial b) Fibras de cânhamo c) sapatilha feita com fibras de cânhamo[18: http://futurmodagreenplanet.es/?author=2&paged=2]
O cultivo de cânhamo em terras portuguesas iniciou-se por volta do século XIV e seguintes, pois era matéria prima para a preparação de cabos e velas para as embarcações portuguesas. Nas colônias foram criadas feitorias para produção de linho de cânhamo, como a Real Feitoria do Linho Cânhamo no Brasil.
Depois da Restauração da Independência em 1640, a fim de recuperar a combalida frota naval portuguesa, incentivou-se o seu cultivo conforme o decreto real de D. João IV em 1656. Em 1971 esta cultura foi considerada ilegal devido à maconha, uma decisão posteriormente revogada pela União Europeia. Entretanto, em 2013 foi criada uma cooperativa (CANAPOR) para recomeçar o cultivo do cânhamo em Portugal.
Atualmente maior produtor é China, considerada o maior exportador mundial de têxteis e papel de cânhamo, Tabela 10. No que refere-se a ampliação de semeadura agrícola, no ano de 1999 observou-se o crescimento na área de plantio em alguns países, como Romênia, Canadá e Reino Unido.
Tabela 10 – Produção em toneladas de Cânhamo, estopa y desfechos. Cifras 2011.
	País
	Produção
	Porcentagem (%)
	China
	15802
	23,20
	China, Continental
	15802
	23,20
	República Popular Democrática de Corea
	14000
	20,55
	Países Baixos
	6100
	8,95
	Chile
	4385
	6,44
	Áustria
	3139
	4,61
	România
	3000
	4,40
	Federação de Rusia
	1500
	2,20
	Itália
	1250
	1,83
	Francia
	1000
	1,47
	Ucrânia
	1000
	1,47
	Outros
	1147
	1,68
	Total
	68125
	100
De acordo com a Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO), nos últimos 15 anos, o mercado anual de fibras de cânhamo chegou a 70 mil toneladas, semelhante à figura produção de seda global, e quase 5% da produção lã Anual. 
A fibra seca produz uma média de 9-10 toneladas por hectare e sementes de uma tonelada por hectare. Estima-se que o mercado total de cannabis industrial, tem apenas nos EUA, no valor de EUA $ 1.000 milhão,.[19: http://www.thelaht.com/dowloads/escenario_mundial_del_canamo_industrial.pdf][20: http://www.elpais.com.uy/informacion/canamo-industrial.html]
kenaf 
Kenaf (Hibiscus cannabinus), é uma planta da família Malvaceae, Figura 27.
Figura 26 - Planta de Kenaf
Hibiscus cannabinus está no Hibiscus gênero e é provavelmente nativa do sul da Ásia, apesar de sua origem natural exata é desconhecida. O nome também se aplica para as fibras obtidas a partir desta planta. Kenaf é uma das fibras de juta e afins mostra características semelhantes. Em Brasil é conhecida como “papoula de são francisco”, “cânhamo-brasileiro” ou “quenafe”.
Malva
A malva comum ou Malva sylvestris é um tipo de planta perene, que não chega medir mais de dois metros de altura, figura 28.
Figura 27 - Planta de Malva
A malva é uma planta inicialmente de terra firme, mas depois adaptada também à região de várzea. No Amazonas, a malva e a juta são cultivadas nos municípios de Anamã, Anori, Beruri, Codajás, Coari, Careiro Da Várzea, Caapiranga, Itacoatiara, Iranduba, Manaquiri, Manacapuru, Parintins. A área total de plantio é de aproximadamente 12.380 hectares, onde foram colhidas aproximadamente 14.700 toneladas de malva e juta entre 2010 e 2011[21: http://ecosalon.com/fiber-watch-the-bast-is-yet-to-come/]
Cana de açúcar
A cana de açúcar, Figura 28, é uma planta do sudeste da Ásia. A expansão muçulmana marcou a introdução da planta em áreas onde anteriormente não cultivadas. Assim, veio para a Europa, mais especificamente a área costeira entre as cidades de Málaga e Motril. Mais tarde, os espanhóis tomaram a palavra em primeiro lugar para as Ilhas Canárias, e depois para a América. Diz-se que o primeiro que teve a América por Pedro de Atienza, na segunda viagem de Colombo à ilha espanhola. Portanto, esta cultura foi cultivada em países como Cuba, Guatemala, Brasil, México, Argentina, Peru, Equador, República Dominicana, Colômbia e Venezuela.
Figura 28 – cana de açúcar.
O Brasil é o maior produtor de açúcar do mundo, Tabela 11, e o setor cresceu rapidamente na última década. Um relatório da Organização Internacional do Açúcar (ISO), indica que o consumo mundial de açúcar iria crescer para 201 milhões de toneladas em 2020, representando um aumento médio na previsão de 2,02 % ao ano. 
Tabela 11 – Produção em toneladas de Cana de açúcar. Cifras 2011.
	País
	Produção
	Porcentagem (%)
	Brasil
	717463793
	39,85
	Índia
	292301600
	16,23
	China
	111501483
	6,19
	China, Continental
	110789000
	6,15
	Tailândia
	68807800
	3,82
	México
	50421619
	2,80
	Paquistão
	49372900
	2,74
	Austrália
	31457000
	1,75
	Filipinas
	28000000
	1,56
	Indonésia
	26600000
	1,48
	Argentina
	25000000
	1,39
	Estados Unidos de América
	24820574
	1,38
	Guatemala
	22313829
	1,24
	Colômbia
	20272594
	1,13
	Viet Nam
	16161700
	0,90
	Sudáfrica
	16015605
	0,89
	Egito
	15708879
	0,87
	Cuba
	11500000
	0,64
	Peru
	9854961
	0,55
	Outros
	152250406
	8,46
	Total
	1797262116
	100
Leonardo Bichara Rocha, economista da ISO, disse que 60% ​​do crescimento do consumo mundial do adoçante em 2020 ocorreria no Extremo Oriente e do subcontinente indiano. O especialista disse que o Brasil provavelmente continuará a liderar a produção de açúcar durante a próxima década. Brasil produziria 23% do total mundial entre 2010 e 2012 e na Índia em 15% no mesmo período.[22: http://www.fao.org/agronoticias/agro-noticias/detalle/en/c/128179/]
Fibras lignocelulósicas - Propriedades mecânicas e características.
2.1 Características químicas dos materiais Lignocelulósicos.
As fibras lignocelulósicas podem ter propriedades diferentes, dependendo do teor dos principais componentes (celulose, lignina, hemicelulose), Figura 29, e do grau de cristalinidade, dentre outros fatores, Tabela 12. Além disso, a resistência e a rigidez das fibras vegetais em geral dependerão do ângulo em espiral que as bandas de microfibrilas na parede celular secundária interior fazem com o eixo da fibra. Consequentemente, a ação como reforço destas fibras pode variar, sendo importante, para uma mesma matriz, se avaliar a atuação das fibras e as diferentes orientações.[23: Chand N, Satyanarayana KG, Rohatgi PK. Mechanical characteristics of sunhemp fibres. Indian Journal of Textile Research 1986;11:86-9.]
Material 
Lignocelulósico
Substancias de bajo peso molecular
Substanciasmacromoleculares
Material 
Ino
rgánico
Polisacáridos
Lignina
Material Orgánico
Hemicelulosa
Celulosa
Cenizas
Figura 29 - Componentes químicos dos materiais Lignocelulósicos
Além dos constituintes principais das fibras lignocelulósicas, descritos acima, existem alguns produtos secundários extraível por solventes orgânicos, proteínas, amido e outros materiais inorgânicos. A composição química das fibras depende da fonte da qual provêm, mas de uma maneira geral, podemos dizer que a maior parte corresponde à celulose, entre 40 e 50%.[24: Fengel, D y Wegener, G. (1984) Wood. Chemistry, ultraestructure and reactions. Walter de Gruyter. Berlin/NewYork.]
Lignina
A lignina é um polímero polifenólico natural, após a celulose é o material orgânico de origem vegetal mais abundante, aparece geralmente nos tecidos vasculares fornecendo rigidez e resistência mecânica. A lignina é encontrada em muitas plantas do reino vegetal, porém, sua constituição não é a mesma em todas elas. Portanto, a lignina não deve ser considerada como uma substância química única, mas sim como uma classe de materiais correlatos, podendo ser dividida em duas classes: ligninas guaiacila e ligninas guaiacila-siringila. 
As unidades estruturais presentes na lignina estão ligadas umas com as outras através de vários tipos de ligações, normalmente as mais encontradas são do tipo éter ou carbono-carbono. A lignina é um armazenador de energia sendo responsável pela transferência de tensões entre as fibras.[25: Glasser, W.G. (1990). Lignina. En Pulpa y Papel. Química y Tecnología Química., Vol. 1,Casey, J.P. Ed. Limusa, México, 71-88.]
Celulose 
A celulose, Figura 29, é a substância química que é mais frequentemente encontrada na parede celular das plantas e foi descoberta em 1838 (A parede de uma célula vegetal jovem,, Figura 31, contém aproximadamente 40% de celulose, e a madeira um 50%, enquanto que o algodão conte uma percentagem superior a 90%).[26: Barba, P. Claudia. Síntesis de carboximetilcelulosa (CMC) a partir de pastas de plantas anuales. Memoria presentada para optar al grado de Doctor en Ingeniería Química. Tarragona, 2002]
A celulosa é um polissacarídeo com fórmula geral (C6H10O5)n, contém D-glucose, e o grau de polimerização da sua cadeia polimérica sofre algumas variações de acordo com o tipo de fibra natural, o que pode influir nas propriedades mecânicas das fibras, Figura 30. 
()n
Figura 30 - Representação de uma molécula de celulosa, com grupos funcionais –CH2OH e –OH que apresentam tendência de estabelecer ligações hidrogênio intra e intermolecular.
Figura 31 - Estrutura da parede celular
 
Figura 32 - Microfibras de celulosa.
A celulose apresenta uma microestrutura com regiões altamente cristalinas e regiões desordenadas, Figura 33.[27: http://www.euita.upv.es/varios/biologia/Temas/Pared%20celular%20ampliada.htm]
Figura 33 - Cristalinidade da celulosa.
A cristalinidade da celulose provém do estabelecimento de ligações hidrogênio entre as cadeias celulósicas, embora ligações hidrogênio também ocorram na fase não cristalina, com baixo nível de organização.
Hemiceluloses (Polioses)
As hemiceluloses promovem a flexibilidade das plantas e atuam como agente de ligação entre a celulose e a lignina. O termo hemiceluloses (ou polioses) refere-se a uma mistura de polissacarídeos de cadeia ramificada e baixa massa molecular, os quais são intimamente associados com a celulose nos tecidos das plantas. Como unidade fundamental, as polioses são polímeros em cuja composição pode apresentar proporções variadas de unidades de açúcar, mais curtas. Os açúcares que formam as poliosas podem se dividir em diferentes grupos como as pentosas (β-D-xilose, α-L-arabinose), hexosas (β-D-glucose, β-D-manose, α-D-galactose), ácidos hexurónicos (ácido β-D-glucurônico, ácido α-D-metilglucurônico, ácido β-D-galactourônico) e deoxihexosas (ramnosa y fucosa)
Tabela 12 - Composição química de algumas fibras naturais,[28: Kazuya Okubo, Toru Fujii, Yuzo Yamamoto. Development of bamboo-based polymer composites and their mechanical properties. Composites: Part A 35 (2004) 377–383][29: Jain S, Kumar R, Jindal UC. Mechanical behaviour of bamboo and bamboo composite. J Mater Sci 1992;27:4598–604.]
	Tipo de fibra
	Celulosa (%)
	Lignina (%)
	Hemicelulose (%)
	Cinzas
 (%)
	Cana de açúcar
	32 - 44
	19 - 24
	27 – 32
	1,5 – 5
	Bambu
	26 – 60,8
	21 – 32,2
	15 – 26
	1,7 – 5
	Lino
	43 - 47
	21 - 23
	24 – 26
	5
	Kenaf
	31 - 39
	15 - 19
	22 -23
	2 - 5 
	Jute
	45 - 53
	21 - 26
	18 -21 
	0,5 – 2
	
	63
	11,7
	
	
	Abacá
	60,8
	8,8
	15 – 17
	1,1
	Sisal
	43 - 56
	7 - 9
	21 – 24
	0,6 – 1
	
	70
	12
	
	
	Henequén
	77,6
	13,1
	4 - 8
	-
	Algodão
	80 - 85
	-
	1 - 3
	0,8 - 2
	Coco
	43
	45
	
	
	Banana
	65
	5
	
	
2.2. Fibras lignocelulosicas utilizadas como reforço de materiais compósitos.
As propriedades mecânicas das fibras lignocelulósicas convencionais, utilizadas como material de reforço em matrizes poliméricas variam consideravelmente, pois dependem de diferentes fatores como da proporção dos três componentes (celulose, polioses e lignina), diâmetro da fibra, orientação molecular (ângulo espiral entre fibrilas); estrutura supramolecular (proporção de regiões cristalinas e não-cristalinas), vazios em sua morfologia (porosidade, rugosidade e imperfeições), além de condições climáticas, plantio, tempo que leva para produzir fibra dentre outros fatores.[30: BLEDZKI, A. K.; REIHMANE, S.; GASSAN, J.; Natural fiber polymer composites: A review. Journal of Applied Polymer Science, v. 59, p. 351-363, 1996.]
Contudo, a conscientização global com o alto consumo de energia e o consequente aumento da poluição vêm levando o meio acadêmico a pesquisar materiais de origem natural, como é o caso das fibras lignocelulosicas, que possam substituir produtos industrializados utilizados na construção civil. É assim, como o estudo sobre o uso de fibras vegetais como material de reforço tem aumentado nas últimas décadas devido a algumas de suas vantagens em relação às fibras sintéticas, Tabela 13.[31: GEORGE, J.; SREEKALA, M.S.; THOMAS S. A review on interface modification and characterization of natural fiber reinforced plastic composites. Polymer Enginnering and Science, v. 41, n. 9, p. 1471-1485, 2001.]
Tabela 13 – Vantagens do uso de fibras lignocelulosicas como reforço em materiais compósitos.
	Vantagens
	Desvantagens
	
•Conservação de energia (são obtidas utilizando cerca de 80% de energia a menos).
• Grande abundância.
• Baixo custo, em relação aos reforços atualmente empregados.
• Baixa densidade e alta deformabilidade quando comparadas com materiais similares neste campo de aplicação. 
• Biodegradabilidade e renovabilidade.
• Capacidade de absorção de dióxido de carbono do meio-ambiente. 
• Prevenção de erosão.
• Eficientes na absorção de som.
 
• Comparadas com fibras de vidro, são mais resistentes à quebra com formação de estilhaços.
• Possibilidade de incremento na economia agrícola e creaçao de empregos rurais. 
• Não é prejudicial à saúde. 
	
• Baixa durabilidade quando usada como reforço em matriz cimentícia.
• Variabilidade de propriedades.
• Fraca adesão em seu estado natural a inúmeras matrizes. 
• Elevada absorção de umidade
• Baixa resistência a micro-organismos
• Baixa estabilidade térmica 
• Propriedades mecânicas inferiores às das fibras não naturais.
Assim, a utilização das fibras vegetais e minerais como reforço, apresenta uma série de vantagens sobre as fibras sintéticas justificando assim o seu uso como reforço em compósitos com matrizes tanto cimentícias como poliméricas. Além disso, estas fibras servem como um substituto natural para o amianto. 
Devido à enorme diversidade de plantas lenhosas e fibrosas encontrável na biodiversidade, existe enorme potencial para a descoberta de fibras naturais com propriedades desejáveis (resistência mecânica,estabilidade química e biológica, resistência ao fogo, leveza, resistência à abrasão e ao cisalhamento), entre outras propriedades de interesse. 
Além disso, as fibras naturais são menos abrasivas que as fibras artificiais usualmente utilizadas como reforço, como por exemplo, a fibra de vidro, e assim geram um menor desgaste dos equipamentos envolvidos no seu processamento, e no caso de compósitos reforçados com fibras naturais, que também utilizam matrizes biodegradáveis, podem ser compostados ao final de sua utilização pelo que são considerados materiais menos agressivos ao meio ambiente.
2.2.1. Fibras de Talhos
A madeira e todos os materiais lignocelulósicos são materiais compósitos constituídas de fibras naturais. Na madeira as fibras celulósicas estão intimamente associadas as hemiceluloses para reforçar a matriz amorfa de lignina. Inúmera quantidade de fibras lignocelulosicas de madeira é disponível. Estas podem ser processadas para remover a lignina deixando apenas as fibras celulósicas. Tales fibras celulósicas obtidas por polpação mecânica ou química podem se preparar pelo processo Hatschek na fabricação de fibrocemento.[32: Johnston, Colin D. Fiber-reinforced cements and concrets. Advences in concrete technology; v.3. ISSN 1024-5308. 2001. ]
A estrutura de uma fibra lignocelulosica de madeira pode ser compreendida através da seguinte figura:
Figura 34 - Estrutura de uma fibra de madeira.
Esta estrutura da fibra de madeira está subdividida em:[33: COUTTS, R.S.P. Wood fibre reinforced cement composites. Natural Fibre Reinforced Cement and Concrete. 1. ed. Glasgow: Blackie & Son Ltd, 1988. v.5, cap. 1, p. 1-62]
Lamela intermediária (LI): Ligação entre fibras, em sua maior parte composta de lignina.
Parede primária (P): Camada fina, relativamente impermeável, de aproximadamente 0,05 µm de espessura.
Parede secundária (S): Composta por três camadas distintas, caracterizadas por diferentes alinhamentos de fibrilas. S1: é a camada externa da parede secundária (0,1-0,2 µm de espessura). S2: forma o corpo principal da célula possuindo espessura entre 2 e 10 µm. S3: é a parte interna da parede secundária (aproximadamente 0,1 µm de espessura).
Parede terciária (T): Igual a S3.
Lúmen (L): O canal central da fibra.
Propriedades mecânicas e características do Bambu
Este vegetal pode ser considerado como um material compósito natural no qual a lignina atua como matriz e as fibras de celulose como reforço. É extraordinariamente útil, e com muitas possibilidades no futuro. Pela sua alta resistência e flexibilidade e conhecido como o “aço vegetal".
Na região intermodal, as fibras se encontram alinhadas com o eixo longitudinal do culmo, no entanto na zona dos nodos, as células estão orientadas transversalmente facilitando o transporte de nutrientes, Figura 35. 
Figura 35 - Partes do culmo de bambu.
A parede, Figura 37, consiste em células de parênquima (50% do volume) e feixes vasculares (10%) que na sua vez são compostas por tecidos condutores e fibras (40%). A estrutura anatômica da seção transversal é determinada pelo formato, tamanho, disposição e número de canais vasculares como pode ser visto na Figura 36, que mostra um corte da seção transversal do bambu no qual pode se observar que os vasos vasculares são cercados por células parenquimatosas e que a densidade de fibras é maior perto da parede externa. A quantidade de células de parênquima e de feixes vasculares tem variação em relação ao comprimento e o rádio das plantas.[34: Estrada M. Martin. Extracción y caracterización mecánica de las fibras de bambú (Guadua angustifolia) para su uso potencial como refuerzo de materiales compuestos. Tesis Universidad de los Andes. Enero de 2010][35: Tan T et al. Mechanical properties of functionally graded hierarchical bamboo structures. Acta Biomater (2011), doi:10.1016/j.actbio.2011.06.008][36: K. Ghavami, C. S. Rodrigues and S. Paciornik. Bamboo: Functionally Graded Composite Material. Asian Journal Of Civil Engineering (Building And Housing) Vol. 4, No. 1 (2003) Pages 1-10]
Figura 36 - Distribuição das fibras na espessura da parede a) Secção transversal b) Parede do bambu
Floema
Xilema
Feixe
 Vascular
Parênquima
Figura 37 - Microestrutura do bambu.
A primeira pesquisa sobre laminados de bambu consistiu na determinação experimental da resistência de vigas elaboradas com laminas de bambu. Em esses estúdios foi determinada a variação da resistência mecânica à flexão de laminados fabricados com diferentes dosagens de adesivo e para diferentes conteúdos de umidade. [37: Lee, A.W.C.; Bai, X.; Bangi, A.P. Selected properties of laboratory-made laminated-bamboo lumber. Holzforschung 52 (2): 207–210. 1998.]
Recentemente, um estudo sobre a estrutura de fibra de bambu de espécies diferentes e investigou a estrutura das paredes celulares de diferentes espécies de bambu Guadua angustifólia, revelou a presença de formas irregulares nos padrões das fibras de bambu.[38: Osorio L, Trujillo E, Van Vuure AW, Verpoest I. Morphological aspects and mechanical properties of single bamboo fibres and flexural characterization of bamboo/ epoxy composites. J Reinf Plast Compos 2011;30:396–408.]
As fibras de celulose presentes no bambu promovem grande resistência à tração, à flexão e rigidez na direção longitudinal do bambu. Porém, normalmente, o conteúdo de celulose no bambu continua a diminuir enquanto a idade de bambu é aumentada; de forma tão direta que afeta diretamente a composição química da fibra de bambu.
O esforço máximo à compressão paralela à fibra é entre 7 a 10 vezes maior que o esforço máximo perpendicular à fibra nas direções radial e tangencial respectivamente. Esta diferencia é apresentada principalmente pela contribuição das fibras. Durante o ensaio de compressão paralela, as fibras estão na mesma direção da carga e confinadas pela matriz (parénquima). No caso da compressão perpendicular as fibras, há uma diferencia no esforço máximo, dependendo da direção de aplicação da carga (radial ou tangencial) e segundo os resultados experimentais, o esforço máximo na direção tangencial e 36% maior comparado com o esforço na direção radial tendo em conta que a concentração das fibras é maior na periferia.[39: López, Luis Felipe, & Correal, Juan Francisco. Estudio exploratorio de los laminados de bambú Guadua angustifolia como material estructural. Maderas. Ciencia y tecnología, 11(3), 171-182. (2009).]
A espessura da parede do colmo decresce da base até o seu topo, devido à redução de sua parte interna, contendo mais vasos parenquimáticos e menos vasos vasculares. A parte superior do colmo que contém mais vasos vasculares e menos parenquimáticos e a fração volumétrica destas fibras varia ao longo da seção transversal do bambu, sendo que na parte mais externa a fração volumétrica é maior em relação à parte mais interna. Assim, as resistências à tração e à flexão aumentam com o aumento da altura do bambu.[40: K. Ghavami, , C. S. Rodrigues, S. Paciornik. Bamboo: functionally graded composite material. Asian journal of civil engineering (building and housing) vol. 4, no. 1 Pages 1-10. (2003) ]
Tabela 14 - Comparação da densidade de diferentes espécies de Bambu.
	Nome comum
	Nome científico
	Densidade 
(kg/m3)
	Bambu gigante
	Phyllostachys bambusoides
	480
	Madeira pino radiata
	Pinus radiata
	500
	Madeira  laminada, Southern Pine
	Pinus radiata
	505
	Madeira laminada, Douglas Fir
	Pseudotsuga menzresii
	530
	Tulda
	Bambusa tulda
	640
	Cacutta bambu
	Cacutta bambú
	661
	Guadua laminada
	Guadua angustifoliaKunt
	715
	Moso bambu laminado
	Phyllostachys pubencens
	720
	Bambusa
	Bambusa vulgaris
	790
	Madeira sapan
	Clathrotropis brachypetala
	820
Tabela 15 - Propriedades mecânicas e físicas da polpa e fibra de bambu.
	
	Comprimento
(mm)
	Diâmetro
(μm)
	Módulo de
elasiticade
(GPa)
	Resistência
à tração
(MPa)
	Alongamento
na
ruptura
(%)
	Densidade (Kg/m3)
	Polpa[41:Smook, G.A. Handbook for Pulp & Paper Technologists. 1989. 395 p.]
	2,8
	15
	
	
	
	
	Fibra[42: Guimarães, S. S. Some experiments in vegetable fiber cement composites. Symposium on Building Materials for Low Income Housing, Bagkok, Thailand, Jan. 20-26, 1987. p. 167-175.]
	
	
	28,2
	564
	3,22
	
	Fibra[43: Sinha, U. N.; Dutta, S. N. ; Chaliha, B.P. ; Iyengar, M.S. Possibilities of replacing asbestos in asbestos cement sheets by cellulose pulp. Indian Concrete Journal, p.228-237, 1975.]
	3,06
	7
	
	
	
	
	Fibra [44: H.P.S. Abdul Khalil, I.U.H. Bhat, M. Jawaid, A. Zaidon, D. Hermawan, Y.S. Hadi. Bamboo fibre reinforced biocomposites: A review. Materials and Design 42 (2012) 353–368]
	
	
	27 - 40
	500 - 575
	1,9
	1200 - 1500
	Pacote[45: Kazuya Okubo, Toru Fujii, Yuzo Yamamoto. Development of bamboo-based polymer composites and their mechanical properties. Composites: Part A 35 (2004) 377–383]
	
	88 – 125
	13,1 – 35,9
	220 - 441
	
	800
Devido a sua grande resistência à tração, facilidade no plantio e rapidez de crescimento o bambu vem sendo estudado como um dos materiais alternativos na construção civil. De fato, o baixo custo, boa resistência à tração, rapidez no crescimento do bambu e baixo consumo de energia na produção das fibras o caracterizam como um material ecologicamente amigável.
Propriedades mecânicas e características da Pupunha (Bactris gasipaes Kunth) 
Figura 38 - Caule de pupunha
Características microestruturais observadas para o estipe de pupunha 
 
Figura 39 - Mosaico seção transversal da amostra.
Foco de estudo na Engenharia
Analise experimental das fibras 
Caracterização do material 
Geração de elementos estruturais
Construção 
Fase de reforço de materiais compósitos 
 
Figura 40 - Microestrutura das fibras de pupunha.
O compensado de pupunha, Figura considerado na atualidade um material não convencional de características estruturais para construção, Trata-se de um compensado obtido a partir de ripas do estipe da palmeira, prensadas horizontalmente com adesivo de base vegetal. 
Figura 23. Mesa feita com laminado de pupunha.
A parte aproveitável do estipe da pupunha para a confecção do compensado é a região periférica, considerada como material lenhoso de alta densidade e rigidez, alcançando um acabamento final de altíssima qualidade devido a sua superfície lisa, proporcionada pela sua textura fina.
Propriedades mecânicas e características do Rami 
O rami se destaca por sua grande aplicação em tecidos para vestuário e para artigos de decoração. A sua fibra não encolhe, não alarga e não desbota com o tempo. Absorve água com muita rapidez e aumenta sua resistência em cerca de 25% quando molhado. Tem aspecto leve e fresco, capaz de absorver a transpiração corporal. Não larga fiapos e apresenta alta resistência.
Apresenta alta resistência, sendo considerada três vezes superior a do cânhamo, quatro vezes a do linho e oito vezes a do algodão.
Devido à sua alta cristalinidade molecular, rami é duro e frágil e vai quebrar se dobrado várias vezes no mesmo lugar. Ela não tem elasticidade e é pobre em elasticidade e alongamento potencial e por isso é geralmente usado como uma mistura com outras fibras, tais como o algodão ou a lã.
Tabela 8. Propriedades da fibra de rami[46:  A. K. Mohanty, M. Misra, G. Hinrichsen. (2000). "Biofibers, biodegradable polymers and biocomposites: An overview". Macromol. Mater. Eng. 276-277 (1): 1–24. doi:10.1002/(SICI)1439-2054(20000301)276:1<1::AID-MAME1>3.0.CO;2-W]
	Celulose (wt%)
	Lignina (wt%)
	Hemicelulosa (wt%)
	Pectina (wt%)
	Wax (wt%)
	Teor de umidade (wt%)
	Densidade (g/cm3)
	68.6 - 76.2
	0.6 - 0.7
	13.1 - 16.7
	1.9
	0.3
	8.0
	1.50
Tabela 9. Propriedades mecânicas de fibras de rami sem tratamento.[47: Koichi Goda, MS Sreekala, Alexandre Gomes, Takeshi Kaji, Junji Ohgi (2006). "Improvement of plant based natural fibers for toughening green composites -- Effect of load application during mercerization of ramie fibers". Composites, Part A: Applied Science and Manufacturing 37: 2213–2220. doi:10.1016/j.compositesa.2005.12.014]
	Fiber diameter (mm)
	Fracture load (N)
	Tensile strength (MPa)
	Fracture strain (%)
	0.034
	0.467
	560
	0.025
Características Físicas Alongamento (%):1,8 a 2,3. Recuperação (%): 6. Grau de Polimerização: 2150 a 5800
Propriedades mecânicas e características do Cânhamo
A indústria têxtil também é um bom mercado para o cânhamo, por este ser cinco vezes mais resistente que o algodão, e com seus longos feixes de até 4,5 m é usado para fabricar cordas e amarras de navios pois são bastante resistentes e duradoiras. A fibra de cânhamo precisa menor quantidade de produtos químicos durante seu processado e uma hectare pode produzir dois vezes a quantidade de fibra que uma de algodão.
Trincas2.2.2. Fibras de Folhas
2.2.2.1. Propriedades mecânicas e características da Fibra de sisal 
O sisal (Agave sisalana) é uma monocotiledônea que apresenta sistema radicular fibroso e em forma de tufo. É uma das fibras vegetais que possui maior resistência à tração e uma das mais indicadas para o uso como reforço em argamassas. 
Como se pode ver através da Tabela 16, as propriedades mecânicas e físicas das fibras de sisal, assim como ocorre para outras fibras vegetais, apresentam grande variabilidade dependendo da espécie da planta, do local de plantio e da metodologia de ensaios. 
Tabela 16 - Propriedades mecânicas e físicas da fibra de sisal
	Referência Bibliográfica
	Módulo de
Elasticidade
(GPa)
	Resistência
à tração
(MPa)
	Alongamento
na ruptura
(%)
	Densidade
(kg/m3)
	Diâmetro
(μm)
	[48: Guimarães, S. S. Some experiments in vegetable fiber cement composites. Symposium on Building Materials for Low Income Housing, Bagkok, Thailand, Jan. 20-26, 1987. p. 167-175.]
	14,9
	176
	29,2
	-
	-
	[49: Tolêdo Filho, R. D. Materiais Compósitos Reforçados com Fibras Naturais: Caracterização Experimental. 1997. 483 f. Doutorado em engenharia civil, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 1997.]
	10,94-26,70
	227,8-230
	2,08-4,18
	750-1070
	80-300
	[50: Beaudoin, J.J. Handbook of fiber-reinforced concrete: principles, properties and applications. 1 ed. New Jersey: Noyes Publications, 1990. 332p.]
	13-26
	1000-2000
	3-5
	-
	-
	[51: Satyanarayana KG, Sukumaran K, Mukherjee PS, Pavithran C, Pillai SG. Natural Fibre-polymer composites. Cement & Concrete Composites 1990;12:117±36.]
	9,4-15,8
	604
	-
	1450
	50-200
	[52: Chand N, Tiwary RK, Rohatgi PK. Bibliography resource structure properties of natural cellulosic fibres an annotated bibliography. Journal of Materials Science 1988; 23:381±7.]
	9,4-22
	530-640
	3-7
	1450
	50-300
	[53: Bessell TJ, Mutuli SM. The interfacial bond strength of sisal cement composites using a tensile test. Journal of Materials Science Letters 1982;1:244±6.]
	14
	347
	5
	-
	-
	[54: Pavithran C, Mukherjee PS, Brahmakumar M, Damodaran AD. Impact properties of natural fibre composites. Journal of Materials Science Letters 1987;6:882±4.]
	16-21
	500-600
	3,6-5,1
	1030
	-
	[55: Kalaprasad G, Joseph K, Thomas S. Theoretical modelling of tensile properties of short sisal Fibre±reinforced low-density poly-ethylene composites. Journal of Materials Science 1997;32:4261±7.]
	9-20
	400-700
	5-14
	1410
	100-300
	[56: Manikandan KC, Nair SMD, Thomas S. Tensile properties of short sisal fibre reinforced polystyrene composites. Journal of Applied Polymer Science 1996;60:1483±97.]
	7-13
	450-700
	4-9
	1400
	-
	[57: Murherjee PS, Satyanarayana KG. Structure and properties of some vegetable Fibres, part 1. Sisal Fibre. Journal of Materials Science 1984;19:3925±34.]
	17-22
	530-630
	3,64-5,12
	-
	100-300
	[58: Prasantha RP, Kumar ML, Amma G, Thomas S. Short sisal fibre reinforced styrene-butadiene rubber composites. Journal ofApplied Polymer Science 1995;58:597±612.]
	7-13
	450-700
	4-9
	1450
	-
As folhas de sisal possuem dois tipos de fibra, as fibras mais longas são denominadas fibras “fita”, e sua estrutura dá a elas uma considerável resistência mecânica. No entanto, as fibras mais curtas chamadas de fibras mecânicas são facilmente separadas durante o processamento. A Figura 41 mostra a seção transversal oe sisal, onde pode ser vista sua estrutura. [59: Yan Li, Yiu-Wing Mai, Lin Ye. Sisal fibre and its composites: A review of recent developments. Composites Science and Technology 60 (2000) 2037-2055.]
Figura 41 - Seção transversal do pacote de fibras “fita”.
As fibras mecânicas possuem formato irregular, sendo compostas de células de paredes finas as quais são fáceis de quebrar e de se perder durante o processo de extração. Estas fibras estão situadas no lado oposto às fibras arco através da conexão com o canal vascular. 
A composição química das fibras de sisal tem sido reportada como 78% de celulose, 8 % de lignina, 10 % de hemi-celuloses, 4% de ceras e cinzas. Com algumas variações segundo a fonte, idade e métodos de medição implicados. O comprimento do sisal está entre 1,0 e 1,5 m e o diâmetro e de aproximadamente 1,0-3,0 m.[60: Wilson PI. Sisal, vol. II. In Hard Fibres research series, no. 8,Rome: FAO, 1971.]
A parede celular é uma estrutura composta de material ligno-celulósico reforçado por bandas microfibrilais helicoidais de celulose. A composição da superfície externa da parede celular é uma camada de material ligno-celulosico e substâncias cerosas que são ligadas às células de seus vizinhos adjacentes. Por isso, aquela superfície não irá formar um forte vínculo com a matriz polimérica.
As propriedades de tracção da fibra de sisal não são uniformes ao longo do seu comprimento. A raiz ou parte inferior tem baixa resistência à tração e módulo, mas alta tensão à fratura. A fibra torna-se mais forte e mais dura no meio do vão e na ponta tem propriedades moderadas.[61: Bisanda ETN, Ansell MP. Properties of sisal±CNSL composites. Journal of Materials Science 1992;27:1690±700]
Mukherjee e Satyanarayana estudaram o efeito do diâmetro da fibra, comprimento e velocidade de ensaio sobre a resistência à tracção, o módulo inicial e o porcentagem de alongamento na ruptura das fibras de sisal. Eles concluíram que não houve variação significativa das propriedades mecânicas com a mudança no diâmetro da fibra. [62: Murherjee PS, Satyanarayana KG. Structure and properties of some vegetable Fibres, part 1. Sisal Fibre. Journal of Materials Science 1984;19:3925±34.]
No entanto, a resistência à tração e o porcentagem de alongamento no momento da ruptura diminuíram enquanto o modulo de Young aumentou com o comprimento da fibra. 
Com o aumento da velocidade do ensaio, o módulo de Young e a resistência à tração têm aumento, mas o alongamento não apresentou variação significativa. No entanto para uma velocidade de teste de 500 mm/min, a resistência à tracção diminui bruscamente.
Para aplicações elétricas foram também estudadas as propriedades dielétricas das fibras de sisal em diferentes temperaturas e freqüências. [63: Chand N, Joshi SK. Temperature dependence of dielectric behaviour of sisal Fibre. Journal of Materials Science Letters1994;13:156±8.]
Os compósitos com a aplicação de fibras de sisal no reforço de matrizes poliméricas, mostram elevada resistência ao impacto, além de moderada resistência à tração e em flexão quando comparadas a compósitos reforçados com outras fibras vegetais.[64: JOSEPH, Kuruvilla; MEDEIROS, Eliton S.; Carvalho, Laura H. Compósitos de matriz poliéster reforçados por fibras curtas de sisal. Polímeros, v.9, n.4, p. 136-141, 1999.]
2.2.2.2. Propriedades mecânicas e características das Fibras de Abacá
As fibras de abacá, Figura 42, são muito valoradas pela sua grande resistência à tensão e durabilidade, sendo que resiste sob a ação da água doce ou salgada, e ao vento e o sol. A fibra de abacá é usada principalmente para a fabricação de papel de alta qualidade, sacos, linhas e redes de pescar, tapetes, papel de embrulho e tecidos para produção de pacotes de chá, papel moeda e filtros, além de ser misturadas com polímeros na indústria automotriz.
Figura 42- Fibras de Abacá.
2.2.2.2. Propriedades mecânicas e características do Esparto
Folhas filiformes, duras e enroladas cilindricamente, são usados como fonte de fibras para fabricação de papel. Suas fibras curtas são muito apropriadas para a produção de papel fino de impressão para a sua suavidade e elasticidade. Os papéis resultantes mostraram boa formação, alta opacidade, volume específico, porosidade e boa estabilidade dimensional contra mudanças na umidade. A fibra é de alta qualidade que é usado frequentemente na fabricação de livro.
2.2.3. Fibras de Sementes e frutos
2.2.3.1. Propriedades mecânicas e características da Fibra de casca de coco
O fruto é formado por uma epiderme lisa ou epicarpo, que envolve o mesocarpo espesso e fibroso, ficando mais para o interior uma camada muito dura, o endocarpo lenhoso, tendo aderido polpa ou endosperma, que é branca e aromática. Este endocarpo duro tem três poros de germinação que são claramente visíveis na superfície exterior, uma vez que a casca é removida, Figura 43.
O fruto do coco está composto por:
Cascara (Mesocarpo y exocarpo)
Casco o hueso (Endocarpio)
Albumen o carne (Endosperma)
Figura 43 - Secção de corte de um coco maduro. Estrutura da fruta do Coco
Da casca do coco, são extraídos os feixes de fibra de coco (en inglés, coir) de diferentes comprimentos, entre 150 e 300 mm. As fibras consistindo principalmente de lignina, tanina, celulose, pectinina e outras substâncias solúveis em água, são removidas por reticulação ou descortização. 
A fibra de coco é resistente à ação da água salgada, muito elástica, pois chega a estirar de 25% de seu próprio comprimento sem romper. As células que formam o cairo são curtas e atingem apenas o comprimento de 0,7 milímetros. O preparo do cairo consta de seis operações: curtume, pressão, cardagem, limpeza, classificação e enfardamento.
Observando as propriedades mecânicas através da Tabela 17, nota-se que a fibra de coco possui uma resistência à tração variando de 69 a 200 MPa possuindo módulo de elasticidade baixo, quando comparadas com outras fibras vegetais[65: Andrade S., Flávio. Tenacidade de materiais compósitos não convencionais. Dissertação de Mestrado. PUC-Rio - 2004]
Tabela 17 - Propriedades mecânicas e físicas da fibra de coco.
	Referencia Bibliográfica
	E
Módulo de
Elasticidade
(GPa)
	σ Resistência
à tração
(MPa)
	ε
Alongamento 
(%)
	
Densidade
(kg/m3)
	
Diâmetro
(μm)
	[66: Guimarães, S. S. Some experiments in vegetable fiber cement composites. Symposium on Building Materials for Low Income Housing, Bagkok, Thailand, Jan. 20-26, 1987. p. 167-175.]
	2,74
	176
	29,2
	-
	-
	[67: Chand N, Tiwary RK, Rohatgi PK. Bibliography resource structure properties of natural cellulosic fibres an annotated bibliography. Journal of Materials Science 1988; 23:381±7.]
	6,2
	131-175
	-
	1150
	100 - 450
	[68: Azis, M.A.; Paramasivam, P.; Lee, S.L. Natural fibre reinforced composite building materials for low-income housing. In: Symposium on Building Materials for Low Incoming Housing, Banckok, Thailand, p.129-137, 1987.]
	1,9 – 2,6
	100 - 200
	10 – 25
	
	100 – 400
	[69: Azis, M.A; Paramasivam, P. E Lee, S.L. Concrete Reinforced With Natural Fibres. In: Swamy, R.N. (editor). New Reinforced Concretes. 1 ed. Glasgow: Blackie & Son Ltd, 1984. v. 2, cap. 3, p. 106-140.]
	2
	69,3
	-
	1140
	300
	[70: Kulkarni, A.G.; Satyanarayana, K.G., Sukkumaran. Mechanical behaviour of coir fibres under tensile load. Journal of Materials Science, v.16, p. 905-914, 1981]
	-
	163 - 226
	30 - 42
	
	200 – 300
	[71: BEAUDOIN, J.J. Handbook of fiber-reinforced concrete: principles, properties and applications. 1 ed. New Jersey: Noyes Publications,1990. 332p.]
	2
	71
	-
	-
	-
	
	4 - 6
	106 - 175
	17 – 47
	1150
	100 - 450
	[72: Robert R. Franck. Bast and other plant fibers. CRC & Woodhead Publishing Limited, 2005.]
	6
	220
	15 - 25
	
	
	[73: Anthony Kelly. Concise encyclopedia of composite materials. Pergamon, 1994.]
	4 – 6 
	131 - 175
	15 - 40
	
	
	[74: Holmer Savastano, Vahan Agopyan, Adriana M. Nolasco, and Lia Pimentel. Plant fibre reinforced cement components for roofing. Construction and Building Materials, 13(8):433–438, 12 1999.]
	2,8
	95 - 118
	23,9 – 51,4
	
	
	[75: H. Savastano and V. Agopyan. Transition zone studies of vegetable fiber-cement paste composites. Cement and concrete composites, 21(1):48–57, 1999.]
	2,8
	107
	37,7
	
	
	
	
	
	
	
	
2.3. Compósitos Poliméricos com Fibras Vegetais Naturais.[76: Marinelli, Alessandra L. Monteiro, Marcos R. D. Ambrósio, José. Desenvolvimento de Compósitos Poliméricos com Fibras Vegetais Naturais da Biodiversidade: Uma Contribuição para a Sustentabilidade Amazônica. Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol. 18, nº 2, p. 92-99, 2008.]
Normalmente fibras de alto módulo e alta resistência são utilizadas na produção de materiais compósitos reforçados por fibras. 
O emprego dessas partículas/fibras como reforço em compósitos pode ser feito isoladamente ou em compósitos híbridos, substituindo parcialmente as fibras industriais de vidro. Muitas pesquisas têm sido desenvolvidas para substituir fibras de vidro em compósitos poliméricos para várias aplicações, principalmente no setor automotivo aonde as partículas/fibras naturais de juta, algodão e coco já vêm sendo utilizadas nos revestimentos das paredes traseiras e laterais de caminhões, de acordo com a política de gestão integrada da qualidade, meio ambiente, segurança e saúde ocupacional, com estudos que vêm sendo feitos desde a Eco-92, quando a fibra de sisal passou a ser a potencial substituta da fibra de vidro. [77: http://www1.mercedesbenz.com.br/meio_ambiente/frmfibradesisal.htm]
E assim como, inúmeras espécies vegetais apresentam potencial para uso como elemento de reforço em compósitos poliméricos e cimenticios e na atualidade fibras de juta, sisal, coco, bambu, bagaço de cana-de-açúcar, bananeira, entre outras, vem sendo objeto de estudos. [78: De Almeida M., Ricardo G. Inclusão de Materiais Lignocelulósicos na Produção de Compósitos Plásticos. Dissertação. Universidade Federal de Lavras. 2013]
Existem diversos trabalhos onde fibras lignocelulósicas de diferentes fontes são utilizadas como agentes de reforço na preparação de compósitos de matriz polimérica com juta,,, sisal,, fibra de coco (cairo ou coir),, algodão-bananeira,, palha (straw), folha de abacaxi, e algodão-sumaúma (mafumeira, kapok), bagaço de cana de açúcar, curauá, canhamo são alguns dos sistemas promissores, devido as fibras serem suscetíveis a modificação via tratamentos, para a melhora de suas propriedades e comportamento frente às matrices, e por apresentarem um bom desempenho com relação às propriedades mecânicas, facilidade de processamento e diminuição de custo do material final, quando comparados aos compósitos reforçados com fibras de vidro. [79: Tanaka Razera, Ilce Aiko. Fibras lignocelulósicas como agente de reforço de compósitos de matriz fenólica e lignofenólica. Tesis Universidade de São Paulo. 2006.][80: Roe P, Ansell M. Jute reinforced polyester composites. J Mater Sci 1985;20:4015–20.][81: De Alburquerque A, Joseph K, Hecker de Carvalho L, Morais d_Almeida J. Effect of wettability and ageing conditions on the physical and mechanical properties of uniaxially oriented jute-roving-reinforced polyester composites. Compos Sci Technol 1999;60(6):833–44.][82: RAZERA, I. A. T; FROLLINI E. Composite based on jute fibers and phenolicsb matrices:properties of fibers amd composites. Journal of Applied Polymer Science, v. 91, p. 1077-1085, 2004.][83: Pal S, Mukhopadhayay D, Sanyal S, Mukherjea R. Studies on process variables for natural fibre composites – effect of PEAP as interfacial agent. J Appl Polym Sci 1988;35: 973–85.][84: IDICULA, M.; MALHOTRA, S.K.; JOSEPH, K.; THOMAS S. Dynamic mechanical analysis of randomly oriented intimately mixed short banana/sisal hybrid fibre reinforced polyester composites. Composites Science and Technology, v. 65, p.1077-1087, 2005.][85: Owolabi O, Czvikovszky T, Kovacs I. Coconut fibre reinforced thermosetting plastics. J Appl Polym Sci 1985;30:1827–36][86: GEETHAMMA V.G.; KALAPRASAD G.; GROENINCKX G., THOMAS S. Dynamic mechanical behavior of short coir fiber reinforced natural rubber composites. Composites: Part A, v. 36, p. 1499-1506, 2005.][87: Satyanarayana K, Kulkarni A, Sukumaran K, Pillai S, Cherian P, Rohatgi P. Performance of banana fabric–polyester resin composites. In: Marshall IH, editor. Composite structures Proceedings of the international conference. London: Applied Science; 1983. p. 535–48.][88: POTHAN, L. A.; THOMAS, S., Effect of hybridization and Chemical modification on the water-absorption behavior of banana fiber-reinforced polyester composites. Journal of Applied Polymer Science, v. 91, p. 3856-3865, 2004.][89: White N, Ansell M. Straw-reinforced polyester composites. J Mater Sci 1983;18:1549–56.][90: Devi L, Bhagawan S, Thomas S. Mechanical properties of pineapple leaf fibre-reinforced polyester composites. J Appl Polym Sci 1997;64:1739–48.][91: Mwaikambo L, Bisanda E. The performance of cotton/ kapok fabric–polyester composites. Polym Testing 1999;18(3): 181–98.][92: PAIVA, J. Maria. Compósito lignocelulósicos: matrizes poliméricas de resinas fenólicas reforçadas com fibra de bagaço de cana de açúcar. 1997. 148 f. Dissertação (Mestrado em Ciências e Engenharia dos Materiais) – Instituto de Química de Sâo Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 1997.][93: Trindade, W.G.; Hoareau, W.; Megiatto, J. D.; Razera I. A. T. Castellan, A.; Frollini. Thermoset phenolic matrices reinforced with unmodified and surface grafted furfuryl alcohol sugargane bagasse and curaua fibers: properties of fibers and composites. Biomacromolecules, v. 6, n. 5, p. 2485-96, 2005.][94: Pracella, M., Chionna, D., Anguillesi, I., Kulinski, Z., Piorkowska, E. Functionalization, compatibilization and properties of polypropylene composites with Hemp fibres. Composites Science and Technology, 2006: 66 (13) 2218-2230.][95: AZIZ, S.H.; ANSELL M.P.; CLARKE S.J.; PANTENY S.R. Modified polyester resins for natural fibre composites. Composites Science and Tecnology, v. 65, p. 525-535, 2005.]
A Tabela 18 apresenta alguns valores de propriedades mecânicas de fibras naturais convencionalmente utilizadas como reforço em materiais compósitos.
Tabela 18 - Propriedades mecânicas de algumas fibras naturais convencionalmente utilizadas como reforço em compósitos ,,,[96: K. G. Satyanarayana, K. Sukumaran, R S. Mukherjee, C. Pavithran & S. G. K. PiUai. Natural Fibre-Polymer Composites. Cement & Concrete Composites 12 ( 1990 ) 117-136][97: Bledzki, A. K. & Gassan, J. - Progress in Polymer Science, Oxford, 24, p.221, 1999.][98: De Paoli, M. A. - Substituição de Fibra de Vidro por Fibras Vegetais, in: 6o Seminário das Comissões Técnicas da ABPol, 2002.][99: H.P.S. Abdul Khalil, I.U.H. Bhat, M. Jawaid, A. Zaidon, D. Hermawan, Y.S. Hadi. Bamboo fibre reinforced biocomposites: A review. Materials and Design 42 (2012) 353–368]
	Fibra
	E
Módulo de
Elasticidade
(GPa)
	σ Resistência
à tração
(MPa)
	ε
Alongamento 
(%)
	
Densidade
(kg/m3)
	
Diâmetro
(μm)
	Ref.
	Coco
	4 - 6
	106 - 175
	17 – 47
	1150
	100 - 450
	
	
	6
	220
	15 - 25
	
	
	
	
	4 – 6 
	131 - 175
	15 - 40
	
	
	
	
	2,8
	95 - 118
	23,9 – 51,4
	
	
	
	
	2,8
	107
	37,7
	
	
	
	Bambu
	27 - 40
	500 - 575
	1,9
	1200 - 1500
	88 - 125
	
	Banana
	7,7 – 20,0
	54 - 754
	10 - 35
	1350
	80 - 250
	
	Sisal
	9,4 – 22
	568 - 640
	2 – 7
	1450
	50 – 200
	
	Abacaxi
	34,5 – 82,5
	413 - 1627
	0,8 - 1
	1440
	20 – 80